Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України
Харківський коледж будівництва архітектури та дизайну
Методичні вказівки на виконання лабораторних робіт
тема: „Теодоліт, його устрій, повірки
інструмента і виконання вимірів."
ХАРКІВ
КУТОВІ ВИМІРЮВАННЯ
Робота 1. БУДОВА ТЕОДОЛІТА
Мета- вивчити будову теодоліта, відлікових пристроїв, навчитися брати відліки та установлювати теодоліт в робоче положення. Матеріальне забезпечення: теодоліт, штатив, нитяний висок,
віха.
Короткі пояснення
Теодоліт - це кутомірний прилад для вимірювання та побудови на місцевості горизонтальних та вертикальних кутів, а також для вирішення інших завдань: визначення напрямку магнітного меридіана за допомогою бусолі, вимірювання відстаней нитковим далекоміром на ін.
І. Детальна будова теодоліта наведена на мал. 1, де прийняті такі позначення: -
- штатив /тринога/, на який установлюється теодоліт;
- становий гвинт, яким теодоліт кріпиться на штативі;
- виделка з гачком для виска;
- підіймальні гвинти для установлення в нуль-пункт бульбаш-
ки циліндричного рівня ІЗ;
5 - тригерна підставка;
6,7 - закріпний та навідний гвинти лімба відповідно;
8,9 - горизонтальний круг /для вимірювання горизонтальних
кутів/ окладається з лімба 8 /скляний круг, проградуйований від 0° до 360°/ та алідади 9; 10,11 - закріпний та навідний гвинти лімба алідади відповідно;
- підставки зорової труби;
- циліндричний рівень;
- виправні гвинти циліндричного рівня;
- зорова труба для Наведення /візування/ на місцеві пред-
мети;
- об'єктив;
- дзеркало для підсвітки шкал відлікових пристроїв;
- навідний гвинт зорової труби;
- фокусуюча система лінз;
- кремальера для фокусування зображення;
- вісь обертання зорової труби;
- закріпний гвинт зорової труби;
- вертикальний круг /для вимірювання вертикальних кутів/
- оптичний мікроскоп;
- сітка ниток;
- виправні гвинти сітки ниток;
27 - окуляр;
28 - відліковий мікроскоп.
Осі теодоліта:
ZZ1- вертикальна вісь обертання /головна вісь/;
НН1- горизонтальна вісь;
UUt - вісь циліндричного рівня горизонтального круга;
VV1- візирна вісь зорової труби.
Примітки: 1. Візирна вісь труби - умовна пряма, шо проходить через центр сітки ниток та центр об'ектива;
2. Зорова труба, обертаючись навколо осі, описує вертикальну площину, яку називають колімаційною.
3. Обертання труби навколо осі HH1 на 180° називають переведенням її через зеніт.
4. При вимірюванні вертикальний круг може розмішуватись праворуч або ліворуч від труби, якщо дивитися з боку окуляра: перше положення називаєтеся "круг праворуч" /КП/, друге - "круг ліворуч"
/КЛ/.
Теодоліти різняться за точністю вимірювання, матеріалом виготовлення кругів, конструктивними особливостями приладів, призначенням і відповідно до ДЕСТ 10529-86 діляться на три типи залежно від середньої Квадратичної похибки вимірювання кутів:
технічні - Т 15,Т ЗО /± І5, ± 30;
точні - Т 2, Т 5 /± 2, ±5;
високоточні - Т 0,5, Т 1 /± 0,5, ±1.
Шифр теодоліта складається з літери "Т" та числа, що відповідає величині середньої квадратичної похибки вимірювання кута одним прийомом.
2. Порядок встановлення теодоліта в робоче положення
1) Становим гвинтом закріпити теодоліт на штативі.
2) Установити теодоліт над точкою і відцентрувати його, тобто сумістити вістря виска, підвішеного на гачок станового гвинта, з точкою. Для цього необхідно ослаблити становий гвинт і перемістити теодоліт на голівці штатива до суміщення вістря виска з точкою, а потім становий гвинт закріпити.
