Островський А.Л. Геодезія. Частина перша. Топографія

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ

V.3.5. Перевірка кіпрегеля

Перевірку кіпрегеля починають із зовнішнього огляду. Перевіряють плав-

ність роботи закріпних та навідних гвинтів. Додаткова та масштабна лінійки

геж повинні переміщатися плавно. Після загального огляду та виправлення

несправностей виконують перевірки геометричних умов кіпрегеля.

1. Нижня поверхня основної лінійки повинна бути площиною, а її ско-

шений край - прямою лінією.

До нижньої поверхні основної лінійки прикладають ребро перевіреної

лінійки. Допустима увігнутість країв лінійки вниз - 0,5 мм. Якщо перевірка не

виконується, то лінійку виправляють у майстерні.

Для перевірки скошеного краю вздовж нього прокреслюють на планшеті

лінію, на краях якої позначають дві точки. Повертають основну лінійку на 180°

і, приклавши її скошений край до цих точок, знову прокреслюють лінію. Якщо

дві лінії не збігаються, то такою лінійкою не можна користуватися.

2. Додаткова лінійка має бути паралельна до основної на різних віддалях

від неї.

Встановлюють кіпрегель на планшет і прокреслюють вздовж основної

лінійки лінію. Переміщаючи додаткову лінійку, на планшеті проводять лінії на

різних віддалях від основної лінійки. За допомогою вимірника і масштабної

лінійки вимірюють відстані між лініями, прокресленими за допомогою основної

та додаткової лінійок. Якщо непаралельність ліній перевищує 0,2 мм, то

додаткову лінійку замінюють або передають на ремонт.

3. Вісь циліндричного рівня на лінійці має бути паралельна до її нижньої

поверхні.

Кіпрегель встановлюють на середину дошки і вздовж основної лінійки

прокреслюють лінію. За допомогою підіймальних гвинтів підставки приводять

бульбашку циліндричного рівня на лінійці на середину. Повертають кіпрегель

на 180° і прикладають скошений край основної лінійки до прокресленої лінії.

Якщо бульбашка циліндричного рівня змістилася з середини більше ніж на 2

поділки, то виправними гвинтами рівня переміщають її у напрямку до середини

на половину відхилення. Перевірку повторюють.

4. Візирна вісь зорової труби має бути перпендикулярна до осі обертання

зорової труби.

При крузі ліворуч наводять центр сітки ниток на віддалену, добре видиму,

розташовану приблизно на висоті кіпрегеля візирну ціль. На планшеті вздовж

скошеного краю основної лінійки прокреслюють лінію і на її початку по-

значають точку. Переводять трубу через зеніт, а кіпрегель повертають на 180°.

402

Монзупьно знімання

Приюпшши скошений край основної лінійки (нри крузі праворуч) до позначеної

на планшеті точки, знову наводять центр сітки ниток на цю ціль. Прокреслюють

на планшеті вздовж скошеного краю основної лінійки лінію. Якщо між

прокресленими лініями утворився кут, то будують його бісектрису І

прикладають до неї скошений край основної лінійки, після чого центр сітки

ниток зміститься з візирної цілі.

У кіпрегелі КА-2 для виправлення призму переміщають виправним

гвинтом, розташованим у передній фокусній площині окуляра.

У кіпрегелі КН виправними гвинтами переміщають сітку ниток.

Призму і сітку ниток переміщають аж доти, доки центр сітки ниток не

проектуватиметься на вибрану ціль. Переміщення сітки ниток у КН призводи

і ь

до зміни інших геометричних умов.

5. Вісь обертання зорової труби має бути паралельна до нижньої

площини основної лінійки.

Мензулу з кіпрегелем установлюють на віддалі 10-20 м від стіни, а

верхню поверхню дошки - горизонтально. Наводять при крузі ліворуч центр

сітки ниток на точку на стіні, що розташована під кутом нахилу 20-30". Під

вибраною точкою на стіні на висоті кіпрегеля встановлюють лінійку t

міліметровими поділками. Опускають зорову трубу, доки вертикальний штрих

сітки ниток не потрапить на лінійку. Відлічують лінійку і прокреслюючі, на

мензулі лінію вздовж скошеного краю основної лінійки кіпрегеля.

Повертають трубу через зеніт, прикладають основну лінійку до прове-

деної на мензулі лінії і всі дії повторюють при крузі праворуч. Якщо річниця

відліків лінійки (для кута нахилу труби 20-30° і віддалі 20 м до лінійки),

перевищує

4—7

мм відповідно, то кіпрегель потребує ремонту.

6. Якщо вісь обертання зорової труби горизонтальна, то в кіпрегеля КП

вертикальний штрих сітки ниток (в КА-2 правий край посрібленої пластини)

має бути прямовисним.

Верхню поверхню мензульної дошки горизонтують. На віддалі 10 15 м

від мензули підвішують висок. Наводять верх вертикального шгриха сітки

ниток (правого краю посрібленої пластинки) на нитку виска. Якщо проекція

низу штриха сітки (краю пластини) не збігається з ниткою виска більше ніж на

три ширини штриха, то в КА-2 послаблюють стопорні гвинти, якими окулярне

коліно прикріплене до корпусу труби, і розвертають його до збігу краю

пластини з ниткою виска, у КН відпускають гвинти, якими кільце сітки ниток

з'єднане з корпусом труби, і розвертають сітку ниток.

7. Колімаційна площина труби має проходити через скошений краї,

основної лінійки або бути паралельна до нього.

40?

Розділ

Трубу кіпрегеля спрямовують на точку, розташовану приблизно на висоті

риладу, яку добре видно неозброєним оком. Біля кінців скошеного краю

сновної лінійки встромляють дві голки. Точка спостережень має опинитися у

творі цих голок. Виправлення виконують у майстерні.

8. Вісь реверсивного рівня при трубі має бути паралельна до візирної осі

орової труби.

Наводять центр сітки ниток на рейку, розташовану на віддалі близько

00 м. Приводять бульбашку рівня труби на середину і відлічують рейку при

івох положеннях вертикального круга (відліки а

, а

). Обчислюють значення

с за формулою

-a

(V31)

також кут і

= §Р'. (V.3.2)

іе р"

206265', a S - віддаль від кіпрегеля до рейки.

Якщо кут /">10", то знаходять середній відлік а

ср

-fVL^l j

на

відним

винтом зорової труби наводять центр сітки ниток на цей відлік. Виправними

винтами циліндричного рівня виводять його бульбашку на середину.

Цю перевірку можна також виконати подвійним нівелюванням, як для

гівеліра.

9. Місце нуля (МО) вертикального круга має дорівнювати для КН 0 00',

для КА-2-90°00'.

Нагадаємо, що точка, якою наводять зорову трубу на ціль, у КА-2 - це

перегин основної кривої з краєм посрібленої пластини, а в КН - перегин

вертикального штриха сітки з основною кривою.

Місце нуля визначають гак: наводять зорову грубу на добре видиму

віддалену точку при крузі ліворуч і праворуч та відлічують вертикальний круг.

Перед відлічуванням вертикального круга навідним гвинтом рівня вертикаль-

ного круга переміщають бульбашку рівня при вертикальному крузі на середину.

Значення місця нуля МО та кутів нахилу обчислюють за формулами:

а) для КН

МО

0,5(КЛ -КП)

v = КЛ - МО •; (V.3.3)

v = КП

МО

404

Мензульно зніманни

б) для КА-2

МО = 0,5(КЛ

КП -180°)

v = МО - КЛ

v = КП - МО-180°

(V.3.4)

Якщо МО відрізняється від номінального більше ніж на подвійну точність

відлічування (Г- КН, 2

- КА-2), тоді визначають правильний відлік

а) для КН

МО)

КЛ

лр

=КЛ

КП

пр

=КП

+ МОJ

(V.3.5)

б) для КА-2

кл

пр

кп

пр

КЛ + 360° - КП

КП + 360° - КП

(V.3.6)

Зорову трубу наведено на спостережувану точку при КЛ (КП). Навідним

гвинтом рівня вертикального круга встановлюють на вертикальному крузі

правильний відлік. Бульбашка циліндричного рівня зміщається з середини.

