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.