В процессе технологической подготовки производства вы­бирается метод достижения заданной точности при монтаже (технология и монтажная база), который должен обеспечи­вать достижение требуемой точности положения оборудова­ния с наименьшими трудовыми и материальными затратами. В качестве основы для выбора контрольных баз, технологии выверки и разработки требований по обеспечению точности при подготовке производства монтажных работ используют правила базирования, расчеты и анализ соответствующих размерных цепей с учетом особенностей, возникающих в ус­ловиях монтажа. Процессы базирования и требования к ба­зам при установке оборудования различают в зависимости от применяемых методов достижения точности (взаимозаменяе­мости или компенсации) по каждому из контролируемых при монтаже параметров ( размер, отклонение расположения).
Метод взаимозаменяемости при установке оборудования (деталей) предполагает достижение заданной точности конт­ролируемого параметра путем соединения монтажных баз без использования регулировочных и пригоночных операций. Метод компенсации — за счет изменения размера или поло­жения одного из сопрягаемых элементов при использовании пригоночных или регулировочных операций.

При выборе технологии контроля монтируемого оборудо­вания (узлов) необходимо учитывать точность изготовления контрольных баз и их связь с оборудованием или его по­верхностью, положение которого задано в технической доку­ментации.

Практическая реализация метода взаимозаменяемости при выверке оборудования с максимальным исключением пригоночных работ может быть достигнута при обоснованном назначении в конструкторской документации монтажных до­пусков и точностью изготовления оборудования. Монтажные организации должны учесть эти вопросы при рассмотрении и согласовании в соответствии с ГОСТ 15.001—73 и 15.005—86 технических заданий на разработку и поставку оборудования на производство.

Средства для угловых измерений. В основном при монта­же для этих целей применяются уровни, теодолиты, нивели­ры и автоколлиматоры. При этом уровни являются наиболее простым, дешевым и поэтому наиболее применяемым средст­вом измерений. Широко распространены ампульные, пузырь­ковые, брусковые и рамные уровни, выпускаемые заводом "Калибр" по ГОСТ 9392-75 трех классов точности.

Удобны также уровни с микрометрической подачей ампу­лы (ГОСТ 11196—74), когда при любом положении основания уровня ампулу устанавливают в горизонтальное положение, а величину ее перемещения отсчитывают по микрометрической головке. Это позволяет расширить диапазон измерения уров­ня. Модели "107" и "110" имеют оптическую систему для на­блюдения за установкой пузырька в горизонтальное положе­ние, что позволяет с большой точностью фиксировать уста­новку уровня.

Микрометрический уровень модели "110" имеет основную ампулу камерного типа с регулируемой длиной пузырька, что позволяет работать с уровнем в различных температур­ных режимах. Отсчет показаний может производиться как по шкале микрометрической головки, так и в небольших пределах по шкале основной ампулы.

Разработаны уровни с микрометрической подачей ампулы и встроенным постоянным магнитом. Притягивающее усилие магнитного блока превышает 20 Н, что обеспечивает надеж­ное фиксирование приборов на вертикальной плоскости и по­вышает точность измерений.

Выпускаемая промышленностью номенклатура брусковых и рамных уровней ограничена базой 200 мм. В последнее вре­мя изготавливаются строительные уровни типа УС большой длины, но меньшей точности.

Основным направлением развития средств контроля углов в настоящее время является автоматизация измерений благо­даря широкому применению электроники.

Значительные преимущества (дистанционность измере­ний, возможность автоматической стабилизации положения оборудования и др.) имеет электронный уровень с жидкост­ной ампулой ЭУ-3, характеристика которого следующая.

Электронные индуктивные уровни маятникового типа, у которых отклонение положения основания от горизонта от­считывают относительно маятника, начали получать распро­странение лишь в последнее время. Смещение маятника реги­стрируется датчиками и превращается в электрический сиг
нал, который усиливается и передается в показывающий прибор. Заводом "Калибр" разработаны уровни моделей "128" и "152", кроме этого, на монтаже применяют уровни All и А12, изготовляемые в Германии (табл. 15).