Виправними гвинтами рівня її повертають на середину.

10. Якщо візирна вісь горизонтальна, то номограмні криві перевищень

+10 та -10 мають перетинатися на вертикальному штриху сітки ниток (див.

рис. V.2.5).

На вертикальному крузі встановлюють відлік, який дорівнює МО. При цьому

бульбашка рівня при вертикальному крузі має бути в нуль-пункті, а номограмні

криві перевищень +10 та -10 мають перетинатися на вертикальному штриху сітки

ниток. Якщо криві не перетинаються на вертикальному штриху, то виправними

гвинтами круга номограм, розташованими внизу під кожухом циліндричного рівня

вертикального круга, розвертають круг на потрібну величину.

V.3.6.

Дослідження номограм і вертикального круга

1. Номограми віддалей мають бути нанесені правильно.

На місцевості встановлюють мензулу так, щоб верхня поверхня планінгіа

була горизонтально. На віддалі 10-20 м від мензули підвішують рулетку з

міліметровими поділками. Від осі обертання труби кіпрегеля до рулегки

вимірюють віддаль S

з точністю до 1 см. Для різних кутів нахилу (від -35" до

+35°) вимірюють віддалі 5

, до рулетки за допомогою кіпрегеля не менше ніж

30 разів, змінюючи щоразу висоту наведення, наприклад, на 10 чи 20 см.

405

Розділ

Обчислюють коефіцієнти для кожного вимірювання за формулою

^, (V. 3.7)

де = 100 або 200 (залежить від коефіцієнта досліджуваної номограми).

Якщо різниці у коефіцієнтах АК

. -К

не перевищують 0,2 % К

, то

номограму віддалей нанесено правильно. Відносна похибка визначення K

не

повинна перевищувати .

1000

Середню квадратичну похибку m

вимірювання кожного інтервалу

визначають за формулою

т.

(V.3.8)

де п - кількість прийомів вимірювань; 8

- S

- істинні похибки.

Середню квадратичну похибку /и

(юо) визначення віддалі, перераховану

на 100 м, обчислюють за формулою

(V.3.9)

s( іоо;

\ Р

де S - довжина інтервалу, м; р - кількість інтервалів (не менше ніж 8).

Середня квадратична похибка вимірювання віддалі на 100 м не повинна

перевищувати 0,2 м.

2. Номограми перевищень мають відповідати номінальним значенням.

Аналогічно виконують вимірювання окремо для кожної кривої пере-

вищень - не менше 10 інтервалів на рулетці між точкою візування і

досліджуваною кривою. Для того щоб охопити всю номограмну криву, щоразу

змінюють висоту наведення (наприклад, на 10-20 см). Коефіцієнт номограмної

кривої обчислюють за формулою

—

(V.3.10)

де h

= 10, 20, 30,... см у разі зміни візування через 10 см; п - кількість різниць

-h

_j перевищень; А

- перевищення, визначене на і-й штрих рулетки;

j - перевищення, визначені на штрихи (і

j) рулетки; j = 10,20, ЗО, 40

.см.

406

Мензульне зніминни

Якщо річниці між визначеними і номінальними коефіцієнтами не

перевищують 0,2 % для номограмної кривої з коефіцієнтом K

, то

номограму нанесено правильно. Відносна похибка визначення коефіцієнтів

номограмних кривих не повинна перевищувати .

Середню квадратичну похибку визначення перевищення m

також

приводять до віддалі 100 м для кожної кривої перевищень за формулою

де р - кількість інтервалів; т^ - середня квадратична похибка із результатів

вимірювань перевищень на кожному інтервалі S, яку знаходять за формулою

де п - кількість визначень на одному інтервалі;

/г,

- перевищення, визначене за

допомогою кривої з коефіцієнтом K

3. Середня квадратична похибка ту вимірювання вертикальних кут in од

Для цього на місцевості на віддалі 100 м один від другого закріплююч і,

два пункти. Вимірюють між ними перевищення із середньою квадратичною

похибкою т^<5мм. Кіпрегель встановлюють над центром одного пункту і

вимірюють над ним висоту осі обертання зорової труби кіпрегеля

Спрямовують трубу кіпрегеля на різні поділки рейки, що встановлена у другій

точці лінії. За різницями між виміряними й обчисленими з перевищень

вертикальними кутами знаходять середню квадратичну похибку вимірювання

вертикальних кутів.

Середня квадратична похибка вимірювання віддалі, зведена до 100 м, млі

бути не більшою за m

s{i00)

<0,2 м.

Середня квадратична похибка вимірювання перевищень, зведених до

100 м віддалі, для різних кривих не має перевищувати значень: K

h(W)

<3<

h(20) ^ 6СЛ/; K

hm)

<15CM.

Кіпрегель досліджують на спеціальних полігонах, де є низка закріплених

на місцевості точок з різними віддалями і перевищеннями. Віддалі на цих

(V.3.I І)

(V.3.12)

ним прийомом не має перевищувати 45 .

407

Розділ V

гполігонах визначають з відносними похибками, не більшими за , а

Щоб встановити мензулу над центром пункту, центрують точку на

планшеті над відповідною точкою місцевості, горизонтують поверхню план

шета та орієнтують планшет за заданим напрямком.

Зцентрувати мензулу означає встановити мензулу так, щоб її поверхня

(була горизонтальною, а точка на планшеті і відповідна їй точка місцевості

містилися на одній прямовисній лінії.

Нівелюванням (горизонтуванням) планшета називають встановлення

мензули так, щоб верхня поверхня планшета була в горизонтальній площині.

Орієнтувати планшет - означає розмістити його так, щоб прокреслені на

планшеті лінії розташовувалися у відповідних прямовисних площинах ліній

шісцевості.

Спочатку приблизно орієнтують мензулу за точками місцевості,

шриблизно горизонтують і приблизно центрують. Після цього виконують точне

встановлення мензули, тобто її точно центрують, горизонтують і точно

орієнтують планшет.

Допустимо, що в результаті центрування точка А місцевості збігається з

точкою а' на планшеті, але не з точкою а. Похибка в прокресленій лінії

визначатиметься величиною кута є .

2000

перевищення - за 10 мм.

V.4. Похибки, які впливають на точність

прокреслення ліній

V.4.1. Вплив центрування планшета

Рис. V.4.1. Визначення похибки за центрування планшета

і<Ю8

Мензульне знімання

Позначимо: (. - лінійний елемент похибки за центрування; S - віддаль

між точками на місцевості.

З трикутника ВАа запишемо

(V-4.I)

Оскільки tg є

—

дуже мала величина, то можна записати

І є'

5 V <

VA2

у формулі р'

3438'. Звідси

Se'

(V.4.3)

Значення похибки в формулі (V.4.3) зменшимо на л/2 , тому що цеп гру

вання планшета впливає на два напрямки - початковий і прокреслений. Тобто

і =

——т=т.

(V.4.4)

рЧ 2

Знайдемо, яку похибку у центруванні можна допустити в масштабі 1:1000

для лінії S, довжина якої на планшеті дорівнює 5 см, щоб її вплив не

перевищував похибки у побудові кута е < 10'.

£ = 5сл*-1000 = 50.м.

„ 5000-10'

fft

„

1 = 7=гя10,3 см.

3438'л/2

Це приблизно відповідає вимогам чинної Інструкції [8], в якій вказано, що

мензулу потрібно центрувати із точністю 5 см для масштабів 1:500-1:1000,

10см- для 1:2000 і 25 см - для масштабу 1:5000.

