Лабораторная работа №5
Скачать 101.47 Kb.
|
| 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. ^ 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 вводильце 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
 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: (а пр – а обр)/n= (а пр-а обр)/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 -Вi (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
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Лабораторная работа. Получение и свойства оксидов, гидроксидов и солей Лабораторная работа. Ряд напряжений металлов. Гальванические элементы. Электролиз юююююю | | Контрольная работа №1 Контрольная работа №2 Лабораторная работа №1... Для допуска к сдаче экзамена за первый семестр студент должен иметь оценки «зачтено» за все письменные работы этого семестра |
| Контрольная работа №1 Контрольная работа №2 Лабораторная работа №1... Для допуска к сдаче экзамена за первый семестр студент должен иметь оценки «зачтено» за все письменные работы этого семестра |  | Лабораторная работа №1 Создание и редактирование таблиц 2 Лабораторная работа №3 Создание простых запросов. Построитель выражений. Фильтры. Сортировка записей в таблице 8 |
| Лабораторная работа №2 Лабораторная работа 8 не зачтена. Есть замечания к выводу из работы, к ответам на контрольные вопросы. Исправьте работу в соответствии... | | Лабораторная работа №1. Описание и анализ предметной области 6 1... Лабораторная работа №2. Оформление результатов анализа при помощи диаграмм uml 10 |
| Лабораторная работа «Ремонт торцевых уплотнений» Лабораторная работа... Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов, в 2004 г защитил кандидатскую диссертацию по специальности... | | Лабораторная работа №9: Создание приложения-презентации Лабораторная работа №9: Создание приложения-презентации Windows Foundation Presentation |
| Лабораторная работа №2 Работа со списками. Создание автоматических промежуточных отчетов и сводных таблиц |  | Лабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования" Лабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования", разработанных доцентом кафедры Иивм... |