Автоматизированная система по подготовке к выполнению
лабораторных работ по курсу «Инженерная геодезия»
Лабораторная работа №4
Теодолиты, их устройство и работа с ними (4 часа)
1. Установите на штативе теодолит и закрепите его становым винтом. При этом закрепительные винты алидады 5 и трубы 8 должны быть ослаблены, а наводящие винты алидады 6, трубы 9 и лимба 4 установлены в среднее положение (рис. 10а).
Приведите теодолит в рабочее положение. Для этого он должен быть центрирован над точкой, закрепленной на полу лаборатории, а основная ось вращения ОО приведена в отвесное положение.
Центрирование выполните с помощью нитяного отвеса, подвешиваемого на крючок станового винта, либо путем визирования зрительной трубой, установленной вертикально.
Основную ось вращения теодолита приведите в отвесное положение с помощью подъёмных винтов и цилиндрического уровня. Для этого вначале установите уровень 13 (см. рис. 10) по направлению двух любых подъёмных винтов 2 и, вращая эти винты в разные стороны, выведите пузырёк в нуль-пункт. Затем поверните верхнюю часть теодолита на 90° и, вращая только третий подъёмный винт, вновь выведите пузырёк в нуль-пункт. При необходимости все действия повторите.
В тетради в таблице 6 перечислите в соответствии с рис. 10 название и назначение основных частей теодолита. Особое внимание обратите на назначение различных винтов и на недопустимость приложения усилий при их вращении. На схеме теодолита (рис. 10б) обозначьте цифрами основные части в соответствии с табл. 6 и укажите оси прибора: ОО, VV, SS, UU.
Винт 3 лимба, ослабьте винты 5 и 8 алидады и трубы и наведите перекрестие сетки нитей на любую точку. Для этого:
· добейтесь четкого изображения сетки нитей путём вращения окулярной трубочки 11 (эта операция выполняется один раз);
· наведите трубу с помощью визирного приспособления 17 на точку и закрепите винты 5 и 8 алидады и трубы;
· отфокусируйте изображение точки вращением кремальеры 14;
· наводящими винтами 6 и 9 алидады и трубы совместите перекрестие сетки с точкой визирования.
Внимание ! Перед наведением зрительной трубы на другую точку необходимо ослабить закрепительные винты 5 и 8 во избежании поломки прибора.
3. В тетради запишите отсчёты по горизонтальному и вертикальному кругу, видимые в поле зрения отсчётного устройства теодолита.
У базового теодолита Т30 в качестве отсчётного приспособления служил штриховой микроскоп (рис. 10в). В поле зрения микроскопа видны одновременно неподвижный штрих и деления вертикального В и горизонтального Г кругов. Оцифрован каждый градус от 0° до 360°. Градусы разделены на 6 частей, значит цена деления лимба 10'. Отсчёт производится по штриху с точностью до 0,1 деления, то есть до 1'. На рис. 10в показан отсчет 26°34' по горизонтальному кругу и 357°25' по вертикальному.
Теодолиты 2Т30П, 4Т30П снабжены шкаловым микроскопом (рис. 10г), в поле зрения которого видны одновременно две неподвижных шкалы и деления вертикального В и горизонтального Г кругов. Каждая шкала длиной 1? разделена на 12 частей, поэтому цена деления шкал 5'. На горизонтальном круге нанесены и подписаны от 0° до 360° градусные деления. На вертикальном круге также нанесены градусные деления, но применена так называемая секторная оцифровка (положительная и отрицательная). Цена деления Г и В лимбов составляет 1°. Длина шкалы должна быть равна градусному делению лимба, в противном случае имеет место рен отсчётного приспособления, который исправляется в мастерской. Индексом для взятия отсчётов по Г и В кругу служит его градусный штрих, расположенный в пределах шкалы. В нашем примере В = +3°18', Г = 164°43'. Точность отсчитывания можно повысить до 30", оценивая на глаз десятые части пятиминутных делений шкалы. Если бы в поле зрения микроскопа 2Т30П был виден отрицательный градусный штрих –3°, то отсчёт В был бы равен –3°42'. Четкого изображения поля зрения отсчётного микроскопа добиваются путём вращения трубочки 15 и подсветки зеркалом 16.
4. Каждый студент измеряет один горизонтальный и один вертикальный угол с заполнением журнала измерения углов (табл. 7). Для этого установите теодолит на штативе в вершине Т измеряемого угла и приведите его в рабочее положение. Измерение горизонтального угла полным приемом выполните по следующей программе:
· закрепите лимб и, действуя винтами 5, 6 алидады и 8, 9 трубы, наведите перекрестие сетки на правую точку 1. Возьмите отсчёт по горизонтальному кругу 156°47'. Для контроля наводящим винтом 6 алидады сместите и вновь возвратите перекрестие сетки в точку 1, отсчитайте только минуты (49') и выведите средний отсчет 156°48';
· действуя винтами 5, 6 алидады и 8, 9 трубы, наведите перекрестие сетки на левую точку 2, произведите отсчёты по горизонтальному кругу, найдите среднее из отсчётов. Вычислите угол 155°37' из первого полуприёма как разность средних отсчётов на правую и левую точки.
