Студопедия — Частина I
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Частина I






1. Предмет і задачі курсу, його зв`язок з іншими дисциплінами.

Предмет курсу- це інженерно-технічна прикладна дисципліна, яка вивчає теорію і устрій геодезичних приладів, а також елементи їх конструювання, виготовлення, юстировки і дослідження. Геодезичні прилади в більшості застосовуються в геодезії, але мають значне використання і в інших інженерно-технічних дисциплінах:

-землеустрої;

-лісоустрої;

-дорожніх вишукуваннях;

-меліорації та інших.

В своїй більшості це оптико-механічні прилади, вони мають працювати в різних кліматичних умовах (від –400 до +500С), при вібраціях та інших метеорологічних факторах. Особливим фактором в геодезії є рефракція.

Останніми роками в ряду геодезичних приладів з`явилися спеціальні геодезичні прилади, які мають застосування в машинобудуванні, приладабудуванні, спеціальних будівельних роботах та іншому.

Це такі геодезичні прилади: лазерні геодезичні прилади, автоколімаційні прилади, GPS-приймачі.

Найважливішою характеристикою кожного геодезичного приладу є точність.Тому, виникають наступні задачі курсу:

1.Навчитися елементам конструювання приладів, технології їх виготовлення;

2.Ознайомитися з різними методиками вимірювання;

3.Навчитися методам визначення поправок, введення їх в результати досліджень;

4.Знати особливості дослідження приладів, юстировок окремих параметрів.

2. Призначення і класифікація геодезичних приладів

Для вирішення наукових і практичних завдань, таких як:

1.Побудова опорної геодезичної мережі, інженерні вишукування, роботи в будівництві і експлуатації інженерних споруд

2. Інженерні роботи при:

а) землеустрої;

б) лісоустрої;

в) геологічних роботах;

г) гідромеліоративних роботах та інше;

3. Контроль геометричних параметрів на машинобудівних заводах, де геодезичний прилад використовується як зразковий засіб атестації;

Всі геодезичні прилади розбиваються на 6 груп (класів):

1.Теодоліти –прилади для вимірювання горизонтальних та вертикальних кутів (зенітних відстаней);

2.Нівеліри –прилади, що застосовуються для вимірювання перевищень (висот);

3.Віддалеміри (далекоміри) - прилади для вимірювання довжин ліній;

4.Комбіновані:

а) тахеометри – прилади для вимірювання горизонтального і вертикального кутів, довжин ліній і перевищень;

б) кіпрегелі - прилади для вимірювання вертикальних кутів, відстаней, перевищень і графічної побудови напрямків при топографічній зйомці.

5.Комплектуючі приладдя: штативи, рейки, масштабні лінійки, центрири, рівні, орієнтир – бусолі, рулетки, транспортири та інші.

6.Спеціальні геодезичні прилади: візуальні і фотоелектричні автоколіматори, гіротеодоліти (прокомпаси), лазерні прилади, прилади для вимірювання створів, для горизонтування.

 

1.Теодоліти виготовляються трьох типів:

1.високоточні(Т1);

2.точні(Т2, Т5);

3.технічні(Т15,Т30).

Всі ці теодоліти можуть мати букви: А,К,П,М.

Це означає: А – автоколімаційний теодоліт; К – теодоліт з компенсатором при вертикальному крузі; П – пряме зображення зорової труби; М – маркшейдерські теодоліти.

Типовим позначенням теодоліта може бути:3Т2КП. Це означає: 3 – третя модифікація приладу; Т – теодоліт; 2 – СКП вимірювання горизонтального кута одним прийомом(2˝); К – з компенсатором; П- пряме зображення зорової труби.

ДЕСТом на теодоліт є ДЕСТ 10529. ДЕСТом допускається виготовлення більш точних теодолітів. Тому, можна застосовувати в проектах, при вимірюваннях найбільш точний теодоліт Т05, СКП якого 0,5˝.

