Виходячи з принципової схеми кутових вимірювань, теодоліт має такі
геометричні елементи:
- вертикальну вісь обертання ( ZZ );
- вісь візування ( VV );
- горизонтальну вісь обертання зорової труби ( HH );
- площину горизонтального кутомірного круга ( ГК );
- площину вертикального кутомірного круга ( ВК ).
Рис. 2. Елементи побудови теодоліта та поле зору теодоліта Т 30.
Для теодоліта 2Т30 застосовано шкаповий мікроскоп. На рис. 3 зображено поле зору мікроскопа при крузі справа (а) і крузі зліва (б).
|
Відліки за шкалами знімають з точністю до 0,1 поділки, що становить 0,5'. Слід зауважити, що відліки з вертикального круга знімають так само, як і з горизонтального. В залежності від знаку кута нахилу необхідно використовувати різні шкали, які мають відповідне оцифрування. Наприклад, на рис. 3,а відлік за вертикальним кругом (КП) буде: - 3° 22,0'; а на (3,6) при КЛ: +3° 22,0'. Для встановлення теодоліта в робоче положення необхідно: закріпити його на штативі; встановити над точкою, з якої необхідно виміряти кут; виконати центрування; привести вісь обертання теодоліта у вертикальне положення; встановити чітке зображення візирної сітки зорової труби; навести на предмет і добитися чіткого його зображення.
Теодоліт встановлюють над вершиною кута так, щоб головка штатива була наближено горизонтальна, а висок знаходився над кілочком, який позначує вершину кута. Ніжки штатива встановлюють в грунт, натиснувши ногою на металеві наконечники. Переконавшись у стійкості приладу, необхідно ослабити становий гвинт і виконати більш точне центрування, переміщуючи тедоліт на головці штатива. Далі піднімальними гвинтами прилад приводять в горизонтальне положення. Спочатку встановлюють рівень горизонтального круга вздовж двох піднімальних гвинтів і приводять його бульбашку на середину. Потім, повернувши алідаду на 90° вздовж третього гвинта, також приводять бульбашку в нуль-гіункт. Центрування приладу та приведення його у вертикальне положення перевіряють ще раз. За допомогою окулярної трубочки приводять чітке зображення сітки ниток і наводять на предмет, добиваючись його чіткого зображення за допомогою гвинта кремальєри. Після виконання таких дій прилад готовий до роботи.
Вказані геометричні елементи теодоліта повинні розміщуватися паралельно або перпендикулярно відносно іншого так, щоб це забезпечувало математичні умови принципу кутових вимірювань.
Теодоліт під час кутових вимірювань, як правило, встановлюється на штативі 1 (рис. 2), який складається з металевої верхньої частини - головки і трьох розсувних змінної довжини ніжок 2. Становим гвинтом 3 теодоліт прикріплюється до головки штатива. На гвинті є центрований гачок 4, до якого підвішується нитковий висок. За допомогою виска центрують теодоліт над вершиною вимірюваного кута.
Вісь обертання ZZ теодоліта встановлюється у прямовисне положення за циліндричним рівнем 5 (LL - вісь рівня) за допомогою трьох підйомних гвинтів 6 підставки теодоліта 7 (нижня частина теодоліта). Горизонтальний кутомірний круг називається лімбом, він розміщується в площині ГК, яка стає горизонтальною при прямовисному положенні осі ZZ.
Візування на точки здійснюється зоровою трубою 8, яка обертається навколо горизонтальної осі , втулки якої розміщені в колонках 9 укріплених на алідаді. Для точного наведення і фіксування осі візування труба має закріпний 10 і навідний 11 гвинти.
Вертикальний кутомірний круг 12 розміщений у площині ВК на одному з кінців осі. Він теж складається з лімба та алідади.
При вимірюванні кута 
(рис. 1 a) обертанням алідади теодоліта і зорової труби послідовно наводять вісь візування на точки A і C місцевості, при цьому колімаційна площина послідовно проходить через сторони ВА і ВС вимірюваного кута. При кожному суміщенні осі візування з вершиною кута беруть відліки за поділками лімба горизонтального круга за допомогою відлікового мікроскопа 13 (рис. 3).
