Курсовая работа: Разработка номограммного кипрегиля

Целью настоящей работы является cоставление технического зада­ния на изготовление опытно-производственного образца оптико-механи­ческого номограммного кипрегеля, соответствующего современным стан­дартам, а также требованиям, перечисленным в параграфе #1, на стадии технического проекта.

#3 НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ, ОБЛАСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

К номограммным оптико-механическим приборам, предназначенным для наземных съемочных работ, относятся тахеометры и кипрегели.

Современные оптико-механические приборы снабжены преобразовате­лями, которые позволяют определить горизонтальное проложение и пре­вышение по рейке без вспомогательных редукционных вычислений. Такие преобразователи выполняются в виде оптического компенсатора в систе­ме с двойным изображением или в виде номограмм, изображение которых введено в поле зрения прибора.[2] стр 147

Исследования убедительно свидетельствуют о том, что тахеометры и кипрегели с полуавтоматическими преобразователями, за исключением редукционных тахеометров с дальномерами двойного изображения, не по­лучили широкого распространения в топографо-геодезическом производс­тве, так как их конструкции не отвечают возросшим современным требо­ваниям. Испытание временем выдержали инструменты с номограммами. Но­мограммные тахеометры и кипрегели, благодаря внедрению в геодезичес­кое приборостроение совершенной технологии нанесения тонких номогра­фических кривых на стеклянных кругах, малым габаритам и массе, прос­тоте и надежности конструкции и удобству обращения с ними, среди ин­струментов такого типа по праву стали занимать доминирующее положе­ние во многих производственных организациях.

Инструменты с номограммами успешно применяются при съемке ситу­ации и рельефа. Точность определения по номограмме превышений и рас­стояний до пикетных точек вполне удовлетворяет требованиям всего ря­да крупномасштабных съемок от 1:5000 до 1:500. Расчеты и опыт пока­зывают, что расстояния от инструмента до рейки при съемке пикетов в масштабах 1:500 и 1:1000 можно увеличить (с 60-80 по инструкции) до 100-150 м. [3] стр 137-138

Кипрегели в основном изготавливаются с номограммным преобразова­телем. В нашей стране выпускается номограммный кипрегель типа КН в соответствии с ГОСТ 20778-75.

Кипрегель номограммный КН предназначен для измерения горизон­тальных проложений, превышений и вертикальных углов при одном наве­дении зрительной трубы на вертикальную рейку. Применяется для выпол­нения мензульных съемок во всех масштабах на фотопланах и чистой ос­нове. Наиболее эффективно применение этого прибора при съемке круп-

номасштабных планов небольших участков и застроенных территорий, а

также так называемых "мертвых пространств", которые остаются не зас­нятыми после аэрофотосъемки.

Кипрегель КН относится к приборам с оптико-механическим преоб­разователем в виде номограмм, изображение которых передается в поле зрения трубы и наблюдается по всему его полю. В поле зрения трубы наблюдается также отсчетная шкала вертикального круга. Измерения по номограммам производятся при положении зрительной трубы "круг лево". Зрительная труба с внутренней фокусировкой дает прямое изображение предметов и снабжена ломаным вращающимся окуляром. Для установки вертикального круга по начальному индексу служит цилиндрический уро­вень. Исправление места нуля вертикального круга производится юсти­ровочными винтами уровня.

Углоначертательное устройство представлено линейкой, служащей основанием прибора, и дополнительной линейкой с шарнирным паралле­лограммом. Рабочей мерой к кипрегелю служит топографическая рейка длиной 3 метра со шкалой делений через 1 сантиметр. Рейка имеет выд­вижную пятку для установки нуля рейки на высоту прибора при работе. Мензула к кипрегелю поставляется деревянная облегченного типа. Она имеет подъемные винты и наводящее устройство, что позволяет регули­ровать установку планшета по высоте и горизонту.

