Геометрические условия основных осей теодолита

Лабораторная работа №1

Тема: Устройство теодолита. Измерение горизонтальных углов.

Цель: Изучить устройство теодолита. Научиться измерять горизонтальные углы.

Теодолит – геодезический прибор для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов посредством оптических систем, лимбов и отсчетных устройств.

Рис.1. Устройство теодолита 2Т 30П.

Основные части теодолита (на примере теодолита 2Т 30П): 1- фокусирующий винт трубы; 2 – кольцо для фокусировки сетки нитей; 3 – окуляр зрительной трубы; 4 – оптический визир; 5 – вертикальный круг; 6 – колонка; 7 – закрепительный винт лимба ГК; 8 – подставка; 9 – становой винт; 10 –горизонтальный круг; 11 – закрепительный винт алидады ГК; 12 – цилиндрический уровень при алидаде ГК; 13 – закрепительный винт трубы и ВК; 15 – наводящий винт трубы; 16 – наводящий винт алидады ГК; 17 – подставка; 18 – подъемные винты; 19 – наводящий винт лимба ГК; 20 – окуляр микроскопа для взятия отсчетов; 21 – крышка иллюминатора подсветки; 22 – объектив зрительной трубы.

Лимб –рабочая мера теодолита, которая представляет собой круг с делениями .

Алидада – это часть теодолита, на которой закреплены его вертикальная ось,

входящая в подставку , и другие детали, среди них: цилиндрический уровень и колонки.

Зрительная труба – приспособление, предназначенное для высокоточного визирования на удаленные точки (визирные цели) при измерениях углов и для обозначения вертикальной плоскости при вращении трубы вокруг ее горизонтальной оси.

Уровни – позволяют установить прибор в строго вертикальное положение. Существует две конструкции уровней: цилиндрический и круглый. Ось цилиндрического уровня – касательная к внутренней поверхности ампулы уровня в его нуль-пункте.

Ось круглого уровня – нормаль, проходящая через нуль-пункт 0, перпендикулярно к плоскости, касательной внутренней поверхности ампулы уровня в его нуль-пункте.

Нуль-пункт уровня – точка ампулы уровня или отсчет по шкале служащие исходными для определения наклона с помощью уровня

Трегер –Подставка с тремя подъёмными винтами и круглым уровнем (для горизонтирования теодолита)

Сетка нитей – представляет собой стеклянную пластинку, на которую гравировкой нанесены нити сетки. Она служит для точного наведения на наблюдаемый предмет. а также снабжена дальномерными нитями для измерения расстояния.

Биссектор – это два штриха сетки нити зрительной трубы которые используются для наведения на цель предмета.

Основные оси теодолита

1. Визирная ось (VV₁) – мнимая линия, соединяющая перекрестие сетки нитей и оптический центр объектива.

2. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга (UU₁) – это касательная к дуге продольного сечения внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте.

3. Ось вращения алидады горизонтального круга (II₁) – основная ось, около которой осуществляется поворот прибора в горизонтальной плоскости (вертикальная ось).

4. Ось вращения зрительной трубы теодолита (HH₁) – мнимая линия, вокруг которой вращается зрительная труба (горизонтальная ось).

Рис. 2 Основные оси теодолита

Геометрические условия основных осей теодолита

1. Ось цилиндрического уровня ии' горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора.

2. Визирная ось трубы VV' должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы НН'.

3. Ось вращения зрительной трубы HH' должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.

4. Вертикальный штрих сетки трубы должен быть параллеленвертикальной оси теодолита.

Приведение теодолита в рабочее положение:

1.Центрирование – установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла. Выполняется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира. Погрешность центрирования не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов.

2.Горизонтирование – приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение (установка цилиндрического уровня). Помещаем уровень по направлению 2-х подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводим пузырек на середину. Поворачиваем алидаду на 90⁰ и приводим пузырек на середину 3-им подъемным винтом (рис.3)

Рис.3 – Порядок действий при горизонтировании прибора

3.подготовка зрительной трубы для наблюдения:

- установка «по глазу» (добиваемся четкого изображения сетки нитей путем вращения окулярного кольца);

- установка по предмету (добиваемся четкого изображения наблюдаемого объекта (точки) путем вращения фокусирующего винта);

- устранение параллакса.

Измерение горизонтального угла.

а) При положении теодолита «круг лево» (КЛ) наводим трубу на правую (заднюю) точку А с помощью визирного приспособления (4), когда точка появляется в поле зрения трубы (14), закрепляем зажимные винты (11,13) и осуществляем точную наводку наводящими винтами (15,16);

б) По шкаловому микроскопу (20) снимаем отсчет (а) по ГК и записываем в журнал измерения горизонтальных углов(табл. 1 );

Рис.4. Отсчетное приспособление.

В поле зрения микроскопа видна шкала, размер которой соответствует цене деления лимба (для технических теодолитов – 60 минут). Шкала разделена на 12 частей (по 5'). В пределах шкалы виден индекс (штрих) с подписанным числом градусов, например: 134 по шкале ГК. Сначала записываем градусы, затем отсчитываем минуты от нулевого штриха до индекса, слева на право: 28'. Десятые доли минуты берутся на глаз с точностью до 0',5.

в) Открепляем зажимные винты (11,13), переводим трубу на правую (переднюю) точку С, закрепляем винты (11,13), доводим винтами (15,16);

г) Снимаем отсчет (с), записываем в таблицу 1;

д) Вычисляем значение измеряемого угла как разность правого (а) и левого (с) отсчетов:

βкл = a – c =186⁰52' - 106⁰55' = 79⁰57'

Если правый отсчет меньше левого, к нему следует прибавить 360⁰.

е) Открепляем винты (11,13), переводим трубу через зенит и повторяем измерения, теперь при положении «круг право» (КП), получаем:

βкп = a – c = 2⁰21' - 289⁰55' = 79⁰58'

ж) Если значенияβкли βкп отличаются не более чем на двойную точность отсчитывания (t=1'), вычисляем среднее значение угла:

з) Оформление работы производится в виде таблицы по приведенному ниже образцу.

Таблица 1

ЖУРНАЛ ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ

Дата _____________ Прибор: 2Т30П №________

№ станции	Круг	№ точки	Отсчет по горизонтальному кругу	Горизонтальный угол измерения	Среднее значение	Схема
В	КЛ	А	186° 52' (1)	79° 57' (3)	79° 57,5' (7)	А В С β
С	106° 55' (2)
КП	А	2° 21' (4)	79° 58' (6)
С	289° 55' (5)
С	КЛ	А	194° 11'	9° 58'	9° 59'
С	184° 13'
КП	А	14° 10'	10°
С	4° 10'