Există mai multe moduri de măsurare colțuri orizontale: metoda tehnicilor, metoda tehnicilor circulare, metoda repetarii, metoda tuturor combinatiilor. Cea mai simplă și cea mai comună este metoda trucurilor. Tehnica circulară folosit atunci când mai multe unghiuri trebuie măsurate la un punct. Metoda repetițiilor se recomanda folosirea in cazul in care precizia teodolitului este insuficienta si doriti sa masurati unghiul cu o precizie mai mare. Măsurarea repetitivă a unghiului orizontal poate fi efectuată numai cu un teodolit repetitiv. Metoda de combinare se caracterizează prin laboriozitate și este utilizat numai pentru măsurători de înaltă precizie a mai multor unghiuri la un moment dat, când erorile în măsurătorile unghiului ar trebui să fie în intervalul 1".
Măsurarea unghiului prin metoda recepțiilor constă în măsurarea lui cu două semirecepții. Fiecare jumătate de truc constă în efectuarea următoarelor acțiuni:
- 1) ghidarea firului vertical al reticulului spre ținta de viziune din dreapta;
- 2) luarea unei citiri I, de-a lungul unui cerc orizontal;
- 3) înscrierea în jurnalul de numărare I,;
- 4) îndreptarea firului vertical al reticulului către ținta de ochire din stânga;
- 5) prelevarea de probe B]într-un cerc orizontal;
- 6) intrare în jurnalul de numărătoare inversă B (,
- 7) calcularea valorii unghiului orizontal = a (- b (.
Țintele de ochire sunt
Vedere de sus
Orez. 5.11. Cilindru de ochire
un obiect sau dispozitiv către care este îndreptat telescopul. Când se observă punctele de triangulare, ținta de ochire este de obicei cilindru de ochire în fază joasă(fig. 5.11) marca geodezică. Această figură arată imaginea vizibilă în câmpul vizual al unei țevi de teodolit cu o imagine directă. În acest caz, firul vertical al reticulului este îndreptat către axa imaginară de simetrie a cilindrului de ochire. La observarea punctelor traversării teodolitului se folosesc ca ținte de ochire tijele sau știfturile instalate vertical în aceste puncte din setul aparatului de măsurare pentru măsurarea distanțelor.
După măsurarea unghiului, poziția cadranului este schimbată de prima semirecepție. Există două moduri de a schimba poziția cadranului goniometrului orizontal:
- 1) faceți 2-3 ture cu șurubul de plumb al membrului, poziția membrului se poate schimba cu 2-3 °;
- 2) cu șurubul de fixare alidade fixat, desfaceți șurubul de fixare a membrelor, rotiți cadranul într-un unghi arbitrar (se recomandă aproximativ 90 °), fixați șurubul de fixare a membrelor.
După efectuarea acțiunilor descrise, conducta este transferată prin zenit și unghiul este măsurat prin a doua jumătate de recepție (cu o poziție diferită a cercului vertical). Calculul valorii unghiului orizontal din a doua jumătate de recepție se efectuează în același mod:
P2 = w2 - b2.
Astfel, unghiul va fi măsurat de două ori. Rezultatele măsurării unghiului cu două semirecepții sunt, respectiv, egale cu p | și p 2. P ca_
Trecerea valorilor unghiului din două semi-recepții nu trebuie să depășească de două ori eroarea de măsurare a unghiului de către acest teodolit, adică condiția trebuie îndeplinită
Unde t - eroarea pătratică medie a măsurării unghiului într-un singur pas. Pentru teodolit 2T30, această toleranță este G.
Măsurarea unghiurilor cu două semimetode se efectuează pentru a:
- 1) controlul măsurătorilor;
- 2) îmbunătățirea preciziei măsurătorilor: eroarea mediei din mai multe măsurători este întotdeauna mai mică decât eroarea unei singure măsurători.
Rezultatele măsurării unghiurilor orizontale sunt înregistrate în jurnalul corespunzător (Tabelul 5.1).
Tabelul 5.1
Jurnal de măsurare a unghiului orizontal
|
orizontal |
Sens în semirecepţie |
sens | ||||||
Atunci când măsurați unghiurile orizontale, este important să înțelegeți diferența dintre șuruburile de plumb de membru și alidade. Când oricare dintre aceste șuruburi se rotește, telescopul se rotește într-un plan orizontal sau, după cum se spune, „orizontal”. Deși din partea acțiunilor observatorului par a fi exact aceleași, diferența dintre ele este fundamentală. Dacă membrul este fixat și țintirea telescopului în diferite puncte se realizează numai cu ajutorul șuruburilor alidade, atunci citirile vor diferi, deoarece membrul rămâne staționar. Daca actionezi invers, i.e. fixați alidadea, iar atunci când îndreptați țeava în diferite puncte, utilizați numai șuruburile pentru membre, numărătoarea inversă până la orice punct va fi aceeași, deoarece membrul și alidada cu telescopul pe el se vor roti împreună cu membrul în ansamblu. Rezultă că, dacă, la măsurarea unghiului orizontal, țeava a fost îndreptată în punctul corect și a fost efectuată o citire, iar când a fost îndreptată către punctul din stânga, șurubul de reglare sau de fixare a membrului a fost rotit aleatoriu, atunci nu are sens să efectuați acțiuni suplimentare, deoarece diametrul zero al cercului orizontal își va schimba poziția ... Și în acest caz, este necesar să începeți din nou execuția jumătății de mișcare. Confuzia dintre șuruburile membrelor și șuruburile alidade este cea mai frecventă greșeală pe care oamenii o fac atunci când învață teodolitul.
Dacă precizia de măsurare a unghiurilor într-un singur pas folosind teodolitul existent este puțin mai mică decât este necesar, atunci sunt posibile două opțiuni:
- utilizați un teodolit cu o precizie mai mare;
- măsurați unghiul nu într-un singur pas, ci P receptii. Apoi, ca valoare finală a unghiului, media lui P recepții, eroare pătratică medie M măsurarea unghiului în acest caz va fi egală cu
Unde T- eroarea pătratică medie a măsurării unghiului într-un singur pas.