Электронный уровень модели "128" имеет цифровой от­счет и широкий диапазон измерения, повышенное быстро­действие. Комплект уровня состоит из преобразователя (дат­чика), электронного блока и соединительного кабеля длиной 5 м. Для работы в условиях вибрации уровень снабжен филь­трами. Применяя два уровня, можно производить измерения взаимного отклонения углов наклона двух поверхностей и их положения относительно горизонта.

Индуктивный уровень модели "129" завода "Калибр" име­ет преобразователь с микрометрическими барабанами. Отсчет можно производить как по шкале барабана, так и по показы­вающему прибору.

Дифференциальный индуктивный уровень модели "152" предназначен для непосредственного или дистанционного из­мерения углов наклона поверхностей относительно горизонта или базовой поверхности оборудования, а также для измере­ния угла наклона двух поверхностей относительно друг дру­га. Уровень состоит из двух преобразователей и электронного блока с отсчетным устройством.

Более высокой точностью обладает электронный уровень конструкции ЦНИИГАиК с ценой деления 0,2" (при диапазо­не измерений до 10") и 0,4" (при диапазоне до 20"). Размеры преобразователя датчика уровня 50x50x120 мм, масса 0,8 кг, время успокоения 5 с. Размеры показывающего прибора 210x110x110 мм, масса 1 кг.

Электронные уровни моделей All и А12 (см. табл. 15) имеют расширенный диапазон измерения. Индуктивные пре­образователи имеют установочные винты с отсчетным бараба­ном и обработанную боковую поверхность, перпендикуляр­ную основанию.

Отечественный электронный уровень марки "Микрад", несмотря на ограниченный диапазон (+500"), является образ­цовым средством измерения. Средняя квадратическая ошибка измерения углов в минимальном диапазоне пределов измере­ния (±25") составляет 5", а для предельного диапазона — 10". Масса преобразователя 2 кг, а электронного блока — 6,2 кг.

В последнее время в связи с повышением требований к точности все большее распространение в практике монтажа получают автоколлиматоры, которые используют для контро­ля углов в небольшом диапазоне их изменения. Автоколли­маторы являются оптическими приборами, их применяют в сочетании со специальным зеркалом. 3 комплект приборов, поставляемых отечественной промышленностью, входят блок питания, круглое зеркало, диагональное зеркало и наклад­ной уровень (по дополнительному требованию в комплект включают пентапризму, прямоугольное зеркало, многогран­ник и подставку для пентапризмы). Промышленность выпу­скает также фотоэлектрические автоколлиматоры АФ-2 и АФ-1Ц с высокой чувствительностью и автоматическим отсчетом. Автоколлиматоры позволяют, в отличие от уров­ней, измерять углы в любых плоскостях.
В связи с тем, что диапазон измерений визуальных авто­коллиматоров колеблется в зависимости от точности приборов от 10" для модели АК-0,2У до 120" для «доделя АК-60, то их применяют только для окончательной выверки оборудования после его предварительной установки. Все автоколлиматоры позволяют вести измерения относительно двух координатных взаимоперпендикулярных осей. Масса визуальных автокол­лиматоров 6—10 кг.
Высокоточные теодолиты Т05 и Т1 применяют при вывер­ке оборудования с повышенной точностью, а также для раз­бивки контрольных и рабочих монтажных осей. Большое распространение па монтаже получили тачные теодолиты 2Т2 и 2Т5. Теодолит 2Т2 имеет двустороннюю систему отсчитывания по оптическому микрометру и уровень при вертикальном круге. Такой же уровень у теодолита 2Т5, а теодолит 2Т5К снабжен компенсатором. Эти теодолиты имеют односторон­нюю систему отсчитывания по кругам со шкаловым микро­метром (теодолиты 2Т2 изготовляют также в автоколлимаци­онном исполнении).
Повышение уровня автоматизации, широкое применение электроники и микропроцессорной техники приводят к пре­образованию теодолитов в полностью автоматизированные та­хеометры. Например отечественный тахеометр ТаЗ "Агат" име­ет мини-ЭВМ, вывод на цифровое табло или накопитель ин­формации, позволяет измерять горизонтальные углы с по­грешностью 5" и расстояния — 10 + 5x10е мм, имеет мас­су 8 кг.
Специальные средства контроля точности при выверке обо­рудования. Гидростатические нивелиры применяют для конт­роля взаимного расположения поверхностей оборудования. По величине разности превышений ими можно оценивать на­клоны протяженных плоских поверхностей и отклонения их формы.