Кипрегель КН выпускается серийно с 1976 года. [2] стр 147-149

#4 ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

Условия использования геодезических приборов предъявляют специ­фические требования к их конструкции и эксплуатационным качествам. Геодезические приборы, как известно, предназначены для измерений на местности в разнообразных физико-географических условиях. Точность геодезических измерений характеризуется относительными погрешностями порядка 2.000 - 1.000.000.

Цикличность использования геодезических приборов может быть разной: для части приборов характерна сезонная эксплуатация (в пери­оды - вторая половина весны, лето, первая половина осени), некоторые приборы используются круглогодично, некоторые - только по мере необ­ходимости.

Высокоточные геодезические приборы способны функционировать при температуре от -25 до +50 C при относительной влажности до 95%; для массовых видов геодезической техники характерен температурный диапа-

зон от -40 до +50 C, такие приборы сохраняют свою работоспособность

при относительной влажности 95-100% и пониженном атмосферном давле­нии 613 гПа (460 мм рт. ст.). [2] стр 5-6

Все приборы в той или иной степени подвергаются механическим воздействиям (при сборке, погрузке, транспортировке, выгрузке, уста­новке, эксплуатации, ремонте и т. д.). Механические воздействия вы­зывают разрушение креплений, самовывинчивание резьбовых деталей, от­слоение и осыпание покрытий, замыкание неизолированных проводов, са­мопроизвольное замыкание и размыкание электрических контактов, сме­щение оптических деталей и т. д.

Различают три основных вида механических воздействий: вибрации, линейные перегрузки и удары.

Вибрациями называют механические колебания. Возбудители вибра­ций вызывают колебания системы с частотой, равной частоте следования возбуждающих импульсов (вынужденные колебания). При совпадении час­тот собственных колебаний с частотами возбуждающих наступает явление резонанса, когда сравнительно небольшие возбуждающие силы могут выз­вать колебания с большой амплитудой и создать в колеблющейся системе очень большие напряжения.

При эксплуатации частоты и интенсивность вынужденных колебаний геодезических приборов в зависимости от условий площадки, где произ­водятся измерения, могут изменяться в широких диапазонах. При этом колебания отдельных элементов прибора приводят к искажениям их рабо­ты.

Линейные перегрузки геодезических приборов возникают при их транспортировке во время взлета, посадки и виража самолета, разгоне и торможении автомобилей и т. д. Сила, возникающая при линейных пе­регрузках, в отличие от вибраций сохраняет свое направление относи­тельно корпуса прибора.

Ударные нагрузки на геодезические приборы могут возникать при погрузке и разгрузке, при транспортировке по плохим дорогам, при столкновениях транспорта и т. д. [4] стр 200-201

Все геодезические приборы могут транспортироваться любыми вида­ми транспорта, включая воздушный и морской. Многие приборы приспо­соблены для переноски в укладочных футлярах на спине (в походном по­ложении). При транспортировании или переноске прибора на него воз­действуют вибрационные влияния в диапазоне частот 1-80 Гц с ускорени-

ями 1-5 м/сс и ударные нагрузки порядка 10-30 м/сс. В некоторых слу­чаях эти нагрузки могут быть и больше.

Поскольку изменения внешних условий в процессе полевых работ могут быть существенными, а механические воздействия (тряска, вибра­ции) проявляются каждый раз при перевозке и переноске прибора, в конструкции геодезического прибора необходимо предусматривать воз­можность полевой его юстировки (регулировки). [2] стр 5-6

Принимая во внимание все, что было сказано ранее, для номограм­много кипрегеля можно сформулировать следующие условия. Как сказано выше, кипрегели применяются для крупномасштабных съемок, то есть в полевых условиях. Специфика мензульной съемки ограничивает функцио­нирование кипрегеля в холодную или сырую погоду. Поэтому нижний пре­дел рабочей температуры может быть несколько повышен, например, по сравнению с аналогичной характеристикой у теодолитов. Характер эксп­луатации прибора сезонный, в основном в летнее время, поэтому верх­ний предел рабочей температуры должен приблизительно составлять +50C.