Устройство и принцип работы прибора 2Т30

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Курский государственный технический университет

Кафедра экспертизы и управления недвижимостью

УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА И РАБОТА С НИМ

Методические указания к лабораторным и самостоятельным работам по курсу “ Инженерная геодезия” для студентов строительных и горных специальностей

КУРСК 2003

Введение

Теодолит – геодезический прибор , предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Первоначально теодолиты выпускались с металлическими лимбами и назывались механическими. В настоящее время выпускаются оптические теодолиты со стеклянными лимбами.

По точности измерения углов оптические теодолиты делятся на высокоточные ОТ 02, Т 05, Т 1, точные Т2, Т5, технические Т15, Т30, 2Т30, 2Т30П.

Величина средней квадратической ошибки измерения горизонтального угла одним приемом в секундах отражается в маркировке прибора. Например, для теодолита Т30 она составляет 30 секунд.

Цель лабораторных работ.

Студент должен изучить устройство теодолитов Т30 и 2Т30 , изучить и уметь самостоятельно выполнять поверки теодолита, освоить способы измерения горизонтальных и вертикальных углов и уметь измерять вертикальные и горизонтальные углы теодолитом в полевых условиях

Устройство и принцип работы прибора 2Т30

Внешний вид теодолита при двух положениях вертикального круга приведен на Рис.1.

Наименование позиций для положения круг слева.

1- наводящий винт горизонтального круга ,

2- окуляр микроскопа,

3- зеркало подсветки,

4- вертикальный круг,

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,

12- подставка ( трегер ),

13- подъемный винт,

14- гильза,

15- основание,

16- крышка.

Рис.1 Внешний вид теодолита и схема его осей

Рис.2 Элементы измерительной системы

а- изображение сетки нитей, б- поле зрения микроскопа, в- штатив

г- окулярные насадки

Наименование позиций для положения круг справа.

1- кремальера,

2- закрепительный винт трубы,

3- коллиматорный визир,

4- колонка,

5- закрепительный винт лимба горизонтального круга,

6- гильза,

7- юстировочный винт уровня,

8- закрепительный винт алидады горизонтального круга,

9- уровень при алидаде.

Вертикальный и горизонтальный круги состоят из лимба и алидады.

Лимб - рабочая мера прибора в виде круговой шкалы. Цена деления шкалы 1 градус.

Алидада – часть прибора, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства.

Зрительная труба – визирное устройство прибора, содержащее объектив, окуляр и сетку нитей.

Сетка нитей ( рис.2а)- система штрихов, расположенных в плоскости изображения, даваемого объективом зрительной трубы. Основные штрихи – штрихи сетки нитей зрительной трубы, предназначенные для наведения трубы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Биссектор – два штриха сетки нитей используемые совместно для наведения на визирную цель. Перекрестье сетки - точка пересечения основных штрихов сетки нитей или осей заменяющих их биссекторов. Дальномерные штрихи - штрихи сетки нитей, предназначенные для определения расстояний по рейке.

Подставка (трегер) – нижняя часть прибора, служащая для его установки и горизонтирования.

Колонка – стойка, несущая горизонтальную ось прибора.

Уровень – устройство, служащее для определения положения прибора и его отдельных узлов относительно отвесной линии.

Коллиматорный визир 3 (рис.1) предназначен для грубой наводки на цель. При пользовании визиром глаз должен быть на расстоянии 25…30 сантиметров от него. Закрепительные винты 2 и 8 при этом должны находиться в открепленном состоянии.

Точное наведение зрительной трубы на предмет в горизонтальной плоскости осуществляется наводящим винтом 11 после закрепления алидады винтом 8, в вертикальной плоскости – наводящим винтом 10 после закрепления винтом 2. Перекрестье сетки нитей должно быть строго совмещено с центром визирной цели. Зрительная труба обоими концами переводится через зенит и фокусируется вращением кремальеры 1. Окуляр устанавливается по глазу вращением диоптрийного кольца до появления четкого изображения штрихов сетки нитей.

Теодолит (плоскость горизонтального круга) горизонтируется по уровню 9 вращением подъемных винтов 13 (КЛ) подставки. Для этого ось цилиндрического уровня устанавливается параллельно линии двух подъемных винтов. Вращая подъемные винты, навстречу друг другу выводят пузырек в нульпункт. Затем, вращая прибор вокруг вертикальной оси, поворачивают на 90 градусов к исходному направлению. Действуя третьим подъемным винтом, пузырек уровня вновь приводят в нульпункт. Для контроля действия можно повторить. Координация действий упростится, если помнить, что пузырек уровня следует по направлению движения правого указательного пальца руки при вращении подъемных винтов.

Теодолит имеет два круга - вертикальный и горизонтальный. Изображение штрихов и цифр обоих кругов передается в поле зрения микроскопа (рис.2,б), окуляр 2 которого устанавливают по глазу до появления четкого изображения шкал вращением диоптрийного кольца. Поворотом и наклоном зеркала 3 достигается оптимальное освещение поля зрения.

Произвести отсчет по шкале это значит - определить положение индекса (индексов) относительно делений шкалы. В шкаловых микроскопах имеется два либо три индекса. Так, например, для шкалы лимба горизонтального круга это «0» шкалы алидады. Для шкалы лимба вертикального круга это «0» и «-0» шкалы алидады. Для шкалы алидады индексом служит градусное деление лимба. В соответствии с этим по шкалам Рис.2,б можно прочитать.

Горизонтальный круг 125 градусов 05,5 минуты.

Вертикальный круг минус 0 градусов 26 минут.

При транспортировании отверстие в основании закрывается крышкой 16, свинчиваемой с бобышки. Уровень 6 при трубе служит для установки визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение при выполнении геометрического нивелирования.

Штатив (рис.2,в) служит для установки теодолита над точкой местности - вершиной измеряемого угла. Ножки 3 штатива шарнирно соединены с головкой 1. Болтами 2 регулируется их вращение в шарнирах. Высоту штатива изменяют выдвижением ножек, после чего их закрепляют винтами 4. Наконечники ножек углубляют в грунт, нажимая ногой на их упоры.

Теодолит устанавливают на плоскость головки и закрепляют становым винтом 7. На крючок внутри винта подвешивают нитяный отвес.

Для удобства наблюдения предметов, расположенных под углами более 45 градусов к горизонту, и центрирования теодолита над точкой с помощью зрительной трубы применяют окулярные насадки, надеваемые на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа (рис.2г). Окулярная насадка представляет собой призму, изменяющую направление визирной оси на 80 градусов. Призма заключена в оправу, свободно вращающуюся в обойме. Насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на Солнце.

Вертикальная ось теодолита полая, а основание в центре имеет отверстие, что позволяет центрировать теодолит над точкой местности с помощью зрительной трубы, установленной в надир.

Поверки прибора

У теодолита различают следующие основные оси.

Z – Z1 вертикальная ось или ось вращения алидады

горизонтального круга.

T - T1 горизонтальная ось или ось вращения зрительной

трубы прибора в вертикальной плоскости.

V - V1 визирная ось, то есть прямая, соединяющая заднюю

главную точку объектива зрительной трубы с

перекрестием сетки нитей.

U – U1 ось цилиндрического уровня, то есть прямая,

проходящая через нульпункт уровня и касательная к

дуге продольного сечения ампулы.

Взаимное расположение осей теодолита под воздействием различных факторов может изменяться. Проверка взаимного положения осей прибора и приведение их в требуемое соответствие называется ПОВЕРКОЙ.

Для успешной работы с прибором выполняют пять основных поверок

2.1 . Поверка цилиндрического уровня

Требуемое условие. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна основной оси прибора.

Проверка условия. Считая уровень поверенным, приводят плоскость лимба в горизонтальное положение. Устанавливают ось цилиндрического уровня параллельно линии двух подъемных винтов и выводят пузырек уровня в нульпункт. Затем, вращая прибор вокруг вертикальной оси, поворачивают на 180 градусов к исходному направлению и проверяют положение пузырька уровня.

Порядок исправления. Действуя исправительными винтами цилиндрического уровня, возвращают пузырек в сторону нульпункта на половину дуги смещения. Для контроля действия повторяют.

2.2 . Поверка визирной оси (первая)

Контроль коллимационной ошибки.

Требуемое условие. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси вращения.

Проверка условия. Выбирают удаленную, хорошо различимую визирную цель. Выполняют визирование на эту цель при двух положениях вертикального круга. Записывают отсчеты по горизонтальному кругу КЛ и КП. Величина коллимационной ошибки вычисляется в виде

С = ( КЛ - КП +или – 180 )/2 . ( 1 )

Если вычисленное значение коллимационной ошибки превышает двойную точность считывания, то следует исправить положение сетки нитей в горизонтальном направлении.

Порядок исправления. Вычисляют исправленный отсчет по шкале горизонтального круга КП*. С помощью наводящего винта алидады на шкале горизонтального круга устанавливается исправленный отсчет КП*. Перекрестье сетки нитей при этом займет положение рядом с визирной целью. Действуя горизонтальными исправительными винтами сетки нитей, совмещают перекрестье сетки нитей с визирной целью. Для контроля все действия повторяют.

2.3 . Поверка визирной оси (вторая)

Контроль места нуля.

Место нуля это отсчет по шкале вертикального круга в том случае, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек цилиндрического уровня находится в нульпункте. Требуемое условие. Место нуля должно быть близко к нулю.

Проверка условия. Выбирают удаленную, хорошо различимую цель. Выполняют визирование на эту цель при двух положениях круга. Записывают отсчеты по шкале вертикального круга. Величина места нуля вычисляется по формуле

MO = ( L + R + 180*k)/2 , ( 2 ).

где L - отсчет при круге слева,

R - отсчет при круге справа,

k=0 при секторной оцифровке круга, иначе k=1 и следует соблюдать правило, что в формуле (2) к отсчетам менее 90 градусов прибавлять 360.

Порядок исправления. Если МО превышает двойную точность считывания, то произвести юстировку. Вычислить исправленный отсчет при круге слева по формуле

L* = L –MO . ( 3 )

Действуя наводящим винтом трубы установить на шкале вертикального круга исправленный отсчет. Перекрестье сетки нитей при этом расположится рядом с визирной целью. Действуя вертикальными исправительными винтами сетки нитей, следует совместить перекрестье сетки нитей с визирной целью.

Поиск по сайту: