Лабораторная работа №5




Скачать 101.48 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №5
Дата22.11.2012
Размер101.48 Kb.
ТипЛабораторная работа
Лабораторная работа № 5


ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ВЫСОКОТОЧНЫХ НИВЕЛИРОВ ТИПА Н-05. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО МИКРОМЕТРА С ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЛАСТИНКОЙ

Цель работы: изучение устройства нивелира, выявление основных неисправностей и их устранение; исследование основных параметров оптического микрометра: цены деления на всей длине шкалы, диапазона работы, люфтов в механизме, наклоняющем плоскопараллельную пластинку.

Приборы и принадлежности: нивелир Н-05 (или Н-2) и компарированная реечка с миллиметровыми делениями.

Содержание и порядок выполнения работы


Нивелирование первого и второго классов выполняют с помощью штриховых инварных реек с ценой деления 5 мм. Штрихи, как правило, нанесены на металлической ленте, выполненной из инвара (сплава, практически не чувствительного к изменениям температуры). В настоящее время выпускают как нивелиры с контактным уровнем при зрительной трубе (например, Изюмский завод с 1979 г. выпускал нивелиры Н -05 с ценой деления уровня =10"), так и нивелиры с компен­сатором (например, завод "Карл Цейс" в Йене выпускал нивелир Ni-002, в котором в качестве компенсатора было использовано качающееся зеркало, завод гарантировал при из­готовлении значение угла i не более 3").

Точность отсчитывания по рейке повышают за счет использования зрительных труб с увеличением порядка (40 - 45)x, a также применения оптического микрометра. В качестве поднижного оптического элемента микрометра наибольшее распространение в нивелирах получила плоскопараллельная пластинка (ППП), расположенная перед объективом (нивелир НА-2 с насадкой перед объективом), или за объективом (нивелиры НБ-2, НБ-3 и НБ-4, где ППП установлена между объективом и фокусирующей линзой). Принципиальная схема устройства оптического микрометра с ППП перед объективом приведена на рис. 1.



Рис. 1. Принципиальная схема тангенциального механизма микрометра:

1 — плоскопараллельная пластинка (ППП); 2 - винт регулировки цены деления барабанчика оптического микрометра; 3 - объектив; 4 - штанга; 5 - шкала барабанчика; 6 - индекс;

7 - контргайка; 8 - шаровая опора регулировочного винта; d - толщина ППП; R – радиус вращения;  - угол наклона ППП


Тангенциальный механизм передачи вращения ППП в нивелире Н-05 изображен на рис. 2. На рис. 3 показано поле зрения нивелира. Порядок расчета оптического микрометра с ППП подробно рассмотрен в учебнике.

Для практических расчетов значения смещения луча плоскопараллельной пластинкой при малых углах падения  (± 15°) достаточную точность обеспечивает формула, предложенная Г. Вильдом: h= d(n-1)tg/n (1)

Так как угол  мал, то формулу (1) записывают в виде:

h= d (n-1)/n (2)






Рис. 2. Схема тангенциального Рис. 3. Поле зрения нивелира Н-05

механизма нивелира Н-05:

1- ППП; 2 - юстировочный винт;

3 - штанга-толкатель; 4 - закрепительный винт

Из формулы (2) видно, что при расположении ППП перпендикулярно падающему лучу ( = 0°) смещение h отсутствует. Цена деления барабанчика отсчетного микрометра равна 0,05 мм, ее регулировку осуществляют изменением длины юстировочного винта с шаровой опорой 2 (см. рис. 2).

Доступ к юстировочному винту осуществляется после снятия крышки под зрительной трубой. При регулировке сначала ослабить винт 4, после чего отверткой завинтить или вывинтить, юстировочный винт 2 и снова закрепить винт 4. Количество штрихов на барабанчике должно обеспечивать измерения в пределах цены деления рейки. Конструктивно шкала баранчика и отсчетный индекс могут быть проецированы, как у нивелира Н-05, в поле зрения зрительной трубы (см. рис. 3).

Порядок исправления установки сетки нитей нивелира Н -05 относительно отвесной линии: снять крышку со стороны окуляра, вывинтив три стопорных винта; снять окуляр, предварительно вывинтив три крепежных винта; ослабить правый и новый винты на оправе сетки нитей на целый оборот, средний винт примерно на четверть оборота; повернуть оправу сетки нитей; надеть окуляр и проверить по отвесу положение верх шкального штриха сетки; закрепить сначала средний, а затем правый и левый винты; закрепить на тубусе зрительной трубы окулярное устройство; закрепить окулярную крышку винтами.


При неплавном вращении верхней части нивелира H-05 необходимо в первую очередь проверить смазку вертикаль ной оси вращения. Для этого необходимо выполнить следующие действия: вывинтить два винта крепления вкладыша, расположенного под установочным уровнем; вывинтить до упора наводящий винт; отжать гильзу возвратной пружины и, слегка поворачивая верхнюю часть нивелира, снять ее с вертикальной оси; протереть ось и втулку салфеткой и нанести на ось 5 - 6 капель масла; надеть на ось верхнюю часть, при этом следить за тем, чтобы гильза возвратной пружины попала в углубление на в

водильце хомутика; ввинтить наводящий винт, при этом шпилька наводящего винта должна попасть в углуб­ление на водильце хомутика; закрепить винтами вкладыш.

Ранее выпускавшиеся нивелиры НБ-2 (ППП расположена внутри трубы) и НА-1 (ППП в виде насадки) имеют ряд одинаковых узлов (например, вертикальную и горизонтальную системы осей и одну оптическую схему контактных уровней (рис. 4). На рис. 5 приведена оптическая схема нивелира Ni-2.





Рис. 4. Оптическая схема контактного уровня нивелира НБ-2:

1 - блок призм-сфеноидов; 2 - призма; 3 - микрообъектив;

4 - ромб-призма; 5 - сетка нитей; 6 - окуляр





Рис. 5. Оптическая схема нивелира Ni-2 (фирмы "Carl Zeiss"):

1 - объектив; 2 - отрицательный мениск; 3 - фокусирующая линза;

4 и 7 - призмы; 5 - призма-компенсатор; 6 - балансир; 8 - сетка нитей;

9 - окуляр; 10 - корпус зрительной трубы; 11 - бериллиевые нити

При использовании нивелира Н-05 необходимо придерживаться следующего порядка работы на станции: отгоризонтировать нивелир по круглому уровню, вращая головку элевационного винта, совместить изображения концов пузырька цилиндрического уровня (см. рис. 5), вращая барабанчик микрометра, навести биссектор на ближайший штрих рейки и отсчитать по ней (отсчет А), отсчитать по барабанчику (отсчет В), вычислить полный отсчет как (А + В - 50). Исследование оптического микрометра с ППП в лабораторных условиях выполняют в следующем порядке:

примерно в 10 метрах от прибора на его высоте установить компарированную реечку с миллиметровыми делениями, установить отсчет по барабанчику, близкий к нулю, выполнить измерения при наведении на 5- 6 штрихов реечки в прямом (вращать барабанчик оптического микрометра но ходу часовой стрелки (на ввинчивание)) и обратном (вращать барабанчик против хода часовой стрелки (на вывинчивание) ходе, отсчитывая по шкале микрометра с погрешностью не более 0,1 деления барабанчика, перед отсчитыванием необходимо совмещать концы пузырька контактного уровня. Результаты измерений заносят в таблицу, при этом колонку 4 заполняют снизу.

Если пропущен нужный штрих, то барабанчик возвращать назад, а затем выполнять совмещение изображения штриха выполнении исследований в учебных целях можно принять значение цены деления реечки а = 1,000 мм по всей ее длине.

Таблица 1





при-ема

№ штри-ха рейки

Отчет по шкале микрометра

ЛЮФТ (мх)

Впробр

Интервалы между штрихами рейки

Цена делен-ия

I, мм

Прямой ход

Впр дел

Обрат-ный ход Вобр дел

Всредн пробр/2

По результ. Компар (а) мм

В дел. шкалы микром.

Вi+1i дел

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

139

2,5

2,4

2,45

+0,1

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

17,9

19,7

21,9

19,6

18,9

0,056

0,051

0,046

0,051

0,053




138

20,4

21,0

20,7

-0,6




137

40,1

40,6

40,35

+0,5




136

62,0

61,6

61,8

+0,4




135

81,6

81,4

81,5

+0,2




134

100,5

101,2

100,85

-0,7

ср= 0,051 m1 =   ()2 /4 = 0,006

= i - ср

 = 0,056-0,051=0,005

 = 0,051-0,051=0

 = 0,046-0,051=-0,005

 = 0,051-0,051=0

 = 0,053-0,051=0,002

Качество работы передаточного механизма, наклоняющего ППП, оценивают по разностям отсчетов по шкале из прямого и обратного ходов, исходя из условия:


пр – а обр)/n=пробр)/5 = 0,02дел1,0 дел (3)


где n - количество наблюдаемых штрихов на реечке.

При выполнении условия (3) считают, что люфт механизма, наклоняющего ППП, отсутствует, и тогда при измерениях барабанчик можно вращать в любую сторону.

Цену деления шкалы микрометра j на i-м интервале вычисляют как:

I= а комп/ Вi+1 i (4)


Цену деления ср из одного приема вычисляют как:

ср = ср/(n-1) = (5)

= 0,014+0,013+0,012+0,013+0,013= 0,065

При выполнении работы необходимо провести 2 - 3 приема, в производственных условиях согласно инструкции выполняют N = 6 приемам, затем результаты измерений из шести приемов усредняют, за окончательное значение цены деления принимают:


0 = ср/N = 0,009+0,0085+0,007+0,0085+0,009=0,042 (6)

Оценку точности результатов исследования 0 выполняют но следующим формулам:





(7)


(8)


Кроме того, должны выполняться условия:


(9)
| I- 0 | 0,0025 мм 0,023 0,025мм

| 0 -0,05| 0,0003мм -0,008 0,0003


Диапазон работы оптического микрометра вычисляют по формуле

D = 1000 (мм).=4,2 мм (10)


В полевых условиях цену деления барабанчика исследуем на различных расстояниях до рейки и при разной температуре.

Поверку главного условия нивелира Н-05 выполняют аналогично поверкам нивелира Н-3. Однако при несоблюдении главного условия его исправляют вращением клиновидного защитного стекла, находящегося перед объективом зрительной трубы, предварительно ослабив стопорный винт.


Вывод: В результате проведенных исследований нивелира Н-05 № получены следующие результаты:

1)цена деления барабанчика оптического микрометра нивелира = (0,046 ± 0,0056) мм,

2) диапазон работы D = 4,2 мм,

3)люфт передаточного механизма равен 0,016 мм, т.е. условие выполняется.

В целом прибор требует ремонта (необходимо увеличить цену деления барабанчика).

Контрольные вопросы


  1. Типы оптических микрометров с ППП, применяемых в геодезических приборах, их устройство и назначение.

  2. Смещение луча плоскопараллельной пластинкой (формулы смещения луча).

  3. Цена деления шкалы оптического микрометра и методика ее исследования.

  1. Методика исследования механизма, наклоняющего ППП.

  2. Методика поверки и исправления главного условия и положения сетки нитей нивелира Н-05.

  3. Методика проверки плавности вращения оси нивелира

Похожие:

Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа Установка и настройка 6 Лабораторная работа Демонстрационный проект 7 Упражнение 1: Работа с основной схемой проекта 7 Упражнение 2: Работа со схемой «Резервуарный парк»
Разработка систем диспетчерского контроля и управления с использованием Infinityscada 4
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа. Получение и свойства оксидов, гидроксидов и солей
Лабораторная работа. Ряд напряжений металлов. Гальванические элементы. Электролиз юююююю
Лабораторная работа №5 iconТематическое планирование биология, 6 класс
Морфология листа (лабораторная работа) 12. Строение растительного организма. Клетки и ткани 13. Типы растительных тканей (Лабораторная...
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №1 (одномерные массивы) 27
Лабораторная работа №6 (статические массивы, знакомство с графическим режимом. Возможно будет изменена) 49
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №5. Эксперимент лабораторная работа №6 Раздел II. Эмпирические исследования познавательных процессов. Ощущения и восприятие лабораторные работы №7-9: Методика «Специфика восприятия»
Цель: Выявление типов поведения студентов (коллег) в дискуссии (наблюдение по схеме Р. Бейлза)
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №1 Изучение автоматической телеграфной станции ат-пс-пд лабораторная работа №2 Изучение телеграфного коммутационного сервера «Вектор-2000»
Рецензент – зам начальника Гомельской дистанции сигнализации и связи Белорусской железной дороги В. И. Прокопюк
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа Правила работы с вычислительной установки Лабораторная работа Работа с клавиатурой
Лабораторный практикум по информатике представляет собой учебно-практическое издание для студентов педагогического вуза непрофильных...
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа по курсу «Физические основы микроэлектроники» Нижний Новгород, 2005
Операционный усилитель: Лабораторная работа по курсу «Микроэлектроника» / Сост. Н. В. Федосеева, С. М. Планкина. – Н. Новгород, ннгу,...
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №1 Лабораторная работа №1 1
В качестве примера рассматривается деятельность вымышленной компании «Computer Word». Компания занимается в основном сборкой и продажей...
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа выполняется в дисплейном классе. Результат представляет собой работающую программу, которая может анализировать любые тексты и сообщать об ошибках программирования
Данная лабораторная работа рассчитана на 4 аудиторных часа и ещё 4 часа самостоятельной работы для изучения литературы и оформление...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница