НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

Вузовские учебники

Геодезические инструменты и приборы. Елисеев С. В. — 1973 г.

Сергей Владимирович Елисеев

Геодезические
инструменты
и приборы

Основы расчета, конструкции
и особенности изготовления

*** 1973 ***



DjVu


 

PEKЛAMA

Услада для слуха, пища для ума, радость для души. Надёжный запас в офф-лайне, который не помешает. Заказать 500 советских радиоспектаклей на 9-ти DVD. Ознакомьтесь подробнее >>>>


      ОГЛАВЛЕНИЕ
     
      Предисловие 3
      Введение 5
      Геодезическое приборостроение и его предмет 5
     
      Глава I. Основы теории геодезических инструментов и приборов 7
      § 1. Общие положения 7
      § 2. Получение информации прп измерениях 9
      § 3. Применение передаточных коэффициентов 17
      § 4. Исходные данные для конструирования геодезических инструментов и приборов 19
      § 5. Принципиальные схемы геодезических инструментов 22
      § 6. Соотношение инструментальных погрешностей и его влияние на выбор параметров 24
      § 7. Изменяемость геометрических и физических параметров прибора, ее причины и влияние на точность измерений 25
     
      Глава II. Обоснование параметров прибора 30
      § 8. Параметры, подлежащие расчету 30
      § 9. Принципы и порядок расчета 31
      § 10. Расчет при максимальном влиянии погрешностей 32
      § 11. Расчет при учете вероятного влияния погрешностей 35
      § 12. Расчет инструментальных погрешностей с учетом систематически действующих факторов 41
      § 13. Особенности расчета размерных цепей и допусков 49
     
      Глава III. Осрвые системы, установочные приспособления и уровни 52
      § 14. Общие требования к конструированию и изготовлению осевых систем 52
      § 15. Точность центрировки осей и допустимые отклонения оси от заданного направления 52
      § 16. Допуски на отклонение деталей осевых систем от правильной геометрической формы 56
      § 17. Влияние колебаний температуры, трения и смазки на осевые системы и другие направляющие в геодезических инструментах 59
      § 18. Износ и деформации осевых систем при длительной эксплуатации 66
      § 19. Деформации в осевых системах и требования, предъявляемые к их конструкции 67
      § 20. Виды осей 70
      § 21. Конструкции вертикальных осевых систем 77
      § 22. Горизонтальные оси 83
      § 23. Влияние неправильностей цапф 87
      § 24. Основания для расчетов установочных приспособлений 89
      § 25. Конструкция подъемных винтов, закрепительных приспособлений и приспособлений наводки 92
      § 26. Общие сведения об уровнях 97
      § 27. Явления, вызывающие изменения цены деления уровня 103
      § 28. Особенности изготовления ампул уровней 106
      § 29. Исследование ампул уровней 107
      § 30. Маятниковые устройства 109
     
      Глава IV. Рабочие меры 112
      § 31. Меры для линейных и угловых измерений 112
      § 32. Установление точности нанесения штрихов, цены деления шкал и допустимой толщины штрихов 116
      § 33. Деформации рабочих мер длины и специальные материалы применяемые для их изготовления 121
      § 34. Способы нанесения делений на продольных шкалах геодезических мерных приборов 123
      § 35. Определение погрешностей прямолинейных шкал 126
      § 36. Конструктивные формы лимбов 127
      § 37. Деформации лимбов, их причины и проявления 128
      § 38. Выбор материала для лимбов и особенности обработки заготовки 132
      § 39. Деление лимбов по стеклу и металлу 133
      § 40. Особенности устройства и погрешности работы круговых делительных машин 134
      § 41. Общие сведения о способах исследования погрешностей делений лимбов 140
      § 42. Интегральный принцип измерения углов 149
     
      Глава V. Отсчетные и визирные приспособления 155
      § 43. Общие положения расчета визирных и отсчетных приспособлений 155
      § 44. Лупы и микроскопы в отсчетных приспособлениях. Два типа микроскопов 158
      § 45. Расчет параметров микроскопов 162
      § 46. Винтовой микрометр 166
      § 47. Оптический микрометр в отсчетном приспособлении 167
      § 48. Принцип совмещенного отсчитывания в угломерных геодезических инструментах 172
      § 49. Расчет оптических микрометров с совмещенным отсчитыванием 177
      § 50. Особенности конструкций оптических систем отсчетных приспособлений теодолитов 183
      § 51. Отсчетное приспособление теодолита в поле зрения трубы 188
      § 52. Отсчетные приспособления нивелиров 189
      § 53. Отсчетные приспособления приборов для линейных измерений 192
      § 54. Точность визирования и разрешающая способность системы глаз — зрительная труба 197
      § 55. Яркость изображения. Выбор размеров выходного зрачка. Относительные отверстия объективов труб 203
      § 56. Выбор увеличения трубы, диаметра входного зрачка и фокусного расстояния объектива 206
      § 57. Отдельные части труб и их конструкции 209
      § 58. Сетки нитей, окулярные микрометры труб и их расчет 211
      § 59. Типы труб геодезических инструментов 214
      § 60. Трубы с внутренней фокусировкой 216
      § 61. Зеркально-линзовые системы 224
      § 62. Визирные приспособления для воспроизведения направления 228
     
