Устройство и принцип работы прибора ЗН-5Л
Малогабаритный нивелир ЗН-5Л относится к глухим нивелирам технической точности.
Основные преимущества описываемого нивелира: малая масса и размеры, простое устройство, обеспечивающее высокую надежность в работе. Он удобен для работы в различных условиях: на строительных площадках, где вибрации механизмов не влияют на показания нивелира (в отличие от нивелиров других типов), в экспедиционных условиях при изысканиях в труднодоступных районах, в сельском хозяйстве и т. д.
Удобство в работе обеспечивается оптимальной конструкцией наводящего устройства, расположением рукояток управления и уровней, подсветкой цилиндрического уровня и т. п.
Нивелир имеет высококачественную зрительную трубу прямого изображения с внутренней фокусировкой. Для снижения влияния одностороннего нагрева на величину угла 1 зрительная труба и цилиндрический уровень помещены внутри корпуса 12 (рисунок 1а) верхней части прибора.
Объектив 11 зрительной трубы выведен наружу, на его оправу можно надеть линзовую насадку для визирования на рейку, расположенную ближе 1,2 м.
Вращением диоптрийного кольца 1 (рисунок 1б) окуляр устанавливают по глазу до появления четкого изображения сетки нитей. Кремальерой 2 зрительную трубу фокусирз«от при наведении на рейку.
На верхней плоскости корпуса 12 (см. рис. 1а) имеется продольный прилив А, выполняющий роль механического визкра для предварительного наведения нивелира на рейку.
Цилиндрический уровень подсвечивается белым экраном 4. Зеркало 2 служит для удобства наблюдения за положением пузырька уровня.
Угол 1 (непараллельность оси цилиндрического уровня визирной оси зрительной трубы) приводят к нулю юстировкой уровня с помощью двух гаек 3, доступ к которым открыт через окно.
Верхняя часть нивелира связана с корпусом подставки 10 безлюфтовым пружинным шарниром и может наклоняться относительно подставки с помощью элевационного винта 3 (см. рис. 16).
Осевая система нивелира расположена внутри корпуса 10 (см. рис. 1а), снабжена червячной передачей и фрикционным устройством, позволяющим свободно вращать нивелир вокруг оси и в то же время выполнять точное наведение на рейку без ограничения угла поворота. Рукоятки наводящего винта 9 расположены по обе стороны прибора, что делает одинаково удобной работу как правой, так и левой рукой.
На верхней плоскости корпуса низка находится круглый уровень 6 для установки оси нивелира в отвесное положение. Юстировку круглого уровня выполняют винтами 5.
Между корпусом подставки и пластиной 8 в нивелире ЗН-5Л расположен металлический лимб 4 (см. рис. 16), который можно вращать, взявшись за накатанный поясок и установить в требуемое положение. Отсчет по лимбу берут с помощью индекса 5. При вращении нивелира лимб остается неподвижным.
Внешний вид прибора с наименованием основных элементов приведен на чертеже. Наименование позиций Рис. 1а следующее.
| 1. | заглушка; |
| 2. | - зеркало; |
| 3. | - юстировочная гайка; |
| 4. | - белый экран; |
| 5. | - ютировочные винты круглого |
| уровня; | |
| 6. | - круглый уровень; |
| 7. | - подъемный винт; |
| 8. | — пластина подставки; |
| 9. | - наводящий винт; |
| 10. | - корпус подставки; |
| 11. | - объектив; |
| 12. | - корпус; |
А - продольный прилив (механический визир) Наименование позиций Рис. 16 следующее.
1. диоптрийное кольцо;
2. - кремальера;
3. - элевационный винт;
4. - металлический лимб:
5. - индекс;
6. - гайка. Нивелирная рейка служит для отсчитывания
вертикальных расстояний (высот) точек от горизонтального луча визирования. Корпус рейки деревянный, поперечное сечение его двутавровое. Боковые планки предохраняют шкалу рейки от повреждений. На нижнем конце рейки имеется пятка в виде металлической скобы.
Плоскость пятки перпендикулярна продольной оси рейки и соответствует нулевому отсчету черной шкалы. Для удобства пользования на рейке имеются две ручки. Рейка складная, имеет полную длину 3 м, в сложенном виде - 1,5 м. Шкала рейки. двухсторонняя с сантиметровыми шашечными делениями. Одна сторона рейки черная (основная шкала), другая красная (дополнительная). На красной стороне рейки пятке соответствует отсчет 4700 или 4780. Возможны и другие значения.
Устройство и принцип работы прибора 2Н-10КЛ
Прибор 2-го поколения имеет прямое изображение зрительной трубы, компенсатор и горизонтальный круг. Визирная ось оптической системы нивелира с помощью рамки компенсатора, подвешенной на двух подшипниках, автоматически устанавливается в горизонтальное положение при наклонах вертикальной оси прибора до 30 минут. Внешний вид прибора с наименованием основных элементов приведен на чертеже Рис.2. Наименование позиций следующее.
| 1- | окуляр |
| 2- | объектив, |
| 3- | механический визир, |
| 4- | маховик фокусировки (кремальера), |
| 5- | маховик фиксации, |
| 6- | наводящий винт, |
| 7- | зеркало установочного (круглого) уровня, |
| 8- | кнопка для проверки компенсатора, |
| 9- | окно горизонтального круга, |
| 10- | подъемные винты. |
Нивелир закрепляется на штативе становым винтом и приводится в рабочее положение подъемными винтами по круглому уровню с ценой деления 20 минут на 2 мм.
Изображение местных предметов фокусируется кремальерой 4, а четкое изображение сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра.
Грубое наведение на рейку осуществляется по механическому визиру 3 вручную, путем вращения верхней части прибора со зрительной трубой вокруг вертикальной оси.
Точное наведение на рейку производится двухсторонним наводящим винтом 6.
Рамка компенсатора в транспортном положении фиксируется с помощью маховика 5. Для проверки работоспособности компенсатора предназначена кнопка 8, которая отклоняет рамку компенсатора от вертикального положения и вызывает ее качание.
При измерении горизонтальных углов отсчет по шкале лимба и нониусу алидады можно наблюдать в окне 9.
Рис.2.
|
Поверки приборов
Нивелир ЗН-5Л имеет следующие основные оси. Основную ось или ось вращения прибора. Визирную ось зрительной трубы, которая проходит через заднюю узловую точку объектива и перекрестье сетки нитей. Ось цилиндрического уровня, которая проходит по касательной к внутренней поверхности ампулы в точке «0»-пункта. Ось установочного уровня проходит по нормале к внутренней поверхности ампулы уровня в точке «0»- пункта.
Для эффективной работы с прибором до начала нивелирования следует выполнить необходимые поверки.
1. Поверка по круглому уровню
Требуемое условие. Ось круглого уровня должна быть
параллельна оси вращения нивелира.
Проверка условия. Контур пузырька установочного уровня располагается концентрично сетке уровня с помощью подъемных винтов и верхняя часть прибора со зрительной трубой поворачивается на 180 градусов. Если пузырек при этом выходит за пределы малого ограничительного кольца, то условие считается невыполненным.
Порядок исправления. На половину дуги смещения пузырек возвращается исправительными винтами уровня, а на другую половину возвращается подъемными винтами. После этого верхняя часть прибора вновь поворачивается на 180 градусов. Если наблюдается отклонение пузырька, то производят вторичное исправление.
2. Поверка по сетке нитей
Требуемое условие. Средняя горизонтальная нить должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.
Проверка условия. Прибор приводится в рабочее положение и производятся отсчеты по рейке для левого и правого концов средней горизонтальной нити. Отсчеты должны совпадать.
Порядок исправления. Окулярную трубку с сеткой нитей вращают вокруг геометрической оси до выполнения требуемого условия. Для обеспечения возможности вращения следует освободить, а затем закрепить винты, которыми окулярная трубка крепится к основному корпусу трубы.
3.3. Поверка по главному условию
Требуемое условие. Для нивелира с уровнем при трубе — визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня (определение угла 1). Для нивелира с компенсатором - визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальной при наклонах оси прибора в пределах расчетного угла компенсации.
Проверка условия. На местности, на расстоянии 50...70 м друг от друга выбираются и закрепляются два пункта. В качестве таких пунктов можно принять две неподвижные нивелирные рейки.
Устанавливают нивелир в створе двух реек точно посередине между ними. Затем следует отгоризонтировать нивелир, навести на одну рейку, элевационным винтом вывести пузырек цилиндрического уровня на середину и взять отсчет a1 по рейке. Навести нивелир на вторую рейку, вывести пузырек уровня на середину и взять отсчет b1
Перенести нивелир и расположить его за передней рейкой на расстоянии 2-4 м от нее и несколько в стороне от створа, чтобы можно было наблюдать как первую, так й вторую рейку. Взять отсчеты а2, по дальней и b2 по ближней рейкам, не забывая при этом каждый раз выводить пузырек уровня на середину элевационным винтом. Вычисленное значение а2' для дальней рейки по формуле
а2' = (а, - b2)+ b2, (1)
не должно отличаться от фактического отсчета а2, более чем на 4 мм. Отсчёты «а» и «b» следует производить по двум сторонам рейки или при двух горизонтах приборам
Если действительное значение угла i больше нормируемого, выполняют юстировку.
Параллельность оси цилиндрического уровня визирной оси зрительной трубы достигается котировочными гайками 3 (см. рис. 1а). Шпилькой из комплекта нивелира, отпуская одну гайку и затягивая другую, вывести пузырек цилиндрического уровня на середину, после того как элевационным винтом по дальней рейке установлен отсчет, равныйа2' Для контроля поверку повторяют.
Для нивелиров с компенсатором исправление производят путем перемещения сетки нитей.
Отсчёт по шкале шашечных реек производится в миллиметрах (см. Рис.3). Единицы миллиметров оцениваются глазомерно. Рейки могут быть двухсторонними или односторонними. Вторая шкала (красная) служит для контроля измерений. При использовании односторонних реек контроль измерений можно выполнять путём повторного нивелирования с другим горизонтом прибора. Изображение цифр может быть, как прямым, так и обратным. Однако рейку следует устанавливать так, что бы направление шкалы было всегда снизу вверх.
Рис.3 Производство отсчётов по рейкам
Рис.4 Схема поверки по главному условию
|
3.4. Поверка работы компенсатора
Требуемое условие. Пределы компенсации должны быть не менее 30 минут.
Проверка условия. Нивелир приводят в рабочее положение. Рейка устанавливается в направлении одного из подъемных винтов на расстоянии 100 м от прибора и производится отсчет по рейке АО.
Нивелир наклоняется, путем вращения обращенного к рейке подъемного винта. Винт вращается против хода часовой стрелки на пол-оборота. Производится отсчет по рейке А1. Затем тот же подъемный винт вращается по ходу часовой стрелки на полный оборот и производится отсчет по рейке А2.
Нивелиру придаются поперечные наклоны. Правый подъемный винт вращается по ходу часовой стрелки на одну треть оборота, а левый на столько же, но против хода часовой стрелки. Производят отсчет по рейке АЗ. Затем правый подъемный винт вращают Против хода часовой стрелки на две трети оборота, а левый на столько же, но по ходу. Производят отсчет по рейке А4.
Все пять отсчетов не должны отличаться между собой более, чем на 2 мм.
Порядок исправления. Прибор следует направить в специализированную мастерскую завода изготовителя.
1. Техническое нивелирование
При техническом нивелировании отсчеты по рейке выполняются по средней нити по черной стороне и по средней нити по красной стороне. Неравенство плеч контролируется нитяным дальномером либо шагами.
Обязательно следует различать направление нивелирования, то есть определять положение заднего и переднего пунктов нивелирования.
Все пять отсчетов не должны отличаться между собой более, чем на 2 мм.
Порядок исправления. Прибор следует направить в специализированную мастерскую завода изготовителя.