Вимірювання довжини лінії рулетками та мірними стрічками

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 3877

Перед початком вимірювань стрічку або рулетку розмотують і натягують в напрямі вимірюваної лінії. Передній вимірувальник бере в одну руку стрічку, а в другу 5 (10) шпильок. Задній вимірувальник суміщає нульовий штрих стрічки з початком вимірюваної лінії, вставляє в проріз свою єдину шпильку і втикає її по можливості глибше в землю. Потім рукою показує передньому вимірувальнику, як покласти стрічку, щоб вона була в створі поставлених віх. Передній вимірувальник струшує стрічку і натягує її на себе з силою, яка приблизно дорівнює силі натягування стрічки при компаруванні. Натягуючи стрічку, треба стежити за тим, щоб не змістити і не похилити задню шпильку. Через проріз в кінці стрічки проти 20-го штриха втикають в землю першу шпильку. Так довжину стрічки відкладають на лінії перший раз. Витягнувши передню шпильку і звільнивши передній кінець стрічки, вимірувальники йдуть вперед вздовж провішеної лінії. Коли задній вимірувальник підходить до шпильки, поставленої переднім вимірувальником, довжину стрічки відкладають другий раз і т. д. Якщо довжина лінії більше 100 (200) м, то після того, як передній вимірувальник поставив останню п'яту (десяту) шпильку, задній передає йому п'ять (десять) шпильок і відмічає цю передачу в журналі. Щоб своєчасно виявити можливу грубу похибку у вимірюванні лінії через втрату шпильок, при передачі їх слід обов’язково лічити. Після переліку шпильок передній вимірувальник протягує стрічку вперед. Задній вимірувальник надіває кінець стрічки на залишену в землі шпильку і вимірювання продовжуються в попередньому порядку. При вимірюванні остачі, яка менша довжини стрічки, передній вимірувальник протягує стрічку так, щоб її кінець збігся з кінцевою точкою лінії. Потім він повертається до цієї точки і робить відлік по стрічці. Відлічуючи остачу, стрічку укладають так, щоб підписи метрів на ній, розміщені зверху, зростали від заднього кінця до переднього. Остачу вимірюваної лінії записують в журнал.

За результатами вимірювань обчислюють довжину лінії, м,

, (3.4)

де n – кількість шпильок у заднього вимірувальника;

l0 – номинальна довжина стрічки;

r – остача.

Порядок виконання роботи

1 На місцевості закріпити точки теодолітного ходу.

2 Виміряти горизонтальні кути способом прийомів у вершинах кутів теодолітного ходу.

3 Виміряти довжини ліній.

Звітність з роботи

1 Короткі відомості.

2 Журнал вимірювання горизонтальних кутів та ліній

3 Відповіді на контрольні питання.

Контрольні запитання

1 Як закріплюють точки теодолітного ходу на місцевості?

2 Що називають горизонтальним кутом?

3 Який порядок вимірювання горизонтального кута способом прийомів?

4 Як обчислити остаточне значення горизонтального кута, виміряного способом прийомів?

5 Який порядок вимірювання довжини лінії мірною стрічкою?

6 Як обчислити довжину лінії, виміряну стрічкою?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4

Тема: Обробка вимірів теодолітного ходу. Складання топографічного плану.

Мета роботи: За результатами кутових та лінійних вимірювань навчитись обчислювати координати вершин точок теодолітного ходу, що утворюють замкнутий полігон та викреслити план теодолітної зйомки.

Основні теоретичні положення

Теодолітний хід являє собою систему ліній, які утворюють замкнутий чи розімкнутий полігон. Кути такого ходу вимірюють теодолітом, а сторони – мірною стрічкою, рулеткою або віддалеміром. Після завершення польових робіт приступають до обчислювальної обробки теодолітних ходів, в результаті чого отримують плоскі прямокутні координати вершин ходів.

Всі обчислення виконують у відомості обчислення координат теодолітного ходу (табл. 4.2.) Послідовність обчислень:

1) Cередні значення виміряних кутів записують в таблицю, сумують величини цих кутів і знаходять . Обчислюють теоретичну суму внутрішніх кутів 180° *(n-2):

Кутову нев’язку обчислюють за формулою

, (4.1)

де - сума виміряних внутрішніх кутів полігону;

n - кількість сторін (чи кутів) полігону.

Якщо , (4.2)

де t - точність зняття відліку з горизонтального круга теодоліта, то кутова нев’язка розподіляється з протилежним знаком між виміряними кутами (в рівносторонньому ході вводять однакові поправки) , в інших випадках в кути з короткими сторонами вводять дещо більші поправки. Поправки округлюють до десятих долей мінути.

Контроль вирівнювання кутів здійснюють за формулою:

. (4.3)

2) Обчислення дирекційних кутів і румбів.

Дирекційні кути сторін полігону можна одержати за формулами:

для правих кутів 

      (4.4)

або

для лівих кутів

   ,      (4.5)

якщо відомий дирекційний кут вихідної сторони.

У процесі обчислення можливі випадки, коли дирекційний кут будь-якої сторони виявиться більшим 360⁰. Тоді від нього необхідно відняти 360⁰ і продовжувати обчислення. В результаті послідовного обчислення дирекційних кутів сторін полігону при завершенні обчислень повинен бути отриманий дирекційний кут вихідної сторони.

На рис. 4.1 показано зв’язок румбів і дирекційних кутів, залежність між якими вказано в таблиці 4.1.

Рисунок 4.1 – Зв’язок румбів і дирекційних кутів

Таблиця 4.1 – Залежність між румбами і дирекційними кутами

№ чверті	Назва чверті чи орієнтування	Дирекційні кути	Румби
	Пн С	0°- 90°
	Пд С	90°- 180°
	Пд З	180°- 270°
	Пн З	270°- 360°

3) Горизонтальні проложення d_i виміряних довжин сторін полігону обчислюють за формулою

, (4.6)

де - кут нахилу відповідної сторони.

4) Далі приступають до обчислення приростків координат та нев’язок за формулами:

(4.7)

і

(4.8)

На основі та обчислюють абсолютну лінійну та відносну нев’язки за формулами:

, (4.9)

, (4.10)

де - периметр полігону.

Значення Dx та Dy обчислюють з точністю до ±1см.

Якщо відносна нев’язка не перевищує встановленої допустимої величини, то нев’язки та розподіляються з протилежними знаками між відповідними обчисленими приростами координат пропорційно довжинам відповідних їм сторін шляхом введення поправок

(4.11)

Контроль обчислень здійснюють за формулами:

(4.12)

В результаті обчислень знаходять виправлені приростки координат:

(4.13)

причому

. (4.14)

Величину допустимої відносної нев’язки теодолітного ходу встановлюють залежно від призначення ходу, його форми та умов місцевості. Як правило, вона становить .

5) Обчислюють координати вершин полігону, використовуючи формули:

(4.15)

починаючи від вихідної вершини з відомими координатами. В результаті послідовного обчислення координат вершин полігону повинні бути обчислені відомі вже координати вихідної вершини. Значення координат вихідної вершини є контролем обчислень.

Наявність кутової та лінійної нев’язок обумовлено помилками, які допущені при проведенні відповідно кутових та лінійних вимірів.

Побудова плану теодолітної зйомки

Побудову плану починають з викреслення на аркуші паперу сітки квадратів. Сітка будується або за допомогою лінійки Дробишева або циркуля та масштабної лінійки. Точність побудови повинна бути такою щоб розходження у побудованих діагоналях квадратів не перевищувала 0,2 мм.

Послідовність побудови плану:

1) будують сітку квадратів. Вершини квадратів позначають на плані перехрестям ліній довжиною 6 мм і товщиною 0,1 мм;

2) наносять за обчисленими координатами вершини теодолітного ходу і позначають ці точки на плані за таким взірцем:

3) за даними абрису наносять на план ситуацію місцевості і викреслюють чорною тушшю ситуацію, використовуючи умовні знаки елементів місцевості, приведені в абрисі або в спеціальній книжці умовних знаків. Після цього план оформляють: зверху підписують “План теодолітної зйомки”, а внизу – вказують масштаб плану і дані про виконання.

Порядок виконання роботи

1 Згідно вихідних даних вирахувати координати кутів теодолітного ходу.

Вихідні дані:

- схема теодолітного ходу (рис. 4.2);

- журнал польових вимірів таблиця 4.2

- дирекційний кут лінії 1-2 та координати т.1 приведені в таблиці 4.3

Вирахування координат кутів вершин теодолітного ходу виконуємо у відомості обчислення координат кутів теодолітного ходу (див. табл. 4.4)

Рисунок 4.2 – Схема теодолітного ходу

Таблиця 4.2 – Журнал польових вимірів

Таблиця 4.3 – Вихідні дані

2 На аркуші паперу формату А1 викреслити за допомогою лінійки Дробишева сітку квадратів розміром 10×10 см.

3 Нанести по розрахованим координатам точки вершин теодолітного ходу на план.

4 Оформити роботу.

Таблиця 4.4 – Відомість обчислення координат вершин теодолітного ходу

Nо верш. ходу

Значення кутів

Дирекційні кути,   о /

Румби, r

Гориз. пролож., лінії di, м

Прирости координат

Координати, м.

Nо верш. ходу

виміряних   о /

виправлених   о /

назва

о /

обчислені

виправлені

∆χ

∆y

∆χ

∆y

χ

y

60.20

+0,3 132 36,0

48.84

+0,3 120 24,0

76.56

+0,3 97 12,0

59.43

+0,3 106 51,0

99.72

+0,3 82 55,5

∑di=

∑x=

∑y=

∑βвим

fx=

fy=

∑βтеор

fβ

fабс=

fвідн=

Звітність з роботи

1 Відомість обчислення координат кутів теодолітного ходу.

2 План теодолітної зйомки (масштаб 1:500).

3 Відповідь на контрольні запитання.

Контрольні запитання

1 Як визначити кутову нев’язку в замкнутому та розімкнутому теодолітних ходах?

2 Які критерії встановлення допустимої кутової нев’язки і як вона обчислюється?

3 Як розподілити кутову нев’язку? Який при цьому повинен виконуватись контроль?

4 Як обчислити дирекційні кути сторін ходу?

5 Який зв’язок між дирекційними кутами і румбами?

6 Як знайти горизонтальні проложення довжин ліній і для чого це необхідно?

7 Як обчислити приростки координат та нев’язки в приростках координат в замкнутому та розімкнутому теодолітних ходах?

8 Як визначити лінійну та відносну нев’язки ходу? Який критерій їх допустимості?

9 Як виконати розподіл нев’язок в приростках координат?

10 Як обчислити координати вершин теодолітного ходу?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5

Тема: Будова нівеліра, відліки по рейці. Повірки і юстування нівеліра.

Мета роботи: Вивчити загальну будову нівелірів з циліндричними рівнями, навчитись знімати відліки по рейці та засвоїти повірки і юстування приладу.

Прилади та приладдя: комплект нівеліра Н-3, шашкові рейки.