      Глава VI. Невизуальные системы 236
      § 63. Общие сведения о невизуальных системах 236
      § 64. Расчеты систем с фоторегистрацией 237
      § 65. Приемники в фотоэлектрических системах 244
      § 66. Принципиальные схемы фотоэлектрических устройств приборов для измерения углов 247
      § 67. Сведения об энергетических расчетах в фотоэлектрических системах 261
      § 68. Телевизионные устройства приборов для измерения углов 263
     
      Глава VII. Автоматические и полуавтоматические угломерные устройства 267
      § 69. Принципы кодирования значения угла. Кодовые лимбы 267
      § 70. Фоторегистрационные и фотоэлектрические системы угломерных устройств 271
     
      Глава VIII. Приборы для линейных измерений. 281
      § 71. Обзор приборов для линейных измерений. Общие требования к этим приборам 281
      § 72. Отдельные конструкции приборов для линейных измерений и шкал 284
     
      Глава IX. Оптические дальномеры и их конструирование 289
      § 73. Виды оптических дальномеров 289
      § 74. Дальномеры с постоянным параллактическим углом 290
      § 75. Дальномеры с постоянной базой и переменным (определяемым) углом 297
     
      Глава X. Светодальномеры 301
      § 76. Принципы построения 301
      § 77. Модуляторы 304
      § 78. Оптические части светодальномеров, источники и приемники излучения 309
      § 79. Общие сведения об устройстве светодальномеров и их радиотехнических узлах 316
      § 80. Особенности конструкций светодальномеров и точных радиодальномеров 325
     
      Глава XI. Угломерные инструменты и приборы для определения направления 335
      § 81. Высокоточные универсальные инструменты и теодолиты 335
      § 82. Теодолиты массового применения 341
      § 83. Специализированные угломерные инструменты 344
     
      Глава XII. Нивелиры и тахеометрические преобразователи 355
      § 84. Расчет и конструирование высокоточных нивелиров 355
      § 85. Нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования 357
      § 86. Приспособления для получения горизонтальных проложений линий и превышений 367
      § 87. Фрикционный преобразователь 368
      § 88. Оптико-механические преобразователи 371
      § 89. Нивелир для нивелирования наклонным лучом 375
      § 90. Авторедуктор 376
      § 91. Высотомеры-автоматы. Принципы их конструкции 380
      Список литературы 386

     
     

      При рассмотрении вопросов теории введены основы теории информации и привлечены новые сведения о пространственных и временных преобразованиях, показаны методы расчета параметров приборов посредством передаточных коэффициентов. Описаны отдельные части приборов, приведены сведения о невизуальных системах (фоторегистрационных и фотоэлектрических) и методах их расчета.
      Приведены примеры построения автоматических и полуавтоматических угломерных устройств и светодальномеров. При рассмотрении последних обобщены исходные положения и принципы конструирования. Одновременно даны сведения о новых конструкциях свето дальномеров. Описаны кодовые теодолиты, кинотеодолиты, некоторые оптические приборы космической геодезии, конструкции высокоточных теодолитов, универсальных инструментов и теодолитов массового применения. Освещены приборы для воспроизведения направления и отдельные оригинальные конструкции нивелиров, тахеометров и других приборов. Отражено развитие техники геодезического приборостроения.
      Книга предназначена в качестве учебника для студентов старших курсов по специальности «оптические приборы»; она может быть полезна и представлять интерес для широкого крута инженерных работников оптико-механической специальности и для инженеров-геодезистов.
     
      ПРЕДИСЛОВИЕ
      Второе издание книги «Геодезические инструменты и приборы» вышло в свет в 1959 г. Период между вторым изданием и третьим знаменателен большими изменениями в геодезическом приборостроении. Появилось много нового и возникла необходимость в заметной переработке книги и существенных дополнениях.
      Автор сохранил принятую ранее направленность книги — изучать вопросы теории и обоснование конструкций приборов; в настоящем издании поставил ее шире и дополнил новыми сведениями.
      Сделаны некоторые обобщения, касающиеся пространственных и временных преобразований при измерениях углов и линий. Введены понятия теории информации, получившие распространение в технике измерений. Обоснованы методы расчета параметров приборов посредством передаточных коэффициентов.
      Имея в виду последующее развитие геодезического приборостроения, автор в определенной степени заново изложил материалы о невизуальных системах и свето дальномерах; привел сведения об автоматических угломерных устройствах; дополнил главы, посвященные рабочим мерам, отсчет-ным и визирным устройствам и осевым системам.
      При этом отдельные конструкции описываются как примеры, поясняющие те или другие обобщения, тот же принцип положен в основу при описании отдельных приборов и инструментов. В связи с этим в книге не освещены многие заслуживающие внимания конструкции инструментов и приборов.
      В книге по возможности отражено развитие конструкций и особенностей изготовления геодезических инструментов и приборов. Вместе с тем сохранены сведения об отдельных работах выдающихся ученых и инженеров.
      Конструкции и технология изготовления приборов меняются и, это автор попытался отразить, оставив также отдельные примеры ранее разработанных конструкций, полезных с методической точки зрения.
      В книге уделено внимание применению оптико-электронных устройств в широком понятии, оптических квантовых генераторов и другим новым вопросам. Кратко изложены отдельные вопросы проектирования кодовых теодолитов, кинотеодолитов и некоторых оптических приборов спутниковой геодезии. Приведены данные, известные по опубликованным
      отечественным материалам и из зарубежной литературы. Эти данные, естественно, носят иллюстративный характер.
      Как и ранее, автор стремился осветить большую творческую работу советских ученых и коллективов заводов.
      При работе над книгой автор получал большую помощь от многих работников геодезического приборостроения и искренне благодарит их за ценные советы.
      Автор считает своим приятным долгом поблагодарить рецензентов — заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора М. М. Русинова и доктора технических наук, профессора Н. П. Заказнова за ценные замечания.
      Автор выражает большую благодарность редактору издательства Ф. И. Хромченко.
     
      ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ЕГО ПРЕДМЕТ
      Измерение координат — весьма распространенный процесс при изучении и использовании разнообразных объектов в различных областях природы и техники. Средства для измерения объектов, значительно различающихся по размерам, несмотря на общность теоретических основ, имеют принципиальные особенности.
      Для измерения объектов протяженностью от десятков метров до тысяч километров служат геодезические приборы и инструменты, образующие отдельную группу измерительных приборов и обладающие характерными признаками. При этом они во многих случаях предназначаются для измерений, не связанных с изучением поверхности или формы Земли, как это следовало бы из их названия.
      Содержание предмета «Геодезическое приборостроение» включает: теорию, расчеты и конструирование геодезических инструментов и приборов.
      В основы расчета входят:
      а) выявление исходных расчетных величин — параметров, зависящих от данной точности измерений;
      б) методы определения этих величин и перехода от них к элементам конструкции;
      в) установление причин, влияющих на постоянство расчетных величин при эксплуатации.
      Расчеты ведутся в зависимости от конечной погрешности результата измерений от параметров прибора, в том числе связанных со свойствами приемников энергии и органов чувств наблюдателя. Одновременно устанавливается зависимость параметров прибора от его точности и пределов измерений.
      Теория геодезических инструментов, в которую внесли большой вклад Ф. Н. Красовский, А. С. Чеботарев и другие ученые, позволила сочетать требования геодезии с расчетом конструкции геодезических инструментов и приборов, а последующее накопление теоретических и экспериментальных данных позволяет совершенствовать и уточнять методы расчетов.
      Современное геодезическое приборостроение характеризуется привлечением средств радиоэлектроники и физической оптики; для правильного использования этих средств при разработке новых приборов необходимо в первую очередь устанавливать расчетные величины и соотношения, определяющие конечную точность результатов измерения.
      Вполне естественно, что инженер, занимающийся конструированием геодезических приборов, не сможет полностью охватить конструирование их узлов, содержащих элементы радиоэлектроники или квантовой электроники, но ему совершенно необходимо знать основные свойства и перспективы развития этих элементов для создания прибора, отвечающего поставленным требованиям.
      Важнейшее значение при конструировании имеют технологические обстоятельства и свойства материалов. Дальнейшее развитие технологии, обеспечивающей повышение точности изготовления деталей и узлов, в особенности рабочих мер, применение новых материалов, создает большие возможности для конструирования новых приборов.
      Итак, выявление факторов, влияющих на точность результатов измерений, разработка принципов построения приборов и расчет параметров, определяющих конструкцию инструмента или прибора, являются основными вопросами геодезического приборостроения.
      Научные достижения, состояние технологии и материалов определяют возможности создания новых приборов на основе теории.
      Труды советских ученых во главе с Ф. Н. Красовским и А. С. Чеботаревым по вопросам теории и точности геодезических инструментов и установления требований к ним позволили успешно создавать новые приборы и инструменты.
      Первый светодальномер был построен в СССР в 1936 г. В. В. Балановым и В. Г. Вафиади под руководством акад. А. А. Лебедева.
      Оригинальные конструкции геодезических приборов и инструментов создали В. А. Белицын, В. П. Васильев, В. А. Величко, И. А. Грейм,
      Н. А. Гусев, А. И. Захаров, Е. Т. Здобников, И. И. Зуйков, А. М. Мещеряков, И. М. Монченко, Г. Ю. Стодолкевич, М. П. Хориков и другие советские специалисты.


     
      ЛИТЕРАТУРА
      1. Баринов В. А. Современное состояние эталонов длины и методы точного измерения длины. Л., ВНИИМ, 1941.
      2. Большаков В. Д., Горбенко О. И., Климов О. Д. и др Высокоточные геодезические измерения для строительства и монтажа большого серпуховского ускорителя. М., «Недра», 1963, с. 304.
      3. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М., «Наука», 1970, с. 856.
      4. Вафиади В. Г., Попов Ю. В Скорость света и ее значение в науке и технике. Минск, Изд. БГУ им. В. И. Ленина, 1970, с. 136.
      5. Генике А. А. Геодезические фазовые дальномеры. Труды ЦНИИГАиК, вып. 164. М., 1968, с. 312.
      6. Грейм И. А. Оптические отсчетные системы в приборостроении и машиностроении. М., Машгиз, 1963, с. 239.
      7. Грейм И. А. Оптические дальномеры и высотомеры геометрического типа Mj «Недра», 1971, с. 176.
      8. Гришин Б. С. Высокоточные оптические теодолиты. М., ГеодезиздаТ 1954.
      9. Грубер О. Оптическое измерение длин и полигонометрия. М., Углетех-яздат, 1959, с. 290.
      10. Гусев Н. А. Маркшейдерско-геодезические инструменты и приборы. М. «Недра», 1968, с. 318.
      11. Деймлих Ф. Геодезическое инструментоведение. М., «Недра», 1970, с. 584.
      12. Елисеев С. В. Фотоэлектрический и фотографический методы ’определения направления на цель применительно к геодезическим инструментам. Труды ЦНИИГАиК, вып. 143. М., Геодезиздат, 1961, с. 72.
      13. Елисеев С. В. Автоматизация геодезических угловых измерений. Итоги науки. Геодезия, 1967. М., ВИНИТИ, 1969, с. 96
      14. 3ахаров А. И., Зуйков И. И. Теодолиты средней точности и оптические дальномеры. М., «Недра», 1965, с. 172.
      15. Захаров А. И. Новые теодолиты и оптические дальномеры. М., «Недра» 1970, с. 232.
      16. 3верев М. С. Фундаментальная астрометрия. Успехи астрономических наук, т. V. М., 1950, с. 333 и т. VI 1951, с. 323.
      17. Ищенко Е. Ф., Климков Ю. М. Оптические квантовые генераторы. М., «Сов. радио», 1968, с. 470.
      18. Кантор А. В. Аппаратура и методы измерений при испытаниях ракет М, Оборонгиз, 1963, с. 519.
      19. Кислов Н. М. Теория оптических инструментов. М., 1915, с. 595.
      20. Киссам Ф. Оптические приборы для точных измерений крупногабаритных изделий. М. — Л., «Машиностроение», 1966, с. 166.
      21. Кондрашков А. В. Интерференция света и ее применение в геодезии, М. Геодезиздат, 1956, с. 192.
      22. Кондрашков А. В. Электрооптические дальномеры. М., Геодезиздатв 1959, с. 248.
      23. Кондрашков А. В., Ратынский М. В., Серапинас Б. Б. Практикум по электрооптическим и радиогеодезическим измерениям. M.g «Недра», 1967, с. 204.
      24. Корндорф С. Ф. и др. Расчет фотоэлектрических цепей М., «Сов. радио», 1968.
      25. Кочетов Ф. Г. Нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования. М., «Недра», 1969, с. 128.
      26. Кравков С. В. Глаз и его работа. М., Изд. АН СССР, 1950, с. 531.
      27. Красовский Ф. Н., Данилов В. В. Руководство по высшей геодезии. М., Редбюро ГУГСК, ч. I, выи. I, 1938, с. 420. Вып. II, 1939, с. 412.
      28. Криксунов Л.З. Системы информации с оптическими квантовыми генераторами. Киев, «Техника», 1970, с. 231.
      29. Кузнецов А. Н. Геодезическая астрономия. М., «Недра», 1969, с. 376.
      30. Лазарев Л. П. Инфракрасные и световые приборы самонаведения и наведение летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1970, с. 540.
      31. Литвак В. И. Фотоэлектрические датчики в системах контроля, упра’ вления и регулирования. М., «Наука», 1966, с. 410.
      32. Литвинов Б. А., Лобачев В. М., Воронков Н. Н. Геодезическое инструментов едение. М., «Недра», 1971, с. 328.
      33. Максутов Д. Д. Астрономическая оптика. М., ОГИЗ, 1946, с. 367.
      34. Маликов М. Ф. Основы метрологии. М., Комитет мер и измерительных приборов, 1949, с. 480.
      35. Марешаль А., Франсон М. Структура оптического изображения Ms «Мир», 1964, с. 292.
      36. Меллер И. Введение в спутниковую геодезию. М., «Мир», 1967, с. 368.
      37. Мельпиков О. А., Слюсарев Г. Г., Марков А. В. и др. Современный телескоп. М., «Наука», 1968, с. 320.
      38. Мустель Е. Р., Парыгин В. Н. Методы модуляции и сканирования света. М., «Наука», 1970, с. 295.
      39. Павлов Н. Н. Фотоэлектрическая регистрация звездных прохождений. Труды Главной астрономической обсерватории в Пулкове, серия И, т. IX, 1946
      40. Павлов Н. Н. Некоторые результаты фотоэлектрических наблюдений в Пулкове на пассажном инструменте с зеркальной решеткой и фотоумножителями ФЭУ-20. Труды 12-й Всесоюзной астрономической конференции. Л., 1957, с. 270.
      41. Русинов М. М. Габаритный расчет оптических систем. м», Геодезиздат, 1959, с. 257.
      42. Русинов М. М. Юстировка оптических приборов. М., «Недра», 1969, с. 326.
      43. Слюсарев Г. Г. Методы расчета оптических систем. М., «Машиностроение», 1969, с. 670.
      44. Торочков В. Ю. Гиротеодолиты. М., «Недра», 1970, с. 132.
      45. Тудоровский А. И. Теория оптических приборов, изд. АН СССР, ч. I, 1937, с. 661 и ч. II, 1952, с. 567.
      46. Турыгин И. А. Прикладная оптика. Ч. Ig 1965, с. 362 и ч. IIS 1966, с. 431. М., «Машиностроение».
      47. Федотов А. И. Автоматизация делительных работ. Л., «Машиностроение», 1969, с. 320.
      48. Федоров Б. Д. Маркшейдерско-геодезические приборы и инстоументы. М. «Недра», 1971, с. 288.
      49. Фефилов Б. В. Прикладная оптика. М., Геодезиздат, 1946, с. 532.
      50. Хартридж Г. Современные успехи физиологии зрения. М., ИЛ, 1952 с. 326.
      51. Цуккерман С. Т. Точные механизмы. М., Оборонгиз, 1941, с. 303
      52. Цуккерман С. Т., Гридин А. С. Управление машинами при помощи оптического луча. Л., «Машиностроение», 1969, с. 204.
      53. Чеботарев А. С., Геодезия. Ч. I. М., Геодезиздат, 1955, с. 627.
      54. Чеботарев А. С., Селиханович В. Г., Соколов М. Н. Геодезия. Ч. II. М., Геодезиздат, 1962, с. 614.
      55. Чуриловский В Н. Теория оптических приборов. М. — JI., «Машиностроение», 1966, с. 563.
      56. Якушенков Ю. Г. Основы теории и расчета оптико-электронных приборов. М., «Сов. радио», 1971, с. 336.
      57. Яровой Б. Д. Краткий очерк развития геодезического инструментов строения в СССР. М., Геодезиздат, 1955.
      58. Danjon et Gouder. Lunettes et telescopes. Paris, 1935.
      59. Hajn M. Prehled ргёзпе mechaniky. Praha, 1956.
      60. Jordan, Eggert, Кnei P 1. Handbuch dev Vermessungskunde. 10 Auflage.
      61. Konig A., Kohler H. Die Fernrohre und Entfernungsmesser. 3 Auflage, Berlin, Springer Verlag. 1959.
      62. Szymonski J. Instrumentornawstwo geodezyjne. Warszawa. 1954 — 1963.

 

НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru