Устройство перфоратора

Устройство, тип патрона, функции перфоратора

Содержание

1. Три главные особенности инструмента
2. Три основных типа патрона и строение хвостовика оснастки
3. Три режима работы перфоратора

1. Три главные особенности инструмента

Не секрет, что без перфоратора обойтись невозможно – все виды ремонтно-строительных и отделочных операций с твердыми материалами выполняют именно им. Если речь идет о капитальном строительстве многоквартирных домов или профессиональном ремонте жилых, офисных и производственных помещений, всю работу по бетону и кирпичу, искусственному и натуральному камню доверяют этому инструменту. Высверлить широкие и глубокие отверстия, проштробить каналы, например, для укладки электропроводки или при установке кондиционеров, пробить каменную кладку, сколоть керамическую плитку и снять штукатурку – быстро и качественно можно только с помощью перфоратора. Незаменим он и в домашних делах: проделать отверстия под дюбели, чтобы повесить карниз или закрепить тарелку спутниковой антенны, под силу только ему. Вот поэтому перфоратор является одним из самых распространенных электроинструментов и массово приобретается для профессионального и бытового использования. Если и вы цените качество, быстроту и удобство в работе, высокую надежность и долговечность инструмента, перфоратор будет лучшим выбором.

Перфоратор относится к электроинструментам, предназначенным для выполнения отверстий. При этом он имеет ряд преимуществ, которые выделяют его перед другими инструментами со схожими задачами.

• Во-первых, это отдельный механизм, который отвечает за удар. Он дает возможность перфоратору реализовать 3 режима работы, т.е. он один способен сверлить с ударом, осуществлять только ударное воздействие и просто сверлить. Механизм может быть пневматическим или электромеханическим – все зависит от модели.
• Во-вторых, в перфораторе есть система для зажима оснастки SDS. Конструктивная особенность крепления бура обеспечивает надежность фиксации оснастки и ее свободный ход. Это особенно важно, так как крепление должно выдерживать ударные нагрузки. Вдобавок при установке оснастки исключается использование дополнительных инструментов, а значит, пользователь экономит время.
• В-третьих, как результат, перфоратор способен осуществлять бурение отверстий в материалах, сложно поддающихся обработке, таких как бетон и камень.

Постараемся раскрыть подробнее каждое преимущество и показать, как конструктивная особенность инструмента помогает ему выполнять сложные задачи.

Устройство перфоратора

В основе работы перфоратора лежит вращение и ударное воздействие. Частота его ударов очень низкая – в среднем составляет 1000 – 5000 уд/мин. (Сравните: средняя частота ударов ударных дрелей составляет 40 000 уд/мин). А вот сила на каждый удар у перфоратора очень высокая. Поэтому-то его эффективнее использовать там, где планируется работать с очень твердыми материалами.

Рассмотрим устройство перфоратора. Он состоит из электрической и механической части. К компонентам первой относится электродвигатель с питанием от бытовой электросети или аккумулятора, переключатель режимов и электроника. К компонентам второй – шестерни, кривошипно-шатунные механизмы и приспособления для крепления оснастки, т.е. патрон и фланцы. Все это внутреннее устройство заключается в корпус перфоратора – пластмассовый, металлический или комбинированный. Здесь напомним важный нюанс: в процессе работы корпус перфоратора нагревается. В этом нет ничего страшного, так как при сверлении возникает колоссальная сила трения и огромная нагрузка приходится на двигатель. Держать инструмент в том месте, где происходит нагрев, не стоит – для этого существует дополнительная рукоятка. А вот периодически делать перерывы в работе надо, чтобы двигатель не перегревался.

Принцип работы ударного механизма

Двигатель преобразует электроэнергию в механическую, а она в свою очередь используется для приведения в движение рабочей оснастки в нужном направлении и с нужной частотой. На рис. 1 показан принцип действия пневматического ударного механизма в перфораторе.

Рис. 1. Как создается ударная сила в перфораторе с пневматической системой

Поршень (3) сжимает воздушную подушку (5) и перемещает вперед свободный поршень (6). Он в свою очередь направляется к бойку (7), чтобы передать ему свою ударную силу. После этого поршень (3) движется назад. Свободный поршень (6) отталкивается от бойка (7) и тоже летит назад. Одновременно с этим поршень (3) движется вперед. Свободный поршень (6) все еще летит назад и дополнительно увеличивает сжатие воздушной подушки (5). Поршень (3) останавливается. Свободный поршень (6) меняет направление движения и летит к бойку (7), при этом его скорость увеличивается от воздействия высокого давления. Так образуется ударная сила, которая затем передается оснастке перфоратора. Как становится понятно, она не зависит от давления, которое оказывает пользователь на инструмент, поэтому-то производители не рекомендуют давить на перфоратор во время работы – это не ускорит процесс, но может привести к поломке инструмента.

Несколько слов скажем об электромеханическом ударном механизме. Он прост и надежен в эксплуатации, и, как правило, им оснащаются перфораторы первого класса – легкие сетевые и аккумуляторные модели. На рис. 2 показано, как функционирует этот механизм.

Рис. 2. Как создается ударная сила в перфораторе с электромеханической системой

Эксцентрик (4) приводит в действие пружину рычага (5), а та в свою очередь двигает ударное устройство (3). Оно через ударник (1) передает энергию удара на оснастку. Энергия отдачи ударного устройства поглощается пружиной рычага и усиливается, когда ударное устройство двигается вперед.

2. Три основных типа патрона и строение хвостовика оснастки

Безынструментальный способ крепления оснастки обозначается как Special Direct System – сокращенно SDS. Напомним, что зажимное устройство – кулачковый или зажимной патрон – является связующим звеном между инструментом и оснасткой, в нашем случае буром или зубилом. Чтобы работа проходила эффективно, зажимное устройство должно соответствовать ряду требований. Например, бур должен надежно удерживаться в патроне, а его затягивание и освобождение должно выполняться легко и безопасно. При этом самый высокий крутящий момент и ударная сила, которую способен выдавать инструмент, должны передаваться буру максимально. Для этого его хвостовик имеет особую конструкцию. Именно хвостовик оснастки для перфоратора способен передавать необходимые усилия в отличие, например, от хвостовика сверла для дрели. Чтобы было понятнее отличие одной системы крепления оснастки от другой, предлагаем обратиться к таблице.

Системы крепления оснастки SDS

SDS-plus

SDS-top

SDS-max

Важно учитывать типы патронов перфораторов, потому что для каждой системы применяется своя оснастка. Например, бур с хвостовиком SDS-plus нельзя установить в перфоратор SDS-max, и наоборот.

3. Три режима работы перфоратора

Сверление с ударом

Этот режим работы перфоратора является основным и широко применяется, если надо делать глухие отверстия в бетоне или кирпичной кладке, например, при монтаже подрозетников, или выполнять сквозные проходы в стенах для прокладки труб и кабеля. Эффективность ударного сверления, которое еще называют бурением, заключается в том, что оснастка для перфоратора – коронки и буры с победитовыми наконечниками – очень быстро проникает в твердые основания благодаря высокой силе отдельного удара. Чтобы оснастка одновременно вращалась и совершала ударное воздействие, передавая высокую энергию удара, ее обычно изготавливают из высококачественных материалов. Подробнее об этом можно прочитать в статье «Дополнительная оснастка для перфораторов». В итоге пользователю удается работать с твердыми строительными материалами: бетоном, силикатным кирпичом, искусственным и натуральным камнем. Процесс отличается высоким уровнем энергии на один удар, средним уровнем шума и быстротой выполнения работ.

Долбление

Тоже является основным режимом работы инструмента, когда режим вращения отключают, и оснастка совершает только возвратно-поступательные движения. Перфоратор, если включен режим долбления, схож с отбойным молотком. Так осуществляют демонтажные работы, например, разрушают балки, перекрытия, кирпичную кладку, во время ремонта снимают старую плитку, скалывают штукатурку, штробят канавки для проведения электропроводки и проделывают большие технологические отверстия для коммуникаций. В качестве оснастки используются долота, которые различаются по форме и назначению. Например, чтобы разбивать каменные детали, требуется специальное зубило для демонтажных работ, обрабатывать края – отрубное зубило, проламывать отверстия – долбежное. Все виды этой оснастки объединены одним общим свойством – способностью с помощью ударов вскрывать структуру камня и затем расклинивать ее, разрушая таким образом твердый материал.

Сверление

Сразу скажем, что режим сверления перфоратором металла и дерева не является его основной функцией и не предназначен для частого использования. Дрель для этой задачи подходит гораздо лучше.

Чтобы сверлить перфоратором дерево, металл, пенобетон или пластмассу, функцию удара отключают и используют не буры, а обычные сверла. В зависимости от модели инструмента выбирают способ фиксации оснастки. В первом случае в патрон для перфоратора SDS-plus вставляют патрон-переходник и в него – обычное сверло или коронку. Такой патрон-переходник иногда входит в комплект при покупке инструмента. Во втором случае сверлильный патрон для перфоратора ставят вместо патрона SDS-plus, который предварительно снимают. В этом случае он тоже иногда идет в комплекте. Преимущество этого варианта состоит в том, что сверление производится более точно и биение оснастки минимально. Если в комплекте к инструменту нет патрона-переходника или сверлильного патрона, их можно приобрести и отдельно. В третьем случае можно использовать сверла SDS-plus. Однако они имеют ограниченную сферу использования, как правило, узкопрофессиональную, стоят значительно дороже, и найти их бывает крайне трудно. Более того, точность сверления сверлами SDS-plus небольшого диаметра невысока, поэтому выпускают их в основном большого диаметра. Так что если в строительно-отделочных работах вам предстоит сверление мягких материалов в большом количестве, выбирайте дрель.

О том, как работать перфоратором в режиме долбления или в любом другом режиме, можно прочитать в статье «Правила эксплуатации и уход за инструментом». Конечно, достижимое качество работ зависит не только от используемого инструмента, но и от опыта пользователя. Тем не менее знание устройства перфоратора и особенностей его функционирования в разных режимах гарантированно обеспечит вам производительность и безопасность проводимых работ. Как выбирать инструмент и на какие характеристики смотреть в первую очередь, читайте в статье «Как выбрать перфоратор – коротко о главном». А если вы готовы приступить к выбору уже сейчас, воспользуйтесь удобным фильтром подбора моделей по техническим характеристикам на странице товаров. Подходите к вопросу выбора инструмента грамотно, чтобы работа с ним приносила не только положительный результат, но и удовольствие.

Перфоратор. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Перфоратор – инструмент, предназначенный для пробивания отверстий. Его работа обеспечивается одновременно ударно-поступательным и вращательным движением бура. В отличие от сверления отверстие не режется острой кромкой сверла, а пробивается механизированным вращением рабочего органа. Для создания импульса, который необходим для работы инструмента, применяется пневматический, в редких случаях электромагнитный механизм. По применению и устройству имеет сходство с дрелью.

В зависимости от типа привода перфоратор бывает:

• Сетевые электрические инструменты. Это наиболее распространенный вид, у них электрический двигатель может располагаться и вертикально и горизонтально.

• Аккумуляторные электрические инструменты. Они удобны для работы в местах, где нет электрической сети. Аккумулятор на подобных агрегатах в большинстве случаев располагается прямо на корпусе электроинструмента.

• Пневматические инструменты. Они применяются для работы в небезопасной среде. Например, при опасности взрыва газа, ведь малейшая искра способно привести к взрыву. Или при работе во влажной среде, так как значительно увеличивается вероятность поражения током.

• Бензиновые. Они лучше всего подходят для проведения выездных дорожных работ.

В зависимости от вида работ перфоратор может быть промышленным или бытовым. Большая часть относится именно к промышленным. Бытовые устройства обычно используются для работ умеренной нагрузки.

По своей массе перфоратор может быть трех видов:

1. Легкий — до 3 кг. Его применяют для создания небольшого отверстия для анкера или дюбеля.
2. Средний — до 5 кг. Задействуется для долбления армированной конструкции. Может использоваться для обработки камня высокой твердости.
3. Тяжелый — свыше 5 кг. Этот инструмент способен заменить даже небольшой отбойный молоток. Его часто применяют для отбойного сверления бетона, имеющего толщину 30-60 мм.

Деление происходит и по применяемым режимам:

• Однорежимные инструменты – применяются только для сверления.
• Двухрежимные – используются при необходимости сверления с ударом;
• Трехрежимные – кроме обычного сверления и сверления с ударом применяются для долбления.

Устройство

В зависимости от функциональности, фирмы-производителя и мощности инструмента, его конструктивные особенности могут быть разными. Однако, несмотря на это основные элементы остаются неизменными:

• Основным элементом является электродвигатель, который может быть выполнен в вертикальном (тяжелые и средние) или горизонтальном (легкие) исполнении. Горизонтальная компоновка обеспечивает компактность устройства, однако данная конструкция предполагает высокую ударную нагрузку на мотор. При вертикальной схеме обеспечивается эффективное охлаждение двигателя, благодаря чему повышается качество его работы. Данная компоновка лучше всего подходит для интенсивной работы.
• Важнейшим узлом является и ударный механизм. Он может быть пневматическим, механическим или электромеханическим.
• Редуктор. Применяется для передачи крутящего момента на ось патрона от двигателя и одновременного снижения скорости вращения.
• Антивибрационная система. Она оказывает значительное влияние на качество проводимых работ, в том числе на состояние здоровья мастера, который работает с инструментом.
• Корпус устройства, который производится из ударопрочного пластика или металла.
• Электрическая схема. Применяется для управления скоростью вращения мотора.
• Предохранительная муфта позволяет остановить патрон в ситуации, когда инструмент заклинивает в отверстии. Она обеспечивает защиту рук человека от получения возможных травм.

Дополнительно перфоратор может оснащаться дополнительными системами, которые позволяют сделать применение устройства комфортным или расширить его возможности. К ним относятся:

• Механизм фиксации глубины сверления.
• Система фиксации рабочего элемента.
• Система отвода пыли, возникающей в рабочей области.
• Механизм изменения режимов действия инструмента и так далее.

Принцип действия

Принцип действия инструмента основан на ударном механизме – пневматическом, гидравлическом, механическом или электромагнитном. Сам ударный механизм приводится в движение вращательным движением двигателя. Электромагнитный механизм предполагает работу двух электромагнитных катушек. Они обеспечивают движение сердечника в возвратно-поступательном направлении. При этом сердечник передает данные удары на торцевую часть бура. Пневматический вариант обеспечивается благодаря движению поршня в возвратно-поступательном направлении в цилиндре.

У пневматической системы данного узла имеются 2 варианта исполнения – с использованием качающегося подшипника, а также кривошипно-шатунного механизма, который совмещен с редукторной частью. При вращении вала образуются колебательные вращения поршня, который закачивает воздух в рабочий цилиндр системы. Цилиндр вследствие небольшого пространства образует давление сжатого воздуха, что приводит к движению тарана и бойка.

