Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України

Харківський коледж будівництва архітектури та дизайну

Методичні вказівки на виконання лабораторних робіт

тема: „Теодоліт, його устрій, повірки

інструмента і виконання вимірів."

ХАРКІВ

КУТОВІ ВИМІРЮВАННЯ

Робота 1. БУДОВА ТЕОДОЛІТА

Мета- вивчити будову теодоліта, відлікових пристроїв, нав­читися брати відліки та установлювати теодоліт в робоче положення. Матеріальне забезпечення: теодоліт, штатив, нитяний висок,

віха.

Короткі пояснення

Теодоліт - це кутомірний прилад для вимірювання та побудо­ви на місцевості горизонтальних та вертикальних кутів, а також для вирішення інших завдань: визначення напрямку магнітного мери­діана за допомогою бусолі, вимірювання відстаней нитковим далеко­міром на ін.

І. Детальна будова теодоліта наведена на мал. 1, де прийняті такі позначення: -

1. - штатив /тринога/, на який установлюється теодоліт;

2. - становий гвинт, яким теодоліт кріпиться на штативі;

3. - виделка з гачком для виска;

4. - підіймальні гвинти для установлення в нуль-пункт бульбаш-

ки циліндричного рівня ІЗ;

5 - тригерна підставка;

6,7 - закріпний та навідний гвинти лімба відповідно;

8,9 - горизонтальний круг /для вимірювання горизонтальних

кутів/ окладається з лімба 8 /скляний круг, проградуйо­ваний від 0° до 360°/ та алідади 9; 10,11 - закріпний та навідний гвинти лімба алідади відповідно;

12. - підставки зорової труби;

13. - циліндричний рівень;

14. - виправні гвинти циліндричного рівня;

15. - зорова труба для Наведення /візування/ на місцеві пред-

мети;

16. - об'єктив;

17. - дзеркало для підсвітки шкал відлікових пристроїв;

18. - навідний гвинт зорової труби;

19. - фокусуюча система лінз;

20. - кремальера для фокусування зображення;

16. - вісь обертання зорової труби;

17. - закріпний гвинт зорової труби;

18. - вертикальний круг /для вимірювання вертикальних кутів/

19. - оптичний мікроскоп;

20. - сітка ниток;

21. - виправні гвинти сітки ниток;

27 - окуляр;

28 - відліковий мікроскоп.

Осі теодоліта:

ZZ₁- вертикальна вісь обертання /головна вісь/;

НН₁- горизонтальна вісь;

UU_t - вісь циліндричного рівня горизонтального круга;

VV₁- візирна вісь зорової труби.

Примітки: 1. Візирна вісь труби - умовна пряма, шо про­ходить через центр сітки ниток та центр об'ектива_;

2. Зорова труба, обертаючись навколо осі, описує вертикальну площину, яку називають колімаційною.

3. Обертання труби навколо осі HH₁ на 180° називають переведенням її через зеніт.

4. При вимірюванні вертикальний круг може розмішуватись праворуч або ліворуч від труби, якщо дивитися з боку окуляра: перше положення називаєтеся "круг праворуч" /КП/, друге - "круг ліворуч"

/КЛ/.

Теодоліти різняться за точністю вимірювання, матеріалом виготовлення кругів, конструктивними особливостями приладів, призначенням і відповідно до ДЕСТ 10529-86 діляться на три типи залежно від середньої Квадратичної похибки вимірювання кутів:

• технічні - Т 15,Т ЗО /± І5, ± 30;

• точні - Т 2, Т 5 /± 2, ±5;

• високоточні - Т 0,5, Т 1 /± 0,5, ±1.

Шифр теодоліта складається з літери "Т" та числа, що відповідає величині середньої квадратичної похибки вимірювання кута од­ним прийомом.

2. Порядок встановлення теодоліта в робоче положення

1) Становим гвинтом закріпити теодоліт на штативі.

