Тема: Устройство теодолитов. Измерение горизонтального

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2

и вертикального углов теодолитом (6 часов)

Приборы и принадлежности: теодолит технический 2Т30М (2Т30, Т30), штатив, отвес ОР-3.

Для выполнения работы ознакомьтесь с устройством теодолита:

ТЕОДОЛИТ – геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также для измерения наклонных длин при помощи нитяного дальномера.

Теодолит состоит из следующих основных частей: горизонтального и вертикального кругов, состоящих из лимба и алидады; зрительной трубы; подставки с тремя подъемными винтами.

Теодолит технический оптический маркшейдерский 2Т30М представляет собой теодолит повторительного типа со шкаловым отсчетным микроскопом (рис. 3.1).

В отличие от теодолитов Т30 и 2Т30 у теодолитов 2Т30М закрепительный и наводящий винты лимба горизонтального круга отсутствуют, их роль выполняет фиксатор лимба.

Угломерные круги теодолита (горизонтальный и вертикальный) состоят из двух основных частей: лимба и алидады. ЛИМБ представляет собой стеклянное кольцо, на котором при помощи делительной машины нанесены штрихи через 10, надписи которых возрастают по ходу часовой стрелки. Величина дуги лимба между двумя ближайшими штрихами называется ЦЕНОЙ ДЕЛЕНИЯ лимба. Роль АЛИДАДЫ в современных оптических теодолитах выполняют специальные оптические системы, являющиеся отсчетными устройствами. Алидада может вращаться вокруг своей оси совместно с верхней частью теодолита относительно неподвижного лимба (при этом отсчет по горизонтальному кругу изменяется). Если алидада вращается совместно с лимбом (закрепительный винт алидады закреплен, а лимба – откреплен), отсчет по горизонтальному кругу остается неизменным.

Рисунок 3.1 – Теодолит 2Т30М

Теодолит 2Т30 (рис.3.2) является малогабаритным повторительным теодолитом со штриховым отсчетным микроскопом.

Отсчетом 03 Tm0 gпо угломерному кругу называется угловая величина дуги между нулевым штрихом лимба и индексом алидады.В современных оптических теодолитах технической точности в качестве отсчетных устройств применяются штриховые и шкаловые микроскопы(рис. 3.3).

Рисунок 3.2 – Теодолит 2Т30.

где - 1 – наводящий винт лимба горизонтального круга; 2 – окуляр мик-

роскопа 3 – зеркало подсветки; 4 – боковая крышка 5- посадочный

паз для буссоли; 6- уровень при трубе; 7 – юстировочная гайка; 8-

колпачок; 9- диоптрийное кольцо окуляра; 10 – наводящий винт

трубы; 11 – наводящий винт алидады гор. круга; 12 – подставка;

13 – подъемные винты; 14 – втулка; 15 – основание; 16 – крышка.

Зрительная труба теодолита (рис 3.4) состоит из объектива 1, окуляра 2, фокусирующей линзы 3, перемещаемой внутри трубы вращением кремальеры резкости 4 и сетки нитей 5.

Сетка нитей представляет собой систему штрихов, которые расположены в плоскости изображения, даваемого объективом зрительной трубы.

где а – шкала микроскопа теодолита 2Т30М;

отсчет по ГК 174055’00”; отсчет по ВК 1005’00”;

б – штрихового микроскопа теодолита Т30:

отсчет по ГК 70004’; отсчет по ВК 358048’;

в – шкала микроскопа теодолита 2Т30:

отсчет по ГК 125006’; отсчет по ВК -0027’.

Рисунок 3.3 – Поле зрения.

Рисунок 3.4 - Зрительная труба.

Мнимая линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей, называется ВИЗИРНОЙ ОСЬЮ зрительной трубы. Линия, проходящая через оптические центры объектива и окуляра, называется ОПТИЧЕСКОЙ ОСЬЮ зрительной трубы. Для приведения вертикальной оси теодолита в отвесное положение применяется цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга, представляющий собой стеклянную ампулу, заполненную серным эфиром. На поверхности ампулы нанесены деления через 2 мм. Касательная к средней точке шкалы уровня в нуль-пункте называется ОСЬЮ УРОВНЯ.

ЗАДАЧА 1. Установите теодолит в рабочее положение над вершиной измеряемого угла, указанного преподавателем.

Установка теодолита в рабочее положение включает в себя центрирование его над точкой, горизонтирование лимба и установку зрительной трубы для наблюдений.

ЦЕНТРИРОВАНИЕМ называется совмещение центра лимба горизонтального круга с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла. Центрирование технических теодолитов выполняется при помощи нитяного отвеса.

Установите штатив над вершиной измеряемого угла так, чтобы головка штатива была примерно горизонтальная. Установите теодолит на штатив и прикрепите его становым винтом.

Установите уровень теодолита параллельно любым двум подъемным винтам, вращая эти винты одновременно и в разные стороны, приведите пузырек уровня на середину. Поверните теодолит на 900 по направлению к третьему подъемному винту и, вращая этот винт, приведите пузырек на сере-

дину. Для контроля поверните теодолит на произвольный угол – отклонения пузырька не должны превышать половины деления шкалы уровня.

П о м н и т е! Поворачивать теодолит, наклонять зрительную трубу разрешается только при открепленных закрепительных винтах во избежание поломки приборов.

Подвесьте к становому винту штатива отвес, слегка открепите становой винт и перемещайте теодолит по головке штатива до тех пор, пока острие отвеса не совпадет с вершиной измеряемого угла. Погрешность центрирования не должна превышать 2-3 мм. Убедившись, что пузырек уровня остался на середине (в противном случае повторите горизонтирование заново), закрепите теодолит становым винтом. Установка зрительной трубы для наблюдений включает установку четкого изображения сетки нитей зрительной трубы, шкалы отсчетного микроскопа и фокусировку трубы по наблюдаемой цели.

ЗАДАЧА2. Выполните поверки теодолита.

Перед началом измерений теодолит тщательно осмотрите и проверьте, обратите внимание на состояние и работу всех винтов прибора. Вращение лимба, алидады и винтов должно быть плавным, изображение делений шкал и сетки нитей должны быть четкими.

Поверка оси цилиндрического уровня. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора. Установите горизонтальный круг теодолита в горизонтальное положение. Для этого уровень расположите вдоль двух подъемных

винтов и вращением их в разные стороны приведите пузырек уровня на середину. Установите уровень по направлению третьего подъемного винта и, вращая его, приведите пузырек на середину. Установите уровень в первоначальное положение и приведите пузырек на середину.

Поверните алидаду на 1800. При отклонении пузырька от середины более чем на одно деление исправьте положение оси уровня. Действуя исправительными винтами уровня, переместите пузырек к серединет на половину дуги отклонения. На вторую половину переместите пузырек подъемными винтами. Поверку повторите до соблюдения условия.

Поверка сетки нитей. Одна из нитей должна быть горизонтальна, а другая - вертикальна.

Установите теодолит в рабочее положение. На расстоянии 5 - 10 м подвесьте отвес и наведите перекрестие сетки на нить отвеса. Условие выполнено, если вертикальная нить сетки совпадает с нитью отвеса. В противном случае поверните сетку нитей, ослабив для этого закрепительные винты окуляра.После исправления поверку повторите.

Поверка визирной оси трубы. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы. Неперпендикулярность осей вызывает коллимационную ошибку С. Для её определения установите теодолит в рабочее положение по выверенному уровню. Выберите на местности удаленную точку, расположенную примерно на уровне вращения трубы. Наведите перекрестие сетки нитей на точку и возьмите отсчет по горизонтальному кругу при «круге лево» (КЛ), а затем при «круге право» (КП).

Если коллимационная ошибка С = (КЛ – КП ± 1800) / 2 > 1′,

то средний отсчет КП* = (КП + КЛ ± 1800) / 2 установите на лимбе горизонтального круга и боковыми исправительными винтами сетки нитей совместите перекрестие нитей с изображением точки визирования.Поверку повторите до соблюдения условия С < 1′..

Например, при выполнении поверки получены отсчеты КЛ+28024,4′;

КЛ = 208018,6′. Тогда С = (28024,4′ - 208018,6′ + 1800) / 2 = +5,8′ / 2 =

= +2,9′ > 1′; КП* = (208018,6′ + 28024,4′ + 1800) / 2 = 208021,5′.