Trebuie remarcat faptul că eroarea măsurătorilor unghiurilor multiple scade proporțional rădăcină pătrată din numărul de măsurători. De exemplu, pentru a reduce eroarea de măsurare a unghiului de 3 ori, este necesar să măsurați unghiul în nouă pași. Prin urmare, măsurarea repetată a unghiului pentru a crește precizia măsurării este justificată numai atunci când precizia necesară nu diferă semnificativ de precizia dispozitivului utilizat.
Standardul de stat GOST 10529-86 distinge trei grupuri de teodoliți: de înaltă precizie, precise și tehnice.
Teodoliții de înaltă precizie asigură măsurarea unghiurilor cu o eroare de cel mult 1 "; tipurile T1, T05.
Teodoliții de precizie oferă 2 erori „până la 7”; tipurile T2, T5.
Teodolitele tehnice asigură măsurarea unghiurilor cu o eroare de 10 „la 30”; tipurile T15, T30.
O literă suplimentară în cifrul teodolit indică modificarea acesteia sau solutie constructiva: A - astronomic, M - topografia minelor, K - cu un compensator cu cerc vertical, P - tub de imagine directă (terestră).
În plus, standardul de stat pentru teodoliți prevede unificarea unităților și părților individuale ale teodoliților; a doua modificare are numărul 2 în prima poziție a cifrului - 2T2, 2T5 etc., a treia modificare are numărul 3 - 3T2, 3T5KP etc.
Înainte de măsurarea unghiului, este necesar să aduceți teodolitul în poziția de lucru, adică să efectuați trei operații: centrarea, nivelarea și instalarea telescopului.
Centrarea teodolitului este setarea axei de rotație a alidadei peste vârful unghiului măsurat; operațiunea se realizează cu ajutorul unui plomb suspendat de cârligul șurubului de fixare, sau cu ajutorul unui plomb optic.
Nivelarea teodolitului înseamnă setarea axei de rotație a alidadei într-o poziție verticală; operația se realizează cu ajutorul șuruburilor de ridicare și a unui nivel la alidadea cercului orizontal.
Instalarea țevii este instalarea unei țevi peste ochi și peste subiect; operatia se realizeaza cu ajutorul unui inel ocular mobil (instalare peste ochi - focalizarea reticulului) si a surubului pentru focalizarea tubului pe obiect (poz. 15 din Figura 4.4).
Măsurătorile unghiului se efectuează strict după metoda corespunzătoare metodei de măsurare; Există mai multe metode pentru măsurarea unghiurilor orizontale: aceasta este o metodă separată a unghiurilor (metoda recepțiilor), o metodă a recepțiilor circulare, o metodă în toate combinațiile etc.
Metoda unui singur colț. Măsurarea individuală a colțurilor constă în următoarele:
îndreptarea țevii către un punct care fixează direcția primei laturi a colțului (Figura 4.16), cu un cerc spre stânga (CL), luând citirea L1;
rotirea alidadei în sensul acelor de ceasornic și îndreptarea țevii către un punct care fixează direcția celei de-a doua laturi a colțului; eșantionarea L2,
calculul unghiului la CL (Figura 4.16):
permutarea cadranului cu 1o - 2o pentru teodoliți cu citire unidirecțională și 90o - pentru teodoliți cu citire în două sensuri,
deplasarea conductei prin zenit și țintirea acesteia într-un punct care fixează direcția primei laturi a colțului, cu un cerc la dreapta (KP); eșantionarea R1,
rotirea alidadei în sensul acelor de ceasornic și îndreptarea țevii către un punct care fixează direcția celei de-a doua laturi a colțului; eșantionarea R2,
calculul unghiului la KP:
când condiția | vl - vp |< 1.5 * t, где t - точность теодолита, вычисление среднего значения угла:
csr = 0,5 * (vl + vp).
Măsurarea unghiului la o poziție a cercului (KL sau KP) este o jumătate de recepție; un ciclu complet de măsurare a unghiului în două poziții ale cercului este un pas.
Înregistrarea citirilor pe membru și calculul unghiului se efectuează în jurnale de forma stabilită.
Metoda tehnicilor circulare. Dacă se observă mai mult de două direcții dintr-un punct, atunci se folosește adesea metoda tehnicilor circulare. Pentru a măsura unghiurile în acest mod, trebuie să efectuați următoarele operații (Figura 4.17):
la CL, setați numărătoarea inversă pe cadran aproape de zero și îndreptați țeava către primul punct; faceți o numărătoare inversă pe membru.
rotind alidadea în sensul acelor de ceasornic, mutați țeava succesiv la a doua, a treia etc. puncte și apoi înapoi la primul punct; luați citiri pe cadran de fiecare dată.
transferați conducta prin zenit și, la punctul de control, îndreptați-o către primul punct; faceți o numărătoare inversă pe membru.
rotind alidadea în sens invers acelor de ceasornic, îndreptați țeava secvențial către (n-1), ..., al treilea, al doilea punct și din nou la primul punct; luați citiri pe cadran de fiecare dată.
Apoi, pentru fiecare direcție, se calculează mediile citirilor la CL și CP, iar după aceea - valorile unghiurilor relativ la prima direcție (inițială).
Abordarea circulară ne permite să slăbim influența erorilor care acționează proporțional cu timpul, deoarece citirile medii pentru toate direcțiile se referă la un moment fizic în timp.
Influența excentricității teodolitului asupra citirilor de-a lungul membrului. Să presupunem că în Fig. 4.18 axa de rotație a alidadei intersectează planul orizontal în punctul B ", iar punctul B este proiecția vârfului unghiului măsurat pe același plan. Se notează distanța dintre punctele B și B" prin l, distanța dintre punctele B și A este S.
Dacă teodolitul se afla în punctul B, atunci când țeava era îndreptată spre punctul A, numărătoarea inversă de-a lungul membrului ar fi egală cu b. Să transferăm teodolitul în punctul B ", păstrând orientarea membrului; în acest caz, numărătoarea inversă de-a lungul membrului, la îndreptarea țevii în punctul A, se va schimba și deveni egală cu b"; diferența dintre aceste citiri se numește eroare de centrare a teodolitului și este notă cu litera c.
