Лабораторные работы по геодезии. Учебное пособие для студентов I курса специализации «Маркшейдерское дело»

К планиметру прилагаются лупа (8), контрольная линейка (9) и диск с иглой (10).

Планиметры бывают с двумя каретками (11) и (12), на которых крепятся счетные механизмы, и с одной кареткой.

Счетный механизм имеет (рис. 14) счетчик оборотов 1 на десять полных оборотов колеса 2, которое имеет шкалу 3 на 100 делений и верньер 4 на 10 делений. Отсчет по планиметру состоит из четырех цифр. Первая цифра берется со счетчика оборотов 1, вторая и третья цифры считывают со шкалы 3 колеса 2 до нуля верньера, четвертая цифра берется по шкале 4 верньера до совпадающего штриха верньера и колеса.

Рис. 14.

31

2. Определение относительной цены деления планиметра

Для перехода от делений планиметра к единицам площади необходимо определить относительную цену деления планиметраμ . Величина μ показывает, сколько м2 соот-

ветствует одному делению планиметра.

Ее определяют, используя квадрат километровой сетки карты заданного масштаба, площадь которого Sконтр. можно заранее вычислить. Устанавливают планиметр, предварительно установив длину рычага R, и закрепляют его полюс или вне фигуры, при небольших площадях, или внутри фигуры, при больших площадях. Угол между рычагами должен быть в пределах 30°--150°. На контуре квадрата выбирают начальную точку, совмещают с ней точку обводного приспособления и берут начальные отсчеты n1 и n2 по первому и второму счетным механизмам. По ходу часовой стрелки обводят контур квадрата и берут отсчеты n11 и n21. Находят разности отсчетов (n11- n1) и (n21- n2 ).

Если разности отсчетов отличаются не более 4 – 6 делений, то берут среднюю разность nср. Относительную цену деления планиметра определяют по формуле:

Задача № 23.

Определить относительную цену деления планиметра №……..для карты масштаба…… при R=……

Ответ: μ =……

32

3. Определение площади фигуры на карте

Измерение площади фигуры производится в той же последовательности, как и определение относительной цены деления планиметра. Площадь вычисляют по формуле:

S = μ n ср,

nср – средняя разность отсчетов до начала обвода и после обвода контура фигуры.

Задача № 24.

При помощи планиметра определите площадь……на карте масштаба……………

Ответ: S =……..

33

Часть 2

ОСНОВНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Лабораторная работа № 9

Теодолит

1. Устройство теодолита Т-30

Теодолит – геодезический прибор, предназначенный для измерения и построения горизонтальных и вертикальных углов, определения магнитных азимутов и расстояний.

На рис. 15 показан общий вид технического теодолита

Т-30.

Основными частями теодолита являются:

1– подставка теодолита,

2– подъемные винты,

3– горизонтальный круг ГК (лимб и алидада),

4– подставка зрительной трубы,

5– зрительная труба,

6– кремальера (фокусировочный винт зрительной тру-

бы),

7– оптический визир,

8– вертикальный круг,

9– цилиндрический уровень,

10– зеркало подсветки,

11– штриховой микроскоп,

34

12 – закрепительный винт лимба горизонтального кру-

га,

13 – наводящий винт лимба горизонтального круга,

14 – закрепительный винт алидады,

15 – наводящий винт алидады,

16 – закрепительный винт зрительной трубы,

17 – наводящий винт зрительной трубы.

Рис. 15.

35

Теодолит устанавливается на штативе и закрепляется становым винтом. В теодолите различают следующие (рис. 16) главные оси:

VV1 – ось вращения прибора,

LL1 – ось цилиндрического уровня, ТТ1 – ось вращения зрительной трубы, КК1 – визирная ось зрительной трубы.

V K1

T

T1

L1

K

L

V1

Рис. 16.

36

Горизонтальный круг служит для измерения горизонтальных углов.

Он представляет собой соединение по оси вращения теодолита VV1 двух кругов: лимба (нижний круг) и алидады (верхний круг). На лимбе нанесены деления от 0° до 360°. Угловая величина одного деления называется ценой деления лимба:

£ = 360n ° ,

где n – число делений лимба.

Верхний круг над лимбом – алидада – вращается вместе со зрительной трубой. Лимб и алидада ГК вращаются соосно вокруг оси VV1, которая называется осью вращения теодолита.

При измерении горизонтального угла ось вращения теодолита VV1 должна занимать вертикальное положение, а следовательно, лимб и алидада горизонтального круга должны находиться в горизонтальном положении. Установка оси вращения теодолита в вертикальное положение производится по цилиндрическому уровню, который расположен на алидаде горизонтального круга.

Вертикальный круг служит для измерения углов наклона линий местности. Лимб вертикального круга жестко скреплен с осью вращения трубы и вращается вместе с ней. Алидада расположена на оси вращения трубы, но не скреплена с ней, и при вращении трубы остается неподвижной.

На рис. 17, а показано поле зрения штрихового отсчетного микроскопа; цена наименьшего деления лимбов 10′. Отсчеты: по горизонтальному кругу (Г) 256°33′; по вертикальному кругу (В) 8°48′.

На рис. 17, б показано поле зрения шкалового отсчетного микроскопа; цена деления лимбов 1°, цена наименьшего деления шкал 5′. Отсчеты: по горизонтальному кругу (Г) 273°54′; по вертикальному кругу (В) -5°38′.

37

На рис. 17, в представлен дисплей электронного теодолита. Отсчеты: по горизонтальному кругу (HR) 351°53′50"; по вертикальному кругу (VZ) 43°14′19" (зенитное расстояние).

а б

в

Рис. 17.

38

Цилиндрический уровень (рис. 18) представляет собой стеклянную ампулу, внутренняя поверхность которой в вертикальном продольном разрезе имеет вид дуги окружности определенного радиуса. Ампулу заполняют спиртом или эфиром.

Шкала

R

Рис. 18.

Ампула помещена в металлическую оправу, которая для регулирования имеет исправительный винт. Сверху на ампуле нанесена шкала. Средняя точка шкалы называется нульпунктом. Касательная к внутренней поверхности ампу-

лы в нульпункте называется осью цилиндрического уровня

LL1.

Ось уровня LL1 при работе с теодолитом должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита VV1, поэтому если ось LL1 привести в горизонтальное положение, то ось VV1 будет вертикальной. Узел горизонтального круга размещается на штативе становым винтом.

39

Подставка имеет три подъемных винта, вращая которые можно изменять положение плоскости горизонтального круга, а следовательно, и осей LL1 и VV1.

Ось LL1 приводят в горизонтальное положение в такой последовательности:

1.Поворотом алидады устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам. Вращением этих винтов в противоположные стороны выводят пузырек уровня на середину (в нульпункт).

2.Поворачивают алидаду с уровнем на 90° и вновь выводят пузырек уровня в нульпункт третьим подъемным винтом. Эти действия повторяют до тех пор, пока пузырек не будет оставаться в нульпункте при любом повороте алидады

вокруг оси VV1. Допускается отклонение не более одного де-

ления.

Зрительная труба (с внутренней фокусировкой) служит для визирования (наведения) на точки местности.

Она состоит из объектива, окуляра и визира. Оптиче-

ская система трубы дает увеличенное, обратное и мнимое

изображение наблюдаемого предмета. Для получения четкого изображения наблюдаемого предмета служит фокусировочный винт. Для непосредственного визирования на точки местности служит сетка нитей, которая видна в поле зрения зрительной трубы.

Сетка нитей представляет собой стеклянную пластину с нанесенными на ней вертикальными и горизонтальными штрихами. Сетка нитей имеет исправительные (юстировочные) винты. Для получения четкого изображения сетки нитей служит диоптрийное кольцо.

Принципиальная схема зрительной трубы и сетка нитей показаны на рис. 19, а, б: 1 – объектив, 2 – фокусирующая линза, 3 – кремальера, перемещающая фокусирующую линзу вдоль тела трубы, 4 – пластина с сеткой нитей, 5 – окуляр;

40