2. Угловые измерения

Задача: изучить устройство и взаимодействие частей теодолита; освоить методику измерения горизонтальных и вертикальных углов и обработки полученных результатов; приобрести начальные навыки выполнения поверок теодолита.

. Задание: 1. Изучить устройство теодолита, наведение на точку, взятие отсчетов.

2. Освоить методику измерения горизонтальных углов способом приемов. Измерить угол двумя приемами по индивидуальному заданию. (Каждому студенту задается номер стационарной установки и номера визирных целей).

3. Освоить методику измерения вертикальных углов. Измерить вертикальные углы на две точки. Номера точек соответствуют номерам визирных целей при измерении горизонтальных углов.

Приборы и принадлежности:теодолит Т30 или 2Т30, 2Т30М, Т15, 4Т15П, 3Т5КП, визирные цели (марки), журналы измерения углов.

На практических занятиях изучается устройство теодолита, взаимодействие частей прибора, приведение прибора в рабочее положение по уровню, наведение на визирную цель, взятие отсчетов, методика измерения горизонтальных и вертикальных углов и поверок теодолита. В часы самостоятельной работы измеряется горизонтальный угол, вертикальные углы по своему заданию.

2.1. Основные понятия Принципиальная схема и типы теодолитов

Принципиальная схема устройства теодолита для измерения горизонтальных и вертикальных углов приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Принципиальная схема устройства теодолита

1– уровень при горизонтальном круге; 2– подставка (треножник); 3– подъемный винт; 4– лимб горизонтального круга; 5 –наводящий винт алидады; 6– закрепительный винт алидады; 7– зрительная труба; 8- лимб вертикального круга; 9– уровень вертикального круга; 10– алидада вертикального круга; 11– ось вращения трубы; 12– колонка; 13– закрепительный винт лимба; 14– наводящий винт лимба; 15– алидада горизонтального круга.

Основные оси теодолита: JJ–ось вращения прибора (вертикальная ось); НН– ось вращения трубы (горизонтальная ось);VV– визирная ось зрительной трубы;U_ГU_ГиU_ВU_В– оси уровней при горизонтальном и вертикальном кругах прибора

ксерокопия

В настоящее время выпускаются только оптические теодолиты, в которых лимбы стеклянные и при помощи системы призм изображения вертикального и горизонтального кругов одновременно передаются в поле зрения микроскопа.

В строительстве применяются технические и точные теодолиты. Технические теодолиты: Т30 (2Т30, 2Т30М и др. модификации); Т15 (Т15К, 4Т15П и др.). Точные теодолиты: Т5 (Т5К, 2Т5К, 3Т5КП); Т2. Цифра в шифре теодолита обозначает среднюю квадратическую погрешность измерения горизонтального угла одним приемом в секундах (30”, 15”, 5”, 2”). К – компенсатор, что удобно при измерении вертикальных углов.

Несмотря на разнообразие моделей, устройство всех теодолитов соответствует принципиальной схеме рис. 2.1. Различие в конструктивных особенностях. На рис. 2.2 приведены основные детали и узлы теодолита Т30.

ксерокопия

Рис. 2.2. Теодолит Т30

1 – кремальера; 2 – диоптрийное кольцо; 3 – колпачок, закрывающий исправительные винты сетки нитей; 4 – визир; 5 – защитный корпус лимба и алидады вертикального круга; 6 – закрепительный винт лимба; 7 – треножник; 8 – подъемные винты треножника; 9 – колонка; 10 – закрепительный винт алидады; 11 – уровень; 12 – сто лик; 13 – наводящий винт лимба; 14 – окуляр микроскопа; 15 – закрепительный винт трубы; 16 – наводящий винт трубы; 17 – наводящий винт алидады; 18 – защитный корпус лимба и алидады горизонтального круга; 19–зрительная труба; 20 - исправительные винты уровня

Зрительная труба 19 переводится через зенитдля измерения углов при кругелево (КЛ)икруге право (КП)– вертикальный круг слева или справа от зрительной трубы, если смотреть со стороны окуляра.

Фокусирование зрительной трубы на предмет осуществляется вращением кремальеры 1. Вращением диоптрийного кольца 2 окуляр устанавливается по глазу наблюдателя до резкой видимости изображения сетки нитей (рис.2.3). Корпус трубы выполнен заодно с горизонтальной осью НН, которая вращается в колонках 9.

По обе стороны трубы имеются оптические визиры 4 для приближенного наведения зрительной трубы на предмет. Глаз наблюдателя располагается на расстоянии 20-25 см от визира, в поле зрения которого виден светлый крест. Вращением зрительной трубы этот крест совмещается с предметом.

Лимб и алидада вертикального и горизонтального круга защищены корпусами 5 и 18 от попадания пыли, грязи, брызг воды.

Наводящим винтом 16 производится точное наведение зрительной трубы на предмет в вертикальной плоскости, при этом закрепительный винт трубы 15 должен быть зажат. Точное наведение трубы на предмет в горизонтальной плоскости производится наводящим винтом алидады 17 при зажатом закрепительном винте алидады 10.

При измерении горизонтального угла лимб должен быть зажат в треножнике 8 закрепительным винтом лимба 6. При повторении измерения винт 6 открепляется, верхняя часть теодолита поворачивается на заданный угол и снова закрепляется винтом 6. Для точного наведения зрительной трубы на предмет при закрепленной алидаде винтом 10 служит наводящий винт лимба 13.

Окуляр микроскопа 14 расположен рядом с окуляром зрительной трубы. На рис.2.7 показан вид поля зрения отсчетного микроскопа. Деления горизонтального и вертикального кругов идут от 0⁰до 360⁰ через 10’ . Отсчет и оценка доли наименьшего деления лимба производится по неподвижному индексу (штриховой микроскоп).

Вертикальная ось JJустанавливается в отвесное положение по уровню 11 подъемными винтами 8 треножника 7. Уровень 11 единый для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Треножник несъемный, жестко скреплен с основанием, служащим одновременно дном футляра.

Исправление положения оси U_ГU_Гуровня относительно вертикальной осиJJ(условие -U_ГU_Г JJ) производится исправительными винтами 20 уровня. Исправление положения визирной осиVVотносительно горизонтальной оси НН (условиеVVНН) производится горизонтальными исправительными винтами сетки нитей, закрытыми колпачком 3. Исправление сетки нитей (условие – вертикальная нить сетки должна быть параллельна осиJJ) производится поворотом всей окулярной системы.

Принципиальный вид сетки нитей во всех теодолитах показан на рис.2.3.

Рис. 2.3. Вид сетки нитей

гг – горизонтальная нить для измерения вертикальных углов; вв – вертикальные нити для измерения горизонтальных углов (двойные вертикальные линии образуют биссектор); дд – дальномерные нити для измерения расстояний; 11 – горизонтальные исправительные винты для исправления коллимационнй погрешности; 22 – вертикальные исправительные винты для исправления места нуля вертикального круга.

Освоив один из перечисленных типов теодолитов, в дальнейшем легко освоить работу любым типом теодолита.