lr4 (1)

Министерство науки и высшего образования РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

Кафедра гидротехнических сооружений и гидромашин

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4

По дисциплине «Инженерная геодезия»

«Изучение устройства и работа с нивелиром»

Преподаватель		____________	И.А.Попечителева
		подпись, дата	инициалы, фамилия
Студент	ГЭ19-02Б	____________	А.П.Неволина
	номер группы	подпись, дата	инициалы, фамилия

пгт.Черемушки 2020

Цель работы: изучение устройства нивелира, приобретение практических навыков работы с нивелиром, умения выполнять измерения на станции и определять превышения между точками.

Оборудование: нивелир, нивелирная рейка, микрокалькулятор.

Ход работы

ЗАДАНИЕ

1. Зарисовать нивелир Н-3 с обозначением основных его частей и винтов; кратко описать их назначение.

Конструкция нивелира включает:

1. Подставку

2. Элевационный винт

3. Винты- шпильки

4. Зрительная труба

5. Цилиндрический уровень

6. Закрепительный винт

7. Наводящий винт

8. Круглый уровень

9. Подъемный винт (в количестве 3 штуки)

Рисунок 1 – схема нивелира Н-3

Краткое описание основных частей и винтов нивелира:

Зрительная труба (4) нивелира по конструкции очень похожа на трубу теодолита, она крепится к подставке (1) (с тремя подъемными винтами (9)). Прибор закрепляется на штативе с помощью станового винта. Подъемные винты и элевационный винт обеспечивают установку зрительной трубы строго горизонтально по уровню.

2. Описать производство поверок и юстировок нивелира. Зарисовать соответствующие схемы расположения осей инструмента.

ZZ1 – ось вращения прибора,

VV1 – визирная ось зрительной трубы,

КК1 – ось круглого уровня, UU1 – ось цилиндрического уровня

Главное условие нивелира: визирная ось зрительной трубы параллельна оси цилиндрического уровня.

Поверка - контроль правильности взаимного расположения осей прибора.

Поверки нивелира с цилиндрическим уровнем. Нивелир такого типа должен удовлетворять следующим геометрическим условиям.

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения инструмента. Для поверки этого условия подъемными винтами приводят пузырек круглого уровня в центр ампулы и поворачивают верхнюю часть нивелира на 180°. Если после этого пузырек останется в центре ампулы, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами круглого уровня перемещают пузырек к центру на половину дуги отклонения и окончательно совмещают пузырек уровня с центром ампулы с помощью подъемных винтов. Поверку повторяют до полного выполнения требуемого условия.

2. Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси нивелира. В защищенном от ветра месте подвешивают отвес. В 20 — 25 м от отвеса устанавливают нивелир, приводят его по круглому уровню в рабочее положение и совмещают один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити отклоняется от шнура не более 0,5 мм, то условие выполнено. Если условие нарушено, то, ослабив крепежные винты, пластинку с сеткой нитей поворачивают до совмещения вертикальной нити со шнуром отвеса.

3. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цили-ндрического уровня. Это условие часто называют главным условием нивелира. Проверяют его двойным нивелированием одного и того же отрезка линии. С этой целью закрепляют колышками линию АВ (рис.) длиной 50 — 75 м. Нивелир устанавливают на станции (рис. а) так, чтобы окуляр находился над точкой А, и измеряют высоту инструмента i1 , а по рейке, установленной в точке В, берут отсчет b1. Затем нивелир и рейку меняют местами (рис. б), измеряют высоту инструмента i2 и берут отсчет по рейке b2.

При этом если визирная ось не будет параллельна оси цилиндрического уровня, то отсчеты по рейке b1 и b2 будут ошибочны на величину х. Из рис. получим:

Так как в обоих случаях нивелировали одни и те же точки, то левые части формул равны между собой. Следовательно:

откуда ошибка

Если полученное значение |x| ≤ 4 мм, то главное условие практически считается выполненным. В противном случае вычисляют правильный отсчет по рейке (b2+х) и с помощью элевационного винта наводят на него среднюю нить сетки, а затем исправительными винтами цилиндрического уровня совмещают изображение концов пузырька в поле зрения трубы. После юстировки поверку повторяют.

3. Изложить порядок работы на станции нивелирования IV класса. Нарисовать схему геометрического нивелирования и привести формулы вычисления превышений и отметок точек.

Геометрическое нивелирование – метод определения разностей высот точек посредством горизонтального визирного луча, задаваемого нивелиром, и вертикально установленных в этих точках реек

Превышение между точками определяют по формуле: , где h - превышение, а, b – отсчёты по рейке.

В общем случае, отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс превышение между ними:

Величина Hi, называется горизонтом прибора (ГП) или горизонтом инструмента (ГИ) и является высотой визирного луча над исходной уровенной поверхностью.

При нивелировании IV класса отсчеты по рейкам выполняются по средней и одной из крайних нитей черной стороны реек и по средней нити красной стороны. Дополнительный отсчет по крайней нити черной стороны реек производится для вычисления расстояний.

Порядок наблюдений на станции следующий:

- рейки устанавливают на точках А и В в вертикальном положении;

- нивелир устанавливают посередине между рейками и приводят в горизонтальное положение;

- трубу нивелира наводят на черную сторону задней рейки А и снимают отсчеты по верхней и средней нитям;

- трубу нивелира наводят на черную сторону передней рейки В и снимают отсчеты по тем же нитям;

- трубу нивелира наводят на красную сторону передней рейки и снимают отсчет по средней нити;

- трубу нивелира наводят на красную сторону задней рейки и снимают отсчет по средней нити.

Перед каждым отсчетом по рейке пузырек уровня точно приводят на середину подъемным или элевационным винтом.

Расстояние от нивелира до рейки в метрах точно равно числу сантиметров между нитями дальномера.

D=К*n+C; К=100, С=0; n=1597 – 1500 = 97мм = 9.7см

D= 100* 9.7см +0=970см=9,70м

4. Подписать отсчеты по трем штрихам сетки нитей

Контрольные вопросы

12. Каковы источники погрешности при геометрическом нивелировании?

• Влияние кривизны Земли

• Влияние рефракции атмосферы

• Невыполнение главного условия нивелира

• Погрешность установки зрительной трубы

• Погрешность отсчёта по рейке

• Погрешность в отсчёте из-за наклона рейки

• Погрешность в дециметровых делениях рейки

• Погрешность округления отсчёта

Задачи

1. Определите горизонт нивелира, если отсчет по рейке, установленной в точке А, равен a=1618, а отметка этой точки Ha = 150,013 м.

Дано	Решение:
Hа=150,013 м a=1618 мм	ГИ= Ha+ a=150,013+1618=151,631 м
Найти: ГИ	ГИ=151,631 м

Решение: При геометрическом нивелировании получены следующие отсчеты по рейкам, установленным на задней и передней точках хода: азадн=0962 мм и вперед=2036 мм. Отметка задней точки Н=43,254 м. Определить отметку передней точки.

Дано	Решение:
Hпк1=43,254 м a=0962 мм b=2036 мм	h=a-b=0962-2036= -1074 мм; Hвперед=Hзадн+h=43,254+(-1074)=42,18 м
Найти: Hвперед	Hвперед=42,18 м

2. Вычислить: горизонт прибора (рис.), отметки точек ПК+70, ПК2.

Дано	Решение:
Hпк1=150,000 м a=1720 мм b1=1100 мм b2=1000 мм	h+70=a-b1=1720-1110=620 мм; hпк2=a-b2=1720-1000=720 мм H+70=Hпк1+h=150,000+620=150,620 м; Hпк2=Hпк1+h=150,000+720=150,720 м ГИ= Ha+ a=150,000+1720=151,720 м
Найти: ГИ, H+70, Hпк2	ГИ=151,720 м; Hпк2=150,720 м; H+70=150,620 м