4) Ось вращения зрительной трубы hh/ должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора jj/ (см. Рис. 2.1),

Теодолит устанавливают в 10-20 м от стены, вертикальную ось прибора приводят в отвесное положение, наводят центр сетки нитей на высоко расположенную точку А (рис. 2.5). Закрепив алидаду, опускают зрительную трубу до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию центра сетки нитей, точку а\ (рис. 2.5).

Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду и снова наводят центр сетки нитей на точку А и далее аналогично намечают точку а₂. Если обе точки находятся в пределах биссектора нитей, условие выполнено. В противном случае ось вращения трубы будет неперпендикулярная к вертикальной оси прибора. Эта погрешность вызывается неравенством колонок, на которых располагается труба. Исправление погрешности возможно только в специальной мастерской.

При работе с нарушенным расположением осей выполняют следующее. Измерения производят из двух положений трубы (КП и КП). За окончательный результат принимают среднее значение из двух наведений.

У всех оптических теодолитов, кроме ТЗО, производится поверка оптического центрира, а у теодолитов с компенсатором поверка компенсатора.

Контрольные вопросы:

1) Нарисуйте схему основных осей теодолита.

2. Почему нужно выполнять поверки у теодолитов в определённой последовательности?

3. Как привести основную ось вращения теодолита в отвесное положение?

4. Как определить коллима ционную погрешность трубы теодолита?

5. Как устранить коллима ционную погрешность?

6) Как установить неперпендикулярность оси вращения зрительной трубы к вертикальной оси прибора?

7) В каком случае пользуются исправительными винтами цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга?

3 ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ СПОСОБОМ ПРИЁМОВ

Цель работы. Приобретение навыков в установке теодолита в рабочее положение и измерении горизонтального угла способом приёмов.

Приборы и принадлежности', теодолит, штатив, визирные цели (вешки) и бланк журнала измерения горизонтальных углов.

Последовательность выполнения задания

• Установить теодолит в вершине измеряемого угла и привести его в рабочие положение.

• Первым полуприёмом при круге справа относительно трубы (КП) измерить горизонтальный угол.

• Вторым полуприёмом при круге слева (КЛ) измерить тот же угол.

• Оценить полученные результаты.

— Вычислить среднюю величину угла, и проверить допустимость расхождений, если они есть.

3.1 Указания по выполнению работы

Перед измерением горизонтального угла прибор устанавливают над вершиной угла. Приводят теодолит в рабочие положение: центрируют над точкой, горизонтируют прибор, готовят зрительную трубу для наблюдения.

Под операцией центрирования понимается установка теодолита над вершиной измеряемого угла по отвесу или с помощью оптического центрира у

теодолитаТ15. Грубая установка осуществляется перемещением штатива. Затем более точное центрирование проводится перемещением прибора по головке штатива, предварительно ослабив становой винт.

При установке штатива надо следить, чтобы головка штатива расположилась на глаз горизонтально.

Горизонтирование прибора или приведение оси вращения теодолита в отвесное положение осуществляют с помощью подъемных винтов цилиндрического уровня.

У теодолитов ТЗО , 2Т30 и Т15 при алидаде горизонтального круга имеется один уровень. Если измерение угла проводится одним из этих приборов, то для горизонтирования поворотом алидады ставят этот уровень по направлению любых двух подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, перемещают пузырек уровня на середину. Затем алидаду с уровнем поворачивают на 90°, т.е. ставят уровень по направлению третьего подъемного винта и, действуя только этим винтом, устанавливают пузырек на середину.

Подготовка зрительной трубы для наблюдения состоит из двух операций: установка по глазу и установка по предмету. Установка трубы по глазу осуществляется вращением окулярной трубки до момента, когда сетка нитей станет отчетливо видна. Эту операцию проводят только один раз. Установку трубы по предмету, т.е. установку ее на резкость изображаемого предмета производят вращением барабана кремальеры до момента резкого изображения предмета. Установку трубы по предмету проводят при каждом наведении трубы на предмет.

После установки теодолита в рабочее положение приступают к измерению угла в 2 полуприёма.

Первый полуприём - измерение горизонтального угла при КП, и второй полуприём - измерение того же угла при КЛ.

Измерение угла при КП. В начале закрепляют лимб и открепляют зрительную трубу и алидаду. Поворотом алидады наводят трубу на правую (заднюю по ходу) точку (вешку). Для этого сначала смотрят поверх трубы, используя оптический визир, поворачивают прибор, наводят зрительную трубу на точку (вешку). Затем закрепляют алидаду и зрительную трубу соответствующими закрепительными винтами. Глядя в трубу, вращением барабана кремальеры добиваются четкого изображения предмета. Далее наводящим винтом зрительной трубы устанавливают горизонтальную нить сетки нитей на визирную цель, и наводящим винтом алидады совмещают центр сетки нитей с предметом. После этого производят отсчеты по отсчетному микроскопу по шкале Г и записывают в журнал (см.табл.1). Затем открепляют алидаду, наводят трубу на левую точку (передняя по ходу), производят отсчет, заносят в журнал.

Величина угла, измеренного при КП, определяется по формуле (рис. 3.1)

где а - отсчет на правую (заднюю) точку; b - отсчет на левую (переднюю)

точку.

Если правый отсчет меньше левого, то перед вычислением величины угла необходимо к правому отсчету прибавлять 360°.

Измерение угла при КЛ. Для контроля правильности измерения угла, а также для исключения влияния коллимационной погрешности тот же угол измеряется и второй раз, но при другом положении вертикального круга.

Для этого открепляют трубу и проводят ее через зенит, затем открепляют лимб и поворачивают его в любую сторону на угол в I ... 2° и снова закрепляют. Поворот производят для того, чтобы отсчеты при любом полуприеме получились на другой части лимба. И уже при КЛ производят все действия в указанном выше порядке, что и при КП.

Величина угла при КЛ вычисляется по формуле

Значение угла, полученные из первого и второго полуприемов, могут отличаться друг от друга не более чем на двойную точность отсчетного устройства. При соблюдении этого условия находят среднюю величину угла по формуле

Если условия не выполняются, то угол измеряется вновь. При выполнении лабораторной работы вершина угла 2 и точки наблюдения 1 и 3 задаются преподавателем. Бланк журнала измерения горизонтального угла заполняется аналогично указанному в табл. 3.1. Обязательно вычерчивается схема измеряемого угла.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите операции, из которых складывается установка теодолита в рабочее положение.

2. Как и с помощью каких приспособлений производится центрирование теодолита?

3. Как производится горизонтирование теодолита?

4. Как производится установка зрительной трубы для наблюдения?

5) Изложите порядок измерения горизонтального угла способом приемов?

6) Для чего измерение угла производится дважды, при КП и при КЛ?

7) Каково допустимое расхождение в результатах измерения горизонтального угла при КЛ и при КП?

4. ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ

Цель работы: Приобретение навыков в измерении вертикальных углов, определение места нуля и его исправление.

Приборы и принадлежности: теодолит, штатив, рейка, рулетка, журнал измерения вертикальных углов.

Последовательность выполнения задания

• Установить теодолит в рабочее положение.

• Измерить высоту прибора.

• Определить место нуля.

• Измерить вертикальные углы , визируя на рейку.

4.1. Указание к выполнению работы

Вертикальные углы - это углы, измеряемые в вертикальной плоскости. К их числу относится и угол наклона линии к горизонту, т.е. угол между линией визирования и горизонтальным направлением визирной оси (рисунок 4.1).

Для измерения углов наклона служит вертикальный круг теодолита, вращающийся вместе со зрительной трубой. При измерении вертикальных углов принято считать основным положением вертикального круга такое, при котором отсчеты по нему увеличиваются с поднятием визирной оси над горизонтом, а при опускании визирной оси отсчеты уменьшаются.

Отсчеты по вертикальному кругу производятся с помощью отсчетного устройства теодолита, когда пузырек цилиндрического уровня при алидаде вертикального круга находится посередине ампулы уровня. У теодолитов ТЗО и 2Т30 не имеющих уровня алидады вертикального круга, приводят пузырек на середину шкалы уровня, который расположен на горизонтальном круге параллельно линии визирования.

При измерении углов наклона сначала определяют место нуля МО -отсчет на вертикальном круге, соответствующий горизонтальному положению визирной оси, когда пузырек уровня находится посередине его шкалы - в нуль-пункте. Установив теодолит в рабочее положение, приводят пузырек цилиндрического уровня вертикального круга в нуль - пункт, производят отсчет П по шкале В при КП и заносят в журнал. Затем переводят зрительную трубу через зенит, поворачивают алидаду на 180° и снова визируют на ту же точку при КЛ, производят отчет Л и заносят в тот же журнал. Значение МО и угла наклона v для теодолитов Т15 и ТЗО вычисляется по формулам:

МО = Л+П+180

2 (4.1)

v = Л-П- 180

2 (4.2)

v = Л-МО (4.3)

v =МО-П- 180⁰ (4.4)

При вычислении МО и v по формулам (4.1), (4.2), (4.3), (4.4) к отсчетам меньше 90° необходимо добавить 360°. Для теодолита 2Т30 МО и v вычисляют по следующим формулам:

МО =Л+П 2

v= Л-П; 2

v = Л - МО;

v = МО - П.

У исправных теодолитов МО должно быть близким к нулю с отклонением от нуля в пределах двойной точности отсчетного устройства. Если МО значительно отличается от нуля, т.е. MO>2t то для удобства работы и в целях уменьшения объема вычислений МО приводят к значению, близкому к нулю. У теодолитов, имеющих цилиндрический уровень при алидаде вертикального круга, исправление места нуля производится следующим образом. Приводят в нуль - пункт пузырек уровня вертикального круга и наводящим винтом зрительной трубы устанавливают отсчет, равный МО. Далее наводящим винтом уровня совмещают нули лимба и алидады вертикального круга, при этом пузырек уровня смещается с середины, затем в нуль - пункт его возвращают котировочными винтами уровня.

У теодолитов, не имеющих уровня при алидаде вертикального круга исправление места нуля производится смещением сетки нитей в вертикальной плоскости. Для этого выполняют следующие операции. Наводят теодолит на точку, берут отсчеты при КЛ и КП в тот момент, когда пузырек уровня находится на середине, вычисляют угол наклона, наводящим винтом трубы устанавливают на вертикальном круге отсчет, равный вычисленному углу наклона. В результате центр сетки нитей сместится с наблюдаемой точки. Ослабив горизонтальные винты сетки нитей и, действуя вертикальными исправительными винтами, добиваются совмещения центра сетки нитей с изображением точки.

Лабораторная работа выполняется в следующей последовательности. Теодолит устанавливают на станции 1 (на штативе или кронштейне), приводят его в рабочее положение. Измеряют высоту прибора / (С помощью рулетки или рейки, т.е. расстояние от пола до оси вращения зрительной трубы.).

Затем определяют МО вертикального круга. Для чего визируют на рейку установленную в конце лаборатории так, чтобы отсчет по средней нити был равен высоте прибора v = /', берут отсчет по вертикальному кругу при КП, затем повторяют то же самое при КЛ и вычисляют МО и угол наклона, причем последний вычисляют по всем трем формулам, как было описано выше.

Далее визируют на эту же рейку при КЛ так, чтобы средняя нить сетки нитей была на отсчете, равном 500 мм, и производят отсчет по вертикальному кругу.

Затем визируют на рейку при КП на отсчет, равный 2500мм, берут отсчет на вертикальном круге. После этого вычисляют углы наклона через МО и полученные отсчеты.

Все отсчеты и вычисленные значения заносят в бланк ведомости (см. табл. 4.1).

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОМ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Багратунин Г.В., Ганьшин В.Н., Данилевич Б.Б. и др. Инженерная геодезия. М: Недра ,1984. 344 с.

2. Курс инженерной геодезии: Учебник для вузов. Под редакцией В. Б. Новака.

-М.: Недра 1989.-430с.

3.Практикум по инженерной геодезии: учебное пособие для вузов / Б.Б. Данилович, В.Ф. Лукьянов, Б.С. Хейфец и др.; под ред. В.Б. Новака. - М.: Недра, 1987. -334с.

1 - основание теодолита; 2 - пружинящая пластинка; 3 -подъемные винты; 4 - подставка; 5 - закрепительный соединительный винт; 6 - корпус прибора; 7 - наводящий винт алидады вертикального круга; 8 - крышка, закрывающая отсчетную систему; 9 и 13 - зеркала; 10 - иллюминаторное отверстие; 11 - крышка, закрывающая юстировочные винты уровня алидады вертикального круга; 12 - цилиндрический уровень алидады вертикального круга; 14 - оптический визир; 15 - колонка; 16 - колпачок, закрывающий юстировочные винты сетки нитей; 17 - диоптрийное кольцо окуляра; 18 - окуляр зрительной трубы; 19 - диоптрийное кольцо отсчетного микроскопа; 20 - юстировочный винт цилиндрического уровня алидады горизонтального круга; 21 - цилиндрический уровень; 22 - клавиша; 23 - фиксатор Рисунок 1.5 - Теодолит Т15

Мащенко Татьяна Владимировна

Соболева Галина Николаевна

Инженерная геодезия

Методические указания к лабораторным работам

«Устройство и поверки теодолитов» для студентов 1 курса строительного факультета специальностей 270102, 270115, 270106

Формат 60x94 1/16 Тираж 50 экз. 1,6 пл.

янская государственная инженерно-технологическая академия 241037, г.Брянск, пр. Станке Димитрова, 3, редакционно-издательский отдел. Подразделение оперативной печати. Подписано к печати ^ _____ 2007 г.