З) Здійснити горизонтування лімба: перевірений рівень горизонтального круга встановити за напрямом двох підіймальних гвинтів і, обертаючи їх в протилежні сторони, установити бульбашку рівня в нуль-пункт. Потім повернути рівень на 90° і, Діючи третім підіймальним гвинтом, також поставити бульбашку рівня в нульпункт.
Ці дії повторюють, поки при обертанні теодоліта навколо осі ZZ1 бульбашка не буде відхилятися від нуль-пункту не більше ніж на одну поділку.
4) Навести трубу теодоліта на світлий фон. Обертанням окулярної трубочки добитися чіткого зображення сітки ниток в полі зору труби, тобто, установити II по оку.
5) Установити трубу по предмету: навести трубу на предмет і повертанням кремальєри добитися чіткого зображення предмета в полі зору труби.
3. Відлікові пристрої
У сучасних оптичних теодолітах для відрахування поділок лімба використовують штрихові, шкалові мікроскопи та оптичні мікрометри / мал.2.
мал.2. Відлікові пристрої: а - штриховий мікроскоп; б - шкаловий мікроскоп; в - оптичний мікроскоп.
Штриховий мікроскоп: в полі зору відлікового мікроскопа видно поділки лімбів горизонтального /Г/ і вертикального /В/ кругів, а також штрих мікроскопа. Ціна поділок лімбів - 10
Відлік беруть по штриху. Мінути оцінюють на око. Точність відліку - ЗО" . Наприклад, відлік, показаний на мал. 2а, по горизонтальному кругу становить 12°46', вертикальному - 358°46С
Шкаловий мікроскоп: ціна поділки лімба - 1°. Відлікова шка-.ла /алідада/ в градусній мірі таюж дорівнює 1° і розбита напевну кількість частин /6, 12, 60/. Тоді ціна поділки відлікової шкали відповідно дорівнює 10’, 5', 1'. Відліковим індексом є нульовий штрих шкали.
В деяких теодолітах шкала вертикального круга має подвійну оцифровку: "-" і "+" . По нижньому ряду беруть відлік в тому випадку, коли на поділці лімба знак
Приклад відліку, показаний на мал.2 б, по горизонтальному кругу становить І8°25', по вертикальному - 6°46’.
Оптичний.мікроскоп: зображення шкал горизонтального і вертикального кругів формується в системі мікрометра роздільно. В верхній половині великого вікна видно зображення штрихів основної сторони круга, а в нижній - протилежної сторони. В малому вікні праворуч видно індекс і шкалу мікрометра.
Для одержання відліку необхідно поворотом маховика мікрометра сумістити верхні і нижні штрихи лімба. Знайти діаметрально протилежні штрихи градусів, що відрізняються на 180° і підрахувати кількість поділок між цими штрихами /кожна поділка дорівнює 10' /. Таким чином, в великому вікні відрахуємо кількість градусів і десятків мінут. Кількість мінут, секунд і десятих частин секунди відраховують в малому вікні праворуч по шкалі мікрометра. Наприклад, відлік на мал. 2 в дорівнює І3°28'07,"4.
Порядок виконання:
1. Установити теодоліт на штатив.
2. Вивчити будову теодоліта.
3. Установити теодоліт в робоче положення.
4. Навчитися брати відліки по горизонтальному та вертикальному кругах.
Р о б о т а 2. Польові перевірки теодоліта
Мета- навчитися виконувати перевірки теодоліта.
Матеріальне забезпечення: теодоліти, штативи, нитяний висок.
Взаємне розташування осей теодоліта /див. рис. 1/ має відповідати таким геометричним умовам: UU1 ZZ1, VV1 HH1 , HH1 ZZ1.
Виявлення невідповідностей цих умов та їх виправлення і складають суть перевірки та юстировки теодоліта. Перевірку виконують після установлення теодоліта у робоче положення /табл.1/.
Таблиця 1
Геометрична умова |
Послідовність виконання перевірки |
Відхилення |
Як усунути |
|
Немає |
Є |
|||
1.Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального, круга має бути перпендикулярною до вертикальної осі обертання прилада UU1 ┴ ZZ1 |
1. Установити рівень за напрямком двох /будь-яких/ підіймальних гвинтів, обертати їх у різні сторони і вивести бульбашку рівня в нуль-пункт 2.Обернути алідаду на 1800 |
Бульбашка рівня буде знаходитись в нуль-пункті або зміститься не більш ніж на І поділку |
Бульбашка рівня зійде з нуль-пункта |
Виправними гвинтами рівня перемістити бульбашку на половину відхилення до се. редини ампули, а потім підіймальними гвинтами поставити бульбашку на середину. Перевірку повторюють кілька разів |
2. Вертикальна нитка сітки повинна бути прямовисною /знаходитись у вертикальній площині/ |
1.На відстані 8...10 м. від теодоліта підвісити висок. 2.Навести вертикальну нитку сітки на нитку виска |
Вертикальна нитка сітки сумістилась з ниткою виска |
Вертикальна нитка сітки відхилиться від нитки виска |
1. Зняти ковпачок з діафрагми сітки. 2. Ослабити закріпні гвинти сітки 3. Повернути діафрагму сітки до збігання вертикальної сітки з зображенням нитки виска |
3.Візирна вісь зорової груби має бути перпендикулярною до горизонтальної осі обертання труби |
1. Навести трубу на віддалений чіткий предмет 2. Взяти відлік α1 на горизонтальному крузі. 3. Перевести трубу через зеніт і обертанням алідади навести трубу на цю ж точку. 4. Взяти відлік α2 на горизонтальному крузі |
Відліки α1 та α2 рівні або не відрізняються більш ніж на подвійну точність теодоліта (α2-α1≤2t) |
Відліки α1 та α2 відрізняються більше ніж на подвійну точність теодоліта |
1.Зіайти середнє значення із відліків α1, та α2
2. Встановити середні й відлік α на горизонтальному крузі навідним гвинтом алідади 3. Боковими виправними гвинтами сітки перемістити її центр до суміщення з зображенням предмета /точки/ |
4. Вісь обертання труби має бути перпендикулярною вертикальній осі обертання теодоліта. |
1. Навести трубу на високо розташовану точку. 2. Спроектувати цю точку на рівень, близький до горизонту прилада та відмітити II. 3. Перевести трубу через зеніт і навести на цю ж точку. 4. Спроектувати її проекцію на тому ж рівні /що і в п.3/ |
Проекції точок Збігаються |
Проекції точок не збігаються |
Гарантується заводом. При порушенні умови юстировку виконують у майстернях |
5. Відлік по вертикальному крузі, коли візирна вісь труби є горизонтального, а бульбашка рівня при алідаді знаходиться у нуль-пункті, не повинен перевищувати подвійної точності відліку або бути рівним нулю /визначення місця нуля “МО”/ |
1. Навести на точку, близьку до горизонту при крузі ліво /КЛ/ та взяти відлік по вертикальному кругу 2. Визначити місце нуля
|
|
|
І.Обчислити кут нахилу:
Або 2. Встановити його значення на вертикальному крузі. 3. Бульбашку рівня при алідаді вертикального круга привести в нуль-пункт підіймальними гвинтами. 4. Відпустити один з бокових гвинтів сітки ниток. 5. Вертикальними виправними гвинтами сітки ниток сумістити горизонтальну нитку сітки із зображенням точки. |
Робота 3. ВИМІРІВАННЯГОРИЗОНТАЛЬНОГОКУТАТЕОДОЛІТОМ .
Мета - навчитися вимірювати горизонтальний кут теодолітом. Матеріальне забезпечення: теодоліти, штативи, журнал, віхи або
марки.