 

2.Нівеліри. відповідно до ДЕСТ 10528 по точності підрозділяються на:

1.Високоточні – похибка вимірювання перевищення менші 1 мм;

2.Точні - похибка вимірювання перевищення не більша 3 мм;

3.Технічні - похибка вимірювання перевищення більші 3 мм;

відповідно до точності випускаються: високоточний нівелір Н05 для нівелювання І та ІІ класу; точний нівелір Н3 для нівелювання ІІІ та ІV класу, а також його різновидності Н3К (з компенсатором), Н3КЛ (з компенсатором і лімбом для вимірювання горизонтального кута); технічний нівелір Н10 та інші. Відповідно до класифікації нівелірів виготовляються рейки трьох типів: РН05,РН3,РН10.

 

3.Прилади для вимірювання довжин ліній можуть бути механічними та оптико – електронними. Механічні: сталеві рулетки, мірні стрічки. Оптико електронні: оптичні далекоміри, світловіддалеміри.

Оптичні далекоміри виготовляються, як правило, у вигляді насадок на зорові труби або у вигляді самостійних приладів. Насадки вимірюють паралактичний кут і постійну базу. База може бути як при приладі, так і при рейці. Самостійні оптичні далекоміри характеризуються СКП в сантиметрах на кожні 100 м відстані. Наприклад, Д2 – далекомір, який дає СКП 2 см на 100 м.

Світловіддалеміри підрозділяються на 4 групи в залежності від застосування:

СГ – світловіддалеміри геодезичні, що застосовуються в основних геодезичних мережах і мають діапазон вимірювання від 0,1 до 20 км.

СП – світловіддалеміри, що застосовуються в прикладній геодезії. Діапазон - від 0,001 до 5 км.

СТ – світловіддалеміри, що застосовується в топографічних зйомках. Діапазон- від 0,001 до 15 км.

СТД – світловіддалеміри топографічні по дифузному відбиттю. Діапазон - до 10 км.

 

4.Тахеометри характеризуються не за точністю вимірювання, а за конструктивними ознаками, що даються в шифрі. І все таки, тахеометри Т-2, ТЕ є точні, а ТаН і ТВ – технічні.

ТЕ – тахеометр електрооптичний для вимірювання відстаней до 2 км з середньоквадратичною похибкою (СКП) -2 см, для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів відповідно 3-5¢¢.

ТД – тахеометр подвійного зображення, який вимірює кути: горизонтальні - 8¢¢; вертикальні - 12¢¢.

ТаН – тахеометр номограмний, в полі зору якого ми бачимо криві, по яких визначають відстань і перевищення.

ТВ – тахеометр внутрішньобазовий.

Кіпрегелі виготовляють згідно ГОСТу одного типу: КН - кіпрегель номограмний. Виготовляють один тип мензули.

6.Спеціальні прилади. В залежності від геодезичних робіт застосовують спеціальні геодезичні прилади:

Автоколіматори АК-02У; АК-05; АК-1. Число означає СКП зняття відліку, У- уніфікований (дає виміри як по горизонталі так і по вертикалі). Є велика група фотоелектронних автоколіматорів,які в діапазоні декількох градусів мають точність 0,01¢¢. Фотоелектронні автоколіматори повністю автоматизовані.

До спеціальних приладів також відносяться квадранти: КО-2 (квадрант оптичний; 2- означає, що похибка дорівнює 2¢¢ визначення нахилу), КО-10, КО-60М (М – магнітний).

Велеким класом спеціальних приладів є лазерні геодезичні прилади: лазерні теодоліти, лазерні візири, лазерні нівеліри і лазерні прилади вертикального проектування

До спеціальних приладів відносяться гоніометри (в тому числі і лазерні) – прилади для атестації оптичних деталей приладів.

Останньою розробкою приладу для визначення місцеположення є GPS – приймачі.

 

3. Розвиток геодезичного приладобудування за кордоном, в Росії і на Україні.

Із історичних документів відомо, що першими геодезичними приладами користувались ще біля 3 тис. років до н.е. при будівництві зрошувальних каналів в Вавілоні, Єгипті і Китаї. Це були мірні мотузки, мірні рейки, ватерпаси з виском і компаси.

Значний вклад в розвиток техніки землемірної справи і геодезичних вимірювань в стародавні часи внесли представники арабської, грецької і римської науки. Тут досить назвати роботу Герона Олександрійського „Про діоптру” (100 років до н.е.), де він запропонував кутомірний прилад з діоптрами і поворотною лінійкою; астролябію Гіппарха з лімбом діаметром 10-20 см з градусними поділками, яку по праву можна рахувати прообразом теодолітів; римський землемірний хрест (прообраз еккера) для розбивки прямих кутів на місцевості; удосконалений арабами китайський компас для цілей кутових вимірювань. Приблизно до цього часу відносяться виконані Ератосфеном за допомогою гномона (сонячного годинника) перші інструментальні визначення кола Землі.

Арабський вчений Біруні (973-1048р.р.) сконструював пристрій для поділення лімбів через , що широко використовувався для астрономічних спостережень.

Розвиток науки в Європі в період проголошення матеріалістичного уявлення про розвиток Всесвіту був призупинений церквою, інквізицією.

Великі географічні відкриття дали новий поштовх розвитку науки. Нові пізнання в галузі фізики і механіки вплинули на розвиток і удосконалення геодезичних приладів. Леонардо Да Вінчі (1452-1519р.р.) сконструював возик для вимірювання пройденого шляху, лічильник кроків, а також запропонував для компасу круглий корпус. Француз Фурнель в 1525р. для визначення радіусу Землі застосував мірне колесо, при цьому 17024 оберти колеса відповідали дуги меридіана.

В другій половині XVI ст.,а саме в 1552р., на основі астролябії англієць Діггс створив прилад для вимірювання горизонтальних кутів і вперше запропонував термін „теодоліт”. Для встановлення на місцевості геодезичних приладів з’явились штативи. Німецький професор Преторіус винайшов мензулу з лінійками і діоптрами, яка пізніше уже використовувалась в сполученні з кіпрегелем.

В 1609р. італійський вчений Галілео Галілей (1564-1642р.р.) створює зорову трубу, що складалась з скляних лінз. Вона отримала назву голландської зорової труби, або труби Галілея. В 1611 році Іоган Кеплер (1571-1630р.р.) запропонував два варіанти зорової труби з сіткою ниток з прямим (земна труба) і зворотнім (астрономічна труба) зображенням. Це дало можливість практичного застосування лінзових зорових труб в вимірювальних геодезичних і астрономічних приладах, хоча збільшення труб було невеликим (від 9 до 30 крат).

Одночасно удосконалювалися відлікові улаштування. Запропонований в 1583р. німецьким математиком Клавіусом принцип ноніуса в 1631р. вперше реалізує голландець Петер Вернер (1580-1637р.р.) під назвою „верньєр”. Пізніше, в середині XVIII ст. англійчанин Джесс Рамсден (1735-1800р.р.) винайшов мікроскоп з гвинтовим мікрометром для точного відліку по шкалах.

Запропонований в 1662р. французом Жевено циліндричний рівень сприяв розвитку нівелірів з рівнями. В 1770р. І. Мейер в Геттінгені вперше застосовує круглий рівень з металевим резервуаром для горизонтування приладу.

Велике значення для удосконалення геодезичних приладів мали розробки нових типів осьових систем. В 1785р. французький астроном Борда, а в 1830р. гамбурзький механік Репсольд запропонували нові осьові системи для обертання рухомої частини інструмента відносно нерухомої. В 1804р. Георг Рейхенбах (1772-1826р.р.) сконструював повторювальний теодоліт. Він же в 1810р. ввів в зорову трубу далекомірні нитки для визначення похилих відстаней по вертикальній рейці. Застосування далекомірних ниток для отримання горизонтальних прокладень привело в 1900р. до реалізації принципу Гаммера-Феннеля, в конструкції першого номограмного тахеометра з зоровою трубою італійця Порро (1801-1875р.р.).

На початку XIXст. з’явились зразки оптичних віддалемірів з базисом при інструменті. Віддалеміри працювали на принципі подвійного зображення або в стереоскопічному варіанті. Більш легкі і компактні прилади з’явились завдяки застосуванню чехами Іозефом і Яном Фрич в 1886р. скляних лімбів.

Значні заслуги в модернізації геодезичних приладів належить швейцарцю Генріху Вільду (1877-1951р.р.), головними винаходами якого є:

1) труба з внутрішнім фокусуванням;

2) контактний рівень;

3) мікрометр нівеліра з плоскопаралельною пластинкою;

4) оптичний мікрометр;

5) осьова система на шарикопідшипниках;

6) інварні рейки;

7) віддалемір подвійного зображення у вигляді насадки на об’єктив труби.

XIX i XX ст. ознаменувалося тим, що замість невеликих майстерень, де розроблялись і виготовлялись геодезичні прилади з’явилися великі фірми і заводи. Найбільш відомі серед них: швейцарські фірми „Акціонерне товариство Керн и Ко” (1819р.), „Акціонерне товариство Вільд”(1921р.); німецькі фірми „Карл Цейс”(1846р.), „Оптон”, „Асканія”, заводи: „Отто Френель і Ко”, „Точної механіки Ертеля”; шведська фірма АГА; англійські фірми „Теллурометр”, „Віккерс-Лімітед”, „Віккерс Інструментс”; японська фірма „Сокіа”, французький завод „Товариство оптики, точних приладів, електроніки і механіки”; фірма США „Спектрафізкс”; угорські оптичні заводи МОМ; чеський завод „Меопта”; „Польські заклади оптичні” та інші.

Парк геодезичних приладів в XVII-XVIII ст. в Росії в основному поповнювався за рахунок їх ввезення із західної Європи.

Перша російська державна оптична майстерня була створена при дворі Петра I спочатку в Москві, а потім – в Петербурзі. В майстерні видатні російські оптики І.Є. Беляєв і Д. Колосов виготовляли і ремонтували астролябії, квадранти, нівеліри та інші геодезичні і астрономічні інструменти.

В 1725р. створена Російська Академія Наук, при якій відкрилась оптична майстерня. В ній майстри І.Є. Беляєв та І.І. Калмиков самостійно виготовляють геодезичні та оптичні інструменти, зорові труби і дзеркальні телескопи.

З 1736р. Академічною майстернею керує один із кращих спеціалістів механічної і інструментальної справи того часу А. К. Нартов (1694-1756). На станках Нартова обробляються механічні деталі геодезичних інструментів, а в майстерні виготовляють астролябії, ватерпаси з трубою (нівеліри), зорові і астрономічні труби, оптичне скло і дзеркала. Астролябія, наприклад, складалась з компаса, розташованого в центрі горизонтального кола, поділеного на , двох пар діоптрів і штатива. Точність візування через діоптри досягала . В майстерні виконувались замовлення М. В. Ломоносова.

З 1769р. видатний російський механік-самоука І. П. Кулібін (1735-1818р.р.) більше тридцяти років керував майстернями Академії Наук, розробляв і удосконалював технологію виготовлення геодезичних приладів.

Значення творчості російських вчених і винахідників XVIII ст. для розвитку оптичних інструментів, в тому числі і геодезичних приладів, важко переоцінити. Проте виготовлення і впровадження геодезичних приладів було обмежено вузькими рамками розвитку виробничих сил того часу. „Хвороба” плазування перед авторитетом іноземних вчених стала причиною закриття на початку XIX ст. майстерень Академії Наук.

В той же час міжнародні обставини Росії вимагали забезпечення армії і морського флоту топографічними картами. Це сприяло створенню в 1797р. спеціальної служби – Депо карт. В 1811р. Депо карт організовує механічну майстерню, де в значній кількості виготовляли астролябії, бусолі, зорові труби, мензули, стрічки та інші прилади для геодезичних і топографічних робіт. В 1821р. майстерню реорганізовують в механічний заклад Головного штабу. В 1822 р. при Головному штабі заснували Корпус військових топографів.

З 1823р. механічний заклад виготовляє удосконалений повторювальний теодоліт з повірочною трубою, що позитивно позначилось на результатах вимірювань. Для робіт геодезиста і астронома академіка В. Я. Струве був виготовлений повторювальний теодоліт з зоровою трубою, що мала фокусну відстань 400 мм і збільшення 35х. Відлікове улаштування теодоліта – верньєр точності.

В 1868р. механічний заклад виготовляє кіпрегель і мензулу нових зразків. Їх конструкція мала всі ознаки сучасних і майже 100 років не зазнавала суттєвих змін. Кіпрегель мав лінійку, на одному кінці якої знаходився рівень, а на другому – поперечний масштаб. На колонці, закріпленій посередині лінійки, розташовувались зорова труба з сіткою ниток і „круг висот” з поділками через і рівнем. Всі основні деталі кіпрегеля виготовляли із сплавів міді, що виключало вплив заліза на положення магнітної стрілки бусолі. В конструкцію „мюнхенської” мензули внесли зміни: змінили зв’язок мензульної дошки з штативом і надали їй мікрометричного руху.

