Нивелирование – виды, способы и значение

Нивелирование в геодезии

Современное строительство похоже на масштабное производство какого – ни будь завода автогиганта, где существует масса отдельных производственных конвейеров, готовящих узлы будущего автомобиля. Кто-то собирает двигатель, а другие специалисты, к примеру, управляют процессом автоматической сварки кузова. Но и там и здесь четкое взаимодействие групп специалистов направлено на достижение конечного результата – производство технически сложного изделия, к примеру, машины, здания или сооружения.

От их слаженной подконтрольной работы зависит не только качественный результат, но и в первую очередь безопасность людей, которым впоследствии предстоит эксплуатация объекта. Применительно конкретно к строительству это означает точность заранее выверенных точек, горизонтали и вертикальных плоскостей. Да, профессия геодезиста высококвалифицированный труд, поскольку подразумевает владение точными, дорогими и технически сложными приборами, такими как электронный теодолит и т.д.

Но все же, для большинства строителей, хорошей практикой контроля качества работ, послужит регулярное применение более простого в обращении устройства, получившего название нивелир. К примеру, разметить высоты на строительном участке, согласно плану, будет основной частью геодезических работ. Изучив рельеф местности, строители получат необходимую информацию для оптимального выбора места под котлован и расчета точек сброса (вывода) сточных вод.

Таким образом, основной задачей нивелирования можно назвать определение разницы точек будущего здания по отношению к земле по высоте. Получив данные о отметке цоколя здания, легко рассчитать точку вывода сточной воды или же привязать по месту врезку стока канализации.

Для осуществления контроля над ходом строительных работ, у мастера прораба, могут быть разные приборы локального значения, но они не дадут общей информации по всему объекту. Так, к примеру, для определения влажности строительных материалов существуют так называемые гигрометры. Но с его помощью невозможно определить степень критического увеличения всего здания.

С помощью нивелира реально точно снять значения высот по периметру здания и затем сравнить их с контрольными точками. На фасады здания по всему периметру устанавливаются специальные маркеры, затем высчитывают превышение между ними. Таким образом, допустимым показателем можно считать нахождение всех маркеров в одной плоскости с учетом допустимых отклонений. Если это так, значит, здание можно эксплуатировать дальше, в противном случае обнаруживается просадка и возможно потребуется эвакуация.

Нивелировка и ее методы

В целом все виды превышений можно сгруппировать на основные (преимущественные) и дополнительные. Основные подразумевают:

Использование горизонтального визира луча зрительной трубы нивелира (геометрическое нивелирование)
Принцип наклона визира луча зрительной трубки теодолита (тригонометрическое нивелирование)
Выравнивание жидкости в сообщающихся емкостях водяного уровня (гидростатическое нивелирование)

В качестве дополнительных методов нивелирования используют:

Барометрическое нивелирование, которое применяют в горах и основано на разнице показателей атмосферного давления по отметкам высоты
Автоматическое нивелирование, применяемое при производстве строительно-дорожных работ, принцип действия которых основан на считывание показаний с датчиков, установленных на автомобиле. Они в свою очередь высчитывают наклонный вектор при перемещении
Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется на сложной аппаратуре в комплексе. Основано на паре снимков с космоса или самолета, которые потом частично перекрывают и загружают в цифровое устройство. Это самый догорай и современный метод, в результате которого выводится эффект трехмерного изображения

В качестве примера можно привести аэрофотосъемку современного микрорайона. Осуществив привязку четких контуров снятой местности к системе координат, можно получить трехмерную модель, с определением точек высот с использованием метода интерполяции.

Инструментарий геометрической нивелировки

Как было указано данный тип работ проводиться с помощью нивелира. Он представляет классический прибор с оптико-механической начинкой, обеспечивающий горизонт для визирного луча. Прибор монтируется на штативе и выставляется в точку стояния, затем при помощи специальных винтов выводиться в горизонтальную плоскость. Трубка нивелира бывает двух видов, прямого и обратного изображения. Трубкой прямого изображения оснащаются в основном нивелиры современного типа.

Приборы старого образца, хоть и имеют систему обратного изображения, но имеют отличную видимость. К тому же при работе с трубками обратного изображения применяется измерительная линейка в перевернутом виде и система поворотных линз. Стоимость таких приборов высока, да к тому же система линз для поворота изображения страдает одним недостатком. В условии рефракции наблюдаются незначительные искажения объектов, при использовании в жаркий период года.

И все же качество советских приборов цениться, по причине высокой четкости по сравнению с современными аналогами. В качестве примера возьмем советский теодолит и сравним его с электронным геодезическим тахеометром имеющий оптическую систему Carl Zeiss . Результат будет не в пользу последнего, так как советский хорошо подходит для локальной выверки с адекватным изображением. Если нужна глобальная картинка, необходимо использовать метод спутниковой геодезии.

Существует три типа конструкций нивелиров: цилиндрического уровня зрительной трубы, с компенсатором автоматом и электронные. Нивелиры так же принято делить по классу точности: технические (H -10), точные (Н-3, Н-3К, Н-3КЛ) и приборы высокой точности (Н-05, Н-1, Н-2).

Как можно наблюдать все нивелиры имеют маркировку буквами, основная из которых Н. Она собственно означает слово нивелир. Цифры означают погрешность (среднеквадратическую) в миллиметрах, на километр расстояния. Буквы Л и К означают лимб, а так же компенсатор, указывающие на конструктивную особенность нивелиров.

Компенсаторы предназначены для устранения погрешности при установке нивелиров, и бывают ручного и автоматического типа. То есть, вывод в горизонтальную плоскость при ручном компенсаторе выполняется непосредственно человеком, а при автоматическом соответственно самовыравниванием.

Принципиальные основы геометрического нивелирования

При работе с нивелиром существует ряд методов позволяющих эффективно добиваться точного результата:

Методом нивелирования из середины
Методом нивелирования вперед

В основе каждого из них лежит свой принцип работы. Так первый способ подразумевает отсчет показаний по геодезическим рейкам, которые устанавливаются в точках стояния, сзади и спереди нивелира. Затем снимаются данные разницы превышения и записываются в журнал. Способ расположения нивелира по отношению к рейкам получил название «метод нивелирования из середины», который является основным методом при строительстве.

Данный метод основан на принципе отсчета, по аналогии с теодолитным ходом, ведущимся с заранее известных высот, называемых реперами. Принцип хорошо иллюстрирует картинка, где есть точки А и Б. Естественно разница между точками по рекам составляет превышение, которое может быть как отрицательным, так и положительным. Данные одного превышения на местности, на практике нельзя считать окончательным, поскольку для объективной картины ее рельефа, необходимо снять как можно больше таких превышений.

Система сравнивания высот, применяемая в топографических планах, носит название «Балтийская». Она имеет начальную точку нуля Кронштадтского футштока, который в свою очередь находится на балтийском побережье. В данном случае на картинке, абсолютная высота (точка Б) рассчитывается, как h = А + а – б. Точка А – это отметка государственной системы высот, а считывание с реек ведется по отрезкам а, б.

Нивелирование методом «вперед» основано на использовании прибора и одной рейки, устанавливаемой перед ним. Сам нивелир устанавливается на заранее известную точку, а формула, по которой рассчитывается превышение, имеет вид:

h = А + i – б, где i — высота нивелира, измеряемая рулеткой. Такой способ применяется реже, так как имеет сложности в установки прибора на вертикальной поверхности стен. К тому же работа дистанционным способом намного легче и позволяет не приближаться к объектам.

Здесь за начальную точку отсчета, условно принято брать урез воды водоемов сообщающихся с любым мировым океаном. Но в таком случае мы будем иметь дело с условной системой высот, точности которой будет не хватать для проведения масштабных строительных работ. И все-таки, данный принцип геометрического нивелирования, отлично подойдет для локальных строительных площадок, где не требуется увязка высот здания с региональными системами.

Тригонометрическая нивелировка

Она построена на принципе использования одного из двух измерительных приборов, тахеометра или теодолита. Для считывания превышения используют угол от горизонта до верхнего края измерительной рейки, а в случае большой удаленности объекта его вершины. К примеру, этим способом измеряют высоты опор линий электропередач. Он хоть и дает незначительную погрешность расчета, но зато позволяет производить расчеты превышений на больших расстояниях и углах рельефа местности.

Формула высоты тригонометрического измерения выглядит так: h = s * tg ν + i – б или h = S * sin ν + i – б. Значения величин подставляются в нее с учетом того, что:

ν — это угол луча по отношению к горизонту
s — горизонт линии
S — длина отрезка визирной линии
i — высота измерительного прибора
б — высота визировки

Принцип гидростатического нивелирования

Гироскопы (гидроуровня) хороши для использования в любых условиях, доступны по цене, а главное позволяют определять превышения в ускоренном автоматизированном режиме. Обычно их принято использовать:

при монтаже оборудования крупных габаритов
в отделочных и в архитектурных работах
для выверки горизонта фундамента
при укладке труб и монтаже сантехнических узлов
для выставления горизонтальных направляющих
для передач отметок высоты через преграды (перегородки, барьеры, водоемы)
для отслеживания просадок зданий и деформации сооружений

Работа гидроуровня демонстрируется рисунком ниже, и как было указано ранее, основана на выравнивании уровня воды (любой другой жидкости, к примеру, антифриз) в сообщающихся емкостях (сосудах). Здесь для нахождения превышения h, используют разницу в отметках, со специальных шкал, нанесенных на сосуды (отметки а, б). Принцип, положенный в основу этого измерения допускает считывание превышения в условиях малых пространств. Пользование приборами такого типа, не потребуют специальных знаний, но не даст точного результата. При измерении гидроуровнем погрешность может составлять до 1 см, как в минус, так и в плюс. Еще одним недостатком применения, можно считать неудобное перемещение прибора, а точнее его соединительного шланга.

Принцип работы лазерных уровней

Современные электронные нивелиры построены на визуализации отметок проецируемых самим прибором с помощью лазера. При этом разметка может производиться лучом сразу в нескольких плоскостях предметов и помещений. В качестве примера рассмотрим работу ротационного уровня, скорость вращения луча которого, достигает 400 -550 об/мин.

Преимущество использования такого нивелира в том, что им можно производить разметку, высчитывать превышение в условиях закрытых узких пространств помещений и на открытой местности, с минимальной погрешностью и под любым углом. Работать можно, как при дневном освещении, так и в темное время суток. Его удобно использовать при поклейки плитки на стену, оклейки обоев и выставления иных конструкций. С его помощью выполняют:

нивелировку
превышение точек
размечать угол наклона конструкций

Лазерные уровни особенно незаменимы, там, где необходимо производить разметку на больших и удаленных плоскостях, так как они более удобны в отличие от веревочных отвесов, угольников и реечных уровней. Они безопасны в применении и относятся к 2 классу излучения. Сам луч прибора так же не представляет угрозы для человека, за исключением длительного воздействия на глаза. Все лазерные уровни ударопрочны и влагонепроницаемы, поскольку такие факторы влияют на работу и защита от них изначально заложена в разработку приборов. Для большего удобства, при интенсивном солнечном свете, рекомендовано использовать специализированные очки.

Все приборы необходимо подвергать проверке на точность периодично (раз в год). Желательно приобретать приборы известных марок и производителей. Использование непроверенного инструмента, может стоить вам больших ошибок, особенно при строительстве многоэтажных или многоярусных конструкций. Ошибки в сантиметрах на начальных этапах строительства, могут привести к невозможности его завершения, по причине не соответствия размеров верхних помещений или консолей, типовым завершающим конструкциям (фермам, плитам перекрытий и т.д.). Помните о том, что от кропотливой работы геодезистов, зависит весь ход строительного процесса, где задействовано множество ресурсов, как людских, так и машин (механизмов). А переделывать всю работу порой невозможно и дорого.

Нивелирование

Нивелирование — определение разности высот двух или многих точек земной поверхности относительно условного уровня (напр., уровня океана, реки и пр.), т.е определение превышения. Существуют следующие способы нивелирования:

Содержание

Геометрическое нивелирование

Во время геометрического нивелирования превышение между точками получают как разность отсчётов по рейкам при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод является наиболее простым и точным, но позволяет с одной постановки прибора получить превышение не более длины рейки, поэтому при больших превышениях в горной местности его эффективность падает.

Определение превышения заключается в визировании горизонтальным лучом с помощью нивелира и отсчета разности высот по рейкам. где — отсчет по задней рейке; — отсчет по передней рейке;

Точность отсчета по рейкам составляет от 1-2 мм (техническое нивелирование) до 0.1 мм (нивелирование I класса).

На рисунке показано нивелирование методом «из середины», также существует метод «вперед»

Тригонометрическое нивелирование

При тригонометрическом нивелировании превышение между точками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками (горизонтальным проложениям). Тригонометрическое нивелирование позволяет с одной станции определить практически любое превышение между точками, имеющими взаимную видимость, но его точность ограничена из-за недостаточно точного учёта влияния на величины вертикальных углов оптического преломления и уклонений отвесных линий, особенно в горной местности.

Превышение определяется по измеренному теодолитом (кипрегелем, эклиметром) углу наклона линии визирования с одной точки на другую (α) и расстоянию между этими точками (S). Тригонометрическое нивелирование применяется при топографической съемке и других работах.

Барометрическое нивелирование

Превышение определяется по значениям атмосферного давления при помощи полной барометрической формулы

Гидростатическое нивелирование

Основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах на одном уровне. Этот метод имеет высокую точность, позволяет определять разность высот между точками при отсутствии взаимной видимости, но измеряемая разность высот ограничена длиной наибольшей из трубок, соединённых шлангами.

Построение плоскостей

Вертикальное проектирование или построение плоскостей выполняется электронно-механическими прибором Зенит-прибором или лазерным уровнем.

Зенит-прибором (прибором оптического вертикального проецирования) переносят точки по вертикали. При возведении высоких зданий и сооружений положение стен и других элементов на каждом этаже проверяют от осей. Точки пересечения осей проецируют оптическим или лазерным лучом зенит-прибора . [1] .

