Маркшейдерські та геодезичні прилади. Оптико-механічні прилади

Метою дисципліни “Маркшейдерські та геодезичні прилади. Оптико-механічні прилади” є ознайомлення і поглиблення знань про конструкцію та особливості експлуатації класичних і сучасних оптичних маркшейдерських та геодезичних приладів. Ознайомлення з конструкцією та принципом роботи основних систем маркшейдерських та геодезичних приладів: оптичних систем, осьових систем, рівнів і компенсаторів, оптичних відлікових систем, коліматорів. Отримання практичних навичок експлуатації та перевірок маркшейдерських та геодезичних приладів. 

Завданнями вивчення дисципліни “Маркшейдерські та геодезичні прилади. Оптико-механічні прилади” є: ознайомити студентів зі змістом навчальної дисципліни ; розглянути основи теорії конструювання геодезичних приладів; розглянута принцип роботи та класифікацію оптичних теодолітів; розглянути принцип роботи та класифікацію оптичних нівелірів; розглянути принцип роботи та класифікацію оптичних тахеометрів;  ознайомитися з основними конструктивними системами маркшейдерських та геодезичних оптичних приладів.

Зміст навчальної дисципліни направлений на формування наступних компетентностей, визначених освітньо-професійною програмою «Гірництво» спеціальності 184 «Гірництво»:

ЗК6. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності;

ЗК10. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях;

СК3. Здатність до використання теорій, принципів, методів і понять фундаментальних і загальноінженерних наук для професійної діяльності;

СК4. Здатність до гірничо-геометричного маркшейдерськогеодезичного забезпечення технологій видобутку корисних копалин, будівництва гірничих підприємств і підземних споруд, розроблення геолого-маркшейдерської, технічної та обліково-контрольної документації.

Отримані знання з навчальної дисципліни стануть складовими наступних програмних результатів навчання за спеціальністю 184 «Гірництво»:

РН7. Застосовувати методи математики, фізики, хімії, загальноінженерних наук для розв’язання складних спеціалізованих задач гірництва, розуміти наукові принципи і теорії, на яких базуються відповідні методи, області їх застосування та обмеження;

РН15. Здійснювати гірничо-геометричне маркшейдерсько-геодезичне забезпечення технологій видобутку корисних копалин і будівництва гірничих підприємств і підземних споруд та розробляти геолого-маркшейдерську, технічну та обліковоконтрольну документацію.

Змістовий модуль 1. Основні відомості з геометричної оптики. Оптичні деталі маркшейдерських та геодезичних приладів.

Тема 1.1. Вступ до дисципліни маркшейдерські та геодезичні прилади. Предмет і зміст дисципліни, зв'язок з іншими дисциплінами. Основні вимоги до маркшейдерських та геодезичних приладів. Класифікація геодезичних приладів. Правила експлуатації та нагляд за приладами.

Тема 1.2. Основні відомості з геометричної оптики. Загальні положення геометричної оптики. Закони геометричної оптики. Загальні відомості про оптичне скло. Втрати світла в оптичних системах.

Тема 1.3. Оптичні деталі маркшейдерських та геодезичних приладів. Плоскі та сферичні дзеркала. Плоскопаралельна пластинка. Призми відбиття та призми заломлення. Лінзи. Головні площини та точки лінз. Фокусні відстані лінз. Побудова зображення, що утворюється лінзою.

Змістовий модуль 2. Оптичні системи маркшейдерських та геодезичних приладів.

Тема 2.1. Ідеальна центрована оптична система. Недоліки оптичних систем. Правило знаків. Елементи ідеальної центрованої оптичної системи. Збільшення оптичної системи. Еквівалентна система з тонких лінз. Телеоб’єктив. Сферична аберація. Хроматична аберація. Кома, астигматизм, дисторсія.

Тема 2.2. Оптичні системи геодезичних приладів. Лупа. Мікроскопи. Елементи конструкції зорової труби (сітка ниток, діафрагма, осі зорової труби, фокусу вальні елементи, об’єктиви, окуляри). Основні оптичні характеристики зорових труб (збільшення зорової труби, поле зору, роздільна здатність). Коліматори і автоколіматори.

Змістовий модуль 3. Відлікові пристрої маркшейдерських та геодезичних приладів.

Тема 3.1. Шкали геодезичних приладів. Призначення шкал. Вимоги до них. Способи нанесення шкал.

Тема 3.2. Відлікові пристрої маркшейдерських та геодезичних приладів. Призначення відлікових пристроїв та їх класифікація. Верньєр. Штриховий мікроскоп. Шкаловий мікроскоп. Односторонній оптичний мікрометр. Двосторонній оптичний мікрометр. Відлікові пристрої електронних кутомірних приладів. Відлікові пристрої нівелірів.

Тема 3.3. Дослідження відлікових пристроїв. Визначення похибок суміщення та систематичних похибок двосторонніх оптичних мікрометрів. Визначення рену оптичного мікрометру. Визначення рену шкалового мікроскопа. Дослідження оптичного мікрометра нівеліра.

Змістовий модуль 4. Рівні. Компенсатори нахилу.

Тема 4.1. Рідинні рівні. Призначення типи і будова рідинних рівнів. Циліндричні і круглі рівні. Геометричні елементи рівня, типи ампул. Рівні з призовими системами. Визначення ціни поділки рівня за допомогою рейки. Дослідження рівнів на екзаменаторі.

Тема 4.2. Компенсатори нахилу. Принцип компенсації кута нахилу. Класифікація компенсаторів нахилу. Оптико-механічні компенсатори. Дослідження компенсаторів нахилу.

Змістовий модуль 5. Осьові системи і механічні частини.

Тема 5.1. Осьові системи. Вертикальні осі теодолітів та вимоги до них. Горизонтальні осьові системи зорових труб. Дослідження осьових систем.

Тема 5.2. Штативи, підставки, закріпні та навідні пристрої. Закріплюючі та навідні пристрої горизонтального круга. Підставкитриножники. Навідні та закріплюючі пристрої в нівелірах. Елеваційні пристрої. Виправні гвинти рівнів та сітки зорових труб. Штативи. Консолі. Пристрої центрування та їх калібрування. Візирні сигнали. Модуль III Маркшейдерські та геодезичні прилади.

Змістовий модуль 6. Теодоліти.

Тема 6.1. Теодоліти. Класифікація теодолітів. Оптичні теодоліти технічної точності, точні і високоточні. Особливості будови теодолітів в маркшейдерському виконанні. Електронні теодоліти. Лазерні теодоліти.

Тема 6.2. Перевірки та дослідження теодолітів. Перевірки теодолітів. Похибки приладів. Дослідження теодолітів (дослідження впливу колімаційної помилки, дослідження нахилу осі обертання зорової труби, дослідження ексцентриситету алідади і горизонтального круга, визначення похибок діаметрів круга, визначення діапазону дії компенсатора, визначення систематичної похибки компенсатора).

Змістовий модуль 7. Нівеліри.

Тема 7.1. Нівеліри. Класифікація нівелірів. Оптичні нівеліри: технічні, точні, високоточні. Нівеліри з рівнем. Нівеліри з компенсатором. Цифрові нівеліри. Лазерні нівеліри.

Тема 7.2. Перевірки та дослідження нівелірів. Перевірки нівелірів. Дослідження нівелірів (дослідження рівнів рівневих нівелірів, дослідження правильності переміщення фокусувального компонента зорової труби нівеліра, визначення межі дії компенсатора нахилу нівеліра, визначення середньої квадратичної помилки встановлення променя самовстановлювального нівеліра).

Тема 7.3. Прилади для гідронівелювання. Гідростатичні нівеліри. Гідродинамічні нівеліри. Гідромеханічне нівелювання.

Змістовий модуль 8. Прилади для вимірювання відстаней.

Тема 8.1. Оптичні далекоміри. Класифікація оптичних далекомірів. Нитковий далекомір. Оптичні далекоміри подвійного зображення, основні типи та принцип роботи.

При вивченні дисципліни “Маркшейдерські та геодезичні прилади. Оптико-механічні прилади” використовуються наступні методи і форми контролю:

1. Для контролю засвоєння лекційного матеріалу: письмові модульні контрольні роботи; поточне тестування; оцінка за індивідуальне науково-дослідне завдання; підсумковий тестовий екзамен.

2. Для контролю і оцінювання лабораторних: перевірка виконаних лабораторних робіт і їх захист.