4.2. Побудова прямокутної координатної сітки

Координатну сітку будують для підвищення точності складання плану, зручності користування планом при проектуванні і перенесенні проекту в натуру, а також щоби при нанесенні точок на план за координатами або при користуванні планом не відкладати циркулем-вимірником відстані більше 10 см. Сторони квадратів координатної сітки вважають такими, що дорівнюють 10 см і лише для планів масштабом 1 : 25 000 – 8 см.

Існує кілька способів побудови координатної сітки, які застосовуються в залежності від розмірів планів і технічних можливостей.

Рис. 7. Побудова координатної сітки за допомогою циркуля-вимірника

При невеликих розмірах планів координатну сітку можна побудувати за допомогою циркуля-вимірника і масштабної лінійки (рис. 7). Для цього на аркуші картографічного паперу проводять дві діагоналі АВ і СD. Від точки перетину цих діагоналей О відкладають рівні відрізки. Отримані точки а, b, с і d з’єднують прямими лініями. Від точок а і d, за допомогою циркуля-вимірника і масштабної лінійки, по лініях ас і db, відкладають відрізки довжиною 10 см. Отримані точки з’єднують між собою. Аналогічні дії виконують по лініях аd і сb. Як результат отримаємо сітку квадратів. Циркулем-вимірником перевіряють правильність побудови координатної сітки шляхом вимірювання діагоналей її квадратів. Довжини діагоналей повинні дорівнюватися – 14,14 см або відрізнятися від цієї величини не більш ніж на 0,2 мм.

Рис. 8. Побудова координатної сітки за допомогою лінійки Дробишева (ЛД-1)

Координатні сітки 50 х 50 см зручно будувати за допомогою лінійки Ф,В, Дробишева ЛД-1 (рис. 8, а). ЛД-1 являє собою металеву лінійку з укісними ребрами для прокреслення ліній. По довжині лінійки через 10 см розташовані шість прямокутних вирізів (вікон). Укісний край першого вирізу зроблений по прямій, а краї решти вирізів і укісний торець мають форму дуг кіл радіусів 10, 20, 30, 40, 50 і 70,711 см, центр яких знаходиться в точці перетину штриха з укісним ребром крайнього вікна 0. Побудова прямого кута лінійкою Дробишева полягає в побудові прямого трикутника з катетами по 50 см і гіпотенузою 70,711. Порядок побудови координатної сітки такий (рис. 8).

У положенні І проводять пряму лінію, на який за вікнами відмічають шість рисок. У положенні ІІ суміщають штрих, нанесений посередині укісного краю першого вирізу, з кінцем лінії, отриманої в положенні І, і за вирізами роблять п’ять рисок. У положенні ІІІ суміщають середину укісного краю першого вирізу з однією з точок першої риски, отриманої в положенні І, і кінцем лінійки засікають останню дугу, отриману в положенні ІІ. Так отримують перший прямокутний трикутник. Побудувавши другий прямокутний трикутник, як показано на рис. 8 (положення ІV і V), з’єднавши точки, розташовані на протилежних сторонах побудованого в такий спосіб прямокутника, отримують сітку квадратів (положення VІ).

При правильній побудові сітки 5 х 5 квадратів вершини малих квадратів повинні знаходитись на діагоналях великого квадрата або на лініях, паралельних до них. Розходження між діагоналями малих квадратів не повинні перевищувати 0,2 мм. При недотриманні зазначених умов сітку квадратів будують наново.

Побудову координатної сітки на планшеті найзручніше виконувати за допомогою спеціального приладу – координатографа.

У практиці топографічних робіт використовуються координатографи різних систем, які відрізняються як особливостями конструкції, так і точністю. Координатографи бувають польові і стаціонарні. За допомогою координатографів одночасно з побудовою координатної сітки можна за координатами наносити точки на план з точністю 0,05 мм.

Розглянемо будову координатографа на прикладі МК-2 (малий координатограф, модель 2).

Координатограф складається з таких основних частин:

• станини 1 (рис. 9), яка для встановлення приладу в горизонтальне положення має знизу чотири підйомних гвинтів, а зверху круглий рівень 2;

• рами 3, на якій за допомогою чотирьох затисків 5 закріплюється планшет 4. Рама з планшетом за допомогою гвинти для регулювання може бути повернута на деякий кут, що дозволяє враховувати величину зближення меридіанів при побудові координатної сітки;

• циліндричної спрямовуючої 6 (спрямовуючої Y), по якій переміщується велика каретка (каретка Y). На верхньому зрізі циліндричної спрямовуючої розміщена вимірювальна лінійка 9, яка має дві шкали з поділками через 1 мм. Одна зі шкал призначена для наближених відліків, інша – для точних;

• великої каретки (каретки Y), на якій для відраховування координат закріплений шкаловий мікроскоп 12 зі збільшенням 28^x. Встановлення каретки на заданий відлік здійснюється за допомогою закріплюючого 10 і навідного 11 гвинтів;

• циліндричних спрямовуючих 17 і 18 (спрямовуючої Х), жорстко скріплених із великою кареткою. За цими спрямовуючими переміщується мала каретка (каретка Х). На циліндричній спрямовуючій 18 закріплена вимірювальна лінійка 19, яка має такі самі дві шкали, як і лінійка 9;

• малої каретки (каретка Х), яка має шкаловий мікроскоп 16, закріпний 14 і навідний 13 гвинти та голку 15 для наколювання точок на планшеті.

Рис. 6. Малий координатограф МК-2

1 – станина; 2 – рівень; 3 – рама; 4 – планшет; 5 – затискувачі; 6 - циліндрична спрямовуюча; 7 - ролики; 8 – дзеркало;

9 – лінійка; 10, 14 – закріпні гвинти; 11, 13 – навідні гвинти; 12, 16 – шкалові мікроскопи; 15 – голка; 17, 18 – циліндричні спрямовуючі; 19 – вимірювальна лінійка; Х, У – каретки.

Сутність зняття відліків по шкаловому мікроскопу полягає у тому, що в полі зору мікроскопа (рис. 10) на штрихи вимірювальної лінійки проектується шкала, яка складається із двадцяти поділок, проведених через 0,05 мм. Поділка з підписом 0 є нуль-пунктом шкали мікроскопа. Ціле число міліметрів відраховується по штриху лінійки, який знаходиться між нуль-пунктом і поділкою шкали з надписом 100, а соті частки міліметра – по шкалі мікроскопа. На рис. 10 відлік по мікроскопу дорівнює 135,27 мм. Поле зору освітлюється поворотом дзеркала 8 (рис. 9).

Максимальний розмір робочої площі, яку забезпечує координатограф МК-2, становить 60 х 60 см. Похибка нанесення точок за координатами при ретельному регулюванні координатографа не перевищує 0,1 мм. Для забезпечення зазначеної точності перед роботою перевіряють взаємну перпендикулярність спрямовуючих Х і У приладу.

З цією метою на планшет наносять за допомогою координатографа чотири вершини квадрата розміром 60 х 60 см і потім контрольною лінійкою перевіряють тотожність його діагоналей. Неперпендикулярність спрямовуючих виправляють за допомогою виправних гвинтів роликів 7 великої каретки.

Для побудови координатної сітки планшет закріплюють у рамі координатографа так, щоби кути рамки трапеції після їх нанесення розташовувалися симетрично відносно країв планшета. З цією метою при орієнтуванні планшета на рамі координатографа необхідно враховувати величину зближення меридіанів. Після цього голку малої каретки встановлюють над планшетом поблизу його лівого нижнього кута, суміщають нуль-пункти шкал мікроскопів із найближчими штрихами вимірювальної лінійки, надписи яких виражаються цілим числом сантиметрів, і роблять перше наколювання (точка А, рис. 11). Потім послідовно наколюють нижній правий, верхній і лівий ряди точок основного квадрата, точки наколювання обводять олівцем.

Побудову основного квадрата закінчують повторним нанесенням точки А. Збіг повторного наколювання в точці А з першим наколюванням служить контролем нерухомості планшета в процесі побудови сітки. Відстань між наколюваннями основного квадрата обирають у залежності від масштабу зйомки.

Після побудови основного квадрата всередині його наколюють ряди точок з подвійними відстанями між наколюваннями.

Побудова координатної сітки завершується прокресленням її ліній. Для цього відповідні наколювання на протилежних сторонах основного квадрата з’єднують прямими лініями. Товщина прокреслених ліній, а також діаметри наколюваних точок не повинні перевищувати 0,1 мм. Контролем роботи служить точний перетин ліній сітки з раніше зробленими наколюваннями всередині основного квадрата.

Сьогодні широко використовуються електронні координатографи, які забезпечують побудову координатної сітки з будь-якою дискретністю, що задається на моніторі приладу.