Шевченко Т.Г., Мороз О.І., Тревого І.С. Геодезичні прилади

Подождите немного. Документ загружается.

190

Осьові системи та інші механічні пристрої

Рис. 5.6. Горизонтальна осьова

система зорової труби: а - взаємне

розташування лазерів та цапф;

б - циліндричний лазер;

в - \/-подібний лазер

До стабільності горизонтальних осьових систем ставлять

такі самі жорсткі вимоги, як і до вертикальних. Наприклад, для

високоточних теодолітів зміна положення осі обертання зорової

труби не повинна перебільшувати 0,5... 1". У зв'язку з цим

відхилення форми цапф осі обертання зорової труби, зокрема,

овальність не повинна бути більшою, ніж 0,001.. .0,002 мм.

Дослідження горизонтальних осьових систем слугує для

визначення відхилень форми цапф від колової циліндричної та

нерівності їхніх діаметрів. Якщо вимірювання кутомірним прила-

дом виконують за напрямками, що мають невеликі кути нахилу,

наприклад, на рівнинній місцевості, цапфи дотикаються лагерів

лише невеликими ділянками своєї поверхні, і досліджувати

форму цапф недоцільно.

191 Осьові системи та інші механічні пристрої

Астрономічними приладами виконують вимірювання за

різних зенітних віддалей, тому дослідження форми їхніх цапф

необхідне. Те саме стосується приладів, якими доводиться

вимірювати кути, сторони яких значно відрізняються кутами

нахилу. Дослідження виконують контактними або безконтакт-

ними способами, коли вісь поставлена в лагери. Нерівність

діаметрів цапф визначають за допомогою рівня.

5.2. Штативи, підставки, закріпні

та навідні пристрої

Штативи геодезичних приладів повинні забезпечувати

надійне та стійке встановлення приладу, а також зручність вико-

нання операцій вимірювань. Штатив має звичайно три ніжки,

найчастіше дерев'яні і металевий оголовок-столик. Ніжки шта-

тивів виготовляють постійної довжини або розсувними, а на їхніх

кінцях закріплюють загострені металеві наконечники. У сучасних

штативах прилад прикріплюють становим гвинтом через отвір у

столику. Становий гвинт вгвинчують у різьбову з'єднувальну

втулку 6 пружної платівки 12 підставки геодезичного приладу

(рис. 5.7). Нижня платівка 9 підставки скріплена гвинтами 8 з

пружиною підставки 12, у центрі якої розташована з'єднувальна

втулка з різзю 6. Такий спосіб закріплення приладу дає змогу

переміщувати його під час центрування по столику штатива у

будь-якому напрямку у межах 3 см. Становий гвинт має отвір для

центрування оптичним центриром, а також гачок для зачеплення

ниткового виска.

Підставка геодезичного приладу (рис. 5.7) має корпус 1 із

алюмінієвого сплаву з отвором для встановлення і закріплення у

ньому хвостовика приладу закріпним гвинтом 5 через пружину 3.

Одним із основних елементів підставки є підіймальний гвинт 2.

Зазвичай підставка має три підіймальні гвинти порохо-

вологозахисної конструкції. Хід підіймальних гвинтів повинен

бути легким, плавним, без великих зусиль. Хід гвинтів регу-

люють втулками, зокрема, 15, 17, 18 та гайкою 14 (рис. 5.7), що

192

Осьові системи та інші механічні пристрої

мають отвори для шпильки. Хоч підставки мають загалом

різноманітну конструкцію, наприклад, в деяких американських

чотири підіймальні гвинти, вони є опорним вузлом приладу і

слугують, здебільшого, для приведення його вертикальної осі у

прямовисний стан. Деякі технічні прилади замість підставки

обладнані кульковим шарніром.