Определение "места нуля" вертикального круга. "Место нуля" (МО) вертикального круга должно быть постоянным и близким к нулю.

"Местом нуля" называется отсчет по вертикальному кругу при го-

ризонтальном положении визирной оси зрительной трубы.

Приведите теодолит в рабочее положение. Наведите перекрестие сетки

нитей на хорошо видимую жесткую точку при "круге лево" и возьмите от-

счет (КЛ) по вертикальному кругу, а затем при «круге право» – (КП). Вычислите «место нуля» по формуле МО = (КЛ + КП – 1800) / 2. Если МО > 1′,

то установите при «круге лево» на вертикальном круге отсчет КЛ* =КЛ – МО и совместите вертикальными исправительными винтами сетки нитей её перекрестие с изображением точки.

Например, при выполнении поверки получены отсчеты по вертикальному кругу:

КЛ = 5044,2′; КП = 174018,2′. Тогда МО = (5044,2′ + 174018,2′ -

1800) / 2 = +1,2′; КЛ* = 5044,2′ - 1,2′ = 5043,0′.

После исправления МО повторите поверку визирной оси.

ЗАДАЧА 3. Измерьте горизонтальный угол способом приемов.

Способ ПРИЕМОВ заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, двумя полуприемами при положении вертикального круга теодолита слева от визирной оси (КЛ) и справа (КП). Измерение угла начинается с полуприема "круг лево" (КЛ).

Установите предварительно поверенный теодолит над вершиной измеряемого угла и приведите его в рабочее положение. Открепите закрепительный винт алидады горизонтального круга и при

помощи оптического визира наведите грубо зрительную трубу теодолита на правую (заднюю) точку

Вращением окуляра установите четкое изображение сетки нитей зрительной трубы, вращением кремальеры – четкое изображение визирной цели (точки 1).

Точное наведение на точку 1 перекрестием сетки нитей выполните при помощи наводящих винтов, закрепив закрепительные.

β = α – b β = α + 3600 – b

Возьмите отсчет α по шкале горизонтального круга и запишите в журнал измерения горизонтальных углов (табл. 3.1). Открепите закрепительные винты, наведите зрительную трубу на левую (переднюю) точку 3. Возьмите отсчет b и запишите в журнал. Значение измеренного, правого по ходу, горизонтального угла, измеренного одним полуприемом (при КЛ), определяется как разность отсчетов.

ΒКЛ = α – b, (3.1)

где а – отсчет на правую (заднюю) точку;

b – отсчет на левую (переднюю) точку.

Если отсчет на правую (заднюю) точку меньше отсчета на левую (переднюю) точку, то при вычислении угла к отсчету на правую (заднюю) точкуприбавляют 3600.

Вычисленную величину горизонтального угла запишите в журнал измерений (табл. 3.1).

Выполненные действия составляют один полуприем. Переведите зрительную трубу через зенит и выполните аналогично второй полуприем (при"круге право" (КП).

Расхождение между значениями угла, измеренного двумя полуприемами, не должно превышать 1′ - двойной точности отсчетного устройства.

Если расхождение допустимо, то за окончательный результат принимается среднее значение угла

β СР = β КЛ + β КП/2 (3.2)

Таблица 3.1 –Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов.

Дата ____________ Теодолит 2Т30М №_________

ЗАДАЧА 5. Измерьте вертикальный угол.

Установите теодолит в рабочее положение. При «круге лево» перекрестие сетки нитей зрительной трубы наведите на заданную жесткую точку и возьмите отсчет по шкале вертикального круга КЛ. Поверните трубу через зенит и повторите измерения при «круге право». Вычислите вертикальный угол по формуле:

ν = КЛ ± 180 – КП/2 = КЛ – МО = МО - КП. (3.3)

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Каково назначение теодолита?

2.Перечислите основные части теодолита.

3.Как привести теодолит в рабочее положение?

4. Назовите основные части зрительной трубы теодолита.

5.Как измерить горизонтальный угол полным приемом?

6.В чем заключается контроль при измерении горизонтального угла полным

приемом?

7.Как измеряют вертикальный угол?

8.Перечислите поверки теодолита.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: