1.2. Побудова теодоліта

Горизонтальні та вертикальні кути вимірюють теодолітами – тахеометрами, або просто теодолітами. Їх поділяють за конструкцією на: механічні, оптичні, електронні; за точністю на: технічні, точні та високоточні.

Принципова схема побудови технічного теодоліта Т30 показана на рис.1.2.

Рис. 1.2. Принципова схема побудови теодоліта Т30

Теодоліт встановлюють на штативі 4, що складається із розсувних змінної довжини ножок1, станового гвинта3для скріплення теодоліта зі штативом, центрованого гачка2, на який підвищується нитковий висок.

Складовими елементами теодоліта є підставка 6 з трьома підйомними гвинтами 5; підставок труби 7; зорової труби 8, що складається з об’єктива 14 та окуляра 15, має гвинт фокусування (або кремальєру) 16, вертикальний круг 9, мікроскоп-мікрометр для відліків по горизонтальному 19 та вертикальному 10 кругам; циліндричний рівень 13; закріпні гвинти: лімба горизонтального круга 18, алідади горизонтального круга 17, зорової труби 11 та мікрометрені гвинти: лімба та алідади горизонтального круга, зорової труби 12; візир зорової труби 20.

За принципом схеми вимірювання кутів (рис. 1.1, а,б) теодоліт має геометричні осі та площини: вертикальна вісь обертання (ZZ); вісь візування зорової труби (VV); вісь обертання зорової труби (НН); вісь циліндричного рівня (LL); площину горизонтального кута вимірного круга (ГК) та вертикального - (ВК) (рис. 1.2).

Завдання 1. На приведеному рисунку теодоліта Т30 вказати його елементи та площини згідно з наведеними номерами.

1.3. Перевірки та юстировки теодоліта

Математичні умови принципу кутових вимірювань вимагають взаємного перпендикулярного () або паралельного (//) положення осей та площин теодоліта (рис. 1.2).

Перевірки теодоліта дозволяють виявити можливі відхилення від ^ або // і при недопустимих значеннях виправити їх (юстирувати). Їх виконують у визначеному порядку.

1. Перевірка циліндричного рівня. Вісь циліндричного рівня (LL) має бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта (ZZ) або паралельна площині лімба та алідади горизонтального круга (ГК).

Віссю циліндричного рівня (LL) називають дотичну до пухирця циліндричного рівня (рис.1.3).

Рис. 1.3. Циліндричний рівень

Циліндричний рівень встановлюють по напрямку двох підйомних гвинтів 5 і обертанням їх в різні сторони виводять пухирець рівня на середину (нульпункт 1) (рис. 1.3). Повертають на 180^о. Якщо пухирець рівня відхиляється від нульпункту в межах однієї поділки (а = 2 мм), то умова виконана. У противному разі виправним гвинтом рівня 2 зміщують його на половину відхилення, а підйомними гвинтами – до нульпункту.

Повірку виконують декілька разів до досягнення геометричної умови.

2. Повірка сітки ниток. Одна із ниток сітки має бути горизонтальною, а інша – вертикальною (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Сітка ниток зорової труби теодоліта Т30:

1-1 – горизонтальні; 2-2 – вертикальні виправні гвинти

На відстані 5  10 м підвищують нитковий висок.

Приводять площину лімба горизонтального круга в горизонтальне положення. Одночасно вісь обертання ZZ буде вертикальною.

Для цього встановлюють вісь циліндричного рівня по напрямку двох підйомних гвинтів і пухирець рівня приводять до “нульпункту”. Повертають рівень по напрямку третього підйомного гвинта і його обертанням виводять пухирець рівня до “нульпункту”. Такі дії повторюють 3-4 рази. При повороті теодоліта на 360^о пухирець рівня має відхилятись від “нульпункту” не більше 1-2 поділок рівня.

Встановлюють сітку ниток “на око”. Для цього візують на небо або світлу стіну і обертанням окуляра 15 добиваються чіткого зображення сітки ниток.

Наводять вертикальну нитку сітки ниток на нитку виска. Обертанням фокусуючої кремальєри 16 добиваються її чіткого зображення.

Якщо вони співпадають, то умова виконана. В противному випадку послабляють закріпні гвинти окуляра і його обертанням суміщають вертикальну нитку сітки ниток з ниткою виска. Гвинти знову закріплюють.

3. Перевірка колімаційної площини. Візирна вісь труби VV має бути перпендикулярною до горизонтальної осі обертання труби НН.

Кут відхилення від перпендикулярності називають колімаційною похибкою С (рис.1.5).

На віддалену добре видиму на горизонті точку М візують при положенні вертикального круга праворуч від труби і по відліковому пристрою беруть відлік по горизонтальному кругу КП (рис.1.6). Відкріпляють алідаду і візують на точку М при положенні круга ліворуч від труби. Беруть відлік КЛ.

Відлік беруть у такій послідовності: 1) кількість цілих поділок градусів (69); 2) число цілих найменших поділок лімба 5х10 = 50¢; 3) на око оцінюють до десятої долі найменшу поділку лімба до відлікового штриха 0,6 х 10¢= 6¢; 4) повний відлік складе 69^о50¢ + 6¢ = 69^о56¢ (рис.1.6).

Рис. 1.5. Схема визначення колімаційної похибки

Відлік за горизонтальним кругом 69^о56 ,

за вертикальним кругом 358^о46

Рис. 1.6. Поле зору відлікового пристрою (штриховий мікроскоп)

Колімаційна похибка обчислюється за формулою:

Якщо С  2¢, то її виправляють. Для цього обчислюють середній (правильний відлік N) за формулою:

N_кп = КП + С, або

N_кл = КЛ – С  180^о.

Обертанням мікрометреного гвинта алідади гори-зонтального круга встановлюють середній відлік N_кл або N_кп. При цьому перехрестя сітки ниток зміститься з точки М. Обертанням горизонтальних виправних гвинтів 1-1 (рис.1.4) зміщують перехрестя сітки ниток на точку М. Перевірку повторюють.

4. Перевірка нерівності підставок зорової труби. Горизонтально вісь обертання труби НН має бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта ZZ (HH ZZ).

На відстані 3040 м від вертикальної стіни встановлюють теодоліт і приводять в горизонтальне положення (рис.1.7).

Рис. 1.7. Перевірка перпендикулярності осей

НН та ZZ (HH ZZ).

Наводять перехрестя сітки ниток на верхню точку стіни А. При закріпленій алідаді опускають трубу вниз і на стіні відмічають точку а_кп (при крузі КП). Аналогічно при повороті вліво отримують точку а_кл (рис. 1.7).

Якщо точки а_кп та а_кл співпадають з точкою а_о, то умова виконується (HH ZZ). В противному разі її виправляють в оптичних майстернях.

Завдання 2. Виконати в лабораторних умовах у присутності викладача перевірки теодоліта Т30. Результати перевірок описати і навести їхній аналіз.

Література: [1 – С.60-98]; [6 – С.79-91]; [7 – С.7-64].