Din triunghiul BB „A avem:
sau prin micimea unghiului c
Valoarea l se numește element de centrare liniară, iar unghiul Q se numește element de centrare a colțului; unghiul Q este construit atunci când se proiectează axa de rotație a teodolitului și se măsoară de la elementul liniar în sensul acelor de ceasornic spre direcția către punctul observat A.
Numărătoarea inversă corectă pe cadran va fi:
b = b "+ c. (4.19)
Influența reducerii țintei de ochire asupra citirilor de-a lungul membrului.
Dacă proiecția țintei de ochire A "pe plan orizontal nu coincide cu proiecția centrului punctului observat A, atunci apare o eroare în reducerea țintei de ochire (Fig.4.19). Segmentul AA" este numit element de reducere liniară și se notează cu l1; unghiul Q1 se numește elementul unghiular al reducerii; se construiește la proiectarea țintei de ochire și se numără de la elementul liniar în sensul acelor de ceasornic până la punctul de instalare a teodolitului. Să notăm numărătoarea corectă de-a lungul cadranului - b, actual - b ", eroarea în direcția BA este egală cu r. Din triunghiul BAA" putem scrie:
sau prin micimea unghiului r
Numărătoarea inversă corectă pe cadran va fi
b = b "+ r. (4.21)
Cele mai mari valori ale corecției c și r sunt atinse la I = I1 = 90o (270o), când.
În acest caz
În practica măsurării unghiurilor, se folosesc două metode pentru a lua în considerare excentricitatea teodolitului și a țintei de ochire.
Prima modalitate este ca centrarea să fie efectuată cu atâta precizie încât eroarea de excentricitate să nu fie luată în considerare. De exemplu, atunci când lucrați cu teodoliți tehnici, efectul permis al erorilor de centrare a teodolitului și a țintei de ochire poate fi luat c = r = 10 "; cu o distanță medie între punctele S = 150 m, se dovedește că l = l1 = 0,9 cm, adică teodolit sau ochire Este suficient să setați ținta peste centrul punctului cu o eroare de aproximativ 1 cm.Pentru centrarea cu o asemenea precizie, puteți folosi un fir de plumb convențional.Centrarea teodolitului sau ochire ținta cu o precizie de 1-2 mm poate fi realizată doar cu ajutorul unui plomb optic.A doua metodă este măsurarea directă a elementelor l și I, l1 și I1, calculând corecțiile c și r după formulele (4.18) și (4.20) și corectarea rezultatelor măsurătorilor cu aceste corecții conform formulelor (4.19) și (4.21).
Principalul parametru controlat la prelucrarea colțurilor și a conicității este unghiul plan, a cărui unitate este gradul. Un grad se numește 1/360 dintr-un cerc, este format din 60 de minute de arc, iar minute - din 60 de secunde de arc.
Metodele de măsurare a unghiului pot fi împărțite în 3 tipuri principale:
1. Metoda comparației cu măsuri unghiulare rigide sau șabloane.
2. Metoda absolută bazată pe aplicare instrumente de masura cu scară unghiulară.
3. O metodă indirectă, care constă în măsurarea dimensiunilor liniare asociate unghiului conului prin dependențe trigonometrice.
Cele mai simple instrumente pentru controlul unghiurilor sunt pătratele cu un unghi de 90 0, concepute pentru marcarea și verificarea perpendicularității reciproce a suprafețelor individuale ale pieselor în timpul instalării echipamentelor și pentru verificarea sculelor, dispozitivelor și mașinilor-unelte. În conformitate cu standardul, se disting 6 tipuri de pătrate (Fig. 2.12.):
Instrumentele mai versatile pentru controlul și marcarea unghiurilor sunt raportoarele cu raportoare (simple, optice, universale). În inginerie mecanică, goniometrele cu vernier de tip UN sunt utilizate pe scară largă pentru măsurarea exterioară și colțurile interioareși tastați UM pentru măsurarea numai a colțurilor exterioare (Fig. 2.13.).
Tehnici de măsurare a unghiului, vezi fig. 2.14.
Calibre folosit pentru a controla dimensiunile orificiilor și suprafețelor exterioare ale pieselor. În producție, nu este întotdeauna necesar să se cunoască dimensiunea reală. Uneori este suficient să vă asigurați că dimensiunea reală a piesei se încadrează în toleranța specificată, de exemplu. între cele mai mari şi cele mai mici dimensiuni limitative. În conformitate cu aceste dimensiuni, se folosesc calibre de limită, care au două (sau două perechi) suprafețe de măsurare ale părților traversante și netraversante. Se face distincția între calibrele netede, filetate, conice etc. Calibre-dop, calibre-capse, în funcție de dimensiunea pieselor controlate, tipul de producție și alți factori au forme de proiectare diferite (Fig. 2.15, Fig. 2.16).
Partea de trecere (PR) a dopului sau a suportului are o dimensiune egală cu cea mai mică dimensiune limită a găurii sau a arborelui, iar partea care nu trece (NU) este egală cu cea mai mare dimensiune limită a arborelui și, în consecință, gaură. În Fig. 2.16.
Calibre cu conuri instrumentele sunt dispozitive de măsurare a dopului și dispozitive de măsurare a manșonului. Inspecția conurilor de scule se realizează folosind o metodă integrată, adică se verifică simultan unghiul conului, diametrele și lungimea (Fig. 2.17).
Șabloane utilizat pentru verificarea profilelor complexe ale pieselor și dimensiunilor liniare. Șabloanele sunt realizate din tablă de oțel. Controlul se realizează prin împerecherea șablonului cu suprafața testată. După mărimea și uniformitatea lumenului, se apreciază calitatea procesării (Fig. 2.18., Fig. 2.19.).
Inspecția firului in functie de tip (profil) si precizie, se produce prin diverse mijloace de control si masurare.
Șabloane filetate pentru determinarea pasului și profilului filetului sunt seturi fixate în cușcă plăci de oțel cu profile precise (dinți) de filete metrice și inch. Fiecare insert are valori de pas, diametre filet sau filete pe inch.
