Преимущественные условия эксплуатации. Условия использования геодезических приборов предъявляют специ- фические 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 пери- оды - вторая половина весны, лето, первая половина осени, некоторые приборы используются круглогодично, некоторые - только по мере необ- ходимости. 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 давле- нии 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, уста- новке, эксплуатации, ремонте и т. д Механические воздействия вы- зывают разрушение креплений, самовывинчивание резьбовых деталей, от- слоение и осыпание покрытий, замыкание неизолированных проводов, са- мопроизвольное замыкание и размыкание электрических контактов, сме- щение оптических деталей и т. д. Различают три основных вида механических воздействий вибрации, линейные перегрузки и удары.
Вибрациями называют механические колебания.
Возбудители вибра- ций вызывают колебания системы с частотой, равной частоте следования возбуждающих импульсов вынужденные колебания.
При совпадении час- тот собственных колебаний с частотами возбуждающих наступает явление резонанса, когда сравнительно небольшие возбуждающие силы могут выз- вать 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 произ- водятся измерения, могут изменяться в широких диапазонах. При этом колебания отдельных элементов прибора приводят к искажениям их рабо- ты. 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 пе- регрузках, в отличие от вибраций сохраняет свое направление относи- тельно 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 вида- ми транспорта, включая воздушный и морской.
Многие приборы приспо- соблены для переноски в укладочных футлярах на спине в походном по- ложении. При транспортировании или переноске прибора на него воз- действуют вибрационные влияния в диапазоне частот 1-80 Гц с ускорени- ями 1-5 мсс и ударные нагрузки порядка 10-30 мсс. В некоторых слу- чаях эти нагрузки могут быть и больше.
Поскольку изменения внешних условий в процессе полевых работ могут быть существенными, а механические воздействия тряска, вибра- ции проявляются каждый раз при перевозке и переноске прибора, в конструкции геодезического прибора необходимо предусматривать воз- можность полевой его юстировки регулировки. 2 стр 5-6 Принимая во внимание все, что было сказано ранее, для номограм- много кипрегеля можно сформулировать следующие условия. Как сказано выше, кипрегели применяются для крупномасштабных съемок, то есть в полевых условиях.
Специфика мензульной съемки ограничивает функцио- нирование кипрегеля в холодную или сырую погоду. Поэтому нижний пре- дел рабочей температуры может быть несколько повышен, например, по сравнению с аналогичной характеристикой у теодолитов. Характер эксп- луатации прибора сезонный, в основном в летнее время, поэтому верх- ний предел рабочей температуры должен приблизительно составлять 50C. Эксплуатация кипрегеля предполагает нахождение прибора в усло- виях нормальных атмосферного давления и радиационного фона при от- носительной влажности до 95. В силу полевого характера эксплуатации инструмента необходимо иметь возможность его транспортировки в походном положении.
Кроме того ящик должен быть приспособлен для перевозки прибора на транс- порте, а также быть удобным в использовании. Отсюда следуют следую- щие требования к укладочному ящику - возможность транспортировки как в походном положении, так и в по- ложении для транспортировки инструмента - жесткое закрепление прибора в ящике - наличие дополнительного пространства в укладочном ящике для графи- ческих инструментов, бленды ориентир-буссоли и центрировочной вилки. 5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. Общие технические требования к геодезическим приборам определе- ны ГОСТ 23543-79. В соответствии с ГОСТ в качестве основных характе- ристик условий эксплуатации приборов приняты температура среды 20-5 C относительная влажность воздуха 60-20 атмосферное давле- ние 101,325-3,333 КПа 760-25 мм рт. ст Конструкция геодезичес- ких приборов должна быть технологичной, ремонтопригодной и должна обеспечивать возможность контроля основных параметров и технических характеристик.
Отклонения параметров по нижнему пределу не должны быть более 2 от их номинальных значений.
В ГОСТе установлены все другие требования к конструкции геодезических приборов, а также тре- бования по устойчивости к внешним воздействиям и надежности прибо- ров требования к составным частям приборов и комплектности, упаков- ке, транспортировке и хранению геодезических приборов. 4 стр 11-12. Обширные полевые экспериментальные и производственные испытания инструментов с номограммами и изучение технологии их создания про- мышленностью позволяют сделать следующие выводы и предложения.
На стадии разработки и выпуска приборов с номограммами целесообразно - повысить точность отсчета по вертикальному кругу с 1 до 0.5 - для кипрегелей - уменьшить ошибки нанесения кривых до 3 мкм и толщину линий - до 2 мкм - повысить точность центрирования основной окружности номограммы до 2-3 мкм и иметь доступ к устранению децентровки круга - соблюдать допуск 0.2 на установку и юстировку номинальных значе- ний коэффициентов кривых - создавать инструменты только с открытым полем зрения трубы, с но- мограммой, основная окружность которой приближена к полю зрения - иметь больший радиус основной окружности, чтобы уменьшить наклон кривых превышений с малым коэффициентом Kh-10 - иметь компенсатор при вертикальном круге. 3 стр 136,138 4 стр 341 С другой стороны, ГОСТ 10812-82 объединяет требования, предъяв- ляемые к номограммным геодезическим приборам здесь приводится толь- ко требования к кипрегелям увеличение зрительной трубы, x 25 угловое поле зрительной трубы, градус 1.3 диаметр входного зрачка зрительной трубы, мм 35 пределы измерения вертикальных углов, градус -40 минимальное расстояние визирования, м 5 допустимое значение ms на расстоянии 100 м, см Ks100 15 Ks200 20 допустимое значение mb из одного приема вертикального круга, с 45 допустимое значение mh на 100 м, см Kh10 3 Kh20 15 1 стр 38 Учитывая все вышесказанное, к разрабатываемому опытно-производ- ственному образцу номограммного кипрегеля, предъявляются следующие технические требования. 1 Средняя квадратическая погрешность измерения вертикального угла не должна превышать 45 секунд, средняя квадратическая погрешность измерения расстояния на 100 метров должна находиться в пределе 15-20 сантиметров в зависимости от коэффициента кривых горизонтальных про- ложений номограммы и, наконец, средняя квадратическая погрешность измерения превышения на расстоянии 100 метров должна составлять 3-15 сантиметров в зависимости от коэффициентов кривых превышений номог- раммы согласно ГОСТа 10812-82. 2 Разрабатываемый кипрегель входит в мензульный комплект, который должен содержать в себе собственно кипрегель, укладочный ящик, две рабочие меры топографические трехметровые рейки со шкалой делений 1 сантиметр и выдвижной пяткой для установки нуля на высоту прибора, штатив типа ШР-120 и мензула.
Как уже отмечалось выше, комплект кип- регеля должен включать ориентир-буссоль, бленду для объектива, цент- рировочную вилку, отвертку или шпильку для юстировки, запасные ампу- лы уровней. 3 Увеличение и угол поля зрения зрительной трубы прямого изобра- жения с внутренней фокусировкой и ломаным вращающимся окуляром инст- румента должны соответствовать ГОСТу - то есть составлять соответст- венно 25x и 1.3 градуса.
Диаметр входного зрачка зрительной трубы 40 миллиметров, фокусное расстояние 251 миллиметр при длине зрительной трубы 230 миллиметров.
Ближний предел визирования 5 метров согласно полевой специфике эксплуатации и ГОСТа. 4 Диаметр вертикального круга кипрегеля 80 миллиметров при цене деления лимба равной 5 минут. Так как крупномасштабная съемка произ- водится в основном на равнинной и среднепересеченной местности, то предел измерения вертикальных углов задается равным -40 градусов.
Преобразователь должен сохранять работоспособность при вертикальных углах до -35 градусов, так как склоны большей крутизны показываются специальными условными знаками. 5 Отсчетное устройство прибора - штриховой микроскоп, изображение которого совмещено с изображениями кривых в поле зрения зрительной трубы.
В качестве штриха используется вертикальная нить сетки нитей зрительной трубы.
При цене деления лимба, равной 5 минутам, наблюда- тель может отсчитать вертикальный угол до десятой доли деления, то есть до 30 секунд. 6 В настоящей конструкции кипрегеля применены 3 цилиндрических уровня 1 менее точный на линейке прибора с ценой деления 60 секунд на 2 миллиметра, и 2 более точных - на алидаде вертикального круга и на трубе - оба с ценой деления в 2 раза большей, то есть 30 секунд на 2 миллиметра.
Первый используется для нивелирования прибора вто- рой - для правильной установки алидады вертикального круга в рабочее положение последний - для установки визирной оси в горизонтальное положение для работы кипрегелем в качестве нивелира при съемке ров- ных участков местности преимущественно в городах.
Два последних уровня взаимозаменяемы. 7 В кипрегеле имеется одна горизонтальная цилиндрическая осевая система с подшипниками качения, на которой крепится зрительная тру- ба. 8 Так как разрабатываемый прибор имеет преимущественно полевые условия эксплуатации, то его корпус должен быть изготовлен из легких алюминиевых или магниевых сплавов.
Масса кипрегеля не должна превы- шать 3.5 килограмм. 9 В силу того, что инструмент разрабатывается для эксплуатации в средних районах страны для полевых работ, весь комплекс мер борьбы против воздействия внешней среды сводится к защите прибора от пыли. Для этого при сборке необходимо все швы обработать герметиком.
Для эксплуатации во влажном климате кроме герметика должно присутство- вать резиновое уплотнение. 10 Средний срок службы геодезических приборов составляет 8-10 лет. В течение этого времени приборы могут быть восстановлены, для них должны выпускаться запасные части. В действительности же геодезичес- кие приборы служат, как правило, значительно большее время. 5 стр 275 11 Общие требования к условиям хранения геодезических приборов ус- тановлены ГОСТ 23543-79. При подготовке приборов к длительному хранению на срок более одного года геодезические приборы должны подвергаться консервации по группе Л по ГОСТ 15150-69. Перед укладкой на хранение ответст- венные детали прибора обертывают мягкой бумагой, механизмы наводящих и подъемных винтов устанавливают в среднем положении.
Геодезические приборы должны храниться в укладочных футлярах на стеллажах, в сухих отапливаемых помещениях при температуре 5-30 C и относительной влажности не более 80. Приборы, поступившие на хране- ние на срок более полугода, допускается хранить в транспортной таре. Расстояние между приборами должно быть не менее 0.1 метра. Не реже одного раза в год следует проводить внешний осмотр при- боров, находящихся на длительном хранении.
Во избежании появления деформаций приборов и расклейки оптичес- ких деталей размещать приборы на хранение вблизи источников отопле- ния не допускается.
Воздух в помещении, в котором хранятся приборы, не должен содержать агрессивных примесей, приводящих к порче прибо- ров и нарушению их покрытий. При внесении прибора с холода в теплое помещение или наоборот следует футляр оставлять закрытым в течение по крайней мере 1 часа, а затем постепенно приоткрывать футляр и давать возможность прибору принимать температуру окружающего воздуха. 2 стр 28. 6