Отметки проецируются с использованием принципа вращения лазерного луча и оптической системы, позволяющей развернуть луч в линию. Основное достоинство лазерного уровня — простота в работе, не требующая специальных навыков по настройке прибора, и возможность проведения работ только одним человеком. Такие уровни применяются в строительстве. Многие модели лазерных уровней имеют также возможность построения наклонных плоскостей и отвесных линий.

Примечания

↑Приборы и инструменты для геодезических работ на строительстве

Wikimedia Foundation . 2010 .

Ниве
Нивищи (Смоленская область)

Полезное

Смотреть что такое “Нивелирование” в других словарях:

НИВЕЛИРОВАНИЕ — (от сл. нивелир). Определение разности высоты мест. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НИВЕЛИРОВАНИЕ от слова нивелир. Определение относительной высоты мест. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших … Словарь иностранных слов русского языка

нивелирование — Определение высот точек земной поверхности или других точек над исходной точкой или над уровнем моря. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] нивелирование Определение превышений. [ГОСТ 22268 76]… … Справочник технического переводчика

нивелирование — обезличение, обезличивание, уравнивание, сглаживание, нивелировка Словарь русских синонимов. нивелирование сущ., кол во синонимов: 7 • аэронивелирование (1) … Словарь синонимов

нивелирование — я, ср. niveler. 1. Определение высот точек земной поверхности относительно некоторой точки выбранной на месности или над уровнем моря. БАС 1. 2. Нивелированием называют также, но неправильно, уравнивание местности или обыкновенно площади, что… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

НИВЕЛИРОВАНИЕ — определение высот точек земной поверхности относительно некоторой избранной точки или над уровнем моря. Различают геометрические, тригонометрические и др. виды нивелирования … Большой Энциклопедический словарь

НИВЕЛИРОВАНИЕ — НИВЕЛИРОВАНИЕ, нивелирования, мн. нет, ср. (геод. и книжн.). Действие по гл. нивелировать и нивелироваться. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

нивелирование — НИВЕЛИРОВАТЬ, рую, руешь; анный; сов. и несов., что. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

НИВЕЛИРОВАНИЕ — нивелировка, гипсометрия (Levelling) определение разности высот двух или нескольких точек земной поверхности. Высота точки определяется или от уровня океана (абсолютная высота), или от какой нибудь условной точки (условная высота). Самойлов К. И … Морской словарь

НИВЕЛИРОВАНИЕ — определение разности высот точек на местности. Различают три вида Н.: геометрическое, тригонометрическое и барометрическое (или физическое). Геометрическое Н. заключается в визировании точек по горизонтальному направлению. Определив разности… … Технический железнодорожный словарь

Нивелирование — область геодезических измерений, связанная с определением высот (разностей высот). Источник: ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ОСТ 68 15 2001 (утв. Приказом Роскартографии от 24.04.2001 N 93 пр) … Официальная терминология

Привет студент

Способы и методы нивелирования

Нивелированием называют комплекс геодезических работ, связанных с измерением превышений и высот точек местности. Данные работы проводятся при решении различных инженерно-геодезических задач в строительстве, при высотной съемке местности, а также научно-технических задач при изучении динамических процессов движения земной коры, исследовании разностей уровня воды в морях и океанах, при изучении деформаций инженерных сооружений и др.

Существует несколько основных способов и методов нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое, механическое, стереофотограмметрическое.

Геометрическое нивелирование выполняют с помощью горизонтального визирного луча, образованного прибором, например, нивелиром. Превышение между точками получают как разность отсчетов по рейкам, установленных в этих точках.

При использовании высокоточных нивелиров и соблюдении специальных методик измерений может быть обеспечена точность определения превышений (передачи абсолютных высот) до 0, 5 – 0, 7 мм на 1 км хода, до 0, 05 – 0, 10 мм и менее – на коротких базах, т. е. при сравнительно небольших (до 20 м) расстояниях между точками. При техническом нивелировании точность передачи высот составляет 20 – 50 мм на 1 км хода.

Указанный большой диапазон точности измерений (от 0, 05 до 50 мм) позволяет применять данный способ практически при решении любых инженерно-геодезических задач по определению превышений и высот точек. Кроме того, способ геометрического нивелирования по исполнению работ сравнительно прост, не требует использования громоздкого оборудования, вычислительные действия могут выполняться непосредственно в поле.

Подробно выполнение работ методом геометрического нивелирования будет рассмотрено ниже в последующих параграфах настоящей главы.

Тригонометрическое нивелирование выполняют наклонным визирным лучом, образованным, например, оптической системой теодолита. Часто такой вид нивелирования используют при создании высотного обоснования теодолитных ходов, при передаче высот через недоступные расстояния, при больших уклонах местности, в горных выработках, когда наблюдаемые точки находятся в кровле выработки, а также в выработках, имеющих значительный уклон.

При соответствующей организации работ погрешность в определении превышения данным способом может достигать 0, 1 – 0, 3 м на 1 км хода. На небольших базах при использовании точных и высокоточных приборов превышения можно определять с точностью до 1 – 2 мм.

Очевидно, что при использовании нивелирных реек и установке угла наклона визирной оси зрительной трубы v = 0 о (при установке на шкале вертикального круга значения места нуля) теодолитом можно реализовать способ геометрического нивелирования.

Следующие виды нивелирования (барометрическое, гидростатическое, радиолокационное) относятся к физическим методам нивелирования.

Барометрическое нивелирование основано на изменении атмосферного давления с изменением высоты точки местности. Точность этого метода небольшая, от 1 до 5 м, однако часто барометрическое нивелирование применяют геологи при поисковых работах в горной и значительно пересеченной местности, при больших перепадах высот.

Для нивелирования используют барометры-анероиды, в показания которых вводят поправки за влияние внешних условий. Поскольку атмосферное давление в каждой точке изменяется по метеорологическим условиям, то для повышения точности ходы барометрического нивелирования прокладывают замкнутыми (с возвращением к исходной точке), либо разомкнутыми (между точками с известными высотами).

При гидростатическом нивелировании используется свойство жидкостей устанавливаться в сообщающихся сосудах на одном уровне. На измерительных колбах 1 и 2 , заполненных жидкостью, имеются одинаковые шкалы, по которым производят отсчеты а и b уровня жидкости в точках А и В. Разность отсчетов характеризует превышение:

Погрешности в определении превышений при использовании различных конструкций гидронивелиров могут находиться в пределах от 0, 1 до 2 мм. При измерениях с точностью до 1 – 2 мм отсчеты по шкалам берутся визуально. При более точных измерениях уровень жидкости в каждом из сосудов регистрируют электрическим способом с помощью электрического контакта с микрометренным винтом, закрепленного на сосуде (в этом случае используется токопроводящая жидкость).

Шпаргалка: Цели, задачи и виды нивелирования

Нивелирование: цели, задачи, виды

Нивелир-ние-вид геодез измер,в рез кот опр превыш точек и их высоты над уровенн поверхн. Виды: 1)геометрич –превыш опр с пом горизонт луча визир-ния (для этого исп нивелир) с использ спец нивелирн реек.2)Тригонометрич-с пом наклонного луча визир,т.е. с пом теодолита.(при этом измер угол наклона и расст между 2 т).3)Физическое-при кот превыш опр с использ физич приёмов.(физич нивелиры: гидростатич,барометрич и радиолакционные).4)Автоматич-с пом спец техники,кот устанавл на автомобиль.(исп при нивелир дорог). При изучении фигуры Земли высоты точек земной поверхности определяют не над уровнем моря, а относительно поверхности референц-эллипсоида и применяют методы астрономического или астрономо-гравиметрического нивелирования. Нив-ние произв для изуч форм рельефа, опр высот точек при проектир, стр-ве и эксплуатац разл инженерн сооруж. Рез-ты нивелир-ния имеют большое знач для реш научных задач как самой геодезии, так и др наук о Земле.

Абсолютные и относительные высоты

Абсолютная высота – высота любой точки земной поверхности над уровнем океана. Она бывает положительной (местность лежит выше уровня океана) и отрицательной (местность расположена ниже уровня океана). Положительную абсолютную высоту имеет большая часть суши. В России абсолютные высоты отсчитываются от уровня Балтийского моря у Кронштадта. Относительная высота – это превышение одной точки земной поверхности над другой. Она показывает, на сколько одна точка земной поверхности расположена выше или ниже другой. Абсолютные и относительные высоты характеризуют расчлененность рельефа.

Геометрическое нивелирование: цели, задачи

Геометрическое нивелирование производится горизонтальным визирным лучом, который получают чаще всего при помощи приборов, называемых нивелирами. Точность геометрического нивелирования характеризуется средней квадратической погрешностью нивелирования на 1 км двойного хода равной от 0.5 до 10.0 мм в зависимости от типа используемых приборов

Способы геометрического нивелирования

Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом визирования. Перед нивелированием точки на местности закрепляют колышками, костылями, башмаками, на которые устанавливают вертикально нивелирные рейки. Место установки нивелира для работы называют станцией, а расстояние от нивелира до рейки – плечом нивелирования.

Рис.30. Способы геометрического нивелирования: а – из середины; б – вперед

Различают два способа геометрического нивелирования : из середины и вперед. При нивелировании из середины (рис.30а) нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле:

где а и b – отсчеты в мм по рейкам, установленным соответственно на задней по ходу движения при нивелировании и передней точках.

Знак превышения h получится положительным, если а больше b, и отрицательным, если а меньше b. Если известна высота Н_А задней точки А, то высота передней точки В

При нивелировании вперед нивелир ставят так, чтобы его окуляр находился над точкой А, измеряют высоту прибора i, затем визируя на рейку, отвесно поставленную в точке В, берут отсчет b. В этом случае:

При нивелировании нескольких точек для вычисления их высот используют горизонт прибора, которым называют высоту горизонтальной линии визирования, т.е. горизонт прибора равен высоте точки, на которой установлена рейка, плюс отсчет по рейке. Из рис. 30 б следует:

Последовательное нивелирование применяется для измерения превышений между точками А и D, разделенными значительным расстоянием или превышениями.

Нивелирование вперёд

Нивелирование из середины

При нивелировании из середины (рис.30а) нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле:

Установка нивелира в рабочее положение

Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе становым винтом и вращением сначала двух, а затем третьего подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня на середину. Отклонение пузырька от середины допускается в пределах второй окружности. В этом случае диапазон работы элевационного винта позволит установить пузырек цилиндрического уровня в нульпункт и установить визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение при соблюдении главного условия (для нивелира с цилиндрическим уровнем UU1 WW1). Приближенное наведение на нивелирную рейку выполняют с помощью мушки, расположенной сверху зрительной трубы. Более точное наведение осуществляют вращением наводящего винта зрительной трубы, которую перед отсчетом по рейке предварительно устанавливают по глазу (вращением окуляра) и по предмету (вращением кремальеры) для четкого совместного изображения сетки нитей и делений на нивелирной рейке. Перед отсчетом по средней нити тщательно совмещают концы пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы, медленно вращая элевационный винт.

Тригонометрическое нивелирование

Тригонометрическое нивелирование называют также геодезическим или нивелированием наклонным лучом. Оно выполняется теодолитом; для определения превышения между двумя точками нужно измерить угол наклона и расстояние. В точке А устанавливают теодолит, в точке В – рейку или веху известной высоты V. Измеряют угол наклона зрительной трубы теодолита при наведении ее на верх вехи или рейки. Ошибка измерения превышения из тригонометрического нивелирования оценивается величиной от 2 см до 10 см на 100 м расстояния. При последовательном измерении превышений получается высотный ход; в высотном ходе углы наклона измеряют дважды: в прямом и обратном направлениях.

Технология полевых работ при определении высот точек методом тригонометрического нивелирования

Метод съемки – полярный, в качестве полюса используют точки теодолитного хода.

Минимальное расстояние между пикетными точками – 15-20 м, изгибы контуров менее 15 см обобщаются.

Работа на станции при съемке реечных точек теодолита выполняется в следующем порядке:

1. Перед началом работ составляют абрис (схематичный чертеж ситуации, которая подлежит съемке с этой точки). На абрисе указывают положение точек обоснования, с которых выполняется съемка, снимаемые контуры и точки.

2. После составления абриса теодолит устанавливают над точкой съемочного основания, приводят его в рабочее положение, измеряют высоту инструментом, определяют МО и записывают в журнал положение круга, при котором будет выполняться съемка, значение МО и высоты инструмента.

3. Совмещают 0 лимба с 0 алидады, закрепляют алидаду, открепляют лимб и наводимся на соседнюю точку обоснования, закрепляем лимб, открепляем алидаду и начинаем выполнять съемку.

4. В снимаемой точке ставят рейку, наводят среднюю нить сетки нитей на высоту инструмента и берут отсчет по вертикальному и горизонтальному кругу и нитяному дальномеру. Данные записывают в журнал.

5. Если по условиям местности невозможно навестись на высоту инструмента, наводятся на любой удобный отсчет, который затем учитывается в формуле вычисления превышения этой точки. При съемке контурных точек отсчет по вертикальному кругу не берется.

После того, как будут отсняты все пикеты, снова наводятся на нулевое направление и определяется незамыкание.

Тахеометрическая съёмка

Сущность тахеометрической съемки заключается в том, что плановое положение характерных (реечных) точек местности определяется полярным способом от линии теодолитного хода, а их высотное положение определяется одним из двух методов: геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Расстояние от прибора до реек зависит от масштаба составляемого топоплана и для масштаба 1:1000 – допускается до 150 м, а между соседними реечными точками менее 35 м.

Результаты съемки наносятся на план при помощи транспортира с погрешностью превышающей 8 минут, а полярные расстояния до реечных точек определяются на местности по нитяному дальномеру со средней относительной погрешностью DD/D = 1/200. При определении расстояний одну из дальномерных нитей совмещают с началом дециметрового деления на рейке (обычно с 1000 мм), а по второй дальномерной нити берут отсчет. Разность отсчетов на рейке по верхней и нижней дальномерным нитям умноженная на коэффициент дальномера, равный 100, и будет соответствовать расстоянию от прибора до рейки.

Рис.41.1.Определение расстояния по нитяному дальномеру

При тахеометрической съемке высоты реечных точек в зависимости от условий местности получают при горизонтальном визировании (геометрическое нивелирование способом “вперед”) или наклоном (тригонометрическое нивелирование). Используемые при этом формулы могут быть получены из рис. 41.2.

При геометрическом нивелировании способом “вперед” сначала определяют горизонт прибора ГП = Н_ст +I. Затем устанавливают на вертикальном круге теодолита отсчет равный МО. Высоты реечных точек вычисляют по формуле

где а_i – отсчеты по рейке при горизонтальном визировании.

При тригонометрическом нивелировании реечных точек при КЛ наводят среднюю нить сетки на отсчет Vj (для упрощения последующих вычислений по возможности отсчет Vj должен быть равен высоте прибора I), снимают отсчет Л по ВК и вычисляют угол наклона

Наклонное расстояние D от прибора до реечной точки определяют по штриховому (нитяному) дальномеру. Так как вертикально (отвесно) установленная рейка не перпендикулярна визирному лучу на величину угла наклона n, то

где D’ – расстояние, определяемое по штриховому дальномеру и отвесно установленной рейке.

Тогда из прямоугольного треугольника (рис.41.2), у которого определены D и n, так называемое “неполное” превышение

h’= D sinn = D’ cosn sinn = (1/2)D’ sin2n

h’= d tgn = D’ cos 2 n sinn/cosn = (1/2)D’sin2n.

Виды нивелирования в геодезических исследованиях

Одним из видов геодезических измерений является нивелирование. В ходе проведения работ, специалистами ставится задача, определить высоту точек поверхности земли, по отношению к нулевым точкам. Измерения производятся с использованием самого разнообразного инструмента, а также с применением различных методов, зависимо от того, какие виды нивелирования применяются в каждом конкретном случае.

Нивелирование — один из древнейших способов геодезических измерений, который практиковали мастера Греции и Древнего Рима. Правда, в арсенале древних специалистов был только гидростатический метод, который и использовался в ходе строительства. На сегодняшний день существует 7 методов выполнения измерений, которые используют специалисты.
В своей работе геодезисты «опираются на геодезические сети, которые подразделяются на:

глобальная сеть, покрывающая весь земной шар;
государственная сеть в пределах территории одного государства с единой системой координат и высот, принятой в данной стране;
сеть и сгущение для топографических съемок;
локальные сети в местной системе координат.

Различают плановые, высотные и пространственные геодезические сети. Высотная сеть называется нивелирной. В свою очередь нивелирные сети подразделяют на государственные и ведомственные.
Под государственной нивелирной сетью понимается система размещенных по всей стране геодезических знаков-реперов, высоты которых определены в единой системе от одного исходного пункта, принятого за начало отсчета высот.
В России таким исходным пунктом является средний уровень Балтийского моря. Колебания уровня Балтийского моря определяются по мареографу, установленному в городе Кронштадт.
В ходе проведения работ специалистами ставится задача определить высоту точек поверхности земли по отношению к нулевым точкам. Измерения производятся с использованием самого разнообразного инструмента, а также с применением различных методов, зависимо от того, какие виды нивелирования применяются в каждом конкретном случае.

Виды нивелирования

Прежде чем говорить о видах нивелирования, необходимо понять, зачем вообще нужно выполнять этот вид измерений. Благодаря правильно выполненным измерениям, специалисты смогу отобразить на схемах и картах особенности ландшафта, рельефы изучаемой местности. На основании полученной информации у специалистов появляется возможность проектировки парков, лесных хозяйств, и других объектов благоустройства. В ходе работ специалистами применяются такие виды нивелирования:

Тригонометрический метод предполагает визирование наклонным лучом. Для выполнения измерений применяется тахеометр или теодолит. Это геодезические приборы, которые могут произвести измерения вертикальных углов. Погрешность метода составляет не более 4 сантиметров на сотню метров.
Геометрический метод. Суть геометрического метода измерения состоит в использовании специализированного прибора, который называют нивелиром. Прибор дополняется рейками, для полной точности измерений. В ходе работ визирование точек производится посредством горизонтального луча. Метод, несмотря на простоту, очень популярен, так как отличается предельной точностью, потому многие застройщики предпочитают заказать нивелирование именно геометрическое, так как погрешность при измерении составит не более 1 миллиметра на 1 километр.
Барометрический способ заключается в измерении давления воздушных потоков, что позволяет вычислить высоту точек и наличия превышений. Для измерений применяют барометры, однако, этот метод не является очень точным, так как погрешность может составлять от полуметра и до 2 метров. Зачастую его применяют на нулевом этапе работ.
Механический метод реализуется путем монтажа на подвижные железнодорожные составы, автомобили или же велосипеды специализированных приборов. В ходе движения информация о местности наносится на ленту. Такие виды нивелирования особенно актуальны для осуществления контроля за положением железнодорожных путей.
Стереофотограмметрический метод предполагает сравнение данных, полученных как при наземной, так и аэросъемке.
Гидростатический способ чаще всего применяется в строительстве, для осуществления контроля за процессом возведения зданий, а также выявления деформации знаний. Это точный метод, потому застройщики предпочитают заказать нивелирование гидростатическим способом.
Радиолокационный способ подразумевает применение электромагнитных передатчиков, которые устанавливаются на самолеты или любые другие летательные аппараты. Электромагнитный сигнал, посылаемый передатчиком с высоты, отражается от поверхности и регистрируется радиодальномером, что позволяет геодезистам составить точный план местности, с погрешностью не более 10 метров.

Несмотря на то, что виды нивелирования достаточно многочисленны, наиболее часто используемым считается именно геометрический способ. Именно он применяется при возведении любых строений, работах, связанных с благоустройством всевозможных территорий, как в городах, так и поселках, прокладке инженерных коммуникации, в геологии, и т.д.

Приборы для нивелирования

Точные геодезические работы невозможно произвести без нивелира. Зависимо от типа предстоящих работ специалисты выбирают соответствующее оборудование. На рынке точных приборов представлены следующие нивелиры:

Оптические.
Цифровые.
Лазерные устройства.

Универсальным оборудованием, которое подходит практически для любого типа измерений считается оптическое устройство. С его помощью можно выполнить практически все виды нивелирования, при условии, что речь идет о наземных работах.

Оптические нивелиры представляют собой автоматическое оборудование, которое позволяет производить максимально точные измерения. Максимальное отклонение составляет всего пару миллиметров. Оптические нивелиры применяют для выполнения следующих измерений:

Для прокладывания ходов.
При проведении строительства, для контроля за ходом работ и перед тем, как предстоит новый этап возведения объекта.
В геодезических исследованиях местности.
При контроле высоты объектов.
При закладке опалубки и возведении фундамента.
В составлении прогнозов по проседанию грунта, а также строений.
При расчете угла наклона крыш.

Цифровые нивелиры представляет собой высокотехнологичные приборы, которые являются более совершенными по сравнению с оптическими аналогами. Цифровой нивелир способен намного быстрее произвести расчеты, причем с гораздо большей точностью. Процессор нивелира способен запоминать полученную информацию автоматически. Цифровое оборудование позволяет выполнить практически любые виды нивелирования, но чаще всего применяются для:

Ландшафтных измерений.
Контроля за просадкой зданий.
Вычисления движений грунта, особенно при его близком расположении к земле.
Строительства мостов, подземных туннелей.
Контроля за возведением небоскрёбов.

Автоматические лазерные приборы отличаются высокой точностью и способны выполнять измерения с минимальным участием пользователя. Лазерное оборудование, как ротационное, так и проекционное применяется, если предстоит выполнять работы в условиях открытого пространства.

Обозначение резьбы

Самое большое распространение получили крепежные изделия, которые имеют резьбовую поверхность. За счет определенного сочетания витков и впадин обеспечивается надежное крепление, выдерживающее большое давление. Существует просто огромное количество различных крепежей, все они характеризуются определенными эксплуатационными характеристиками.

Классификация резьбы

Резьбовая поверхность может классифицироваться по достаточно большому количеству различных признаков. Применяемые обозначения позволяют определить основные параметры, за счет чего упрощается выбор подходящих крепежных элементов. В зависимости от того, какая поверхность обрабатывается, выделяют наружную и внутреннюю резьбу. Для внутренней и наружной резьбы свойственны свои одинаковые характеристики. Кроме этого, выделяют следующие типы соединений:

Метрические.
Метрические конического типа.
Трубные цилиндрического типа.
Конические трубные.
Конические двойные.
Упорная резьба.
Круглая.
Трапецеидальная.

Витки могут быть левыми и правыми. Распространение левой резьбы довольно большое, она служит для крепления обычных и ответственных деталей.

Профили и параметры резьбы

Наибольшее распространение получил метрический профиль. Для регламентирования основных параметров был принят ГОСТ 9150-81, который затем сменился ГОСТ 9150-2002 . Среди особенностей подобной поверхности можно отметить следующие моменты:

Витки напоминают равносторонний треугольник, угол профиля 60 градусов. Наружные витки обладают несколько иным углом притупления витков и впадин Основными параметрами считаются номинальный диаметр и шаг расположения витков.
Варианты исполнения с мелким шагом применяются в случае, когда нужно обеспечить высокую герметичность получаемого соединения.
При обозначении применяется буква «М», после которой указывается диаметр. Допуски и другая информация отображается на чертеже только в случае, когда он используется для получения высокоточных и качественных изделий.

Меньшее распространение получил дюймовый тип крепежных изделий. Сегодня на территории СНГ практически отсутствуют стандарты, регламентирующие основные параметры подобной поверхности. Дюймовые варианты исполнения, как правило, применяются при проведении ремонта. Особенность подобного варианта исполнения заключается в выражении основных размеров в дюймах.

Трубная цилиндрическая резьба характеризуется профилем, который свойственен метрической. Поверхность образуется за счет треугольников с равными сторонами и углом при вершине 55 градусов. В качестве стандартов был принят ГОСТ 6367-81. Применяется она для соединения труб и тонкостенных цилиндрических изделий. Для конической был разработан собственный ГОСТ 6211-81, профиль в этом случае соответствует дюймовой. Трубные варианты исполнения встречаются сегодня крайне часто. Процесс их нарезания был существенно упрощен за счет появления специальных инструментов и оборудования.

Трубная цилиндрическая резьба

Встречается крепежный элемент в виде трапеции. В этом случае профиль напоминает равнобокую трапецию, угол между отдельными сторонами составляет 30 градусов. Применяется подобная форма в случае, если заготовка имеет диаметр от 10 до 640 мм. Обозначения и многие другие моменты указываются в ГОСТ 9481-81. Область применения – передача вращения.

Упорная стандартизирована ГОСТ 24737-81. Форма в этом случае напоминает неравнобокую трапецию, одна из сторон накланяется на угол 3 градуса. Область применения – передача одностороннего усилия, которое оказывает воздействие в осевом направлении

Каждый крепежный элемент характеризуется своими определенными особенностями, от которых зависит и их предназначение.

В нормативной документации можно встретить все распространенные обозначения и размеры, требующиеся для определения размеров и других качеств резьбовой поверхности.

Назначение резьбы и ее элементы

Назначение рассматриваемого крепежного элемента заключается в соединении и фиксации отдельных элементов. Рассматриваемые изделия могут быть предназначены для передачи вращения или некоторых усилий. Основными элементами можно назвать:

Профиль рассматривается в сечении, которое образуется при прохождении через ось. Другими словами, создаваемая ось рассекает изделие по полам, в результате чего отображается определенная форма. На основе полученного изображения можно определить некоторые другие наиболее важные параметры.
Витком называют часть поверхности, которая образуется при полном обороте. В некоторых случаях указывается число витков рабочей части. Определить этот показатель можно при делении протяженности рабочей части на показатель шага.
Угол профиля образуется между боковыми сторонами. В некоторых случаях этот параметр указывается на чертежах. Для обозначения угла применяется плоскость, проходящая через ось изделия.
Шаг резьбы считается наиболее важным параметром, который указывается в технической документации и на чертежах. Подобный параметр определяет расстояние между параллельными точками двух рядом лежащих впадин. В метрических указанное расстояние обозначается в миллиметрах.
Высота профиля считается также важным параметром. Он учитывается при проектировании различных изделий. Высота профиля – расстояние, которое образуется между вершиной витков и основанием. С увеличением этого параметра существенно повышается прочность получаемого соединения, но усложняется процесс свинчивания.
Наружный, средний и внутренний диаметр. На чертежах и в другой технической документации, как правило, указывается наружный диаметр – диаметральный размер, который описывает около резьбовую поверхность. Другие показатели учитываются крайне редко, но также заносятся в специальные таблицы.

Некоторые из приведенных выше параметров указываются на чертежа специальными обозначениями, другие можно найти в специальной технической документации. При нарезании витков уделяется информация наружному диаметру и шагу их расположения.

Изображение и обозначение резьбы на чертежах

Резьбовая поверхность представлена сложной формой, которая образуется при винтовом движении плоского контура. Подобное соединение сегодня применяется крайне часто. Именно поэтому были приняты определенные стандарты по их обозначению на чертеже. Для упрощения задачи по созданию проектной документации сложный профиль обозначается условно. Обозначение резьбы можно охарактеризовать следующим образом:

Зачастую при отображении разреза применяется тонкая линия, которая немного заходят на штриховку. Для обозначения подобного соединения на выносных размерных линиях указывается тип соединения (к примеру, «М» указывает на метрическую). Следующая цифра отображает диаметральный размер.
В некоторых случаях применяется условное обозначение резьбы, связанное с отображением профиля. Подобная выноска требуется для обозначения угла между отдельными витками.
При создании ответственных и высокоточных изделий указывается допуск размеров. Как правило, для этого отображается выносная полка или обычные размерные линии.
Шероховатость образующейся поверхности также имеет важное значение при создании качественных и ответственных крепежных элементов.

Схематическое обозначение конической резьбы практически не отличается от метрической. В некоторых случаях витки изображаются в оригинальном виде. Однако, изобразить ее довольно сложно, поэтому чаще всего применяется условное обозначение.

Крепежные резьбы

Наибольшее распространение получили крепежные изделия. Их предназначение заключается в свинчивании и закреплении отдельных деталей. Среди особенностей отметим следующие моменты:

Витки должны быть рассчитаны на большое усилие. Для этого уменьшается шаг или увеличивается высота профиля.
Если получаемое изделие должно обладать высокой герметичностью, то уделяется внимание форме вершин витков и впадин. Они должны идеально подходит друг к другу.
Уделяется внимание твердости применяемого материала при изготовлении, так как при воздействии осевой нагрузки часто происходит срезание рабочей части.

Крепежные элементы рассматриваемого типа характеризуются надежностью и практичностью в применении.

Крепежные и ходовые резьбы

Ходовые резьбы

В некоторых случаях предназначение рассматриваемой поверхности заключается в не креплении деталей, а обеспечении плавного хода в определенном диапазоне. К особенностям подобных изделий можно отнести следующие моменты:

Профиль имеет форму, которая обеспечивает плавный ход. Для этого создается поверхность с наименьшим количеством углов.
Как правило, рабочая часть длинная, в начале и в конце есть ограничители хода.
Применяемый материал при создании заготовки должен обладать высокой износостойкостью.

Встречаются подобные изделия сегодня крайне редко, так как их надежность и срок службы относительно невысокие.

Размеры согласно ГОСТ 6211-81

Рассматриваемый ГОСТ применяется для обозначения трубной конической резьбы. В таблице отображается следующая информация:

Шаг.
Диаметр в основной плоскости.
Длина рабочей части.

В технической документации также могут указывать допуски и некоторые другие параметры. Для каждого значения применяются свои условные обозначения, которые можно выбрать из специальных таблиц.

Обозначение резьбы на чертежах по ГОСТу – основные виды и маркировка

Автор видеоурока: к.пед.н., доцент кафедры ИГиСАПР Кайгородцева Н.В.

В машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности широкое распространение получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые с помощью резьбы различных профилей (треугольного, трапецеидального, прямоугольного и др.).

В основе образования резьбы лежит принцип получения винтовой линии. Если на поверхности цилиндра или конуса прорезать канавку по винтовой линии, то режущая кромка резца образует винтовую поверхность, характер которой зависит от формы режущей кромки.

Образование винтового выступа можно представить как движение треугольника, трапеции, квадрата по поверхности цилиндра или конуса так, чтобы все точки фигуры перемещались по винтовой линии (рис. 248).

Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по цилиндрической или конической поверхности.

Признаки классификации и виды резьбы

Резьбу треугольного профиля нарезают обычно на деталях, предназначенных для скрепления, и поэтому ее называют крепежной резьбой.

Резьбы иных профилей, по преимуществу трапецеидальные и прямоугольные, относятся к ходовым резьбам (резьба на валу для передвижения суппорта токарного станка, резьба на винте машинных тисков, домкратов и др.).

Виды резьбы классифицируются по следующим признакам:

по форме поверхности:

• цилиндрическая резьба, образованная на поверхности цилиндра,

• коническая резьба, образованная на поверхности конуса;

по характеру поверхности:

• наружная резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте (винте идр.),

• внутренняя резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке (гнезде и др.);

по направлению резьбы:

• правая резьба, образованная контуром, вращающимся по часовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (подъем винтового выступа на видимой (передней) стороне идет слева направо),

• левая резьба, образованная контуром, вращающимся против часовой стрелки и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя (подъем винтового выступа идет справа налево);

по числу заходов (выступов и канавок):

• однозаходная резьба, образованная одной винтовой ниткой (рис. 249, а),

• многозаходная резьба, образованная двумя, тремя и т.д. винтовыми нитками (рис. 249, б, в).

Винтовая нитка — это выступ винтовой резьбы, образованный одним профилем.

Число заходов резьбы — число ниток, образующих резьбу.

Многозаходные винты образуются, если по поверхности перемещаются одновременно два, три и более плоских профиля, равномерно расположенных по окружности относительно друг друга (рис. 249).

На рисунке 250 представлена обобщенная схема типов резьб.

Параметры резьбы

Основными параметрами резьбы (рис. 251) являются:

• наружный диаметр резьбы d (D) — диаметр воображаемого цилиндра (конуса для конической резьбы), описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней. Обычно он равняется номинальному диаметру и используется при обозначении резьбы;

• средний диаметр резьбы d₂ (D₂) — диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, пересекающего витки резьбы таким образом, что ширина выступов резьбы и ширина впадин оказываются равными;

• внутренний диаметр резьбы d₁ (D₁);

• шаг резьбы Р — расстояние между соответствующими точками двух соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы (для конической резьбы — проекция на ось резьбы отрезка, соединяющего соседние вершины профиля резьбы);

• ход резьбы P_h — расстояние между соответствующими точками на поверхности винтовой нитки за один оборот контура, измеренное параллельно оси резьбы. Для однозаходной резьбы величина хода винта P_h равна шагу Р (см. рис. 249, а). Для двух и трехзаходных винтов величина хода соответственно равняется 2Р — для двухзаходного винта (см. рис. 249, б) и ЗР — для трехза-ходного (см. рис. 249, в);

• угол профиля а образуется боковыми сторонами профиля;

• высота исходного профиля Н получается при продолжении боковых сторон остроугольного профиля до пересечения;

• высота профиля, равная (5/8)H — расстояние между выступом и впадиной профиля в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

Типы резьбы

Основные типы резьбы, обозначения и примеры нанесения обозначений на чертежах приведены в табл. 6.

Резьба метрическая. Профиль метрической резьбы (ГОСТ 9150— 2002) представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля, равным 60°. Форма впадины резьбы может быть как плоско-срезанной, так и закругленной. Стандартом установлены размеры метрической резьбы для диаметров от 1 до 600 мм.

Метрическая резьба подразделяется:

• на резьбу с крупным шагом;

• резьбу с мелким шагом.

Шаг и глубина метрической резьбы с мелким шагом меньше, чем резьбы с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре. Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, в целях увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию.

Резьба дюймовая (в табл. 6 не указана). Резьба дюймовая имеет треугольный профиль с углом у вершины в 55°. Применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается. Дюймовая резьба применяется при ремонте оборудования, поскольку в эксплуатации находятся детали с дюймовой резьбой. Изготовляется с наружным диаметром от 3/16″ до 4″.

Основными параметрами дюймовой резьбы являются наружный диаметр в дюймах и число шагов на дюйм длины нарезанной части детали. На чертеже она обозначается наружным диаметром, выраженным в дюймах, например: 1″; 1 1/3”; 2″.

Резьба трубная цилиндрическая. Угол профиля равен 55°. Профиль резьбы выполняется с закруглениями. Изготовляется она диаметром от 1/8 до 6″ при числе ниток на 1″ от 28 до 11. Номинальный диаметр трубной резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (D_y — условный проход). Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб, арматуры, трубопроводов и других тонкостенных деталей (пробки, заглушки и др.).

Резьба трубная коническая. Конусность равна 1:16. Профиль резьбы — равнобедренный треугольник с углом при вершине 55° и закругленной вершиной. Наружный диаметр в среднем сечении по длине резьбы на трубе (в основной плоскости, перпендикулярной к оси резьбы) равен наружному диаметру цилиндрической трубной резьбы того же размера (рис. 252). На эту резьбу ГОСТ устанавливает размеры диаметров от 1/16″ до 6″.

В трубных соединениях коническая резьба на трубе может применяться в сочетании с цилиндрической трубной резьбой в муфте, т.е. коническая резьба — трубы, цилиндрическая — муфты.

Применяется резьба для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов машин и станков.

Трубная коническая резьба обозначается буквами:

• R — коническая наружная;

• R_c — коническая внутренняя;

• R_p — цилиндрическая внутренняя.

Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60° (ГОСТ 6111—52). Применяется для диаметров от 1/16” до 2″ для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов, машин и станков.

Резьба трапецеидальная. Профиль резьбы — равнобочная трапеция с углом 30° между боковыми сторонами. Трапецеидальная резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой. Трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484—81) предусмотрена для диаметров от 8 до 640 мм.

Эта резьба служит для преобразования движения (в ходовых винтах станков, винтах суппортов, штурвальных винтах, грузовых винтах и т.п.).

Резьба упорная. Имеет профиль трапеции, одна из сторон которой наклонена на 30°, а вторая — на 3° к нормали, проведенной к оси резьбы (см. табл. 6). Упорная резьба диаметром от 10 до 600 мм выполняется по ГОСТ 10177-82.

Упорная резьба применяется в механизмах с большим осевым усилием (в винтовых прессах, в нажимных винтах прокатных станов и т.п.).

Резьба круглая (ГОСТ 13536—68). Профиль круглой резьбы образован дугами, связанными между собой участками прямой линии. Угол между сторонами профиля 30° (см. табл. 6).

Резьба имеет ограниченное применение — для санитарно-технической арматуры: для шпинделей вентилей смесителей, водопроводных кранов, в отдельных случаях для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.

Прямоугольная резьба не стандартизована, так как наряду с преимуществами, заключающимися в более высоком коэффициенте полезного действия, чем у трапецеидальной резьбы, она менее прочна и сложнее в производстве. Применяется при изготовлении винтов, домкратов и ходовых винтов. При изображении прямоугольной резьбы рекомендуется вычерчивать местный разрез, на котором проставляют необходимые размеры.

Специальные резьбы. Если резьба имеет стандартный профиль, но отличается от соответствующей стандартной резьбы диаметром или шагом, то резьба называется специальной. В этом случае к обозначению резьбы добавляется надпись Сп, а в обозначении резьбы указываются размеры наружного диаметра и шага резьбы, например: Сп. М19 х 1,5.

Определение резьбы при съемке с натуры

Для определения основных параметров резьбы производится ее обмер. Обмер резьбы включает в себя определение:

• шага резьбы — для метрической резьбы и числа шагов на дюйм — для резьбы, имеющей профиль дюймовой резьбы;

• наружного диаметра (для стержня) и внутреннего (для отверстия).

Шаг резьбы и число шагов на дюйм определяют с помощью резьбомеров — набора шаблонов. На каждом шаблоне указано или определенное значение шага резьбы, или значение числа шагов на дюйм. Шаблон подбирается таким образом, чтобы одна из пластин резьбомера полностью входила во впадины резьбы. Шаг резьбы или число шагов на дюйм определяется при совпадении профиля шаблона с профилем резьбы надетали по маркировке на шаблоне (рис. 253).

Наружный диаметр (для стержня) и внутренний (для отверстия) определяют с помощью штангенциркуля (рис. 254).

Сопоставляя данные обмера с табличными в соответствующих стандартах для данного типа резьбы, установив направление витков резьбы (правое или левое) и число заходов, получаем исходные данные для обозначения резьбы.

Изображение резьбы на чертежах

При изображении резьбы на чертежах всех отраслей промышленности и строительства в соответствии с ГОСТ 2.311—68 принята условность, когда винтовую линию заменяют двумя линиями — сплошной основной и сплошной тонкой. При этом изображение наружной и внутренней резьбы имеет следующие особенности.

Наружная резьба. На стержне резьба изображается сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими — по внутреннему.

На изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега (рис. 255). Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стержне должна пересекать линию границы фаски.

На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (не допускается начинать сплошную линию и заканчивать ее на осевой линии). Расстояние между тонкой линией и сплошной основной не должно быть меньше 0,8 мм и больше шага резьбы. Фаска на этом виде не изображается.

Внутренняя резьба. В отверстии резьбу изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру (рис. 256). Резьба, показываемая как невидимая, должна изображаться штриховыми тонкими линиями одинаковой толщины по наружному и по внутреннему диаметрам.

На разрезах, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси отверстия, сплошная тонкая линия по наружному диаметру резьбы проводится на всю длину резьбы без сбега.

На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте. Фаску на этом виде не изображают.

Линию, определяющую границу резьбы, наносят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля резьбы (до начала сбега). Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной линией, перпендикулярной к оси резьбы, если она видна (рис. 257, а, б), и штриховой тонкой, если резьба изображена как невидимая (рис. 257, в).

Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошной толстой основной линии (рис. 256—258).

Сбег резьбы (см. рис. 258) при необходимости изображают сплошной тонкой линией. Из технологических соображений на части стержня может быть осуществлен недовод резьбы. Суммарно недовод резьбы и сбег представляют собой недорез резьбы. Размер длины резьбы указывается, как правило, без сбега. Пример простановки размера длины резьбы без сбега и со сбегом представлен на рис. 259.

Глухое отверстие с резьбой называют гнездом. Конечная часть гнезда, выполненная сверлением, обычно имеет форму конуса с углом при вершине 120° (рис. 260, а, б). Если конец резьбы располагается близко к дну глухого отверстия, то допускается изображать резьбу до конца отверстия (рис. 260, б). Допускается изображать резьбу до конца отверстия на чертежах, по которым резьбу не выполняют. На рисунке 260, в показано изображение резьбы в пластмассовых деталях.

Если на чертеже необходимо показать профиль резьбы (резьба с нестандартным профилем или специальная резьба), то следует применять местный разрез (рис. 261, а), выполнять профиль резьбы на разрезе (рис. 261,6) или изображать участок профиля в увеличенном виде как выносной элемент (рис. 261, в).

На разрезах резьбового соединения в изображении на плоскости, параллельной его оси, в отверстии показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резьбой ввернутого в него стержня (рис. 262—263).

На чертеже резьба с нестандартным профилем изображается с нанесением всех размеров, необходимых для ее изготовления (см. рис. 261, в).

Для всех резьб, кроме конических и трубной цилиндрической, обозначения относятся к наружному диаметру и проставляются над размерной линией, на ее продолжении или на полке линии-выноски (рис. 264). Места нанесения обозначения указанных резьб на стержне показаны на рис. 264—265, отверстии — на рис. 266.

Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической наносят только на полке линии-выноски (рис. 267).