За ініціативи військового геодезиста Д. Д. Гедеонова (1854-1908р.р.) в 1883р. введені зміни в конструкції нівелірів: покращено зв’язок рівня з зоровою трубою і застосовували бокове плоске дзеркало при рівні. Нівеліри подібної конструкції застосовувались на геодезичних роботах до 1940р. Д. Д. Гедеонов розробляє і впроваджує конструкцію малого вертикального круга для астрономічних спостережень.

Заснована в 1839р. академіком В. Я. Струве Пулковська обсерваторія з її механічною майстернею стала другим важливим закладом по виготовленню високоточних геодезичних і астрономічних інструментів. Кутомірні прилади з великими діаметрами горизонтальних кругів тут замінюють на менші за габаритами, але з більш точними поділками. Відлікові улаштування – ноніуси, замінюють на мікроскоп – мікрометр, що значно підвищило точність вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів.

З 1845р. механічною майстернею Пулковської обсерваторії завідував Г. К. Брауер (1796-1882р.р.). Під його керівництвом розроблено багато оригінальних приладів: 1) універсальні прилади і точності; 2) точні рівні і екзаменатори для визначення їх ціни поділки; 3) нівелір – теодоліт; 4) диференціальні барометри, виготовлені на замовлення Д. І. Менделєєва і з успіхом застосовані геодезистами для нівелювання; 5) астрономічні пасажні прилади і малі вертикальні круги з ламаною зоровою трубою; 6) ділильну машину для лімбів.

Справу великого майстра продовжили його учні В. Ф. Гербер (1842-1909р.р.) і Г. А. Фрейберг-Кондратьєв (1854-1943р.р.). Перший удосконалює осьові системи, технологію шліфування цапф. За його способом цапфи виготовляли з точністю до 10мкм за 2 дні (замість 2-х тижнів раніше). Його майстерності належать 13 переносних пасажних інструментів для Росії і деяких обсерваторій світу (Кембридж, Швеція, Німеччина), 2 базисних прилади і 3 компаратори, 5-футовий віддалемір, багато рівнів різної точності та інше. Другий удосконалює ділильні машини і процес нанесення поділок на лімб, створює новий тип переносного зеніт – телескопа з ламаною трубою, подібних якому не було за кордоном.

Таким чином, майстерні Військово – топографічного відділу Головного штабу і Пулковська механічна майстерня були передовими підприємствами того часу. Їх прилади за якістю не тільки не поступались закордонним, а в деяких випадках і перевершували зразки відомих фірм. Але промислового розвитку геодезичне приладобудування за часів царської Росії не отримало і парк приладів поповнювався значною мірою від німецької фірми „Гільдебранд”.

Розвиток радянського геодезичного приладобудування розпочався з підписаного в 1919р. Декрету Раднаркому „Про заснування Вищого Геодезичного Управління”. В 1923р. на базі майстерень Корпусу військових топографів створюється завод „Геодезія”, який швидко поповнює парк приладів серійним випуском теодолітів, нівелірів, мензул, нівелірних рейок. До речі, рейки для точного нівелювання були кращі за рейки німецької фірми „Гільдебранд”. Другий завод „Геофізика” з 1927р. випускає теодоліт-тахеометр ТТ-30 з трубою, що має внутрішнє фокусування, а в 30-х роках – оптичні теодоліти ОТ і ОТ-10. Великі заслуги в розробці оптичних систем і технологічних процесів виготовлення оптичних приладів належать Державному оптичному інституту, організованому ще в 1918р.

Створений в 1928р. Державний інститут геодезії і картографії (тепер ЦНДІГ і К) проектує і досліджує нові зразки геодезичних приладів, випуск яких веде організований в 1934р. завод „Аерогеоприлад”. Це – тріангуляційні теодоліти ТТ і ТТ , астрономічний універсал АУ і високоточний нівелір „Аерогеоприлад”. Завод з 1935р. виготовляє ампули рівнів з ціною поділки , які по якості перевершували рівні найбільш відомої європейської фірми “Песлер”, що виготовляла їх більше 60 років.

В 30-х і 40-х роках конструкції геодезичних приладів удосконалюються такими нововведеннями, як: зорові труби з внутрішнім фокусуванням, циліндричні осі, контактні рівні, оптичний мікрометр з сполученим відліком, тангенціальні шкали в тахеометрах, нові види настановних пристосувань, нанесення поділок на скляні лімби. В 1947р. виготовлені серійно портативні і зручні теодоліти ОТС, ОТМ і ОТБ з скляними лімбами і оптичними мікрометрами. З’являються нові типи геодезичних приладів: оптичні теодоліти ТБ-1 і ОТ-02, високоточні нівеліри НПГ і НБ, нівелір з оптичним компенсатором Г. Ю. Стодолкевича, Кіпрегель КА-2, віддалемірна насадка ДНБ В. А. Беліцина та інші.

Характерною рисою геодезичного приладобудування з 50-х років є широке застосування досягнень оптики, механіки, фізики, електроніки, металургії. Використання досягнень науки і техніки створило нові можливості розробки геодезичних приладів з підвищеними експлуатаційними характеристиками, в першу чергу, для лінійних і кутових вимірювань.

Значними досягненнями засобів лінійних вимірювань є розробки серії світовіддалемірів для визначення великих, середніх і малих відстаней. Розроблений і виготовлений в 1936р. в Державному оптичному інституті під керівництвом А. А. Лебедєва перший в світі світловіддалемір для вимірювання ліній довжиною до 3,5 км мав похибку біля 2-3 м. В 1953р. В. П. Васильєв і В. А. Величко розробили світловіддалемір СВВ-1 для вимірювання відстаней до 15 км. В ЦНДІ і К в 1967р. розроблений світловіддалемір „Кварц” з гелій-неоновим лазером, дальність дії якого досягала 30 км з похибкою вимірювання () см, де повинно бути в км.

Особливо швидко знайшли впровадження на виробництві топографічні світловіддалеміри СТ-61, розроблені в «МІІГА і К» під керівництвом В. Д. Большакова, і „Кристал” (ЦНДІІГА і К), а також світловіддалеміри серії СМ. Наприклад, світловіддалемір СМ-3 з дальністю 1,6км мав похибку вимірювання 2-3см, а в удосконалених 2СМ-2, СМ-5 і 3СМ2 відповідно з дальністю дії 2км, 0,5км і 3-5км інструментальна похибка не перевищувала 1см. Більшість сучасних світловіддалемірів постачається автоматичною системою обробки інформації з видачею результатів вимірювання на табло.

Слід відзначити успішні розробки топографічних світловіддалемірів закордонними фірмами: Оптон Оберкохен, „Карл Цейс, Ієна” (Німеччина), АГА (Швеція), „Вільд Хербруг” (Швейцарія), „Хєюлет Паккард” (США) та іншими. В діапазоні до 2-3км більшість приладів мали інструментальну похибку 1-2см.

Під керівництвом А. А. Геніке (ЦНДІІГА і К) в 60-х роках розроблені і знайшли застосування геодезичні радіодалекоміри ВРД і серійні РДГ і РДГВ, а також „Промінь” для великих відстаней і „Хвиля” для топографічних цілей. Перші три прилади працюють в 10-сантиметровому діапазоні несучих радіохвиль, а наступні два – в 3-сантиметровому.

Синтез топографічного світловіддалеміра з теодолітом (візуальним або кодовим) привів до створення електронних техеометрів (напівавтоматичних або автоматичних), що по суті є універсальним геодезичним приладом. Разом з вбудованими мікропроцесорами такі прилади забезпечують автоматизацію кутових вимірювань.

Автоматизація окремих операцій в геодезичних приладах реалізована, наприклад, при стабілізації візирної вісі нівелірів і оптичного індекса вертикального круга за допомогою різних конструкцій компенсаторів. В розвиток цього важливого напряму значний вклад внесли В. І. Чуриловський, Г. Ю. Стодолкевич, Н. А. Гусєв, І. М. Монченко, А. В. Мещеряков, М. С. Черемісін, Ф. Г. Кочетов. В 60-70-х роках А. І. Захаровим були розроблені і впроваджені в серійне виробництво найбільш сучасні конструкції приладів з компенсаторами при вертикальному крузі типів Т5К, Т15К, 2Т5К. Серійне виробництво точних теодолітів типів Т2, Т5 і їх модифікацій (автоколімаційні та інші) здійснюються в Росії Уральським оптико-механічним заводом в м. Єкатеринбург.

