Лабораторная работа №5




Скачать 101.47 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №5
Дата публикации01.08.2013
Размер101.47 Kb.
ТипЛабораторная работа
shkolnie.ru > Информатика > Лабораторная 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= (а пробр)/5 = 0,02дел1,0 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 -0,0080,0003
Диапазон работы оптического микрометра вычисляют по формуле

D = 1000 (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. Получение и свойства оксидов, гидроксидов и солей
Лабораторная работа. Ряд напряжений металлов. Гальванические элементы. Электролиз юююююю
Лабораторная работа №5 iconКонтрольная 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 №5 iconКонтрольная 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 №5 iconЛабораторная работа №1 Создание и редактирование таблиц 2
Лабораторная работа №3 Создание простых запросов. Построитель выражений. Фильтры. Сортировка записей в таблице 8
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №2
Лабораторная работа 8 не зачтена. Есть замечания к выводу из работы, к ответам на контрольные вопросы. Исправьте работу в соответствии...
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №1. Описание и анализ предметной области 6 1...
Лабораторная работа №2. Оформление результатов анализа при помощи диаграмм uml 10
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная 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 №5 iconЛабораторная работа №9: Создание приложения-презентации
Лабораторная работа №9: Создание приложения-презентации Windows Foundation Presentation
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа №2 
Работа со списками. Создание автоматических промежуточных отчетов и сводных таблиц 
Лабораторная работа №5 iconЛабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования"
Лабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования", разработанных доцентом кафедры Иивм...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница