Применение новых методик для наблюдений за подкрановыми путями

Применение электронных тахеометров. Электронные тахеометры позволяют значительно облегчить труд и повысит производительность полевых и камеральных работ. В электронных тахеометрах реализованы последние достижения в области механики, оптики и электроники. Уникальный дальномер позволяет работать с призменными отражателями и без отражателя, обеспечивая измерение расстояний, в зависимости от марки прибора, с точностью от ±(1+1×10^-6D)мм до ±(5+3×10^-6D)мм. Точность измерения углов от 1" до 6" в зависимости от марки.

При использовании электронных тахеометров можно сразу получать с высокой точностью пространственные прямоугольные координаты (x, y, z) в относительной системе координат (при помощи полярной засечки и тригонометрического нивелирования). То есть при съемке подкранового оборудования можно одновременно получать плановые и высотные характеристики.

Предлагаемая методика включает в себя последовательность следующих работ.

Прибор устанавливают так, чтобы с данной точки были видны оба рельса по всей протяженности, либо их часть (при съемке подкрановых путей с нескольких станций). Тахеометр ориентируют вдоль оси (примерно параллельно) рельсов. Подкрановые пути разбивают на равные отрезки так, чтобы точки на разных рельсах находились в одном сечении перпендикулярном им (но не более 5 м). Схема расположения прибора относительно рельсов представлено на рис. 9.5.

Через определенные интервалы ставят специальную марку. При этом отражатель ориентируют в сторону тахеометра. Марку устанавливали по внутренней стороне рельса. При недостаточной освещенности марку для более точного наведения подсвечивали с помощью фонарика.

Измерения тахеометром производились в относительной системе координат. Координаты тахеометра были x = 0, y = 0, z = 0.

Данная методика отличается простотой, быстротой и удобством и позволяет достичь, требуемую точность и учесть специфику данного вида работ.

 

Оценка точности данного способа определения пространственных координат при помощи полярной засечки и тригонометрического нивелирования представлена ниже.

Приращения координат и превышение определяют по формулам

; ; , (9.10)

где s – длина линии; n, – вертикальный и горизонтальный угол; h – превышение; Dx, Dy – приращения координат.

Продифференцировав уравнения (9.10) получим

При достаточной точности измерения длины тригонометрическое нивелирование по точности может конкурировать (не уступает) с геометрическим нивелированием.

Определение деформации подкрановых путей пространственной угловой засечкой с лазерной индикацией цели. Для обслуживания надземных подкрановых путей и выполнения ремонтных работ используют, как правило, подвесные кра­ны с дистанционным управлением с помощью кабеля. Подкрановые пу­ти таких кранов располагаются на значительной высоте от пола. В таких случаях положение путей может быть определено пространствен­ной прямой угловой засечкой двумя теодолитами 2Т2, установленны­ми над конечными точками базиса. Так как визирные цели на путях невозможно отметить из-за их недоступности, то визирные це­ли обозначались подсветкой нижней кромки двутавровых балок путей лазерным излучением. Для этого используется лазерный визир ЛВ-5М, который располагается на полу и устанавливается в любом удоб­ном месте. Лазерный визир ЛВ-5М имеет ограниченный угол наклона трубы в вертикальной плоскости до 10°. Поэтому для направления излучения под любым углом на объектив коллиматора одевалась пря­моугольная призма. На призме укреплялся поляроид для гашения из­быточной яркости излучения, так как сильная контрастность красно­го светового пятна подсветки лазером на темном фоне ведет к утом­ляемости глаз наблюдателя и снижению точности визирования.

Рассматриваемый способ был отработан на заблокированном из-за де­формации путей кране. Путь представляет собой три двутавровые балки, каждая из которых подвешена через 6 м в семи точках к строитель­ным элементам покрытия цеха. Расстояние между соседними балками (ширина колеи) 7,5 м.

Базис длиной 15 м был разбит рулеткой на площадке у торце­вой стены цеха, предназначенной для осмотра крана. Площадка рас­полагалась ниже путей. На концах базиса устанавливались теодоли­ты 2Т2 с электрической подсветкой сетки нитей трубы и отсчетного устройства, так как освещенность в цеха была недостаточной. Ла­зерный визир ЛВ-5М устанавливался на полу. Направление сфокуси­рованного излучения менялось вращением прямоугольной призмы на объективе и наклоном трубы визира до тех пор, пока не начинала подсвечиваться нижняя кромка двутавровой балки в точке, симметричной относительно элементов крепления балки. Точка наблюдалась одновременно обоими теодолитами. Так наблюдались три точки на трех балках одного поперечного сечения путей, затем три точки следующего через 6 м сечения в местах подвеса двутавровых балок. Схема наблюдения представлена на рис.9.8.

 

 

Рис.9.8. Схема прямой угловой засечки

А, В и С – наблюдаемые точки; 1-2 – базис в;

3 –точка установки лазерного визира.

 

Теодолитами измерялись горизонтальные углы засечки на соответствующие точки балок А,В и С одним приемом и вертикальные углы также одним приемом. Начальное направление теодолитов вдоль базиса устанавливалось взаимным визированием их через объективы на подсвеченную сетку нитей трубы. Все измерения выпол­нялись при одной установке теодолитов без изменения центрирования.

При обработке измерений для рассматриваемого примера получены следующие результаты для наиболее удаленной точки (d = 40 м):

углы наклона были близкими к 1,5°;

при погрешностях измерений т = 4 мм, т = 10" погрешность опреде­ления превышения составила 2 мм, что допустимо правилами эксплуатации кранов;

при допустимом отклонении 6 мм по высоте двух соседних точек вдоль пути были установлены отклонения до 25 мм.

По результатам измерений и вычислений на ЭВМ составляют графики положения путей и дают рекомендации по рихтовке. После ремонта путей на работающих кранах определение геометриче­ских параметров производят повторно.