Вследствие кратковременных импульсных переходов тарана и поршня, данные движения преобразуются в удары. Механизм при холостом ходе, будучи не прижатым к твердой поверхности, самоотключается, в результате не образуется компрессионное давление, удары не производятся. Сам рабочий механизм неподвижен. Обороты вращения вала можно регулировать нажатием кнопки при наличии плавного запуска. В ряде моделей кнопка оснащена регулятором настройки предельного нажатия курка, что позволяет установить мощность и число оборотов работы двигателя.

Могут применяться более сложные электронные системы — константная электроника. Она поддерживает заданную энергию удара, крутящий момент и частоту вращения под нагрузкой. В результате исключается падение производительности при наличии тяжелых нагрузок, в особенности на сниженных оборотах. В «продвинутых» моделях обеспечивается контроль вращения якоря и запускается резерв мощности в случае возрастания нагрузки.

Для защиты пользователя от получения травм вследствие заклинивания инструмента используется предохранительная муфта или муфта расцепления, которая моментально стопорится. Она обеспечивает отсоединение вала от редуктора.

Инструменту часто приходится работать с материалами, которые образуют значительное число абразивных частиц и пыли. Они мешают работе пользователя и способствуют износу ствола инструмента. Для исключения этого ряд моделей оснащается системами пылеотсоса, которые отсасывают пыль из зоны работы.

Применение

Перфоратор применяется для создания отверстий в бетонных, каменных, кирпичных строительных конструкциях повышенной прочности посредством нанесения механических ударов насадки, которая совершает комбинированное поступательно-вращательное движение.

Кроме этого инструмент может использоваться для следующих операций:

• Нанесение осевых ударов в режиме отбойного молотка.
• Высверливание отверстий в различных материалах за счет применения функции дрели.

Для обеспечения многофункциональности многие производители обеспечивают инструмент дополнительными функциями и предлагают комплекс специальных насадок, которые позволяют:

• Приготавливать разные строительные растворы.
• Сверлить отверстия.
• Выполнять шлифовку.
• Чистить поверхности бетона, камня и металла.
• Выполнять многие иные работы.

Устройство и принцип работы перфоратора – почему ствол чаще всего выходит из строя

Устройство, предназначенное для дробления твердых поверхностей, использующее энергию от полученной после удара отдачи, называется перфоратором. Этот прибор не делает идеально ровные отверстия и не режет ровно твердую структуру, в отличие от дрели, хотя внешне эти приборы похожи, из-за чего их часто путают. В действии это приспособление напоминает таран, который работает с большой скоростью. Часть этого устройства, которая дробит поверхность и вращается в процессе работы, выполнена в форме зубила. Перфоратор обладает высоким крутящим моментом, и наличие предохранительной муфты в этом инструменте просто необходимо.

Принцип функционирования инструмента основан на электромагнитном или пневматическом механизме, которые создают импульс, отправляя его в сторону обрабатываемой поверхности. Стоит отметить, что в большинстве современных перфораторов используется пневматический механизм.

Своим строением данный инструмент напоминает дрель и функционирует вследствие получения ответного удара от всасывающего воздух устройства. Оно было создано для эффективной работы в горнодобывающей отрасли. Появившись впервые в 1851 году, оно стало незаменимым помощником для колки, дробления горных пород и твердых почв. Использование инструмента рационально в пробивании отверстий в бетонных поверхностях, но только если ударное воздействие на рабочую поверхность предусмотрено заранее. Работа с кирпичными стенами может не всегда быть экономически оправданной, особенно когда нужно сделать отверстие под дюбель.

Устройство перфоратора

Перфораторы бывают разных моделей и отличаются друг от друга в зависимости от:

• выполняемых функций;
• мощности;
• производителя.

Несмотря на это, каждое перфораторное устройство имеет в своей конструкции обязательную структуру, составленную из узлов и систем, которые служат для выполнения основного предназначения этого агрегата. В каждом таком устройстве обязательно должны быть:

• редуктор;
• электродвигатель с якорем и статором;
• патрон;
• механизм, производящий удар.

В процессе усовершенствования этого прибора появились дополнительные функции, которые значительно облегчают его применение.

Основные из них:

• система, подавляющая вибрации;
• механизм, фиксирующий данный инструмент в положении, удобном для оператора – Vario-Lock;
• ограничитель глубины проникновения в рабочую поверхность;
• очистка устройства от пыли;
• переключатель режимов работы.

На изображении подробно показано, как устроен перфоратор.

Ударный механизм и принцип его работы

Важнейшим узлом, на который нужно обращать свое внимание при выборе, является ударный механизм. От этого узла зависят такие факторы:

• универсальность работ: чем мощнее ударный механизм, тем шире спектр задач, которые способен выполнить инструмент в целом;
• производительность;
• скорость и качество выполняемых работ.

Механизм делится на два типа – электропневматический и электромеханический. Зачастую большинство перфораторов дополнены в комплекте вариантом на пневматике. Технология основана на получении энергии для удара в большей мере от отдачи зубила, чем от электромотора, а это довольно экономично. Электропневматический механизм исполнен в двух вариантах:

• на кривошипно-шатунном механизме;
• с использованием технологии «пьяного» подшипника.

В более тяжелых перфораторах используется кривошипно-шатунный механизм. «Пьяный» подшипник можно встретить в небольших по мощности инструментах.

Электрическая схема перфоратора

Амортизационная группа перфоратора

Принцип работы перфоратора заключается в интенсивной вибрации всего прибора. Вибрационные волны передаются человеку, который оперирует данным инструментом. Это чревато сердечными заболеваниями и проблемами с суставами рук и ног. Поэтому целью устранить эти вибрации озадачены все современные производители перфораторов. Хотя полностью исключить вредные колебания инструмента пока не удалось никому, на многих перфорирующих устройствах установлены довольно эффективные системы амортизации, без которых работать с инструментом было бы намного сложнее. В нынешнее время все амортизирующие системы делятся на две группы:

• активные;
• пассивные.

Активные – это системы поглощения вибрации, которые установлены на мощные инструменты. Устройство являет собой довольно простую конструкцию – принимающие удар противовес с пружиной.

Пассивные – это системы, которые состоят из резиновых накладок и амортизирующих удары специальных рукояток.

Редуктор для перфоратора

Устройство, которое создает крутящий момент и передает его на бур через ствол перфоратора, называется редуктор. Это технически самый сложный узел перфоратора. Из-за интенсивного трения внутри он требует частого смазывания специальными средствами. Несвоевременное нанесение нового слоя смазочного вещества приводит к полному выходу из строя агрегата и ощутимым денежным затратам на ремонт всего перфоратора.

Кнопка пуска перфоратора

Пусковая клавиша инструмента – это важный компонент, без которого невозможно начать работу перфоратором. Имея довольно хрупкую структуру и электрические контакты, это устройство может выйти из строя после попадания влаги или большого количества пыли. В отличие от других узлов перфоратора, заменить и подключить кнопку включения не составит большого труда.

Ствол для перфоратора – описание

Связующим звеном между буром и редуктором является ствол перфоратора. Эта цельная деталь хоть и имеет несложную структуру, но чаще других узлов выходит из строя. Высокий уровень риска деформации связан с приемом на себя ударов бура. Часто грязь и пыль вносят свою лепту в процесс разрушения этой детали.

Инструмент в процессе выполнения своих прямых функций выдерживает значительные нагрузки. По этой причине важным для безопасности фактором является уход за инструментом и регулярные проверки исправности этого прибора. В связи с большими вибрациями при работе, всего лишь одна незначительная поломка может сделать непригодным перфоратор в целом. Чтобы предотвратить порчу инструмента, рекомендуется не пропускать регулярную процедуру проверки и выполнения профилактических действий, нацеленных на выявление возможных поломок. Обратившись в сервисный центр и получив подтверждение мастера о полной исправности перфоратора, можно быть уверенным, что его использование будет максимально безопасным и эффективным.

Устройство и принцип работы нивелира

1. Устройство
2. Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы
3. Особенности цифровых нивелиров
4. Лазерные нивелиры
5. Фокусировка
6. Дополнительные принадлежности нивелира
7. Выводы

Нивелир – это прибор, предназначенный для определения перепада (разницы) высот двух точек, удалённых друг от друга на некоторое расстояние. Существует множество типов устройств нивелиров, но все они сводятся к решению задачи либо визуального определения этой разницы, либо её отсчёта с помощью различных устройств (например, цифровых).

Чтобы понимать, как именно выполняется нивелирование и какие разновидности этого прибора лучше подходят для тех или иных задач, необходимо ясно представлять общую конструкцию нивелира.

Устройство

Нивелиры, используемые при геодезической съёмке местности и в строительстве, делятся на несколько больших категорий. Это традиционные оптические, а также более современные устройства, использующие электронные технологии и лазерное излучение. Все они имеют разное устройство. Рассмотрим по порядку основные принципы и особенности каждой из названных категорий.

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Раньше других появилось устройство нивелира оптического типа. Строение всех подобных приборов включает зрительную трубу с окуляром и линзами, обеспечивающими приближение на необходимое число крат. Раньше все оптические нивелиры требовали ручного наведения на интересующую вас точку и фокусировки на ней с помощью различных винтов – подъёмных, наводящего и элевационного. Для точного выведения зрительной трубы в горизонт к ней прикреплялся цилиндрический уровень.

Для выполнения измерений важной комплектующей нивелира является измерительная рейка. Также все модели оптических нивелиров оснащаются нитяным дальномером для измерения расстояний, а некоторые – горизонтальным лимбом, который позволяет измерять углы в горизонтальной плоскости.

Принцип работы такого прибора достаточно прост. Нивелир устанавливают на ровной площадке, с помощью винтов приводят зрительную трубу в горизонтальное положение. Две точки на местности – начальная и измеряемая – должны быть ясно видны в окуляр. Измерительная рейка сначала устанавливается в начальную точку, и показания снимаются по сетке нитей нивелира (точнее, по средней нити этой сетки). Затем рейка переносится в измеряемую точку, и показания снимаются снова. Разница между ними составляет искомое значение.

Большая часть нивелиров, применяемых в современной геодезии и строительстве, несколько отличается от описанных выше. Например, большинство моделей оснащаются компенсатором. Компенсатор – это устройство, предназначенного для автоматического выравнивания прибора по линии горизонта. Использование компенсатора делает измерения точнее и проще.

У нивелиров, оснащённых компенсатором, есть специальная маркировка в виде буквы «К» и обычно отсутствует цилиндрический уровень (так как он становится не нужен).

Особенности цифровых нивелиров

Кроме того, есть категория цифровых нивелиров, которые не требуют визуального определения высоты по измерительной рейке (эту функцию выполняет цифровое отсчётное устройство). Они имеют значительные преимущества и широко применяются в качестве профессиональных измерительных инструментов.

К несомненным плюсам электронных нивелиров относится автоматизация и стабильность измерений. Цифровое отсчётное устройство в любом случае более надёжно и точно, так как его работа не зависит от человеческого фактора и намного меньше зависит от условий видимости.

Схема основных составных частей цифрового нивелира отличается от оптического наличием отсчётного устройства и экрана, на который выводятся показания, а также специальной измерительной рейки. На эту рейку нанесены уникальные штрих-коды. Отсчётное устройство может точно определять высоту по тому из этих кодов, на который наведена труба нивелира. Значения высоты будут выведены на дисплей.

Снятие показаний запускается одним нажатием на кнопку, а также различные модели цифровых нивелиров имеют функцию сохранения и экспорта значений.

Поскольку прибор применяется в полевых условиях, в его конструкцию всегда входит корпус с повышенной защитой от пыли и влаги. Устройство зрительной трубы мало отличается от конструкции оптического прибора, она также имеет линзы с кратностью увеличения от 20 до 50 крат. Чем выше кратность, тем более точен прибор.

Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.

Те модели, которые имеют горизонтальный лимб для этих целей, маркируются специальным обозначением в виде буквы «Л».

Лазерные нивелиры

В отдельную категорию выделяются приборы с лазерными излучателями. Такой нивелир устроен оригинальным образом и не имеет зрительной трубы. Визуальное фокусирование на измеряемой точке осуществляется уже за счёт лазера, который проецируется в хорошо видимую световую линию (в некоторых случаях – в точку).

Лазер ограничен по дальности действия, что является основным недостатком этого типа приборов. Зато их удобно использовать в бытовых и строительных целях. Лазерные модели с небольшим радиусом действия стоят недорого, их применяют внутри помещений при проведении строительных работ, разметки, при установке различных конструкций и мебели.

Для проведения работ на открытой местности также производятся лазерные нивелиры особого класса, которые могут проецировать свет на более удалённые точки. Их часто используют вместе со специальным детектором лазерного излучения и успешно применяют на дистанциях до 500 м.

В состав прибора такого типа входит светодиод (один или несколько) и оптическая система, которая проецирует излучение светодиода в плоскость.

Светодиод может быть устроен как неподвижный излучатель или вращающийся (у ротационных моделей).

Фокусировка

Снятию показаний прибора предшествует процедура фокусировки. Для фокусирования используется специальный элемент – кремальера, которая вращается с целью наведения фокусирующей линзы. Когда получено достаточно чёткое изображение измерительной рейки, нужно также добиться чёткости изображения сетки нитей.

По средней нити этой сетки будет определяться высота. Чтобы сделать её чёткой, нужно вращать окулярное колено до нужного положения.

В оптических нивелирах классической конструкции вы можете видеть в зрительную трубу пузырьковую ампулу цилиндрического уровня. Ориентируясь на пузырёк, трубу приводят в горизонтальное положение путём вращения наводящих винтов.

Если проблема выравнивания по горизонту решена с помощью компенсатора, в наличии цилиндрического уровня на зрительной трубе нет нужды, но присутствует установочный уровень на корпусе прибора. С его помощью вы должны ровно установить прибор на подставке, регулируя его положение винтами, и только после этого выполнить фокусировку.

Дополнительные принадлежности нивелира

К элементам дополнительной комплектации прибора относятся штативные подставки и измерительные рейки.

Штатив состоит из лёгких сплавов или алюминия, служит для установки прибора в нужном положении и на нужной высоте. При выборе штатива следует обратить внимание на его максимальную высоту, крепление (оно должно быть эргономичным и жёстко фиксировать прибор в необходимом положении), а также прочность и вес.

Пристального внимания заслуживает рейка. Она должна быть достаточной длины (производятся рейки разных размеров) и иметь шкалу значений, хорошо различимую в окуляр нивелира с дальнего расстояния.

Все модели измерительных реек маркируются буквами РН и следующими за буквенным обозначением цифрами. Например, РН 3-2500 означает следующее: нивелирная рейка с точностью до 3 мм, длиной 2500 мм.

Некоторые рейки имеют складную конструкцию телескопического типа и маркируются буквой «С».

При выборе нивелирной рейки исходите из того, что их длина колеблется в диапазоне от 1 до 5 м, а точность измерений зависит от материала, из которого изготовлена рейка. Инвар – специальный сплав, который мало подвержен расширению при воздействии температуры.

Из него делают нивелирные рейки повышенной точности.

Выводы

Устройство и принцип действия нивелира бывают разными в зависимости от его типа. Оптические и цифровые приборы имеют ось визирования, расположенную вдоль зрительной трубы, которую нужно установить в нужном направлении и по горизонту. Для этого используется как оптическая система, так и отсчётные цифровые устройства и элементы автоматизации типа компенсатора.

Пользоваться цифровыми нивелирами и моделями с компенсатором проще, чем приборами классического типа. При этом цифровые устройства требуют источник питания, защиту от пыли и влаги, а также могут стоить дороже. Отдельной разновидностью являются лазерные нивелиры.

О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.

Нивелир что это? Его назначение, виды, характеристики и выбор

Для профессиональных строителей и геодезистов нивелир является обязательным прибором.

Он позволяет выполнять измерения и производить вычисления с высоко точностью.

Огромное количество видов этого прибора позволяет подобрать подходящий вариант для большинства задач, начиная с несложного домашнего ремонта, заканчивая созданием крупных архитектурных проектов.

Назначение нивелира

Одной из важнейших геодезических работ, проводимых при строительстве каких-либо объектов, является нивелирование.

Для этих целей применяется соответствующий инструмент –нивелир.

Целью данной операций является определение на местности разности высот конкретных точек, а также изучение форм рельефа.

Нивелиры используются при:

• проектировании, и создании геодезических структур высокой точности;
• монтаже технического оснащения и конструкций, например, для установки столбов ЛЭП;
• декорировании местности, выравнивании больших площадей;
• прогнозировании величины оседания каких-либо построек;
• строительных работах внутри помещений, например, монтаже полов, потолков.

В быту нивелиры часто применяют при ремонте помещений.

Для этих целей существует отдельный вид приборов, которые часто называют лазерными уровнями.

Они проецируют на плоские поверхности лазерные лучи и отлично подходят для разметки углов.

Кроме прочего, применение лазерного нивелира обеспечивает точность укладки кафеля и любого материала, где требуется соблюдение прямых углов и линии.

По этой причине прибор используют и для оклейки обоев, где требуется соблюдать строго вертикальные линии стыков.

Для электрика нивелир также будет полезен.

С его помощью можно четко позиционировать расположение розеток, выключателей, предохранительных щитов на одном уровне от пола, либо же относительно горизонта.

Также в быту используют простейшие гидростатические нивелиры, работающие по принципу двух сообщающихся сосудов с жидкостью.

Устройство и характеристики

Самый простой нивелир это оптический прибор, состоящий из пузырькового уровня в виде цилиндра, зрительной трубы с увеличением и визирной оси.

Настройка трубы выполняется оператором в зависимости от позиции исследуемого объекта.

Для выполнения измерений, такой нивелир работает в паре с нитяным дальномером и рейкой с сантиметровыми делениями.

Цифровые модели по принципу работы и строению схожи с оптическими, однако, все расчеты выполняются автоматически, что исключает ошибки оператора, а затем отображаются на экране.

Иной принцип работы у лазерных нивелиров, как и их устройство.

Лазерный луч достигая поверхности объекта, определяет имеющиеся отклонения.

Сегодня такой инструмент является самым распространенным.

Чтобы отклонения были четко видны, нивелиры имеют яркий красный луч, который отчетливо видно внутри помещений.

Для работы на открытом пространстве используется прибор с зеленым лучом.

Этот цвет, за счет своей длинны волны, лучше воспринимается человеческим глазом, а к тому же является более мощным и дальнобойным.

Приборы могут устанавливаться на штативе с градуированным лимбом, который позволяет выполнить приблизительное измерение горизонтальных углов.

Для оптических нивелиров был разработан стандарт ГОСТ 10528-90, в котором указаны информационные данные о приборах, основные параметры и типы, предъявляемые технические требования и методы испытаний.

Этот стандарт заменил устаревший ГОСТ 10528-76.

Согласно ГОСТу, каждый оптический нивелир должен относится к одному из следующих классов:

1. Высокоточный – квадратическая погрешность на 1 км хода не превышает 0,5 мм.
2. Точный – погрешность не превышает 3 мм.
3. Технический – погрешность не более 10 мм.

Материал

Штативы для нивелиров изготавливают чаще всего из алюминия, так как данный материал имеет небольшой вес, но при этом обладает высокой прочностью.

Подобные характеристики положительно сказываются на удобстве транспортировки оборудования.

Также материалом для триног выступает дерево, за счет чего их стоимость выше, но и устойчивость лучше.

Мини-штативы компактного размера изготавливают преимущественно из стеклопластика.

Сами нивелиры должны обладать высокой прочностью.

По этой причине для изготовления корпуса качественных моделей используют преимущественно металл или специальный пластик.

Элементы настройки, например, винты, могут быть пластиковыми или металлическими.

Размеры и вес

В зависимости от типа нивелира, а также материала изготовления, ориентировочный вес составляет от 0,4 до 2 кг.

Оптические модели в среднем весят 1,2 – 1,7 кг.

При использовании дополнительного оборудования, например, триноги, масса повышается до 5 кг и более.

Ориентировочные размеры оптических нивелиров:

• Длина: 120 – 200 мм;
• Ширина: 110 – 140 мм;
• Высота: 120 – 220 мм.

Виды нивелиров, их возможности и цена

По конструкции нивелир может быть:

Оптический

Используется для проведения различных геодезических работ, при строительстве и ремонте дорог.

Предназначен для определения разницы перепада высот точек, а также расстояния между ними.

Определение углов наклона и перепадов высот производится посредством градуированной шкалы, нанесенной на стекло.

Для правильной установки прибора относительно горизонта используется пузырьковый уровень.

Для гашения колебаний, а также для обеспечения устойчивости, такие нивелиры оснащаются магнитным демпфером или воздушным компенсатором.

Стоимость начинается от 8 тыс. рублей.

Цифровой (электронный)

Современный геодезический прибор, который с высокой точностью снимает отсчет по специальной рейке.

Конструкция совмещает в себе одновременно нивелир оптического типа, электронное запоминающее устройство, а также встроенное ПО, обрабатывающее данные.

Электронный нивелир работает быстро и исключает ошибки оператора.

Для выполнения измерений необходимо сфокусироваться на рейке, и по нажатии кнопки прибор отобразит все необходимые значения на экране.

Стоимость самых простых моделей начинается от 80 тыс. рублей.

Лазерный

Позволяет выполнять построение вертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостей с высокой точностью.

У некоторых приборов присутствует функция отвеса, за счет которой можно отмерять углы в 45° и 90°.

Другое название этого типа нивелира — лазерный строительный уровень, из-за сферы его применения.

Лазерные нивелиры, в свою очередь, делятся на следующие классы:

Позиционный (линейный)

Наиболее распространенный тип уровня.

Посредством линз и призм происходит преломление светового потока, и в итоге выстраиваются статичные линии, ориентированные в пространстве с высокой точностью.

Такие построители плоскостей имеют угол раскрытия до 110° — 130°.

Используют их преимущественно внутри помещений.

Стоимость начинается от 2 тыс. рублей.

Более профессиональные модели обойдутся в 7 – 8 тыс. рублей.

Ротационный

Применяется в основном на открытых строительных площадках, так как имеет большую дальность, что отражается на его стоимости.

Уровень формирует за счет луча точку, которая, посредством быстрого вращательного движения механизма, очерчивает плоскость.

Стоимость – от 7 тыс. рублей.

В солнечную погоду линию, очерчиваемую движущимся лучом, часто невозможно разглядеть.

По этой причине используют модели с приемником излучения, представляющим собой отдельное электронное устройство.

При наведении лазера на фотоэлемент такого приемника, прибор издает звуковой или визуальный сигнал.

Точечный

Испускает прямой световой луч, который, при пересечении с каким-либо объектом, формирует на нем точку.

Цена профессиональных моделей начинается от 6 тыс. рублей.

Лазерный нивелир, имеющий возможность проецировать лучи во всех трех плоскостях получил название 3D уровень.

По способу выставления инструмента (типу выравнивания), лазерные уровни делятся на:

• Ручной – настройка выполняется оператором посредством обыкновенных уровней пузырькового типа, расположенных на корпусе. Точное позиционирование выполняется винтовыми верньерами.

• Самовыравнивающийся – подстройка выполняется посредством различных встроенных механизмов.

Другое название – автоматический нивелир.

Так, система электронного выравнивания самостоятельно компенсирует до 15% погрешности отклонения от горизонта за счет анализа информации от специальных датчиков и последующей подстройки сервоприводами.

Маятниковое выравнивание компенсирует механическим способом до 5% отклонения при помощи вмонтированного постоянного магнита.

• Комбинированный – одновременно использует несколько способов выравнивания.

По цвету луча лазерные уровни бывают двух видов:

• С зеленым лучом.

Используется для работы на улице, так как длинна волны луча составляет 532 нм.

Такой цвет не только лучше воспринимается глазом, но и способен строить плоскости на удалении до 1 км.

При ярком солнечном освещении луч часто невозможно разглядеть.

• С красным лучом – применяется для работы в помещениях.

Длинна волны в 635 нм, в зависимости от конкретной модели, обеспечивает дальность действия 10 – 500 м.

Для работы лазерного прибора требуется источник питания.

Чаще всего это встроенный или съемный аккумулятор, который требует периодической подзарядки.

Для работы небольших приборов, способных поместиться в кармане, используются одноразовые батарейки.

Реже всего можно встретить сетевые варианты, для функционирования которых требуется их подключение к бытовой электросети.

Гидростатическое нивелирование – еще один точный способ измерения перепадов высот, используемый преимущественно в строительстве.

Для него требуется гидроуровень – длинный прозрачный шланг, заполненный жидкостью.

Измерительный процесс основан на законе сообщающихся сосудов Паскаля, позволяет оценить высоты объектов, находящихся не в прямой видимости.

Как выбрать нивелир?

Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.

Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.

Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.

Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.

При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:

• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.

• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.

• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.

• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.

• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.

В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.

Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.

Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.

Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.

Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.

Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.

• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.

В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.

Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.

Определить степень защиту можно по маркировке.

Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.

Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.

Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.

Что нужно знать о нивелирах?

• Можно продлить время работы лазерного нивелира на одном заряде, отключив неиспользуемые лучи.

Такая экономия батареи будет особенно полезной для “прожорливых” ротационных приборов.

• Поддержка дистанционного управления упрощает работу с нивелиром на больших строительных площадках.

• Оптические нивелиры, в зависимости от конструкции, могут давать как нормальное, так и перевернутое изображение.

Для последних выпускается нивелирная рейка с перевернутыми числами.

При проведении замеров повышенной точности применяют рейки из специального сплава – инвара.

Нивелир оптический — как он устроен, как выбрать оптический нивелир и работать с ним.

Работа с оптическим нивелиром – взгляд в прошлое этого прибора

Само слово «нивелир» произошло от французского «niveler» и означает не что иное, как «выравнивать». В современной жизни оптико-механическим прибором пользуются для геодезических работ наравне с оптическим теодолитом. Без данного устройства не выполнить многие строительные задачи. Он помогает выровнять площадку для возведения зданий и сооружений. Также это хороший помощник для многих земельных работ. С его помощью определяется разность высот между несколькими отметками на местности. Оснащен прибор не только зрительной трубой, но и цилиндрическим уровнем (часто вместо него может быть установлен компенсатор). Благодаря уровню, можно привести главную ось в основное горизонтальное положение.

Впервые в нашей стране данные приборы появились в XIX веке. Русским ученым и, к тому же, геодезистом было продумано все до мелочей, приборы отличались хорошей точностью. До этого существовало нечто подобное в европейских странах, но те приспособления были без оптической трубы, затем Иоганном Кеплером были сделаны дополнения, и облик самого нивелира был изменен. Но все равно первые нивелиры зарубежных производителей в работе были не совершенны. Цель первых приборов девятнадцатого столетия – создать высотную основу. Потом со временем многие инженеры разных стран вносили изменения, и нивелир с годами становился удобным и простым в работе.

Устройство оптического нивелира и особенности поколений приборов

Сегодня есть разные приборы-нивелиры. Все они имеют свои достоинства и недостатки. Выбирая, надо учитывать стоимость, комплектацию, эксплуатационный срок. Выделяют оптические, цифровые и лазерные инструменты. Наибольшую популярность на сегодняшний день получил оптический нивелир. Их также имеется несколько видов. Основное различие – в главных частях: в зрительной трубе, уровне, а также в подставке. Обычно уровень крепится вместе с трубой, которая в свою очередь находится на подставке, которая может быть складной или наоборот – жестко приделанной.

Самыми удобными считаются приборы, где есть самоустанавливающаяся линия визирования. Это одни из самых современных нивелиров, которые оснащены компенсатором с автоматическим устройством, что позволяет точно установить горизонтальную ось во время работы.

Устройство нивелира оптического старого образца включало зрительную трубу, на ней был расположен цилиндрический уровень. Установке нужного положения зрительной системы помогали элевационные винты. Также имелся круглый уровень, микрометренные и закрепительные винты, что создавали вращения, подставка и три подъемных винта. Современный же нивелир имеет более сложную конструкцию и большее количество деталей, и каждая деталь на приборе имеет свое предназначение и принцип действия, поэтому работа с оптическим нивелиром иногда непонятна при первом беглом знакомстве.

Одно из важных устройств прибора – зрительная труба. Работает по принципу свободных вращений по горизонтальной плоскости. Ее главная функция – наводить всю систему на объекты съемки. К самому чувствительному устройству на приборе относится цилиндрический уровень. Его предназначение – определять точность при ориентировании нивелиров на отвесе. В этом деле хорошим помощником будет пузырек, который находится в «ноль-пункте». С его помощью всегда можно точно определить горизонтальную ось.

Имеющаяся подставка и три винта под ней необходимы для того, чтобы регулировать высоту расположения. Называется подставка трегером. Есть и такая деталь, цель которой отвечать за однозначное ориентирование. Это все относится к элевационному винту. С его помощью определяется параметр. Для этого визирная линия у прибора приводится в горизонтальное положение. Основное преимущество современных оптических нивелиров – они оснащены компенсатором. Его задача – поддерживать инструмент во время работы в горизонтальном положении. Благодаря чему погрешности исключаются, даже если прибор будет наклонен.

Принцип работы во время съемок

Чтобы не допускать ошибок и понимать принцип работы устройства, нужно знать, как он устроен изнутри и какие существуют его виды. Самые распространенные оптические приборы обладают различной степенью точности измерения. Обычно они состоят из зрительной трубы со специальным цилиндрическим уровнем, с помощью которого можно контролировать горизонт оптической оси.

Сквозь оптическую призматическую систему изображение проецируется в оптику трубы, а затем постоянно контролируется. Для того чтобы правильно его настроить для выполнения измерительных работ, нужно внимательно прочесть инструкцию. Благодаря специальным винтовым механизмам (азимутальным, подставочным и элевационным) можно обеспечить максимальную точность выставленного горизонта. Устройство ставят на специальную треногу с осью вращения.

Чтобы результаты измерений были более точными, а погрешности в определении расстояния между разными точками были сведены к минимуму, следует использовать нивелиры цифрового типа. Но для них нужно иметь рейки со специальными штрих-кодами, благодаря которым обеспечивается автоматическая регистрация данных с помощью микропроцессоров.

Принцип работы данного нивелира можно увидеть в интернете в специальных роликах. Если подобные рейки отсутствуют, то данные виды нивелиров применятся по аналогии с обычными оптическими.

Но помните, что перед применением даже самого простого оптического нивелира, его следует подвергнуть таким проверкам:

• уровня при трубе;
• уровня круглого;
• горизонтальности сетей ниток.

Помимо этого, по уровню могут проверять и вертикаль сети ниток разметки устройства с уровнем при трубе.

Немаловажными показателями выступают еще цена деления уровня при трубе, а также ее краткость. Это позволяет определить пригодность.

Сами работы могут выполняться с применением оптических, а также водяных или лазерных уровней.

Как выбрать оптический нивелир – определяемся с классами инструмента

Определяясь с задачей, как выбрать нивелир, надо учитывать, какая требуется точность измерений. А зависеть это будет от уровня проводимой геодезической работы. В нашей стране нивелиры подразделяются на несколько классов. Если требуется главная высотная основа, то тогда это 1 и 2 классы приборов. Если необходимо выполнить работы с наивысшей точностью, нужны приборы 1 класса. Высокий результат можно получить только с самым современным геодезическим прибором. Именно они позволяют воспользоваться соответствующими методами измерений.

Новейшие технологии, которые используются при создании приборов 1 класса, помогают не только избегать стандартных и наиболее частых ошибок, но и небольших погрешностей во время работы. Это все относится к высокоточному оптическому нивелиру. Данный прибор оснащен плоскопараллельной пластинкой, а это его основной составной элемент. Также имеется компенсатор или похожая деталь, которая является контактным уровнем. Часто это пузырек, который всегда можно различить во вращающейся зрительной трубе. Все это приборы вида Н-05, NI-002 и NI-004.

Нивелиры класса 2 тоже выполняют качественные работы. Они также относятся к высокоточным оптическим нивелирам и имеют плоскопараллельные пластины. Оснащены приборы и компенсаторами (Т-контактным уровнем). Чаще их используют там, где нужен необходимый уровень точности. Это такие приборы, как Н1, Н-05, NI-002, NI-004 и NI-007. Приборы класса 3 – тоже оптические, только со встроенным компенсатором. Приборы класса 4 – бывают либо только с уровнем, либо только с компенсатором. Их обычно используют там, где точность не особа важна, нужно лишь примерно расставить черные и красные отметки.

Нивелиры предлагаются на сегодняшний день от многих производителей. В основном, это хорошие и качественные приборы для многих строительных работ. Они легко и быстро устанавливаются на штатив. Имеющийся крупный визир позволит повысить качество работы. Нивелиры оснащены лучшей оптикой, имеется и горизонтальный лимб, который нужен для угловых измерений. Бесконечные винты помогут навести прибор наиболее точно, а встроенный компенсатор обеспечивает наивысшую точность самого измерения.

Как работать с оптическим нивелиром – пошаговая схема

Шаг 1: Подготовка прибора

В первую очередь нивелир надо привести в рабочее состояние. Для этого используют контактный и цилиндрический уровни. Далее наводится зрительная труба на линию черной отметки, она находится на задней стороне рейки. Приводим пузырек в «ноль-пункт» уровня (это можно сделать, используя подъемные и элевационные винты). Только потом при помощи дальномерных или средних штрихов можно снять отсчет. Далее можно произвести съемку.

Шаг 2: Съемка

Для этого наводится зрительная труба на линию черной отметки (передняя черная сторона рейки), а также на красную отметку (передняя красная сторона рейки). Заканчивать надо по черным отметкам задней части на рейке. Все наблюдения фиксируются в журнале. Лучшим вариантом будет, если имеется специальное запоминающее устройство регистратора. Если в конце работы замечена разница в 5 мм, всю работу нужно повторить. Идеально, если изменить высоту прибора хотя бы сантиметра на 3. Когда работы идут к концу, необходимо выполнить расчет невязки. Она выполняется по линии, находящейся между исходными реперами. Значение не может быть более 20 мм. И опять же, главное правило инструкции, как работать с оптическим нивелиром, гласит, что все результаты должны отмечаться в журнале.

• Автор: Менеджер Андрей
• Распечатать

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

(0 голосов, среднее: 0 из 5)
Поделитесь с друзьями!

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Читать также: Удельный вес листа стального

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Как пользоваться нивелиром: устройство, его виды и инструкция

Одним из основных инструментов строителей, топографов и работников дорожных хозяйств является нивелир. Вместе с рейкой красно-бело-черной раскраски они составляют универсальный комплект. В данной статье мы рассмотрим вопрос, как пользоваться нивелиром.

Устройство нивелира и область применения

Роль нивелира – получение данных об уровнях точек и нанесение уровней. Это обеспечивается получением ровной линии, связывающей наблюдателя и цель. Определение уклона дает понять, как ровно располагается объект.

Производится это в основном с помощью пузырька воздуха и визуального наблюдения. Устройство прибора представляет собой конструкцию для замера высот оптическ им способом — для прямого просмотра или создания меток.

Основной блок состоит из трубы с линзами, лимбами и винтами для фокусировки. Блок устанавливается на компенсатор (элемент, вбирающий в себя мелкие колебания).

Применяется он для геодезических операций в строительстве (архитектура, дорожное хозяйство), ремонте и работах с ландшафтом. Суть его работы: получение сведений о разностях высот исследуемых точек. Эта информация используется для создания требуемых форм, поверхностей и конструкций . Так, для строительства дорог важно создание определенной величины уклона .

Примеры таких работ:

• монтаж столбов, создание фундаментов ;

• выравнивание длинномерных участков и значительных площадей;
• оценка величины проседания мостов и иных сооружений;
• работы внутри зданий – укладка плитки, заливка полов и т.д.

Виды нивелиров

Приборы подразделяются по 2 основным характеристикам: точность работы и конструктивное устройство.

По точности бывают устройства технического, точного и особо точного класса. Технические дают погрешность около 1 см на дальности 1 км — достаточную для бытовых работ. Более точные способны обеспечить до 0,2 мм/км.

Конструкций нивелира много:

• гидростатические (с жидкостью внутри);
• тригонометрические (теодолиты );
• оптико-механические (классические – с рейками);

• лазерные (наиболее точные);
• цифровые (способны к анализу и сохранению данных).

Также применяются эхолот, барометр, локаторы и прочие приборы. Нивелир остается лучшим с точки зрения сочетания практичности и точности.

Оптический оптико — механический

Конструкция типа применяется чаще всего. Основные узлы: оптико-механический блок, опорная подставка и выносная планка.

Оптический оптико — механический

Блок представляет собой оптическую трубку, оснащенную системой линз. Они вращаются в пространстве и позволяют получить увеличение до 20 раз. Резкость наводится маховиком. Дополняют трубку коллиматор, зеркальца, винты юстировки, уровень и лимбы. Вид, получаемый через объектив и линзы, проходит через визирную сетку.

Опорой для трубки является трехножная конструкция, регулируемая под фактические неровности грунта или поверхности.

Рейка представляет собой деревянную или пластиковую планку, на которую нанесена система отметок. Планку относит от трубки помощник, а геодезист ориентируется на нее.

Настройка нивелира (фиксирование вида и его выравнивание, правка положения трубки ) выполняется винтами в 3 плоскостях. Выдаваемые показания – в мм/км.

Лазерный

Конструкция строится вокруг светодиодного излучателя. Его свет создает проекцию на рассматриваемой плоскости – вертикальную или горизонтальную. Различают ротационные и линейные модели. Они способны проецировать световое излучение до 100 и более метров.

Лазерный нивелир

В первой свет проходит ряд линз. Он сводится в прямую при вращении его источника вокруг своей вертикальной оси.

Во втором свет проходит сквозь призмы, создающие пару перпендикулярных лучей. Это производится рассеиванием луча на угол до 120 градусов.

Светогенерирующ ий блок может монтир овать ся на штативе , его положение в горизонтали контролируется уровнем. Возможно наличие компенсаторов, точность настраивается винтами подстройки. Потребление энергии для излучения закрывается аккумулятором.

Цифровой

Конструкция представляет собой электронное устройство считывающего типа. В едином корпусе размещается оптическая и анализирующая часть. Результат основывается на виде контрольной рейки. Метки на ней могут отличаться от обозначений на оптическом аналоге.

Цифровой нивелир

Работа с нивелиром цифров ым заключается в ее установке, нацеливании на рейку и нажатии кнопок. Блок управления прост – порядка 5-7 кнопок и экран для обмена данными с устройством. Спустя 3-5 секунд прибор выдаст показания.

Результаты могут сводиться в журнал, сохраняемый на карту памяти. По кабелю данные скачиваются на персональный компьютер. Питание электроники производится от батареек или небольшого аккумулятора.

Как работать с оптическим нивелиром

Порядок работы с конкретным устройством точно и просто описывается в комплектной инструкции. Суть работы не представляет особой сложности.

1. У становка штатива. Главная задача – выдерживание строгой горизонтали. Штатив раздвигается на удобную ширину и высоту, ползунки фиксируются. При необходимости ножки вводятся в грунт.

1. Установка нивелира. Блок крепится на штатив посредством пазов и крепящего винта.

1. Настройка нивелира. Винты вращаются, блок поднимается в той или иной плоскости для получения выверенного по уровню положения. Регулируется резкость изображения.

1. На требуемую точку (дальность) выносится контрольная рейка. Ее важно удерживать на одном месте без движения.

1. Считываются первые данные – по горизонтальной полосе нитей при отличной видимости шашек. Информация фиксируется. Считываются следующие данные – по второй точке. При сверке этих сведений становится понятно, какая из точек находится выше.

Важно держать максимальную четкость изображения, потому как погрешность в этом случае будет минимальной.

Как пользоваться лазерным нивелиром

Принцип работы не сильно отличается от действий с оптическим вариантом. Главное отличие – проверка уровня зарядки. Питается нивелир от встроенных сменных источников питания. Оптимален вариант с выносным зарядным устройством: зарядку можно производить одновременно с работой.

1. Устройство располагается на опорной поверхности (хоть на штативе, хоть на пачке плитки). Следует устранить препятствия для лазерного луча для эффективной его работы.

1. Выравнивание по уровню (может иметься в корпусе нивелира). Способ — подкладывание тонких пластин или юстировка винтами.

1. Включение лазера – выполнять желательно в защитных очках. Образуется перекрестье красных полос. Эти полосы и являются целевыми ориентирами для выполнения работ.

Технический момент: важно следовать требованиям по дальности до объекта. При слишком удаленном объекте для замеров точность лазерного нивелира снижается.

Как пользоваться цифровым нивелиром

Нивелир цифрового типа имеет отличия от остальных конструкций только в отношении управления.

Как пользоваться цифровым нивелиром

Устройство имеет полноценную панель управления, карту памяти и ряд функций. В остальном он очень похож на обычный нивелир:

• подготовить прибор к работе: ослабить крепление и отрегулировать положение ножек штатива;
• установка прибора так надежно, как только возможно: при работе на грунте – вдавить посильнее, на твердой поверхности – закрепить без возможности сдвига;
• поверхность штатива под сам прибор следует разместить как можно ровнее ;

• прибор размещается на штативе, его выравнивают по горизонтали – для этого существует пузырьковый уровень;
• выполняется фокусировка оптической системы – перед прибором располагается белый лист бумаги или комплектная рейка, после чего установленное программное оснащение по команде или автоматически произведет самонастройку;
• для замеров следует разместить перед объективом рейку и нажать на соответствующую кнопку панели управления.

Все возможности аппарата прописаны в сопроводительной документации. Рекомендуется следовать изложенному, а после длительной перевозки или хранения – выполнять перенастройку. Обращение с ним требуется бережное.

Как правильно выставить нивелир

Выставление нивелира является базовой процедурой приведения его в действие. Ее в ажность – в минимизации погрешностей при замерах и создании устойчивого положения. При небольшом сдвиге при работе придется тратить время на повторную установку прибора и переделывание замеров. При падении есть риск повреждения прибора.

Чаще всего нивелиры применяются на строительных площадках – на рыхлых и песчаных грунтах. Установка в почву заключается в плотном вжатии заостренных концов ножек штатива. Для максимального закрепления допускается прижать ножки досками и камнями , после чего можно работать .

Поверхность твердая или скользкая требует применения деревянного или металлического основания. Ножки крепятся к пластине — сама их форма у большинства моделей рассчитана для этого. Пластину после установки агрегата на требуемое место оптимально прижать небольшим тяжелым предметом.

Как правильно выставить нивелир

Визирную ось важно строго выдержать в горизонтальной плоскости – это обеспечит минимум погрешностей. Регулирование штатными винтами или иными юстировочными приспособлениями имеет ограниченный интервал.

Как пользоваться нивелиром и рейкой

Нивелир – только часть комплекта для замеров уровня. Дополняет его специальная рейка – из дерева, алюминиевого сплава или пластика. Выглядит так, что ошибиться невозможно: шест прямоугольного сечения с нанесенными отметками, буквами и цифрами красного и черного цветов.

Этот инструмент предназначается для работы в качестве «линейки». После установки на обследуемую точку определенные его уровни высоты служат для обеспечения точности промера. Из этого соображения и нанесены отметки: сегменты размером 10 см, разбитые на участки белого и черного цветов по 1 см каждый. С обратной стороны имеются деления в 1 мм – для увеличения точности. Закрепление высоты производится бегунком – элементом, перемещающимся по рейке.

Как пользоваться нивелиром при строительстве фундамента

Применение прибора для создания выверенного основания здания заключается в обеспечении горизонтального положения будущего основания. При строительстве на склонах или просто неровном грунте ошибка в уровне имеет цену сползания всего здания или растрескивания стен.

П равильный п орядок работы такой:

• установка нивелира;

• оценка линии горизонта и проставление необходимых реперных отметок – например, на специально устанавливаемых столбиках (при этом явно будет видно «проседание» общего уровня в определенных участках);
• проверка меток с другого ракурса (при необходимости).

Дальнейшая работа заключается в получении одинаковой глубины от проставленных отметок по всему периметру фундамента.

Как пользоваться нивелиром при строительстве

Широко этот инструмент применяется для возведения сооружений и их внутренней отделки. Как правильно пользоваться механизмом, возникает вопрос только у начинающих работников – геодезисты разбираются в работе любых моделей.

Так, на стройке нивелир необходим при строительстве стен и крыши зданий, прокладке коммуникаций и обустройстве мостовых и прочих инженерных сооружений. Фундаменты на песчаных или глинистых почвах, отдельно стоящие здания (составляющие часть архитектурного ансамбля) важно изначально строить в горизонтали. Тут применяются классические модели с рейками.

Как пользоваться нивелиром при строительстве

Для внутренней отделки задействование инструмента полезно для укладки плитки, монтажа сайдинга и других поверхностей. Навешивание дверей и радиаторов быстро и надежно выполняется с нивелиром, при этом работоспособность получается максимальная. Здесь оптимально задействование моделей с лазерны м принципом работы .