2) Установити теодоліт над точкою і відцентрувати його, тобто сумістити вістря виска, підвішеного на гачок станового гвинта, з точкою. Для цього необхідно ослаблити становий гвинт і перемістити теодоліт на голівці штатива до суміщення вістря виска з точкою, а потім становий гвинт закріпити.

З) Здійснити горизонтування лімба: перевірений рівень горизонтального круга встановити за напрямом двох підіймальних гвинтів і, обертаючи їх в протилежні сторони, установити бульбашку рівня в нуль-пункт. Потім повернути рівень на 90° і, Діючи третім підіймальним гвинтом, також поставити бульбашку рівня в нульпункт.

Ці дії повторюють, поки при обертанні теодоліта навколо осі ZZ₁ бульбашка не буде відхилятися від нуль-пункту не більше ніж на одну поділку.

4) Навести трубу теодоліта на світлий фон. Обертанням окулярної трубочки добитися чіткого зображення сітки ниток в полі зору труби, тобто, установити II по оку.

5) Установити трубу по предмету: навести трубу на предмет і повертанням кремальєри добитися чіткого зображення предмета в по­лі зору труби.

3. Відлікові пристрої

У сучасних оптичних теодолітах для відрахування поділок лім­ба використовують штрихові, шкалові мікроскопи та оптичні мікро­метри / мал.2.

мал.2. Відлікові пристрої: а - штриховий мікроскоп; б - шкаловий мікроскоп; в - оптичний мікроскоп.

Штриховий мікроскоп: в полі зору відлікового мікроскопа видно поділки лімбів горизонтального /Г/ і вертикального /В/ кругів, а також штрих мікроскопа. Ціна поділок лімбів - 10

Відлік беруть по штриху. Мінути оцінюють на око. Точність відліку - ЗО" . Наприклад, відлік, показаний на мал. 2а, по горизонтальному кругу становить 12°46', вертикальному - 358°46С

Шкаловий мікроскоп: ціна поділки лімба - 1°. Відлікова шка-.ла /алідада/ в градусній мірі таюж дорівнює 1° і розбита напевну кількість частин /6, 12, 60/. Тоді ціна поділки відлікової шкали відповідно дорівнює 10’, 5', 1'. Відліковим індексом є нульовий штрих шкали.

В деяких теодолітах шкала вертикального круга має подвійну оцифровку: "-" і "+" . По нижньому ряду беруть відлік в тому випадку, коли на поділці лімба знак

Приклад відліку, показаний на мал.2 б, по горизонтальному кругу становить І8°25', по вертикальному - 6°46’.

Оптичний.мікроскоп: зображення шкал горизонтального і вертикального кругів формується в системі мікрометра роздільно. В верхній половині великого вікна видно зображення штрихів основної сторони круга, а в нижній - протилежної сторони. В малому вікні праворуч видно індекс і шкалу мікрометра.

Для одержання відліку необхідно поворотом маховика мікрометра сумістити верхні і нижні штрихи лімба. Знайти діаметрально протилежні штрихи градусів, що відрізняються на 180° і підрахувати кількість поділок між цими штрихами /кожна поділка дорівнює 10' /. Таким чином, в великому вікні відрахуємо кількість градусів і десятків мінут. Кількість мінут, секунд і десятих частин секунди відраховують в малому вікні праворуч по шкалі мікрометра. Наприклад, відлік на мал. 2 в дорівнює І3°28'07,"4.

Порядок виконання:

1. Установити теодоліт на штатив.

2. Вивчити будову теодоліта.

3. Установити теодоліт в робоче положення.

4. Навчитися брати відліки по горизонтальному та вертикальному кругах.

Р о б о т а 2. Польові перевірки теодоліта

Мета- навчитися виконувати перевірки теодоліта.

Матеріальне забезпечення: теодоліти, штативи, нитяний висок.

Взаємне розташування осей теодоліта /див. рис. 1/ має відповідати таким геометричним умовам: UU₁ ZZ₁, VV₁ HH₁ , HH₁ ZZ₁.

Виявлення невідповідностей цих умов та їх виправлення і складають суть перевірки та юстировки теодоліта. Перевірку виконують після установлення теодоліта у робоче положення /табл.1/.

Таблиця 1

Геометрична умова	Послідовність виконання перевірки	Відхилення		Як усунути
		Немає	Є
1.Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального, круга має бути перпендикулярною до вертикальної осі обертання прилада UU1 ┴ ZZ1	1. Установити рівень за напрямком двох /будь-яких/ підій­мальних гвинтів, обертати їх у різні сторони і вивести бульбашку рівня в нуль-пункт 2.Обернути алідаду на 1800	Бульбашка рівня буде знаходитись в нуль-пункті або зміститься не більш ніж на І по­ділку	Бульбашка рівня зійде з нуль-пункта	Виправними гвин­тами рівня пере­містити бульбаш­ку на половину відхилення до се. редини ампули, а потім підіймаль­ними гвинтами поставити буль­башку на середи­ну. Перевірку повторюють кіль­ка разів
2. Вертикальна нитка сітки повинна бути прямовисною /зна­ходитись у верти­кальній площині/	1.На відстані 8...10 м. від тео­доліта підвісити висок. 2.Навести вертикаль­ну нитку сітки на нитку виска	Вертикальна нитка сітки сумістилась з ниткою виска	Вертикальна нитка сітки відхилиться від нитки виска	1. Зняти ковпа­чок з діа­фрагми сітки. 2. Ослабити за­кріпні гвинти сітки 3. Повернути діа­фрагму сітки до збігання вертикальної сітки з зобра­женням нитки виска
3.Візирна вісь зоро­вої груби має бути перпендикулярною до горизонтальної осі обертання труби	1. Навести трубу на віддалений чіткий предмет 2. Взяти відлік α1 на горизонтальному крузі. 3. Перевести трубу через зеніт і обертанням алідади навести трубу на цю ж точку. 4. Взяти відлік α2 на горизонтальному крузі	Відліки α1 та α2 рівні або не від­різняються більш ніж на подвійну точність теодолі­та (α2-α1≤2t)	Відліки α1 та α2 відрізняються більше ніж на подвійну точність теодо­літа	1.Зіайти се­реднє зна­чення із відліків α1, та α2 2. Встановити середні й відлік α на горизон­тальному крузі навід­ним гвинтом алідади 3. Боковими виправними гвинтами сітки пере­містити її центр до суміщення з зображен­ням предме­та /точки/
4. Вісь обертання тру­би має бути перпен­дикулярною вертикаль­ній осі обертання теодоліта.	1. Навести трубу на високо розташовану точку. 2. Спроектувати цю точку на рівень, близький до гори­зонту прилада та відмітити II. 3. Перевести трубу через зеніт і навести на цю ж точку. 4. Спроектувати її проекцію на тому ж рівні /що і в п.3/	Проекції точок Збігаються	Проек­ції то­чок не збіга­ються	Гарантується заво­дом. При порушенні умови юстировку виконують у майстернях
5. Відлік по вертикаль­ному крузі, коли ві­зирна вісь труби є горизонтального, а бульбашка рівня при алідаді знаходиться у нуль-пункті, не пови­нен перевищувати по­двійної точності від­ліку або бути рівним нулю /визначення міс­ця нуля “МО”/	1. Навести на точку, близьку до горизонту при крузі ліво /КЛ/ та взяти відлік по вертикальному кругу 2. Визначити місце нуля			І.Обчислити кут нахилу: Або 2. Встановити його значення на вертикальному крузі. 3. Бульбашку рівня при алідаді вер­тикального круга привести в нуль-пункт підіймаль­ними гвинтами. 4. Відпустити один з бокових гвин­тів сітки ниток. 5. Вертикальними ви­правними гвинтами сітки ниток су­містити горизон­тальну нитку сітки із зобра­женням точки.

Робота 3. ВИМІРІВАННЯГОРИЗОНТАЛЬНОГОКУТАТЕОДОЛІТОМ .

Мета - навчитися вимірювати горизонтальний кут теодолітом. Матеріальне забезпечення: теодоліти, штативи, журнал, віхи або

марки.