Теодоліти поділяють на класи відповідно до середньої квадратичної похибки виміру кута одним прийомом. Теодоліт 2Т30дозволяє виміряти кут одним прийомом з похибкою 30'' (табл. 1).
| Таблиця 1 Основні технічні характеристики теодолітів серії Т30 | |||
| Технічні характеристики | Назва теодоліта | ||
| Т30 | 2Т30П | 2Т30М | |
| Середня квадратична похибка вимірювання одним прийомом, сек | |||
| горизонтального кута | |||
| вертикального кута | |||
| Збільшення зорової труби, крат | |||
| Світловий діаметр об’єктива, мм | |||
| Найменша віддаль візування, м | 1.2 | 1.0 | 1.0 |
| Діаметр горизонтального / вертикального круга, мм | 72/72 | 72/72 | 72/72 |
| Ціна поділки лімба | 10'/10' | 1°/1° | 1°/1° |
| Ціна поділки шкал мікроскопа | - | 5' | 1' |
| Ціна поділки рівня, сек | |||
| на алідаді горизонтального круга | |||
| на зоровій трубі | |||
| Висота теодоліта, мм | |||
| загальна | |||
| від горизонтальної вісі | |||
| Маса, кг | |||
| теодоліта | 2.2 | 2.2 | 3.0 |
| футляра | 1.0 | 1.3 | 3.5 |
2.Як видно з представлених дних теодоліт побудований за визначеною геометричною схемою і тому повинен відповідати певним вимогам з взаємного розташування осей, окремих частин і елементів. Тому виконуються необхідні операції з контролю дотримання геометричних умов. Комплекс таких операцій називається перевірками теодоліта. У відповідності з "Інструкцією на методи і засоби перевірки теодолітів в експлуатації " повинні виконуватися операції , наведені у табл. 2.
Перевірку зовнішнього стану і комплектності теодоліта проводять візуальним оглядом. Теодоліт повинен відповідати таким основним вимогам:
а) комплектність приладу повинна відповідати паспортним даним, вимогам ГОСТ 10529-86 і технічній нормативній документації;
б) прилад і футляр не повинні мати механічних пошкоджень, слідів корозії та інших дефектів, які ускладнять роботу з ним;
в) теодоліт повинен мати якісну оптичну систему: чисті поля зору зорової труби і відлікового мікроскопа.
| Таблиця 2 Перелік перевірок теодолітів серії Т30 | |
| № пор. | Операції перевірок |
| Перевірка зовнішнього стану і комплектності | |
| Перевірка працездатності теодоліта | |
| Перевірка установочного рівня | |
| Перевірка правильності установки сітки ниток зорової труби | |
| Перевірка положення колімаційної площини | |
| Перевірка положення горизонтальної осі теодоліта | |
| Перевірка місця нуля вертикального круга | |
| Визначення ексцентриситету вертикального круга | |
| Перевірка зсуву візирної осі при перефокусуванні | |
| Визначення середньої квадратичної похибки вимірювання горизонтального і вертикального кутів |
Перевірку працездатності теодоліта виконують випробуванням, звертаючи увагу на:
а) працездатність замків, які фіксують прилад у футлярі;
б) працездатність установочних пристроїв, плавність обертання всіх рухомих елементів приладу.
Виводять навідні гвинти лімба, алідади та вертикального круга у середнє положення.
Перевірку вісі циліндричного рівня горизонтального круга. Вісь циліндричного рівня (UU1) горизонтального круга повинна бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта (ZZ1) (рис. 4).
Виконання перевірки. Встановлюють теодоліт в робоче положення. Розташовують циліндричний рівень на горизонтальному крузі за напрямком двох піднімальних гвинтів і, обертаючи їх в різні сторони, приводять бульбашку рівня на середину (рис. 5, 1 положення). Після цього обертають горизонтальний круг на 180°. Якщо бульбашка рівня змістилась від нуль-пункта не більше однієї поділки, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстирування (рис. 5, 2 положення).
Юстирування. За станом циліндричного рівня (рис.40, 2 положення) за допомогою шпильки обертають виправний його гвинт так, щоб бульбашка повернулась до нуль-пункту на половину дуги відхилення. Після цього перевірку повторюють, аби переконатися, що умова виконується. (рис. 3)
|
Рис. 5. Положення циліндричного рівня 
Рис. 4. Осі теодоліта.
Перевірка візирної всі труби теодоліта.Візирна вісь зорової труби (MM1) повинна бути перпендикулярною до осі обертання труби (НН1) (рис. 2, 4).
Виконання перевірки. На місцевості вибирають далеку точку, яку добре видно і наводять на неї зорову трубу при КП. Знімають відлік з горизонтального круга КП1. Після цього відкріплюють закріпні гвинти алідади горизонтального круга та зорової труби, переводять трубу через зеніт і при КЛ наводять її на ту ж саму точку, що і при КП1. З горизонтального круга знімають відлік КЛ1. Для теодолітів Т30 і 2Т30 повторюють наведення на цю ж точку і знімають відліки КЛ2 і КП2. При цьому горизонтальний круг відкріплюють у підставці і обертають його приблизно на 180°.
За отриманими відліками з горизонтального круга обчислюють колімаційну помилку за формулою:
Якщо с< 1’, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстирування.
Юстирування. Обчислюють відлік за горизонтальним кругом, коли візирна вісь зорової труби перпендикулярна до осі її обертання, за формулою
або
За станом зорової труби, наведеної на вибрану точку, і відліком, рівним КЛ2 (або КП1), знімають ковпачок в окулярній частині труби, який закриває доступ до виправних гвинтів візирної сітки. Обертають навідний гвинт алідади горизонтального круга і встановлюють відлік КЛ0 (або КП0). В цьому випадку центр візирної сітки зійде з точки. Обертаючи по черзі правий і лівий виправні гвинти (один відкручують, а другий закручують за допомогою шпильки) пересувають пластинку з візирною сіткою так, щоб центр візирної сітки співпав з зображенням предмету. Виконання перевірки повторюють.
Перевірка вертикальної нитки візирної туби.Вертикальна нитка візирної сітки зорової труби повинна бути перпендикулярною до осі обертання труби.
Виконання перевірки. Приводять вертикальну вісь приладу в прямовисне положення і наводять центр візирної сітки на нитку закріпленого в 5-10 м від приладу виска. Якщо при підніманні і опусканні труби вертикальна нитка співпадає з лінією виска, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстирування.
Юстирування. Відкручують ковпачок в окулярній частині зорової труби і відпускають чотири гвинти, за допомогою яких кріпиться окуляр до труби. Після цього повертають діафрагму так, щоб вертикальна нитка співпала з лінією виска. Далі закріплюють гвинти.
Перевірка вісі обертаня зорової труби. Вісь обертання зорової труби (НН1) повинна бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта (рис. 2, 4).
Виконання перевірки. На відстані від стіни будинку 20-30 м встановлюють теодоліт. Встановлюють його в робоче положення і наводять центр візирної сітки на точку, яка розташована в верхній частині стіни. За допомогою зорової труби теодоліта проектують точку вниз на висоту приладу і позначують на стіні її проекцію. Після цього переводять трубу через зеніт і при другому положенні круга таким же способом одержують другу проекцію. Якщо обидві точки знаходяться в межах бісектору ниток, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстирування тільки в спеціальних майстернях.
Практичні завдання:
Завдання 1. Пронумерувати і записати деталі та частини теодоліта 2Т30, зображеного на рис. 6, 7.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Завдання 2: Виконати перевірки теодоліта 2Т30.
1. Перевірка циліндричного рівня на алідаді горизонтального круга
(допуск - відхилення бульбашки рівня не повинно перевищувати 1-єї поділки )
· умова перевірки: Вісь циліндричного рівня повинна бути перпендикулярна