 |
Ось цилиндрического уровня при алидада горизонтального круга должна быть перпендикулярна основной оси теодолита.
|
|
|
|
Смирнов Леонид Алексеевич
Спиридонов Валерий Петрович
© Издательство МАМИ‚ 2015.
Практикум содержит сведения о лабораторных работах по курсу "Геодезия" для всех специальностей горно-нефтяного и строительного факультетов. Целью лабораторных занятий является изучение геодезических инструментов - теодолитов, нивелиров и приобретение навыков работы с ними, а также с планиметром и топографической картой.
Количество часов, отводимое на лабораторные работы, указано в учебных графиках. Причём в объём часов для студентов специальности 0801, 0804, 0908 входят лабораторные работы по аэрофотосъемке.
Теодолиты
Теодолиты предназначены для измерения горизонтальных, вертикальных углов, измерения расстояний нитяным дальномером, магнитных азимутов с использованием буссоли и нивелирования
горизонтальным лучом.
Согласно ГОСТу теодолиты различаются по материалам изготовления кругов /лимбов/ и по точности измерения углов.
По материалам изготовления лимбов теодолиты подразделяют на теодолиты с металлическими лимбами и стеклянными /оптические теодолиты. ГОСТом предусмотрено изготовление только оптических теодолиты взамен устаревших теодолитов с металлическими лимбами.
По точности измерения углов среди оптических теодолитов выделяются: высокоточные Т-I. точные Т-2,Т-5, Т-5К и технические Т-15‚ Т-ЗО, характеризующиеся средней квадратической погрешностью измерения угла одним приёмом. Например, Т-ЗО означает, что погрешность угла, измеренного одним полуприёмом, будет составлять ± 30.
1.1. Устройство теодолита.
Устройство теодолита показано на рис. 1. Теодолит состоит из подставки 1 с тремя подъёмными винтами 2, горизонтального круга— лимба З, алидадной оси 4, корпуса алидады 5, колонки 6, цилиндрического уровня 7, горизонтальной оси вращения трубы 8, вертикального круга-лимба 9, зрительной трубы 10.
|
|
|
В теодолите выделяют горизонтальную ось цилиндрического уровня L-L1, вертикальную ось вращения теодолита J-J1, горизонтальную ось вращения трубы Т-Т1,параллельную горизонтальной плоскости лимба и перпендикулярную к ней визирную ось трубы V-V1, коллимационную плоскость, образуемую от вращения визирной оси трубы вокруг своей оси и перпендикулярную плоскости лимба.
Рассмотрим устройство одного из самых распространённых на производстве геодезических инструментов-теодолита Т-30 (рис.2). Теодолит имеет горизонтальный 3 и вертикальный круг 14, зрительную трубу 16 и отсчетные приспособления.
Горизонтальный круг, или лимб, предназначен для измерения горизонтальных углов. Он представляет собой стеклянный круг, по краю которого нанесены деления через 10 (цена деления лимба) и оцифрованные через 1° от 0 до 360° по часовой стрелке. Горизонтальный круг 3 (рис.2) имеет полую вертикальную ось 5, которая входит во втулку подставки 1. Для приведения лимба в горизонтальное положение подставка имеет три подъёмных винта 2 (рис.2). Подъёмные винты своими заострёнными концами упираются в дно (основание) футляра 24. Со штативом теодолит крепится с помощью станового винта.
Горизонтальный круг закрывается корпусом низка, который вместе с колонкой 15 составляет основную несущую конструкцию алидадной части теодолита. Ось алидадной части теодолита входит во втулку лимба 5 (рис.2). При общей оси вращения лимба и алидады конструкция теодолита обеспечивает возможность как их совместного вращения, так и вращения по отдельности. Для этого лимб и элидада снабжены соответственно наводящими и закрепительными винтами. На рис.2 виден только наводящий винт алидады 18.
|
|
|
Закрепительный винт лимба не виден, так как расположен за плоскостью чертежа. Алидадная часть теодолита с лимбовой крепится пластинкой.
На алидадной части теодолита (рис.2) расположены цилиндрический уровень 11, вертикальный круг 14, зрительная труба 16 и узлы отсчётной системы.
Цилиндрический уровень служит для приведения осей (плоскостей) теодолита в горизонтальное и вертикальное положения. Он представляет собой стеклянную ампулу, у которой основанием является плоскость, верхняя часть-шаровым сегментом. Ампулу наполняют нагретым спиртом или эфиром. При остывании в ней образуется пузырёк. На внешней поверхности ампулы нанесены деления. Наивысшая точка ампулы имеет средний штрих шкалы и называется нуль-пунктом. При положении пузырьков уровня в нуль-пункте ось уровня занимает горизонтальное положение. Осью цилиндрического уровня называется касательная к кривой сфере, проходящая через нуль-пункт. Цена деления уровня соответствует 45".Уровень имеет юстировочные винты для изменения его положения относительно плоскости алидады.
Зрительная труба является визирным устройством, с помощью которого точно наводят на предмет (веху, рейку). Труба имеет объектив 16 (рис.1) и окуляр 17. С помощью окуляра наблюдатель видит предмет увеличенным, обратным и мнимым. Кроме того, в поле зрения окуляра видна сетка нитей (рис.3), предназначенная для точного наведения (рис.3, в).
Она имеет взаимно перпендикулярные вертикальную и три горизонтальные нити, награвированные на стеклянной (круглой формы) пластине. Эта пластина установлена в оправе и закреплена четырьмя исправительными винтами. Расположена она в фокальной плоскости окуляра и закрыта колпачком 5 (рис.2). Фокусирование изображения сетки нитей осуществляется диоптрийным кольцом (рис.2). Воображаемая линия, проходящая через центр сетки нитей (пересечения вертикальной и средней горизонтальной нити) и оптический центр объектива, называется визирной осью трубы. За пределами объектива визирная ось превращается в визирный луч. Зрительная труба должна давать резкое изображение предмета. Это достигается перемещением внутренней линзы 11 (рис.1) трубы с помощью винта наводки на резкость 22 (рис.2,13). При наведении трубы на предмет сначала добиваются четкого изображения сетки нитей вращением кремальеры 17 (рис.1), а затем самого предмета вращением винта наводки на резкость 22.
|
|
|
С осью вращения зрительной трубы наглухо скреплён лимб вертикального круга 14 (рис.2). Он предназначен для измерения вертикальных углов. Устройство лимба аналогично устройству лимба горизонтального круга.
Зрительная труба снабжена наводящим 23 и закрепительным 12 винтами (рис.2).
В стойке колонки со стороны вертикального круга установлены узлы отсчётной системы теодолита. С помощью оптической системы деления лимбов горизонтального и вертикального кругов предаются в штриховой микроскоп 6 (отсчётное приспособление). В теодолите применена одноканальная оптическая схема системы с отсчитыванием по одной стороне лимба. Оптическая схема отсчётной системы теодолита показана на рис.1. От зеркала через иллюминатор свет падает на вертикальный 9 и горизонтальный 3 круги лимбов. Изображения штрихов вертикального лимба с помощью призмы, линз и объектива передаются в плоскость штрихов горизонтального лимба. Изображение штрихов на лимбах передаётся с помощью призмы, объектива горизонтального круга, призмы на конденсатор, на который нанесён индекс для отсчитывания. Совместное изображение индекса и штрихов деления лимбов передаётся посредством призмы и объектива на плоскость изображения шкалы, которое через окуляр наблюдается в поле зрения отсчетного микроскопа. На рис.3,а в поле зрения отсчётного микроскопов видны штрихи деления горизонтального "Г" и вертикального "В" кругов. Отсчёты делаются по штриху-индексу, большему по размеру, чем штрихи лимба, и имеющему на конце горизонтальный штрих.
Для ориентирования линий относительно магнитного меридиана используется съёмочная буссоль-ориентир, которая крепится к подставке теодолита винтом (рис.2,9).
1.2. Поверки теодолита.
Для измерения углов с точностью, на которую рассчитан теодолит, необходимо, чтобы угломерный прибор удовлетворял следующим условиям: ось вращения теодолита должна быть отвесной; плоскость лимба-горизонтальной; коллимационная плоскость-вертикальной. Выполнение этих условий требует поверок.
|
|
|
Поверка 1.
Ось цилиндрического уровня при алидада горизонтального круга должна быть перпендикулярна основной оси теодолита.
Поворотом алидады устанавливают уровень по направлению двух подъёмных винтов теодолита и, вращая их в разные стороны, приводят пузырёк на середину. Открепив закрепительный
винт алидады, поворачивают её на 180°. Если пузырек остался на середине, то условие выполнено. В противном случае делают юстировку уровня. Для этого подъёмными винтами теодолита перемещают пузырёк на половину дуги отклонения, а исправительными винтами уровня доводят его до середины. Для контроля поверку повторяют.
Поверка 2.
|
|
|