Рис. 5.7. Підставка геодезичного приладу:

- корпус; 2 - підіймальний

гвинт; 3 - пружина; 4 - втулка; 5 - закріпний гвинт; 6 - з'єднувальна

втулка з різзю; 7 - контргайка; 8 - гвинт; 9 - трегер; 10 - підп'ятник;

11 - кулька; 12 - пружина трегера; 13- головка підіймального гвинта;

14 - регулювальна гайка; 15-розрізна втулка; 16-закріпна гайка;

17 - втулка підіймального гвинта; 18 - корпусна втулка

Для точного наведення зорової труби на ціль або з метою

точного встановлення певного відліку, наприклад, на крузі,

необхідно на деякий час знерухомити одну щодо одної частини

приладу і у невеликих межах здійснити їхнє точне взаємне

переміщення. Наприклад, в теодолітах скріплюють верхню

частину приладу - алідадну з середньою, що містить круг, а потім

точно переміщують алідадну частину відносно круга. Для

виконання цих операцій слугує комбінація закріпних та навідних

пристроїв.

Існує багато конструкцій закріпних та навідних пристроїв.

Прийнято їхній поділ на такі типи:

193 Осьові системи та інші механічні пристрої

1. "Центральний" закріпний та навідний пристрій. Порів-

няно простий за конструкцією і застосовується, переважно, у

технічних приладах (рис. 5.8).

2. З важільною передачею - у точних та високоточних

приладах (рис. 5.9).

3. З коаксіальним (співвісним) розташуванням закріпного

та навідного пристроїв, що використовують у сучасних точних та

високоточних приладах (рис. 5.10).

4. Фрикційні затискачі і нескінченний мікрометричний

привід.

У сучасних повторювальних теодолітах використовують

закріпні та навідні пристрої верхньої частини приладу, а також

повторювальне затискання для скріплення алідадної частини

горизонтального круга, щоб забезпечити сумісне обертання

алідади з кругом без зміни відліку на горизонтальному крузі.

В таких приладах застосовується звичайно система осей з

нерухомою втулкою алідади (система Борда). Горизонтальний

круг у заданому положенні утримує пружинний затискувач. З

кругом скріплена гнучка мембрана, яка може бути притиснена

повторювальним затискувачем до верхньої частини теодоліта.

Отже, середня та верхня частини теодоліта скріплюються і

обертаються сумісно. Конструкція навідного пристрою узгоджує

здатність руки спостерігача відчувати найменші переміщування

із точністю наведення зорової труби.

Рис. 5.8. Центральний закріпний і навідний пристрій (теодоліти типу

ТЗО): 1 - навідний гвинт; 2 - втулка гвинта; 3 - шпилька;

4 - хомут; 5 - пружинний упор; 6 - закріпний гвинт

194

Осьові системи та інші механічні пристрої

Рис. 5.9. Закріпний і навідний пристрій з важільної передачею

(теодоліти типу ОТ-02): а - конструкція пристрою; б - схема роботи

навідного гвинта; 1 - закріпний гвинт; 2 - упор закріпного гвинта;

З - корпус; 4 - важіль; 5 - пружина; 6 - мікрометричний гвинт

195 Осьові системи та інші механічні пристрої

Рис. 5.10. Коаксіальний закріпний і навідний пристрій горизонтального

круга теодоліта (теодоліти типу 2Т2, 2Т5, ЗТ2, ЗТ5):

- хомут;

2, 5- шпильки; 3 - важіль; 4 - пружина; 6 - навідний гвинт; 7 - рукоятка

навідного гвинта; 8 - рукоятка закріпного пристрою;

9 - зубчаста передача; 10 - карданний валик; 11 - закріпний гвинт;

12 - сухарик

На рис. 5.8 подано зразок конструкції навідного пристрою

технічних теодолітів, наприклад, типу ТЗО, яка відрізняється

порівняною простотою. Осі закріпного та навідного гвинтів

рознесено. Навідний гвинт 1 має напрямну значної довжини у

втулці 2, чим забезпечується стабільність його роботи. У заглиб-

лення хомута 4, з одного боку впирається шпилька 3, а з іншого -

пружинний упор 5. Гвинт 6 скріплює хомут 4 із втулкою

вертикальної осі.