На Україні розробка і виготовлення геодезичних приладів в післявоєнний період велись на двох великих заводах: Київський завод „Арсенал” і Харківський завод маркшейдерських інструментів.

В 1948р. на „Арсеналі” розроблена більш жорстка, легка і стійка металева підставка для мензули. Нова підставка широко застосовувалась на топографічних роботах замість мензули МШВ виробництва заводу „Геофізика”. З 1958р. в серійне виробництво запущені мензульний комплект з кіпрегелем-автоматом КА-2, розроблений під керівництвом І. М. Монченка, який і до цього часу застосовується при топографічних зйомках крупних масштабів.

В 60-х роках на „Арсеналі” розроблений теодоліт ТБ-1, який по своєму призначенню, конструкції і точності стоїть в одному ряду з точними теодолітами типу Т2. Модифікацією теодоліту ТБ-1 став теодоліт ТБ-3 з автоколімаційним окуляром Монченко з переривистими штрихами, який широко застосовувався в точному машинобудуванні. Автоколімаційні окуляри конструкції Монченко мають і сьогодні впровадження в автоколімаційних теодолітах типу Т2А.

На початку 70-х років завод „Арсенал” освоїв випуск технічних нівелірів. Нівеліри НЛС-1, і НЛ-3 застосовувалися для інженерних вишукувань і проектних робіт, де перевищення визначались як горизонтальним, так і похилим променем візування. Середня квадратична похибка на 1км. ходу не перевищувала відповідно мм і мм; в діапазоні температур від до с. Для нівелювання при висотному забезпеченні топографічних зйомок, при інженерно-геодезичних вишукуваннях і будівництві випускались технічні нівеліри НТ, НТК, НТСК, Н-10, Н-10КЛ. Останній з компенсатором і горизонтальним лімбом для вимірювання кутів з похибкою відліку забезпечує середню квадратичну похибку вимірювання перевищення на 1км подвійного ходу 10мм.

В кінці 70-х років значна номенклатура геодезичних приладів розробки заводу „Арсенал” передається для виготовлення на Ізюмський приладобудівний завод у Харківськії області. „Арсенал” продовжує спеціалізуватись на розробці і виготовленні спеціальних геодезичних приладів. На заводі розробляються оптичні квадранти КО-6.0, КО-10, КО-2, гоніометри Г5, Г2 і Г1, а під керівництвом канд. техн. наук О. І. Ванюрихіна створюється лазерний гоніометр з середньою квадратичною похибкою вимірювання кутів . Особливо значний вклад в створення фотоелектричних автоколіматорів, автоматичних систем горизонтування і гіротеодолітів різних по конструкції і точності вніс доктор технічних наук С. П. Пазняков, з яким автор мав щасливу можливість плідно співпрацювати впродовж 20 років. Наприклад, десятки типів фотоелектричних автоколіматорів забезпечували автоматичне вимірювання кутів (в діапазоні ) з середньою квадратичною похибкою в межах , а комплекти гірокомпасів і гіротеодолітів для автономного визначення астрономічних азимутів орієнтирних або заданих напрямків на місцевості мали середню квадратичну похибку від (гірокомпас 1Г17) до (гіротеодоліт ГТ3).

В 90-х роках завод удосконалив і успішно освоїв випуск геодезичних приладів нового покоління:

1) високоточного нівеліра Н-0,5К з оптичним мікрометром для визначення перевищень з середньою квадратичною похибкою 0,2мм на 50м, що застосовується при вимірюваннях деформацій споруд, фундаментів, зміщень земної кори в місцях гірничих розробок, при монтажі кораблів, літаків, турбін;

2) точного нівеліра Н-3КЛ для визначення перевищень з похибкою 2 мм на 100м при нівелюванні в полігонометрії і інших інженерно-геодезичних роботах;

3) приладу високоточного вертикального проектування (ПВВП) з компенсатором і відносною похибкою передачі координат 1:200000;

4) лазерних приладів: нівелірів, приладів вертикального проектування та інших на базі власної розробки малогабаритного лазера.

На Харківському заводі маркшейдерських інструментів розроблений ряд теодолітів для роботи в маркшейдерії: малий оптичний теодоліт ТОМ; теодоліт гірничий ТГ-5; оптичний маркшейдерський теодоліт ОМТ-30; теодоліт Т-20 та інші. Там же, під керівництвом А. В. Мещерякова виготовляють конструкції нівелірів НСМ-2, НСМ-2А, НЗК-1 з компенсаторами, що мали широке впровадження в підземних і наземних роботах. Для зйомки підземних камер виготовляються далекомір подвійного зображення з змінним базисом при інструменті (Д1М) і деякі конструкції кутомірів – тахеометрів гірничих.

На початку 90-х років в м. Вінниці створено завод „Аерогеоприлад”, який виготовляє велику номенклатуру комплектуючого приладдя і спеціальних геодезичних приладів і знаходиться в пошуку нових перспективних розробок.

 

4. Принцип Ферма. Основні закони геометричної оптики. Повне внутрішнє відбиття.

Основним геометрично-оптичним принципом є принцип Ферма. Він стверджує, що світло розповсюджується із однієї точки в іншу по відстані, що потребує мінімального часу порівняно з будь-яким іншим геометричним можливим шляхом між цими точками.

Всі основні закони встановлені дослідним шляхом. Їх всього чотири:

1.Закон прямолінійного розповсюдження світла.

2.Закон незалежного розповсюдження світла.

3.Закон відбиття.

4.Закон заломлення і повного внутрішнього відбиття.

 

Лекція №2

5. Плоске дзеркало. Система двох дзеркал: паралельних і між

якими є кут.

Дзеркало – це оптична деталь, обмежена однією відбиваючою поверхнею (плоскою, сферичною, або асферичною).

Дзеркало може бути:

а). з зовнішнім відбиттям.

- нормаль.

Рис.2.1. Дзеркало із зовнішнім відбиттям

 

б). з внутрішнім відбиттям.

Рис 2.2. Дзеркало із внутрішнім відюиттям

З курсу оптики відомо правило: при нахилі нормалі дзеркала на кут a відбитий промінь змінить свій напрям на кут 2a. Це є в основі підвищення точності всіх автоколімаційних приладів.

Якщо між паралельними відбиваючими площинами проходить промінь, то падаючий і вихідний промені будуть паралельні, але матимуть зміщення, яке буде характеризуватися величиною відстані a між дзеркалами і кутом падіння променя.На цьому принципі побудований геодезичний прилад – екер, де кут між дзеркалами є 450, а тому кут між падаючим і відбиваючим променями дорівнює 900.

Рис.2.3. Паралельні Рис.2.4.Принцип

відбиваючі площини еккера

6. Лінзи. Їх види. Оптичні деталі з плоскими заломлюючими поверхнями.

Лінза – прозора оптична деталь, обмежена двома заломлюючими поверхнями (або однією плоскою і однією сферичною поверхнею).

Лінзи найбільш поширені оптичні деталі. Вони бувають двох типів: позитивні (збиральні) і негативні (розсіювальні).

 

 

Рис.2.4.

а). двовипукла лінза в). меніск позитивний

б). випуклоплоска

Відповідно до позитивних є негативні лінзи:

 

Рис.2.5.

а). двовгнута лінза в). меніск негативний

б). плосковогнута

Пряма С1 С2, що з`єднує центри сферичних поверхонь лінз, або перпендикуляр, опущений із центра сфери на плоску поверхню лінзи, називається оптичною віссю лінзи.

Лінза збирає падаючі промені в одну точку, що лежить на оптичній вісі. Цю точку називають фокусом, а відстань f – фокусною відстанню лінзи.

Відношення називається оптичною силою лінзи.

За одиницю вимірювання оптичної сили приймається діоптрія, що дорівнює фокусній відстані 1м.

Рис.2.6.Фокусна відстань лінзи

Оптичні деталі з плоскими заломлюючими поверхнями.

Якщо в оптичній деталі дві поверхні (плоскі і паралельні),то така деталь називається пластиною.

В приладах пластини використовують:

а). як світлофільтри – для зміни щільності;

б). як шкала – для вимірювання;

в). як сітка – для спостереження.

 

7. Види призм. Відбивні призми, їх застосування, позначення і







Дата добавления: 2015-06-29; просмотров: 715. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия