Осінцева Ольга Олександрівна

Інститут гірничої справи та геології
Спеціальність: Маркшейдерська справа

Тема випускної роботи:

Реставрація нівелірних рейок для геометричного нівелювання III класу, їх дослідження, лабораторні та виробничі випробування і впровадження в навчальнй процес

Науковий Керівник: Мирний В'ячеслав Васильйович

Реферат з теми випускної роботи

Вступ

Актуальність теми Навчальним планом підготовки бакалаврів, фахівців і магістрів спеціальності «Маркшейдерська справа» передбачається вивчення дисципліни «Вища геодезія і основи фотограмметрії», до якого обов'язково включається і практично освоюється розділ «Геометричне нівелювання III і IV класів». Практичне виконання робіт (особливо нівелювання III класу) вимагає наявності спеціальних нівелірних рейок. Рейки, які застосовувалися кафедрою раніше, з-за величезної кількості виконаних за 50 років польових робіт та складні умови зберігання повністю втратили свій робочий вигляд. Придбання нових рейок неможливо через відсутність коштів і складності транспортування з міст (Києва чи Львова), де вони є в продажу. Тому актуальним для забезпечення навчального процесу є кваліфікована реставрація старих рейок.

Мета і завдання досліджень Метою роботи є одержання для кафедри обладнання (нівелірних рейок для геометричного нівелювання III класу), які відповідають встановленим стандартами на подібні види геодезичної продукції. Завдання дослідження: а) виконати матеріальну, художню, естетичну, геометричну реконструкцію двох нівелірних рейок; б) виконати повну програму лабораторних досліджень рейок відповідно з інструкцією; в) на основі цього встановити придатність рейок для відповідного класу геометричного нівелювання; г) закріпити (в районі виконання робіт з геодезичної практиці) до 10 грунтових реперів; д) «зв'язати» закріплені репери системою замкнутих нівелірних ходів з вузловими точками; е) виконати зрівняння нівелірної мережі способом найменших квадратів; ж) на основі польових і обчислювальних робіт довести відповідність збудованого висотного обгрунтування III класу за точністю

Ідея роботи та об'єкт дослідження Ідея роботи полягає в забезпечення матеріальної бази кафедри маркшейдерської справи додатковим повноцінним обладнанням для виконання високоточних геодезичних робіт. Об'єктом дослідження є методика виконання високоточних нівелірних робіт.

Наукова новизна і практичне значення отриманих знань Виконані дослідження забезпечать відповідний розділ дисципліни необхідним обладнанням та висотним обгрунтуванням бази практики, а це в свою чергу забезпечує повноцінний навчальний процес.

Локальний огляд На кафедрі маркшейдерської справи ДонНТУ подібним питанням до мене ще ніхто не займався. Методика виконання робіт придумана і неодноразово коректувалася в ході виконання роботи

Національний огляд На території України публікацій про виконання подібних робіт не знайдено. Це обумовлено вузької спрямованістю теми магістерської роботи.

Основний зміст роботи Геометричне нівелювання III класу обов'язково застосовується маркшейдером при побудові висотних мереж на промисловому майданчику шахти шляхом прокладання ліній нівелювання між стовбурами суміжних підприємств. Проектом розвитку навчальної бази випускаючої кафедри на території незабудованих ділянок північних і териконів міста Донецька споруджується спеціальний полігон, який включає в себе і мережа замкнутих нівелірних ходів III класу загальною протяжністю близько 15 км. Комплекти лабораторного устаткування кафедри включають в себе і 2 двосторонні нівелірні рейки для високоточного нівелювання з десятімілліметровимі поділками по чорній стороні і одіннадцатімілліметровимі поділками по червоній стороні рейки. Однак через багаторічної (близько 60 років) їх інтенсивної експлуатації та невідповідні умови зберігання (підвищена вологість), зовнішній вигляд рейок і їх експлуатаційні властивості були значною мірою порушені і вимагають кваліфікованого й естетичного відновлення. Тому було вирішено виконати реставрацію існуючих рейок і науково обгрунтувати їх придатність (в реставровано вигляді) для високоточного нівелювання. Для об'єктивності висновків згідно якості нанесення поділок, проводиться підрахунок за формулою:

Надалі пошук літератури та інших джерел не дав бажаних результатів про методику виготовлення або реставрації нівелірних рейок, мабуть із-за вузької спеціалізації питання. У зв'язку з цим, виконуючи роботу, довелося багато рішень шукати експериментально.

Опишу деякі етапи робіт. Після детального огляду рейок, механічним способом за допомогою електричної шліфувальної машини і стамески була видалена стара фарба і шар неякісної деревини до непошкоджених її волокон. Способом підбору була виготовлена шпаклівка міцного складу на клейовій основі. Для додання фортеці і довговічності в порожнечі дерева вмонтована арматура у вигляді щільної сітки шурупів, пов'язаних між собою. Після повного висихання виконана шліфування поверхні рейок і двошарове покриття високоякісної алкідної емаллю білого кольору. Перераховані та описані вище роботи безумовно мають практичний інтерес, проте не є основою для досягнення необхідної точності рейок. Важливим етапом є розробка методики нанесення поділок і безпосереднє виконання найбільш трудомісткого виду роботи. Відразу було прийнято рішення використовувати шаблон, щоб виключити накопичення похибки нанесення поділок. Для технологічного рішення виготовила спеціальний шаблон, який є своєрідною копією рейки. Шаблон спочатку вималюване в системі AutoCad 2007, беручи до уваги точність системи. Надалі було виконано роздрук його на плоттері. Цікаво зауважити, що точність розпечатання на різних плоттерах різна і становить 2,0 та 1,4 мм на 1 метр рейки відповідно. Це було встановлено в результаті дослідження шаблону контрольним метром. Однак для того, щоб отримати повноцінний шаблон, необхідно вирізати поділу гострим предметом. Провівши кілька спроб це виконати, я прийшла до висновку, що наявними інструментами це неможливо. Тому нанесення поділок буде виконано вручну, пензлем і алкідної емаллю.

Рисунок 1. Шаблон рейок (Аімований малюнок: кількість кадрів- 14, швидкість - 50 мс, обь'єм - 47кБ)

ВисновокНа даному етапі робота ще не виконана, про результати роботи можна буде дізнатися у керівника після захисту. Захист відбудеться в грудні 2010 року.

1. Оглоблин Д.Н., Герасименко Г.И., Акимов А.Г., Маркшейдерское дело: Учебник для вузов/ . – 3-е изд. перераб. и доп.-М.: Недра, 1981 г. 704 с
2. Ушаков И.Н.Горная геометрия. Учебник для вузов, 4-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1979. 440с.
3. Букринский В.А. Геометрия недр. Учебник для вузов, 2-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1985. 526с
4. Журкин И.Г., Нейман Ю.М. Методы вычислений в геодезии: Учеб. пособие. – М.: Недра, 1988. – 304 с
5. Машимов М.М Уравнивание геодезических сетей – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1989. – 280 с.
6. Маркузе Ю.И. Алгоритмы для уравнивания геодезических сетей на ЭВМ. – М.: Недра, 1989. – с. 248
7. Маркузе Ю.И. Основы уравнительных вычислений: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Недра, 1990. – 240 с.

---

Про автора