Новый гидростатический уровень завода "Калибр" модели " 114",     являющийся     гидростатическим     высотометром (рис. 20), имеет расширенные диапазоны измерений и допол­нительную грубую шкалу. Другие технические параметры уровней модели "114м аналогичны соответствующим парамет­рам уровней модели "115". Предельная погрешность измере­ния превышений такими уровнями составляет 0,03—0,05 мм.
В последнее время созданы автоматические системы гидростатического нивелирования с дистанционным изме­рением отклонений. Система СГН-27Д позволяет нам изме­рять отклонения в диапазоне +4 мм с абсолютной погрешно­стью ±0,05 мм. Масса датчика около 5, а блока управле­ния — 12 кг.
Специальные оптические приборы используют для конт­роля отклонений формы и расположения поверхностей оборудования. Зрительные трубы приборов визирного типа пред­назначены для оптических измерений. Они снабжены фоку­сирующими устройствами, позволяющими вести визирование на различно удаленные марки, отсчетными приспособления­ми для измерений смещений изображений марки относитель­но перекрытия сетки, установочными приспособлениями для приведения визирной оси в определенное положение и конт­рольными приспособлениями в виде уровней для конроля это­го положения. Марки изготовляют с установочными, отсчет­ными устройствами и контрольными приспособлениями — уровнями.

В указанных приборах погрешности измерений сведены к минимуму. Наибольшее распространение получили приборы типа ППС (рис. 21) для проверки соосности. Принцип дейст­вия прибора (табл. 16) заключается д измерении отклонения центра измерительной марки относительно линии визирова­ния трубы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. За базу принимают прямую, проходящую через две крайние точки контролируемой поверхности. В зависимости от распо­ложения линии визирования относительно выбранной базы измерения  производят способом параллельного или наклонного луча с помощью оптического микрометра и шкалы мар­ки. Визирные измерительные трубы снабжены системой под­светки.

17. Технические характеристики оптических струн и плоскомеров

Оптические плоскомеры применяют для контроля откло­нений от плоскостности, а оптические струны — для контроля прямолинейности и соосности (табл. 17). Объективы этих приборов обладают свойствами, позволяющими исключить погрешности измерений, возникающие при перефокусировании. Кроме того, с помощью оптических струн возможны из­мерения отклонений от прямолинейности и соосности в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Для выверки оборудования используют лазерные прибо­ры, луч которых несет световую энергию высокой интенсив­ности в заданном направлении и сконцентрирован в малом телесном углу. Обычно луч, генерируемый лазером, реально наблюдаем в отличие от визирной оси оптических приборов, благодаря чему возможно применение простых технологиче­ских приемов при выверке. Поскольку интенсивность излуче­ния луча лазера значительно выше солнечного света, необхо­димо строго придерживаться правил предотвращения попада­ния лазерного луча в глаза, на пути его прохождения не дол­жно быть зеркал или блестящих металлических предметов. Луч направляют выше головы или ниже пояса рабочего. Мес­то, где применяются лазерные приборы, ограждают и уста­навливают щиты с предупредительными надписями.

Категорически запрещается вскрывать включенные лазер­ные приборы и блоки питания, так как выходные элементы приборов находятся под напряжением 1500—2000 В. По той же причине нельзя отключать разъемы ранее чем через 1,5 мин после выключения блока питания.

Необходимо систематически следить за отсутствием по­вреждений электрических кабелей и заземления корпуса ла­зерного прибора и блока питания. Лазеры нельзя применять в местах производства сварочных работ, а также при темпе­ратуре окружающего воздуха ниже -30°С. Лица, допущенные к производству геодезических работ и выверке оборудования с применением лазерной техники, должны пройти специаль­ное обучение и инструктаж с учетом особенностей конкрет­ных условий проведения работ.

При вынесении осей в натуру и выверке оборудования за­прещается соприкосновение полотна рулетки со сварочными и другими электрическими кабелями. Бели при работе с при­борами необходимо находиться внутри резервуаров или дру­гого оборудования, то должны быть обеспечены их надежное вентилирование и связь с руководителем работ.

При работе геодезиста на монтажном горизонте все про­емы и отверстия на данной отметке должны быть закрыты. При передаче точек плановой основы на этажи здания или сооружения методом вертикального проектирования отвер­стия и проемы в межэтажных перекрытиях снабжают предо­хранительными экранами-рассеивателями.
При монтаже оборудования наиболее часто используют обычные нивелиры с лазерными насадками, установленными на зрительной трубе. Насадка представляет собой лазер, снабженный собственной телескопической системой (коллиматором) или оптической системой (световода линз или зеркал), направляющий лазерный луч в окуляр зрительной трубы.

Построенную по аналогичной схеме лазерную приставку ПЛ-1 используют с нивелиром НЗ (рис. 22). Оптическая на­садка, направляющая луч лазера в зрительную трубу нивели­ра, на входе окуляра снабжена откидной призмой. Это позво­ляет использовать нивелир с лазерной приставкой как обыч­ный геодезический прибор, сохраняя при этом первоначальную настройку. Мощность излучателя не менее 0,7 мВт, мас­са не более 3 кг. При использовании приставки отсчет осуще­ствляется визуально, его погрешность +3 мм.

С помощью специальных лазерных нивелиров имеется возможность создавать при выверке и разметке измеритель­ную базовую опорную плоскость за счет развертки, сканиро­вания или вращения лазерного пучка излучения вокруг оси прибора.
Принцип вращения пучка излучения для задания гори­зонтальной или вертикальной плоскости использован в ряде зарубежных приборов или приставок к ним, а также в отечественном — ПГЛ-1. Прибор обеспечивает создание световой горизонтальной плоскости, а также световой линии в гори­зонтальной и вертикальной плоскостях и может применяться для разметки и гического оборудования или металлоконструкций на одном уровне.

Прибор состоит из передающей части и фотоприемного устройства. Передающая часть включает в себя лазерный передатчик, формирующий излучение в виде световых линий и плоскостей, блок питания и штатив для установки передат­чика. Фотоприемник состоит из усилителя фототоков, блока индикации и измерительной рейки. Во время работы фото­приемник перемещают вдоль измерительной рейки до появления показаний на стрелочном приборе, после чего снимают отсчет со шкалы рейки.

При монтаже высокоточного оборудования самым трудо­емким является процесс центрирования его валов по полу­муфтам. Фирмой "Профтехник" (ФРГ) разработана лаэерно-оптическая система "Оптайлинг" для контроля отклонений от соосности, являющаяся перспективным образцом применения лазерной техники при монтаже оборудования, соответствующим последним достижениям современной технологии. Эта система служит для контроля отклонений от соосности валов машин и механизмов по полумуфтам. Объединение в единой схеме лазерной и микропроцессорной техники обеспечивает высокую точность выверки и быстроту вычислений результа­тов измерений (рис. 23).

Система "Оптайлинг" состоит из следующих элементов: датчика лазера-детектора, призмы, быстродействующего зажимного приспособления, искателя лучей и вычислительного устройства. Датчик включает в себя полупроводниковый лазер на основе арсенида галлия выходной мощностью 1 мВт и двухосный аналоговый фотоэлектрический полупроводнико­вый позиционный приемник. Система "Оптайлинг" построена на принципе рефлексии, позволяющем контролировать па­раллельные и угловые смещения. Она снабжена зажимным приспособлением, которое дает возможность быстро и надеж­но установить элементы системы на валы различных конст­рукций диаметром 5м.

Так как лазеры работают в невиди­мом инфракрасном диапазоне излучения, для настройки при­бора применяют специальный искатель, позволяющий опре­делить местонахождение лучей.

Вычислительный блок представляет собой программируе­мый микрокалькулятор. Его основа — микропроцессор, вы­полняющий логические и арифметические операции. Хране­ние данных осуществляется с помощью запоминающих устройств — операционных регистров. Результат вычислений ин­дицируется в десятичной системе на экране дисплея на жид­ких кристаллах. Дополнительно на нем имеется графическое изображение центрируемых агрегатов.

Система "Оптайлинг" позволяет производить центрирова­ние машин, находящихся только на расстоянии прямой ви­димости (до 2000 мм между измерительной и выверочной базами) и может служить основой для дальнейшего совер­шенствования технологии выверки оборудования за счет расширения сферы применения лазерной и микропроцессорной техники.