Șabloane de rază servesc la măsurarea abaterii dimensiunilor suprafețelor convexe și concave ale pieselor (Fig. 2.18.). Pentru măsurarea adâncimii canelurilor, a înălțimii și a lungimii marginilor, se folosesc șabloanele de limitare care funcționează în lumină. De asemenea, au două laturi și sunt desemnate B (pentru dimensiune mai mare) și M (pentru dimensiuni mai mici). În fig. 2.19. sunt prezentate șabloane pentru controlul lungimii, lățimii și înălțimii proeminențelor și canelurilor metode diferite: „la lumină”, „împingere” și „prin metoda riscurilor”.
Calibre de filet(fișe și inele) sunt utilizate pentru controlul filetelor interne și externe (Fig. 2.20.).
Micrometre filetate cu inserții utilizate pentru măsurarea diametrului mediu al unui filet exterior triunghiular.
Inserțiile sunt selectate în funcție de pasul filetului care trebuie măsurat din setul disponibil în carcasa micrometrului (Fig. 2.21.). Citirea citirilor micrometrului se realizează în același mod ca atunci când se măsoară suprafețele cilindrice netede.
Controlul firului poate fi efectuat și cu un micrometru folosind trei fire de măsurare (Fig. 2.22.). Cu această metodă se măsoară distanța M între punctele proeminente a trei fire plasate în rădăcina firului, apoi se determină diametrul mediu d 2 al firului prin transformări matematice.
Diametrul firelor d pr este selectat conform tabelului in functie de pasul filetului. Două fire sunt instalate în jgheaburi pe o parte, iar al treilea în jgheabul opus (Fig. 2.22.)
Diametrul mediu al unui filet metric d 2 = M - 3 d pr + 0,866 R
Diametrul mediu fir inci d 2 = M - 3,165 d pr + 0,9605 R
Blocuri de ecartament plan sunt folosite pentru a transfera dimensiunea unei unități de lungime pe un produs (la marcare), pentru a verifica și regla instrumentele de măsurare (micrometre, calibrul capselor și alte instrumente de măsurare), pentru a măsura direct dimensiunile produselor, dispozitivelor, la instalarea mașinilor, etc.
Una dintre principalele proprietăți ale blocurilor de calibre este aderența, capacitatea de a se lega ferm între ele atunci când un calibre este aplicat și împins pe altul cu o anumită presiune, care se realizează datorită rugozității foarte scăzute a suprafețelor de măsurare. Blocurile de capăt sunt completate într-un set cu un număr de 7 ... 12 plăci (Fig. 2.23).
Cele mai utilizate sunt seturile formate din blocuri de ecartament 87 și 42. Fiecare țiglă reproduce o singură dimensiune, care este marcată pe una dintre laturile sale. Pentru confortul utilizării blocurilor de gabarit, pentru ele sunt produse seturi de accesorii (Fig.2.24.), Care includ: baze - 5, plan-paralel, rază - 2, desen - 3, laturile centrale - 4, suporturi - 1 pentru blocuri de fixare a blocurilor de gabarit cu laterale. Blocul de blocuri de ecartament este alcătuit în conformitate cu clasa sau categoria de plăci și dimensiunile plăcilor disponibile în acest set.
Inițial, este selectată o placă mai mică, a cărei dimensiune include ultima zecimală etc. Să presupunem că doriți să asamblați un bloc de blocuri de gabarit de 37,875 mm dintr-un set de 87 de plăci:
1 țiglă 1.005 mm, rest 36.87
2 plăci 1,37 mm, rest 35,5
3 plăci 5,5 mm, rest 30,00
4 plăci de 30 mm, restul 0.
Suma blocului este 1,005 + 1,37 + 5,5 + 30 = 37,875.
În același mod, un bloc este asamblat dintr-un set de 42 de plăci.
1,005+1,07+4,00+30 = 37,875.
În Fig. 2.25.
Măsurile prismatice de colț (plăci) sunt concepute pentru verificarea și reglarea dispozitivelor și instrumentelor goniometrice de măsurare, precum și pentru măsurarea directă a colțurilor exterioare și interioare ale pieselor cu densitate mare. Măsurile unghiurilor îndeplinesc același rol atunci când măsoară unghiuri,
pe măsură ce gabaritul se blochează la măsurarea lungimii. Aceleași cerințe sunt impuse pentru părțile de lucru ale măsurilor de colț ca și pentru măsurile de capăt, adică. asigurarea aderenţei (proximitatea).
Măsoară unghiul produs în seturi cu numărul de 7 ... 93 de plăci în fiecare (Fig. 2.26.). Verificarea colțurilor cu plăci se efectuează „la lumină”.
Pentru a crește rezistența blocului asamblat din plăci de colț, pentru acestea este produs un set de accesorii, care includ legături, șuruburi, pene și altele (Fig. 2.27.). Întăriți blocul prin găuri speciale în plăci.
Regulile pentru calcularea măsurilor unghiulare pentru formarea blocurilor, precum și regulile pentru pregătirea pentru asamblare și asamblarea lor într-un bloc, sunt similare cu regulile utilizate pentru întocmirea blocurilor de gabarit.
Tehnicile de măsurare cu măsuri unghiulare sunt prezentate în Fig. 2.28.
Pentru măsurători unghiulareîn inginerie mecanică și fabricarea de instrumente, sunt utilizate diferite metode, implementate de o varietate de instrumente de măsurare care diferă în ceea ce privește proiectarea, precizia, limitele de măsurare și productivitatea.
Măsurătorile unghiului pot fi împărțite în directe (efectuate cu instrumente de măsură calibrate în unități unghiulare) și indirecte, efectuate folosind măsurători liniare și necesitând calcularea ulterioară a unghiurilor dorite folosind funcții trigonometrice. În unele izvoare literare măsurătorile directe ale unghiurilor se numesc „măsurători prin metoda goniometrică”, iar măsurătorile indirecte se numesc „măsurători” metoda trigonometrică". Termenul „goniometric” poate fi tradus din greacă prin „goniometric”, denumirea corespunzătoare având unul dintre dispozitivele de măsurare a unghiurilor (goniometru).
Cele mai simple mijloace de măsurare a unghiurilor includ măsurile de capăt unghiulare. Măsurile de unghi („măsurile de unghi dure”) pot fi cu o singură valoare sau cu mai multe valori. Acestea includ pătrate (90 ° nominal), blocuri prismatice de calibre unghiulare cu unul sau mai multe (trei, patru sau mai multe) unghiuri de lucru și calibre conice. Blocurile de măsurare unghiulare, ca și blocurile de măsurare, sunt utilizate pentru controlul de măsurare, precum și pentru configurarea instrumentelor atunci când se măsoară prin metoda de comparare cu un standard.
Măsurile unghiulare întrerupte cu mai multe valori (protractoare) au o scară și toate caracteristicile metrologice care îi aparțin (diviziunea scării, limitele superioare și inferioare ale scării, intervalul de scară).
Al doilea grup de instrumente de măsurare a unghiului este instrumentele goniometrice, cu ajutorul cărora unghiul măsurat este comparat cu valorile corespunzătoare ale scării circulare sau sectoriale goniometrice încorporate în dispozitiv. Astfel de dispozitive includ goniometre raportoare cu vernier, goniometre optice, capete de separare, goniometre. Capetele despărțitoare (optice și mecanice) sunt folosite pentru măsurători unghiulare și pentru împărțirea lucrărilor la marcarea și prelucrarea pieselor.
În plus, o serie de instrumente de măsurare universale au dispozitive goniometrice speciale, de exemplu, capete de măsurare OGU, care sunt echipate cu microscoape de măsurare, goniometrie mese rotative pe microscoape mari de măsurare și proiectoare mari etc.
Pentru a măsura abaterea unghiurilor față de orizontală și/sau verticală, se folosesc diferite niveluri (bară, cadru, cu fiole „cilindrice” și sferice), cadrane optice și alte dispozitive.
La măsurarea cu un goniometru, marginile plate sau „cuțit” ale riglelor goniometrului sunt impuse „fără un spațiu” pe părțile laterale ale colțului măsurat al piesei. Una dintre rigle este asociată cu o scară goniometrică circulară sau sectorială, cealaltă (rotativă) - cu un indicator sau vernier. Când se măsoară cu un cap despărțitor, goniometru sau microscop de măsurare marginile colțului sunt fixate cu ajutorul unor dispozitive optice auxiliare sau alte dispozitive.
Esența măsurătorilor indirecte ("trigonometrice") ale unghiurilor este aceea că unghiul se obține prin măsurarea dimensiunilor liniare ale piesei controlate, calculând valoarea acesteia prin funcții trigonometrice. În același timp, orice mijloc universal poate fi utilizat pentru măsurători liniare, precum și mijloace auxiliare concepute special pentru a asigura măsurători ale unghiurilor conurilor și pieselor prismatice.
Măsurătorile indirecte ale unghiurilor se bazează cel mai adesea pe utilizarea circuitelor sinusoidale sau tangente, iar obiectul măsurării este unghiul unui dispozitiv special construit. triunghi dreptunghic... Cele două laturi ale acestui triunghi sunt reproduse și/sau măsurate prin măsurători liniare. De exemplu, puteți măsura două picioare cu un microscop sau un proiector.
Dintre mijloacele destinate implementării „măsurătorilor trigonometrice”, cele mai comune sunt „riglele sinusoidale” tipuri diferite... Obiectul de măsurat este plasat pe o „rigla sinusală” cu o valoare cunoscută a ipotenuzei (distanța de bază a riglei) și se măsoară cateta unghiului dorit (Figura 3.97).
Figura 3.97. Schema de control pentru măsurarea unghiului conic
Există, de asemenea, implementări mai complexe ale schemelor de măsurare sinusală și tangentă (conmetre, dispozitive de măsurare a conurilor interne folosind bile etc.).
La fabricarea diferitelor piese de mașină, șabloanele unghiulare sunt folosite ca instrumente de măsurare cu un unghi pe care ar trebui să-l aibă produsul, iar produsul este ajustat conform șablonului fără un spațiu. Atingerea suprafețelor de măsurare cu produsul trebuie să fie liniară, prin urmare, pentru a controla unghiurile produselor formate din margini plate, șabloanele sunt realizate cu o suprafață curbată (rotunjită cu o rază mică) a uneia sau a ambelor părți ale unghiului de lucru.
Unghiurile de lucru ale șabloanelor de limitare diferă unele de altele prin valoarea întregului câmp de toleranță al colțului produsului.
Pătratele metalice cu un unghi de lucru de 90 ° sunt utilizate pentru a verifica perpendicularitatea reciprocă a planurilor (marchiilor) produselor, precum și pentru a verifica perpendicularitatea mișcărilor relative ale pieselor mașinii. În plus, pătratele sunt folosite pentru lucrări de instalare... Forme, dimensiuni și conditii tehnice pentru pătrate sunt standardizate (GOST 3749 - 77).
Când se măsoară unghiul produsului prin metoda comparației cu unghiul pătratului, se estimează decalajul dintre ele. Abaterea unghiului produsului de la unghiul pătratului este determinată de raportul dintre lățimea deschiderii și lungimea laturii pătratului. Deoarece lungimea pătratului este neschimbată, jocul poate servi ca măsură a abaterii unghiului. Decalajul poate fi observat atât la capătul laturii pătratului (colțul produsului unghi mai mic gon) și la vârful colțului (unghiul produsului este mai mare decât unghiul gonului). La verificarea transmisiei, este necesar să se stabilească absența unui spațiu între suprafețele de măsurare sau valoarea acesteia. La iluminare normală de ordinul (100 ... 150) lux, ochiul liber detectează un spațiu între suprafața plană și marginea liniei curbe aproximativ de la (1,5 ... 2) microni. Eroarea de estimare a jocului este cu atât mai mare, cu atât lungimea liniei de contact a produsului și a pătratului este mai mică.
Rol important joacă, de asemenea, lățimea suprafețelor în direcția perpendiculară pe direcția generatricei unghiului. Cu lățimea suprafețelor de contact (3 ... 5) mm, golurile invizibile pot ajunge la 4 microni. Dacă, în acest caz, suprafețele de contact nu sunt finisate, ci lustruite, golul invizibil poate ajunge la 6 microni.
Pentru o evaluare mai precisă a lumenului, se utilizează așa-numitul model de lumen.
Decalajul, a cărui lățime urmează să fie evaluată, este comparat cu ochi cu un set de goluri certificate, iar dimensiunea acestuia este determinată din identitatea golurilor observate. Cu suficientă îndemânare și prezența unei suprafețe curbe a riglei, o astfel de evaluare poate fi efectuată cu o eroare de ordinul (1 ... 1,5) microni cu goluri de până la 5 microni și cu goluri mari (până la 10 microni). microni) - de ordinul (2 ... 3) microni. Această metodă nu este aplicabilă pentru lumeni peste 10 µm. Cu spații de 20 de microni sau mai mult, puteți utiliza sondele.
Pentru a controla dimensiunile conurilor exterioare și interioare, se folosesc manometre conice. Inspecția produselor cu calibre este de obicei complexă, deoarece nu se verifică numai unghiul conului, ci și diametrul acestuia în secțiunea de proiectare prin poziția calibrelor în raport cu produsul de-a lungul axei. În acest scop, există fie două linii de delimitare pe suprafața gabaritului, fie o tăietură de margine (o tăietură de margine este utilizată și pe gabaritul bucșei).
Unghiul de conicitate al piesei este verificat prin aderența suprafeței gabaritului la suprafața piesei de verificat. Pentru a face acest lucru, calibrul este curățat temeinic de praf și ulei și se aplică un strat de vopsea (albastru prusac) pe suprafața sa conică, distribuindu-l uniform pe întreaga suprafață. Apoi se introduce cu atenție gabaritul bușonului sau se pune gabaritul bucșă pe piesa de verificat (de asemenea, bine șters în prealabil) și se întoarce 2/3 din tură spre dreapta și stânga.
Dacă conicitatea ecartamentului și piesa care trebuie verificată se potrivesc, vopseaua se va uza uniform pe întreaga generatoare a manometrului. După proporția de vopsea șters și rămasă, adecvarea piesei este judecată de conicitate. Erorile acestei metode de măsurare sunt de aproximativ 20 ". Este necesar să nu existe zgârieturi, zgârieturi și alte defecte similare pe suprafețele de lucru și pe suprafețele pieselor testate.
Pentru măsurarea conurilor interne și a șanțurilor în formă de pană, se folosesc bile sau role certificate. Se folosesc scheme sinusale și tangente, bazate pe măsurarea sau reproducerea catetei opus unghiului măsurat (în ambele scheme), a ipotenuzei (în schema sinusală) sau a catetului adiacent (în schema tangentei). Pentru unghiuri mici (până la aproximativ 15 o), ambele scheme sunt practic echivalente ca precizie, dar pentru unghiuri mari, eroarea de măsurare poate fi semnificativă, iar aici schema tangentei este de preferat.
Rezultatele măsurătorilor unghiulare în HGS trebuie să fie la fel de precise, adică în toate punctele au aceeași greutate și sunt obținute cu cea mai mare precizie cu cel mai mic timp și muncă. Pentru aceasta, măsurătorile de mare precizie ale fiecărei direcții și unghi sunt efectuate după strict aceeași și cea mai perfectă tehnică în perioadele de timp de observare cel mai avantajos, când influența Mediul extern minim. Este necesar ca fiecare direcție să fie măsurată la diferite diametre ale membrului, distribuite uniform de-a lungul inelului de diviziuni; recepția trebuie să asigure uniformitatea operațiilor la măsurarea fiecărei direcții și simetrie în timp față de timpul mediu de observație pentru recepție; se recomanda masurarea tuturor directiilor si unghiurilor in punctul simetric fata de momentul izotermei aerului.
Înainte de a face observații la punct, se examinează marca geodezică, centrul este săpat până la marcajul cu marcaj, teodolitul și alte echipamente sunt ridicate pe platforma observatorului, acoperișul semnalului este acoperit cu o prelată. În urma inspecției, observatorul trebuie să se asigure că masa de semnalizare este puternică și stabilă și că piramida interioară nu atinge podeaua platformei observatorului și a scărilor. Deficiențele descoperite trebuie eliminate.
Înainte de observarea cu ajutorul unui teodolit, conform schemei rețelei geodezice, se caută toate punctele de observat și, după indicarea lor, se fac citiri cu o precizie de 1' de-a lungul cercurilor orizontale și verticale. În plus, atunci când vizați puncte, poziția alidadei este fixată pe partea inferioară a dispozitivului cu ajutorul liniuțelor împotriva indexului de pe alidade. Teodolitul este așezat pe un trepied sau pe o masă de semnalizare cu cel puțin 40 de minute înainte de începerea observațiilor. Măsurarea direcțiilor orizontale este începută cu o vizibilitate bună, atunci când imaginile țintelor de țintire sunt calme sau fluctuează ușor (în interval de 2 ").
Măsurarea unui singur unghi. Alidadea nesecurizată este retrasă la stânga cu 30 - 40 0 și prin rotație inversă este îndreptată către ținta de ochire din prima direcție, astfel încât să fie în dreapta bisectoarei, alidadea este fixă. Cu șurubul de ochire al alidadei, numai prin înșurubare, bisectoarea este îndreptată spre ținta de ochire și se citește micrometrul optic (dacă există un micrometru pentru ocular, atunci bisectoarea sa este îndreptată spre ținta de ochire de trei ori și se fac citiri). Alidadea este detașată și direcționată către a 2-a direcție la fel ca și către prima. Aceasta se încheie cu o jumătate de recepție.
Conducta este transferată prin zenit, în sensul acelor de ceasornic este direcționată în a 2-a direcție, după ce a setat anterior alidadea la 30 - 40 0; bisectoarea este îndreptată către ținta de ochire cu un șurub de ghidare și se face o citire cu ajutorul unui micrometru optic. În sensul acelor de ceasornic, alidadea este rotită cu un unghi complementar celui măsurat până la 360 0, îndreptați spre ținta de ochire din prima direcție, luați un raport. Recepția se termină.
Metoda tehnicilor circulare este metoda Struve. Metoda a fost propusă în 1816 de V.Ya. Struve, primit aplicare largăîn aproape toate ţările. În țara noastră, este utilizat în rețele geodezice de 2 - 4 clase și rețele de precizie mai mică.
În această metodă, cu un membru fix, alidadea este rotită în sensul acelor de ceasornic și bisectoarea ochiului de țeavă este îndreptată secvențial către primul, al doilea, ..., ultimul și din nou la primele puncte observate (închiderea orizontului), de fiecare dată numărând de-a lungul unui cerc orizontal. Aceasta este prima jumătate de pas. Apoi țeava este transferată prin zenit și, rotind alidadea în sens invers acelor de ceasornic, bisectoarea este îndreptată către aceleași puncte, dar în ordine inversă: către primul, ultimul, ..., al doilea, primul; încheie a doua jumătate de recepție și prima recepție, constând din prima și a doua jumătate de recepție.
Membrul este rearanjat la un unghi între mișcări.
Unde m- numărul de recepții, i Este prețul de divizare al membrului.
Îndreptarea bisectoarei către ținta vizată se realizează numai prin înșurubarea șurubului de plumb alidade. Înainte de fiecare jumătate de mișcare, alidadea este rotită de-a lungul mișcării sale în această jumătate de mișcare.
În rezultatele direcțiilor măsurate se introduc corecții pentru ren, înclinarea axei verticale a teodolitului (la unghiuri de înclinare a fasciculului de ochire de 1 0 și mai mult) și corecții pentru răsucirea semnului - conform citirile de pe micrometrul ocularului tubului de încredere.
Controlul măsurătorilor unghiulare: prin discrepanțe în valorile primei direcții la începutul și sfârșitul semirecepției (neînchiderea orizontului), prin fluctuația erorii duble de colimare, determinată pentru fiecare direcție, și prin discrepanța dintre valorile acelorași direcții obținute în recepții diferite, reduse la zero. În triangularea a 2 - 4 clase, neînchiderea orizontului și fluctuațiile de direcție în recepții nu trebuie să depășească 5, 6 și 8 "pentru T05, T1; OT-02 și T2; fluctuația 2C - 6,8 și, respectiv, 12" pentru aceleași teodoliți.
În punctele din clasa 2, direcțiile se măsoară prin 12-15 metode circulare, în punctele din clasa 3 - 9, în punctele din clasa 4 - 6 și în rețelele de poligonometrie din clasele 2, 3, 4 - 18, 12, 9 recepții. .
Egalizarea la stație se reduce la calcularea valorii medii pe fiecare direcție din m receptii. În acest caz, toate direcțiile măsurate anterior conduc la cea inițială, dându-i valoarea 0 0 00'00.00”. Greutatea direcției reglate este p = m - numărul de măsurători. Pentru a estima acuratețea direcțională, se utilizează de obicei formula aproximativă Peters
Unde μ – s.k.o. indicații obținute dintr-o singură admitere (unitatea de greutate efectivă); ∑ [ v] - suma valorilor absolute ale abaterilor direcțiilor măsurate de la valorile medii ale acestora, calculate în toate direcțiile; n, m- numarul de directii si respectiv receptii. Valorile k la m= 6, 9, 12, 15 sunt egali cu 0,23; 0,15; 0,11; 0,08. S.k.o. direcție egalizată (media de m recepții) se calculează prin formula
Demnitate metoda receptiilor circulare: simplitatea programului de masurare la statie; slăbirea semnificativă a erorilor sistematice în diviziunile membrelor; eficiență ridicată cu vizibilitate bună în toate direcțiile.
Defecte: durată relativ lungă de admitere, mai ales cu un număr mare de trimiteri; cerințe sporite pentru calitatea semnalelor geodezice; necesitatea de aproximativ aceeași vizibilitate în toate direcțiile; împărțirea direcțiilor în grupuri cu un număr mare de ele la punct; precizie mai mare a direcției inițiale.
Metoda de măsurare a unghiurilor în toate direcțiile este metoda Schreiber. Această metodă a fost propusă de Gauss. Tehnica a fost dezvoltată de Schreiber, care a aplicat-o în anii 1870 în triangulația prusacă. În Rusia, a început să fie folosit în 1910, este folosit și astăzi. Esența metodei: la punctul c n direcțiile măsoară toate unghiurile formate la combinarea din n cu 2, adică
1,2 1,3 1,4 ... 1.n
Numărul de astfel de unghiuri
Valorile unghiului pot fi obținute prin măsurare directă și prin calcul. Dacă greutatea unghiului măsurat direct este 2, atunci greutatea aceluiași unghi obținută din calcule va fi egală cu 1. Prin urmare. Greutatea calculată a unghiului este jumătate din greutatea unghiului măsurat direct.
La ajustarea la stație pentru fiecare unghi, valoarea medie a acestuia este calculată din toate recepțiile (cu discrepanțe admisibile între recepții). Folosind aceste medii, unghiurile egalizate la stație sunt găsite ca medie de greutate. Având în vedere că suma greutăților valorilor măsurate și calculate ale unui unghi dat, găsim
Unde n- numărul de direcții în punct. Unghiurile obținute ca urmare a ajustării stației sunt egale în direcții.
Aplicând formula pentru greutatea funcției, pentru unghiul pe care îl găsim
De când, atunci unde. La P = 1, adică greutățile unghiurilor reglate sunt egale cu jumătate din numărul de direcții observate din acest punct. Dacă fiecare unghi este măsurat m receptii, apoi cu n direcții greutatea fiecărui colț va fi mn / 2. Pentru ca greutățile unghiurilor finale să fie egale la toate stațiile, este necesar ca produsul mn pentru toate punctele rețelei a fost constantă. Deoarece greutatea direcției este de două ori greutatea unghiului, atunci mn Este greutatea direcției.
Greutatea unghiurilor măsurate în toate combinațiile ar trebui să fie egal cu greutatea unghiuri măsurate prin metoda circulară, adică p = m cr = mn / 2, de unde 2 m cr = mn, Unde m cr- numărul de trucuri în metoda trucurilor circulare. De exemplu, dacă unghiurile dintr-o triangulație de clasa 2 sunt măsurate prin 15 tehnici circulare ( m cr= 15), atunci mn= 30; cu numărul de direcţii n = 5 căi în toate combinațiile trebuie măsurate prin 6 recepții ( m = 30 / 5 = 6).
La măsurarea unghiurilor prin metoda în toate combinațiile, se efectuează următorul control: 1) divergența unghiurilor de la două semirecepții - 6 "pentru teodolit cu un micrometru ocular și 8" - fără; 2) divergența unghiurilor din diferite tehnici 4 și 5" pentru rețelele din clasele 1 și, respectiv, 2; 3) fluctuația valorii medii a unghiului obținute din rezultatele măsurătorilor directe și găsite din calcule nu trebuie să depășească 3" la n până la 5 și 4 "- mai mult de 5. Dacă tehnicile finite nu îndeplinesc aceste toleranțe, atunci ele sunt refăcute pe aceleași setări de cerc. Dacă al doilea control nu este efectuat, atunci unghiurile cu maximul și valoarea minima, cu aceleași setări de cerc. Toate observațiile sunt efectuate din nou dacă numărul de recepții repetate este mai mare de 30% din numărul de recepții furnizate de program. Observațiile se repetă în cazul nerespectării celui de-al treilea control.
S.k.o. unitățile de greutate și unghiul egalizat sunt determinate de formule
Demnitate mod: rezultatele egalizate sunt o serie de direcții egale; unghiurile pot fi măsurate în orice secvență, alegând cele mai favorabile condiții de vizibilitate și, în cele din urmă, oferind o precizie ridicată; durata scurtă a unei recepții (2-4 minute de măsurare a unghiului) asigură o dependență mai mică a preciziei rezultatului de răsucirea semnalului; un număr mare de permutări ale cercului orizontal slăbește influența erorilor în diametrele membrului.
Defecte: scădere rapidă a numărului m recepții ale unghiului măsurat cu creșterea numărului n direcții în puncte (un număr mic de metode pentru măsurarea directă a unghiurilor reduce precizia valorilor medii și egalizate); creștere rapidă a volumului de muncă n > 5.
Metoda de recepție incompletă propusă în 1954 de Yu.A. Aladzhalov. Toate direcțiile sunt împărțite în grupe de trei direcții (fără închiderea orizontului), astfel încât unghiurile determinate din acestea să corespundă unghiurilor măsurate în toate combinațiile, dar ar necesita mai puțină muncă și ar permite o creștere a numărului de metode de măsurători directe. a fiecărui grup de direcţii. În consecință, această metodă se bazează pe dorința de a scăpa de dezavantajele metodelor Struve și Schreiber atunci când se observă în puncte cu cantitate mare directii.
Aproape nu este întotdeauna posibil să împărțiți direcțiile în grupuri de trei direcții prin selecție. În acest caz, în afară de grupuri de trei direcții, se măsoară unghiurile individuale, completând programul. Programul de măsurare este prezentat în instrucțiuni. Metoda recepțiilor incomplete este utilizată în triangularea clasa 2 în puncte cu 7 - 9 direcții.
Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor la stație constă în determinarea valorilor medii ale direcțiilor de la m recepții în fiecare grupă și valorile medii ale unghiurilor individuale. Din aceste medii, se calculează toate unghiurile - trei unghiuri din fiecare grup de trei direcții. Unghiurile egalizate finale sunt calculate folosind formulele metodei Schreiber. S.k.o. direcțiile egalizate sunt determinate de formulă
Unde v- diferența dintre valorile măsurate și ajustate ale unghiurilor; n- numarul de directii in punct; r- numărul de unghiuri măsurate separat în program. Greutate de direcție egalizată
Unde m- numărul de metode de măsurare a direcțiilor și unghiurilor individuale; n, k- numărul de direcții în punct și, respectiv, în grup ( k = 3, pentru colturi k = 2).
Demnitate metoda: rezultatele reglajului la statie sunt egale; volumul de lucru la punct este cu 20 - 25% mai mic decât în metoda Schreiber; numarul de receptii de masuratori directe ale grupurilor la n= 7 - 9 mai mult decât în metoda Schreiber, ceea ce permite o slăbire mai completă a erorilor de măsurare; face posibilă măsurarea direcțiilor pentru care în prezent există o vizibilitate bună; timp scurt de recepție (2 - 4 minute), ceea ce face posibilă reducerea dependenței preciziei măsurătorii de calitatea semnalului.
Defecte: nu există reguli pentru formarea grupurilor din trei direcții; la n= 8 este necesar să se măsoare un număr mare de unghiuri separate, ceea ce duce la o anumită încălcare a preciziei egale a direcțiilor egalizate; programul nu prevede atenuarea erorilor de măsurare unilaterale.
Mod modificat de măsurare a unghiurilor în combinații propus de A.F.Tomilin. Folosit în triangularea clasa 2 în puncte cu 6 - 9 direcții. In acest fel, la statia cu n direcțiile măsoară independent 2 n unghiuri:
1,2 2,3 3,4 ... n.1;
1,3 2,4 3,5 ... n.2.
Fiecare colț se măsoară în 5 sau 6 trepte. În această metodă, nu sunt măsurate toate unghiurile care formează combinații de direcții de la n cu 2, prin urmare rezultatul ajustării la stație nu este o serie de direcții egale, iar formulele pentru calcularea corecțiilor la unghiurile măsurate sunt destul de complicate.
Demnitate cale: la n= 7 - 9 numărul metodelor de măsurători directe a unghiurilor este mai mare și precizia lor este mai mare decât în metoda lui Schreiber; necesită mai puține măsurători decât metoda în toate combinațiile.
Defecte: formule complexe pentru calcularea corecțiilor la unghiurile măsurate.