196

Осьові системи та інші механічні пристрої

Конструкція навідного пристрою із важільною передачею

(рис. 5.9), що застосовується у точних та високоточних теодо-

літах, наприклад, ТЬео 010 (Сагі 2еІ88 Іепа) складніша, проте,

безумовно, досконаліша. Пристрій чутливіший, надійно працює

впродовж тривалого часу.

Рис. 5.11. Механізм навідного гвинта зорової труби коаксіального

способу дії: 1 - втулка; 2 - вкладка; 3 - важіль; 4 - пружина;

5 - штифт; 6 - тяга; 7 - вісь шарніра; 8 - важіль навідного пристрою;

9 - закріпний прапорець; 10- рукоятка навідного гвинта; 11 - трибка;

12 - гвинт закріпного пристрою; 13 - хомут;

- шестерня

Щоб підвищити зручність експлуатації приладу, доцільно

сумістити осі навідного та закріпного механізмів. Такі пристрої

називають коаксіальними або співвісними. На рис. 5.10 наведено

конструкцію коаксіального навідного і закріпного пристрою

алідади горизонтального круга теодоліта. Діаметр головки (ру-

197 Осьові системи та інші механічні пристрої

коятки) закріпного пристрою 8 дещо більший від діаметра

головки (рукоятки) навідного гвинта 7. Для закріплення алідади

достатньо повернути рукоятку 8 на півоберту. Зворотний рух

алідади під час вигвинчування навідного гвинта 7, а також

усунення зазорів у ланках навідного пристрою здійснюється

пружиною 4. Мінімальне значення зусилля, що створює пружина,

має бути достатнім, щоб подолати сили тертя в осьовій системі

алідади і у самому навідному пристрої.

На рис. 5.11 показано механізм навідного гвинта зорової

труби коаксіального способу дії з рукояткою закріпного гвинта у

вигляді прапорця. Під час обертання рукоятки навідного гвинта

10 важіль 8 повертається довкола осі 7 і через тягу 6 передає

обертання хомута, який скріплений із віссю обертання зорової

труби закріпним пристроєм, що має рукоятку у вигляді прапорця

9, і привідну шестерню 14, яка перебуває у зачепленні з

коліщатком 11. Гвинт 12 має карданне з'єднання з коліщатком 11

і повертає важіль 3, який, притискаючи вкладку 2 до втулки 1,

скріплює хомут 13 з віссю обертання зорової труби. Пружина 4

протидіє рухові хомута 13, усуваючи зазори у ланках всього

кінематичного ланцюга.

Закріпні та навідні коаксіальні пристрої застосовують у

точних і високоточних оптичних і електронних приладах. На-

приклад, в оптичних теодолітах типу Т2 - 2Т2, ЗТ2КП (рис. 6.6).

В електронних теодолітах, наприклад, 2Т53 (УОМЗ, РФ -

рис. 6.17), ЕіЬ 50, ЕіЬ 2 (ТгітЬ1е-2еі§8 -рис. 6.18, рис 6.20) та

інших. В електронних тахеометрах, наприклад, серій СТ8-720,

СТ8-230 (Торсоп, Японія - рис. 9.6), 4ТА5 (УМОЗ, РФ), серії

8ЕТозок (Зоккіа, Японія - рис. 9.8) та інших.

Сучасні самовстанівні оптичні та електронні нівеліри, а

останнім часом і електронні тахеометри, обладнують фрикцій-

ними затискачами і нескінченним приводом. Принципова конст-

рукція таких пристроїв, наприклад, для нівелірів, така. Між

верхньою та нижньою частинами, зокрема, наприклад, нівеліра,

розташоване зубчасте колесо, яке фактично з'єднує обидві час-

тини. Колесо приводить у рух черв'як, який закріплений у

198

Осьові системи та інші механічні пристрої

верхній частині приладу. Зубчасте колесо всередині має про-

точку, поверхнею якої воно дотикається нижньої частини

нівеліра. Розрахункова сила тертя між поверхнями, що контак-

тують, така, що дає змогу повертати верхню частину приладу

рукою. Разом з тим, сили тертя достатньо, щоб вона поверталася

для точного наведення обертанням черв'яка.

Нескінченним приводом устатковані, наприклад, оптичні

самовстанівні нівеліри: № 40, № 10 (ТгітЬ1е-2еІ8$ - рис. 7.4,

рис. 7.10), С4

(8оккіа, Японія - рис. 7.5), серії КА 700 (Ьеіса,

Швейцарія - рис. 7.6); електронні нівеліри: серії (ТгішЬІе-

2еі88 - рис.7.12), ОИАОЗ (Ьеіса - рис. 7.13), 8ВЬ-300 (Зоккіа,

Японія - рис. 7.14) та інші. Провідні фірми, що випус-

кають геодезичні прилади, вдаються до устаткування не-

скінченним приводом електронних тахеометрів. Навідними

гвинтами такої конструкції обладнані, наприклад, електронні

тахеометри серії ТгітЬІе 5600 (ТгітЬ1е-2еІ88), серії ТР8 1200

(Ьеіса - рис. 9.9)

5.3. Елеваційні пристрої, виправні гвинти рівнів

та сіток ниток

Для точного встановлення лінії візування нівелірів, устат-

кованих рівнями, застосовують елеваційні пристрої, які дають

змогу узгодити чутливість пальців спостерігача з необхідною

точністю виведення бульбашки рівня на середину. Крок різі

елеваційного гвинта за умови відсутності будь-яких спеціальних

важільних пристроїв визначають згідно із залежністю

5 =

~Г~Т'' (5-1)

кр

де і-плече елеваційного гвинта відносно горизонтальної осі

обертання; к - коефіцієнт, що відповідає дискретному пере-

міщенню рукоятки гвинта, відчутному для пальців спостерігача

(якщо діаметр рукоятки 40 мм, к~ 1:600 оберту), чутливість

рівня (залежить від точності рівня, яким устатковано нівелір).

199 Осьові системи та інші механічні пристрої

Якщо прийняти д = 0,4"; Ь = 100 мм; к = 1:600, то

0,4 100-600

5 =

= 0,12 мм.

206265

Нарізати різь кроком 0,12 мм практично неможливо, тому

застосовують спеціальні механізми важільного типу, з конусними

втулками тощо.

На рис. 5.12 подано поздовжній переріз механізму елева-

ційного гвинта точного нівеліру типу Н-3 (СРСР). У ньому для

узгодження величини дискретного повороту рукоятки гвинта 5 із

стандартним кроком різі (і > 0,35 мм) та чутливістю рівня

застосовано конус 3, який повертає зорову трубу відносно

горизонтальної осі, власне, нахиляє її. Якщо вгвинчувати гвинт,

з'єднувальний штифт 4 штовхає конус 3, який встановлено у

напрямних корпусу 6. Поверхня конуса 3 під час руху тисне на

підіймальний штифт 2, який, рухаючись догори, підіймає окуляр-

ну частину зорової труби 1. Пружина 7 в цей час стискається.

Якщо головку гвинта 5 обертати на вигвинчування, пружина 7,

розтискаючись, переміщує конус 3 у зворотний бік до рукоятки

гвинта 5. Окулярна частина зорової труби нівеліра підпружинена

і тому вона, натискаючи на підіймальний штифт 2, який рухаєть-

ся донизу услід за переміщенням конуса 3, також опускається.

Рис. 5.12. Будова елеваційного гвинта нівеліра типу НЗ:

1 - окулярна частина зорової труби; 2 - підіймальний штифт;

З - конус; 4 - з'єднувальний штифт; 5 - рукоятка елеваційного гвинта;

6 - корпус; 7 - пружина