V.4.2. Вплив нівелювання планшета

Нівелювання планшета виконують за допомогою циліндричного рівня, що

розміщений на основній лінійці кіпрегеля, та трьох підіймальних

вимив

підставки мензули. Похибка нівелювання планшета впливає на точни м,

прокреслених напрямків та вимірювання вертикальних кутів. Якщо куги нахи

лу

лінії візування v близькі до нуля, нахил планшета мало впливає на точнії и.

прокреслених напрямків. Однак, коли зростає нахил лінії візування, вилив

нахилу площини планшета швидко збільшується.

Якщо площина планшета нахилена на кут і, вісь обертання труби кіп

регеля також нахилена на такий самий кут і. Похибку в прокресленні напрямку

за неточне нівелювання планшета обчислюють за формулою

39:

Розділ V

i-tgv,

(V.4.5)

г і - кут нахилу планшета; v - кут нахилу труби; у - похибка в прокресленні

інії.

Якщо, наприклад, і = 30°, а нахил лінії візування v = 5°, то підставивши

і значення у формулу (V.4.5), отримаємо, що похибка в прокресленні лінії на

ланшеті у = 2,7'.

Похибка нівелювання планшета суттєво впливає на якість вимірювання

гртикальних кутів кіпрегелем. Тому, визначаючи перевищення до точок міс-

евості тригонометричним нівелюванням, необхідно ретельно нівелювати

ланшет.

Планшет можна вважати віднівельованим з достатньою точністю, якщо у

удь-якому напрямку лінійки кіпрегеля бульбашка рівня на основній лінійці

ідхиляється від середини не більше ніж на дві поділки шкали.

Мензулу можна орієнтувати за напрямками на пункти знімальної основи

а за допомогою орієнтир-бусолі.

Мензулу центрують над точкою місцевості А (рис. V.4.2), якій відповідає

очка а на планшеті. Для орієнтування планшета лінійку кіпрегеля прикладають

;о лінії ав на планшеті й повертають його так, щоб труба кіпрегеля була

іаведена на точку В місцевості. В результаті планшет буде зорієнтовано,

[кість орієнтування слід контролювати. Якщо зрізаний край лінійки повертати

іавколо точки а і трубу навести на точку С , то зрізане ребро лінійки повинно

іроходити через точку с на планшеті.

V.4.3. Вплив орієнтування планшета

•

Рис. V.4.2. Визначення похибки за орієнтування планшета

ПО

Мензульне знімання

Точність орієнтування планшета залежить

від віддалі між точками а, в та а, с на ньому.

Визначимо, за якої найменшої віддалі між

точками а, в та а, с на планшеті можна орієн-

тувати мензулу, щоб похибка у викресленні

напрямку є не перевищувала 1' (є < ± 1').

Точка на планшеті вимірюється величи-

ною уколу голки, діаметр якої дорівнює 0,1 мм. Тоді з рис. V.4.3

2г _є_

Звідси

Рис V.4.3. До визначення

похибки за орієнтування

планшета

(V.4.6)

(V.4.7)

Якщо підставити в формулу (V.4.7) значення £= Г, 2г

—

0,1 мм, то

S =

3438'-0,Ьш

= 34,4 см.

Орієнтувати планшет за допомогою бусолі можна в районах, де немає

магнітних аномалій, залізниць, ліній електропередач. Цей спосіб менш точнії і і

Похибка орієнтування за допомогою бусолі становить близько 10'.

V.4.4. Вплив колімаційної похибки

Мензулу встановлюють у точці А міс-

цевості і наводять на точку В (рис. V.4.4). На

плані отримують напрямок АЬ. Отже, АВ -

це лінія візування на місцевості, а АЬ - її

проекція на плані.

Припустимо, що внаслідок коліма-

ційної похибки с візирна вісь спрямована не

у напрямку лінії АВ, а по АВ'. є - це похибка

у прокресленні напрямку на планшеті,

спричинена колімаційною похибкою труби;

V - кут нахилу зорової труби.

З прямокутного трикутника ABB'

запишемо

Рис. V.4.4. Вплив колімаційноі

похибки на точність прокреслених

напрямків

ВВ'

АВ

= tgc, або ВВ'

AB tgc.

(V.4.8;

39: