МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Департамент научно-технологической политики и образования

Волгоградский государственный аграрный университет

Институт непрерывного образования

Кафедра: «Специальные дисциплины»

нивелир

Назначение и устройство

методические указания для лабораторных работ

по дисциплине «Основы геодезии и картографии»

Волгоград

ИПК «Нива»

2014

УДК 528

ББК 26.12

Н–60

Н–60 Нивелир назначение и устройство, методические указания для лабораторных работ по дисциплине «Основы геодезии и картографии» / Сост. Ю.В. Кузнецов, В.И. Кузнецов; Волгоградский ГАУ: Волгоград, 2014 – 32 с.

Настоящие методические указания предназначены для знакомства с устройством нивелиров различных марок, для выполнения лабораторной работы по изучению устройства и проведением поверок нивелира Н-3. Приведён пример взятия отсчётов по нивелирной рейке, представлен порядок работ при геометрическом нивелировании способом «вперёд» и способом «из середины».

Для студентов среднего специального образования, специальности: 120701 «Землеустройство»

Рекомендовано методической комиссией Института непрерывного образования Волгоградского ГАУ от 16 января 2014 г.,

протокол № 5

УДК 528

ББК 26.12

© Ю.В. Кузнецов, В.И. Кузнецов, 2014

© ИПК ФГБОУ ВПО ВолГАУ «Нива», 2014

Введение

Нивелированием называется совокупность измерений на местности, в результате которых определяют превышения между толчками местности с последующим вычислением их высот относительно принятой поверхности. На территории Российской Федерации исходной поверхностью является уровень Балтийского моря (Балтийская система высот), т.е. нуль Кронштадтского футштока.

Существует несколько методов нивелирования: геометрическое; тригонометрическое; физическое; механическое; стереофотограмметрическое.

Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального луча визирования. Геометрическое нивелирование производят специальными приборами – нивелирами, обеспечивающих горизонтальное положение линии визирования в процессе измерений.

Выполнение лабораторных работ преследует следующие цели:

- изучить устройство нивелиров;

- научиться выполнять поверки и юстировки нивелиров;

- приобрести практические навыки работы с нивелиром, уметь определять превышения с помощью нивелира.

По результатам выполненных работ оформляется отчёт, включающий краткую пояснительную записку со схемами, рисунками и результатами проведенных измерений. Отчёт подлежит защите.

В процессе выполнения лабораторных работ студент должен изучить устройство как отечественных нивелиров, таки и зарубежных, уметь вести работы нивелирами с уровнем при трубе и с компенсатором; самостоятельно производить все измерения, вычисления, строго следить за тщательностью и аккуратностью заполнения журналов, выполнением поверок, с особым вниманием производить вычислительные работы.

Лабораторная работа №1. Устройство нивелиров

Задача выполнения лабораторной работы – изучить устройство нивелира с уровнем при трубе и нивелира с компенсатором.

Последовательность выполнения задания:

1 .Общий осмотр прибора и изучение правил обращения с ним.

2. Части нивелира (в соответствие с заданием).

3. Установка нивелира в рабочее положение.

4. Взятие отсчётов по чёрной и красной сторонам нивелирной рейки.

Указания по оформлению отчёта по лабораторной работы.

Отчёт по лабораторной работе оформляется каждым студентом на листах формата А4 и должен охватывать вопросы задания. Краткая пояснительная записка должна сопровождаться необходимыми схемами и рисунками:

1. Принципиальная схема нивелира с уровнем при зрительной трубе, на которой цветной тушью показать оси: вращения, горизонтальную, визирную, контактного уровня при трубе.

2. Поле зрения трубы нивелира. Показать отсчёты по чёрной и красной сторонам нивелирной рейки.

3. Нивелир, на рисунке (или его ксерокопии) выносками показать основные детали прибора.

Защита отчёта работы производится в форме собеседования.

1.1. Нивелиры и их классификация

Нивелир – геодезический прибор для определения превышений между точками местности с помощью горизонтального визирного луча.

Нивелиры различаются по двум основным признакам: по точности и по способу приведения визирной оси в горизонтальное положение.

По точности нивелиры делятся на три типа:

- высокоточные Н-05 для нивелирования I и II классов;

- точные Н-3 для нивелирования III и IV классов;

- технические Н-5 для обоснования топографических съёмок, определения высот точек при инженерно-геодезических изысканиях и строительстве.

По способу установки визирной оси в горизонтальное положение различают два типа нивелиров:

- нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-05, Н-3, Н-10);

- нивелиры с компенсаторами (Н-05К, Н-3К, Н-10К).

Цифры в шифре каждого типа нивелира означают среднюю квадратическую погрешность определения превышения (в мм) на 1 км двойного хода. У нивелиров первого типа зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощью элевационного винта.

Рисунок 1. Принципиальная схема нивелира с уровнем при зрительной трубе.

У нивелиров «с уровнем при трубе» зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощью элевационного винта, что облегчает приведение визирной оси в горизонтальное положение по цилиндрическому уровню. Главное условие, предъявляемое к таким нивелирам – взаимная параллельность визирной оси V-V и оси цилиндрического уровня U-U (рис. 1). При соблюдении этого условия визирная ось зрительной трубы 1 займет горизонтальное положение после установки пузырька цилиндрического уровня 2 в нуль-пункт.

У нивелиров с компенсаторами (с самоустанавливающейся линией визирования) приближённая установка оси вращения прибора производится по круглому уровню; после этого в работу включается компенсатор, который автоматически приводит визирную ось в горизонтальное положение.

Главное условие, предъявляемое к нивелирам данного типа – горизонтальность визирной оси в пределах углов стабилизации компенсатора (±8-25"). Нивелиры с компенсаторами в последние годы получили широкое распространение в инженерно-геодезической практике, так как обеспечивают более высокую производительность труда, особенно при работе на неустойчивых грунтах.

Точные и технические нивелиры могут изготавливаться также с лимбами для измерения горизонтальных углов; при этом в шифре нивелира добавляется буква «Л» (например, 3Н-5Л).

В геодезической практике наибольшее распространение получили точные нивелиры Н-3, и технические 3Н-5Л, НС-4, а также зарубежные модификации нивелиров SETL DSZ-3, VEGA L24 и др.