Внимание ! Перед выполнением второго полуприёма поверните лимб на 2–5° путём вращения его наводящего винта 4.
· переведите трубу через зенит и, действуя винтами 5, 6 алидады и 8, 9 трубы, выполните второй полуприём по аналогии с первым. Вычислите значение угла 155°36' из второго полуприёма. Если первый отсчёт 155°01' меньше второго 359°25', то прибавьте к первому отсчёту 360°.
Расхождение значений горизонтальных углов в полуприёмах не должно превышать двойной точности отсчётного устройства 2t. Второй студент измеряет горизонтальный угол между теми же самыми точками, но начинает измерения с точки 2. В сумме полученные первым и вторым наблюдателем углы должны дать 360°.
5. Измерение вертикального угла выполните следующим образом:
наведите перекрестие сетки на точку 1, возьмите отсчёт по вертикальному В кругу 6°42'. Для контроля наводящим винтом 9 трубы сместите и вновь возвратите перекрестие сетки в точку 1 и отсчитайте по В кругу только минуты (40'). Выведите средний отсчет 6°41';
· переведите трубу через зенит и все действия повторите при другом положении вертикального круга. Выведите средний отсчет – 6°39';
· оставив трубу наведенной на точку, вычислите место нуля МО и угол наклона n.
Внимание! Если значение МО оказалось более 2t , то его следует исправить (привести МО к нулю). Для этого, действуя наводящим винтом 9 трубы, установите на вертикальном круге отсчёт, равный по модулю вычисленному углу наклона (у нас 6°40'). При этом перекрестие сетки сместится с точки наводки. Вертикальными исправительными винтами сетки нитей возвратите её перекрестие в точку наводки.
Порядок выполнения задания 2:
Ослабив винты 5 алидады и 8 зрительной трубы, приведите основную ось ОО в отвесное положение по уровню и выполните поверки при закрепленном винтом 3 лимбе в следующей последовательности:
1-я поверка – ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна основной оси теодолита (UU ^ ОО).
Установите уровень между любыми двумя подъёмными винтами (рис. 11а). Вращая эти винты в разные стороны, приведите пузырёк в нуль-пункт. Затем поверните алидаду на 180°. Если пузырёк остался в нуль- пункте, то условие поверки выполнено. В противном случае исправительными винтами уровня пузырёк перемещают к нуль-пункту на половину смещения и вновь приводят пузырёк в нуль-пункт теми же подъёмными винтами. Поверку повторяют до тех пор, пока пузырёк не будет оставаться в нуль-пункте при любом положении уровня относительно подъёмных винтов теодолита.
2-я поверка – визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы (VV ^ SS).
Пользуясь закрепительными 5, 8 и наводящими 6, 9 винтами алидады и трубы, наведите перекрестие сетки нитей на удаленную точку А, расположенную примерно на одном уровне с теодолитом (рис. 11б). Возьмите отсчёт по горизонтальному кругу Л1. Повторите наведение на точку А при КП и возьмите отсчёт П1.
Открепите винт 3 лимба, поверните трубу примерно на 180° и лимб закрепите. Наведите перекрестие на ту же точку А при КЛ и возьмите отсчёт Л2. Повторите наведение при КП и возьмите отсчёт П2. Вычислите коллимационную ошибку:
С = 0,25[Л1 – (П1 ± 180°)+Л2 –(П2 ± 180°)].
Если С превышает двойную точность отсчётного приспособления, то есть С > 2t , то производят юстировку. Для этого вычисляют исправленный отсчёт Лиспр = Л – С или Писпр = П + С и наводящим винтом 6 алидады устанавливают на лимбе этот отсчёт. Перекрестие сетки сместится с точки А. Исправительными горизонтальными винтами сетки возвращают перекрестие в точку А. Для контроля поверку повторяют.
3-я поверка – ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна основной оси теодолита (SS ^ OO).
Пользуясь винтами 5, 6 и 8, 9 наведите перекрестие сетки нитей на высокорасположенную точку А (рис. 11в). Установите трубу горизонтально и отметьте остриём карандаша проекцию перекрестия сетки А'КП. Переведите трубу через зенит и действия повторите при другом положении вертикального круга. Если проекции А'КП и А'КЛ совпадут в пределах 0,5 ширины биссектора сетки нитей, то условие поверки выполнено. Если нет, то производят юстировку теодолита в мастерской. Эту поверку можно выполнить по-иному, проектируя точку А на горизонтальную рейку (линейку), расположенную на уровне теодолита. Здесь достаточно взять два отсчёта по рейке при КП и КЛ и сравнить их между собой (они должны быть равны).
4-я поверка – горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна основной оси теодолита ( mm ^ OO ).
Наведите перекрестие сетки на удаленную точку А (рис. 11г). Вращая, при закрепленной винтом 5 алидаде, её наводящий винт 6, проследите за перемещениями горизонтальной нити сетки относительно точки А. Если нить перемещается по точке, то условие поверки выполнено. Если нить сходит с точки, то сетку надо развернуть, пользуясь четырьмя крепежными винтами окуляра, расположенного под его колпачком.
Эту поверку можно выполнить путем наведения вертикальной нити сетки на нить свободно висящего отвеса. Они должны совпадать.