大地测量仪器学1

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1、大地测量仪器学测量仪器一般由四大部分组成：望远镜、水准器、读数设备和机械部分。其中机械部分包括：三脚架(或托架)、脚螺旋、基座、竖轴、支架、横轴、制动微动机构、复测或拨盘机构以及各种螺丝等。第五章仪器的机械部分§5.1构成与轴系整个仪器由以上各机械零部件相连接，构成一个整体，又通过各机械零部件本身的运动和固定达到测量的目的。大地测量仪器学仪器上各机械部件在测量工作中都有它专门的作用，例如三脚架应起着稳定的支持仪器的作用，支好后不应有扭转及晃动；脚螺旋要起到安平仪器的作用，安平以后也不应有扭转及晃动；竖轴起着使仪

2、器照准部稳定地围绕铅垂线旋转的作用，旋转应灵活而无晃动，否则照准部无法稳定。仪器中某一机械部件失灵，测量工作可能就无法进行。仪器的精密度越高，对机械结构要求也就越严格。对于使用仪器的人来讲，必须懂得检查并保持各个部件的专门性能，才能在作业中测出好的成果。对于仪器的维修人员来说，更应懂得各部件是如何达到这些要求的，各部件之间又是如何联系的，出故障后有什么现象以及如何排除这些故障等等。大地测量仪器学竖轴的主要作用是使照准部稳定的围绕铅垂线旋转，其稳定的程度即是竖轴的定向精度。竖轴是测量仪器中的关键精密件之一，竖轴质

3、量的好坏将直接影响仪器的使用和精度。竖轴在轴套中略有晃动，不仅望远镜不能准确地照准目标，而且照准部上的水准器也安不平。竖轴晃动对测水平角的影响是不能用正倒镜消除的。北光厂生产的DJ6-1型经纬仪规定，竖轴和轴套间的间隙不应超过2微米，竖轴的椭圆度不超过1微米。可见对竖轴的要求是比较严格的。一、仪器的竖轴及对它的要求大地测量仪器学在设计仪器中，轴与轴套间的间隙是以照准部在转动时，安平水准器的气泡不应偏出正确位置0．2～0．5τ(τ为水准器的格值)为依据的。由图5-1可知，偏出中心线的晃动角图5-11、对竖轴的要求

4、1）竖轴必须是一旋转体，即其轴心应该是一条直线，垂直于轴心的任何一截面应该是一个没有扁率的圆形。目前多用圆锥形或圆柱形。2）轴在轴套内旋转时必须平稳无晃动，即要求有较高的定向精度，因而要求轴与轴套间吻合得很好，不能有过大的间隙。大地测量仪器学由于轴可以向两边晃动，所以竖轴的最大晃动角为2Δr。因此(0．2～0．5)≥2Δr″=根据此公式，若轴长L=70毫米，=30″其系数取0.4，则Δd≈2微米。竖轴旋转的稳定性不仅决定于轴长L及间隙Δd，降低仪器照准部的重心也是提高仪器稳定性的措施。3）竖轴旋转的灵活性要好，

5、转动时必须轻松平滑，没有涩滞、轧紧或跳动现象，以免引起仪器基座部分扭转而给测量成果带来不可消除的误差。竖轴旋转的灵活性和它与轴套之间接触面积的大小、接触面压力的大小、接触的方式(滑动摩擦或滚动摩擦)、竖轴形状的偏差、大地测量仪器学2、温度对竖轴的影响在我国南方的夏季气温高达40℃以上，而在北方的冬季又降到-40℃左右。仪器的竖轴必须适应这种温度变化的要求，常见的毛病是不少仪器在较冷的情况下因为轴套冷缩，竖轴产生轴紧甚至有转不动的现象。从理论上讲，在任何温度条件下要使轴与轴套的间隙不变，轴与轴套应选用同一膨胀系数

6、的材料。但实际的仪器中就是采取了这种措施，也不是都能保证不产生轴紧现象的，还必须选择轴的形状和结构相配合。轴与轴套材料的选择、加工的光洁度等有关，也和润滑油的质量以及温度变化引起轴与轴套之间的间隙变化有关。大地测量仪器学应当指出由于润滑油的质量不高，在低温情况下润滑油凝结也会产生轴紧或转不动的现象，但这与上述情况有区别。3、润滑油的作用及要求在竖轴与轴套之间加上润滑油，可以大大减小轴与轴套间的摩擦，同时也可防止轴系氧化。二、竖轴系的分类1、圆锥形轴2、标准圆柱形轴3、半运动式柱形轴4、平面滚珠轴5、球面滚珠轴圆

7、锥形轴大地测量仪器学标准圆柱形轴半运动式柱形轴大地测量仪器学平面滚珠轴球面滚珠轴大地测量仪器学大地测量仪器学三、竖轴轴系竖轴轴系一般分为三部分，一部分与基座联系，另一部分与度盘联系，第三部分与照准部联系。由于它们联系的部位不同，组成各种不同的轴系，图5-2所示的是最常见的几种形式。这里主要的是如何防止由于照准部旋转而影响度盘稳定性的问题。其中图5-2(a)所示的是最简单的轴系。目前使用得最多的经纬仪轴系可以归纳为以下三种，其中一、二两种最为普遍。大地测量仪器学1）复测轴系如图5-2(c)—一照准部的轴套可以旋转

8、的轴系；2）方向式轴系如图5-2(d)——照准部轴套不能转动的轴系；3）悬重式轴系如图5-2(b)——照准部和度盘同在一轴上旋转的轴系。1、复测轴系复测轴系的主要特点是与照准部相连的轴和与度盘相连的轴套直接摩擦，这种轴系是在刻制度盘的工艺水平还不高，读数设备最小读数比较大时，为了采用复测法观测，以减少读数误差和刻度误差的影响来提高测角精度而设计的。大地测量仪器学为了适用于复测法观测，这