курсовая теодолит. Курсовой проект по дисциплине Маркшейдерскогеодезические приборы
 Скачать 1.29 Mb.
|
ПРИВЕДЕНИЕ ТЕОДОЛИТА 4Т30П В РАБОЧЕЕ ПОЛОЖЕНИЕТеодолит в горизонтальное положение, а его вертикальная ось соответственно в вертикальное, приводятся при помощи трёх подъёмных винтов (рисунок 8). Горизонтальный круг устанавливается таким образом, чтобы ось цилиндрического уровня была параллельна любым двум подъёмным винтам А и В (рисунок 8, а).
Рисунок 8 – Точное горизонтирование по цилиндрическому уровню Вращая эти два подъёмных винта навстречу друг другу в одну или другую сторону, приводят пузырёк цилиндрического уровня в нуль-пункт (на середину). После чего поворачивают теодолит вокруг вертикальной оси таким образом, чтобы цилиндрический уровень стал перпендикулярно тем же двум подъёмным винтам (рисунок 8, б). Вращением третьего подъёмного винта С, в направлении которого повёрнут цилиндрический уровень, приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Затем возвращают теодолит в исходное положение и уточняют приведение пузырька в нуль-пункт. Повторить горизонтирование до тех пор, пока пузырёк цилиндрического уровня не будет оставаться в нуль-пункте при любом повороте прибора. Сетка нитей, расположенная в окулярной части зрительной трубы, фокусируется под зрение наблюдателя при помощи диоптрийного кольца окуляра. Далее, при откреплённых закрепительных винтах алидады горизонтального круга и трубы, зрительная труба по коллиматорному визиру наводится на объект. После чего закрепительными винтами фиксируется положение алидады и трубы. Затем, при помощи наводящих винтов алидады и трубы, пересечение сетки нитей наводится на объект (приложение Б). Микроскоп отсчётного устройства также фокусируется под зрение наблюдателя при помощи фокусирующего кольца на окуляре микроскопа. Если отсчётное устройство микроскопа освещено недостаточно, необходимо открыть иллюминатор и вращением крышки с зеркалом направить луч света в иллюминатор. Теодолит 4Т30П имеет оптическую систему, позволяющую получать прямое изображение. При выполнении горизонтальной или тахеометрической съёмки в комплекте с ним используется нивелирная рейка с прямой оцифровкой. Визирование по вертикали производится средней горизонтальной нитью сетки нитей на высоту инструмента или высоту визирования. ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА 4Т30ППри испытании взаимодействия деталей прибора особое внимание необходимо обратить на следующие требования: вращение горизонтального и вертикального кругов и алидады горизонтального круга должно быть свободным и при работе наводящими винтами плавным; закрепительные винты лимба, алидады и зрительной трубы надо зажимать без лишних усилий. При поворотах верхней части прибора следует браться руками за алидадную часть у места расположения закрепительного винта; подъёмные винты не должны иметь шатаний в подставке. В исправном теодолите взаимное положение его частей и осей должно отвечать определенным геометрическим условиям. Контроль выполнения этих условий называется поверками теодолита. У теодолита поверяется положение четырёх осей: вертикальной, горизонтальной, визирной и оси цилиндрического уровня. Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита (поверка уровня). Для этой поверки лимб устанавливают в горизонтальное положение. Затем поворачивают алидаду на 180°, относительно исходного положения, показанного на рисунке 8, а. Если пузырёк уровня останется на середине, то условие поверки считается соблюденным. Если же пузырёк уровня отойдет от середины больше, чем на одно деление, значит, условие не соблюдено, и необходимо исправить обнаруженную неперпендикулярность осей, т.е. произвести юстировку. Для этого подсчитывают, на сколько делений уровня отклонился пузырек. Ошибку в размере половины делений устраняют исправительным винтом уровня с помощью специальной шпильки. При большом отклонении исправление выполняют постепенно. Поверку и юстировку повторяют несколько раз до полного устранения ошибки. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси теодолита (поверка коллимационной ошибки). Предварительно, вращением диоптрийного кольца (на оправе окуляра) добиваются чёткого изображения сетки нитей. Затем трубу наводят на какой-либо объект вблизи горизонта. При визировании на точку вертикальный круг может находиться или слева, или справа по отношению к наблюдателю. Поэтому различают наблюдения, выполненные при «круге право» – КП, и наблюдения, выполненные при «круге лево» – КЛ. Для получения чёткого изображения наблюдаемой точки в поле зрения, пользуются кремальерой (фокусировочным кольцом зрительной трубы). Затем на замеченную точку наводят центр сетки нитей трубы теодолита с помощью микрометренного винта алидады и берут отсчёт по лимбу горизонтального круга при положении КЛ. Переводят трубу через зенит. Наводят зрительную трубу на ту же точку и берут отсчёт, но уже в положении КП. Разность между отсчётами даёт угол, соответствующий двойной коллимационной ошибке. Величина коллимационной ошибки вычисляется по формуле:  Если она превышает двойную величину точности считывания отсчёта, равную 1′ для теодолита 4Т30П, то положение визирной оси желательно исправить. Для этого определяется отсчёт:  На этот отсчёт, при помощи наводящего винта, устанавливается алидада горизонтального круга. Одновременно центр сетки нитей сместится с наблюдаемой точки. Наводить на эту точку центр сетки нитей необходимо исправительными винтами сетки нитей. Исправление производят следующим образом. Откручивают защитный колпачок с окуляра зрительной трубы, под которым расположены четыре юстировочных (исправительных) винта. Отпустив вертикальные винты вращением горизонтальных винтов, перемещают сетку нитей до тех пор, пока её центр не совпадёт с наблюдаемой точкой. В процессе исправления рекомендуется сначала несколько отпустить противоположный винт, а затем ввинчивать нужный, чтобы сетка нитей была устойчиво закреплена. После устранения коллимационной ошибки поверку прибора необходимо повторить. Горизонтальная и вертикальная оси теодолита должны быть взаимно перпендикулярны. Установив теодолит на 10–20 метров от стены здания, нужно навести сетку нитей зрительной трубы на хорошо видимую, высоко расположенную точку. Закрепить алидаду горизонтального круга. Затем зрительная труба наклоняется примерно до горизонтального положения. На стене карандашом отмечают точку, в которую проецируется центр сетки нитей. Затем, ослабив закрепительные винты зрительной трубы и алидады, трубу перевести через зенит. Далее следует навести сетку нитей на ту же высоко расположенную точку и снова наклонить трубу до горизонтального положения. Если центр сетки нитей совпадает с меткой на стене или отклонится не более чем на две ширины бисектора сетки, то условие выполнено. Устранение значения неперпендикулярности осей теодолита более допустимого выполняется в специализированной мастерской. Данное условие гарантируется заводом-изготовителем. Вертикальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси теодолита. Наводится вертикальная нить сетки на чётко видимую, удалённую точку. Вращая трубу микрометренным (наводящим) винтом вертикального круга теодолита, наблюдают прохождение вертикальной нити через искомую точку. Если вертикальная нить и точка в ходе вращения трубы взаимно отклоняются, юстировку выполняют путем поворота окулярной части зрительной трубы с сеткой на требуемый угол. Для этого ослабляются четыре винта, крепящие окулярную часть к зрительной трубе. После данной операции требуется повторить определение коллимационной ошибки. При горизонтальном положении зрительной трубы отсчёт по вертикальному кругу должен быть равен нулю. Определение места нуля (МО) вертикального круга теодолита. Для контроля наблюдают при обоих положениях вертикального круга (КП и КЛ) на две точки местности и дважды вычисляют значение МО по формуле:  Колебания МО при наблюдении на разные точки не должно превышать двойную величину точности считывания отсчёта по вертикальному кругу, или 1′. Приведение МО к нулю можно выполнить следующим способом. Зрительную трубу наводящим винтом устанавливают на отсчёт, равный вычисленному углу наклона, по формуле:  После этого вертикальными юстировочными винтами сетки нитей совмещают горизонтальный штрих сетки нитей с изображением наблюдаемой точки. Для контроля выполненных действий желательно вновь определить значение МО. Если юстировка МО не выполнялась, то в процессе определения углов наклона необходимо учитывать значение места нуля. Определение рена отсчётного микроскопа. Изображение одного деления угломерного круга должно быть равно 12 делениям шкалы микроскопа. Разность между ними называют реном. Значение рена определить следующим образом. Совместить какой-либо штрих А лимба с нулевым штрихом отсчётной шкалы микроскопа и снять показание по штриху (А - 1˚). Вычислить разность показаний по штрихам А и (А - 1˚), которая равна рену на данном участке лимба. Рен вертикального лимба определить на участках 0, 2, -2˚ при круге слева и справа, рен горизонтального круга – через 60˚. Вычислить среднее арифметическое значение рена для каждого круга из шести определений. Расхождение между значениями рена для разных участков лимба не должно превышать 30′′. При среднем значении рена более 15′′ произвести его исправление. Предварительно устраняется параллакс. Для этого необходимо снять боковую крышку со стороны лимба вертикального круга (рисунок 9). Наблюдая в микроскоп, установить окуляр по глазу до получения чёткого изображения шкалы. Слегка открепив винт 2 крепления линз горизонтального круга, перемещением линзы вдоль паза кронштейна добиться чёткого изображения горизонтального лимба, винт закрепить. Аналогично исправляется параллакс вертикального круга нижним винтом, расположенным в глубине боковой продольной прорези. После устранения параллакса проверить и при необходимости устранить рен. Рен горизонтального и вертикального кругов исправить перемещением обеих линз соответствующих кругов. Если изображение круга необходимо уменьшить, обе линзы необходимо удалить от круга, если увеличить – приблизить. Одновременно следят за отсутствием параллакса между изображениями штрихов лимба и шкалы микроскопа.  Рисунок 9 – Теодолит 4Т30П без боковой крышки 1, 2 – винты крепления линз горизонтального круга; 3 – винт крепления кронштейна; 4 – кронштейн Поверки и юстировки теодолиту в обязательном порядке выполняют перед выходом в поле. РАБОТА НА СТАНЦИИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УГЛА ПОЛНЫМ ПРИЁМОМ Для выполнения измерения теодолит необходимо установить и закрепить на штативе становым винтом, так чтобы подъёмные винты свободно вращались. Полный приём состоит из двух полуприёмов, выполненных при разных положениях вертикального круга. Точность считывания значений – 0,5'. Процесс измерения угла состоит из отдельных операций. Перед работой теодолит устанавливают над вершиной угла (колышка) таким образом, чтобы нитяной отвес находился примерно над центром точки. Центрирование корректируется передвижением теодолита на штативе (приложение В) либо изменением длины ножек штатива. Допустимая погрешность при центрировании составляет 2–3 мм. Затем, убедившись в устойчивости теодолита, подъёмными винтами с помощью уровня при алидаде горизонтального круга установить лимб теодолита в горизонтальное положение. Установить сетку нитей на чёткое изображение и навести трубу с помощью оптического коллиматорного визира на заднюю точку угла. Закрепить алидаду и трубу и более точное наведение произвести наводящими (микрометренными) винтами трубы и алидады. Визирование осуществляется на самую нижнюю видимую часть вешки. Этим исключается погрешность за редукцию, т.е. наклон вешки. Произвести отсчёт по шкале горизонтального круга и записать его. Открепив алидаду, навести трубу на переднюю точку угла, также произвести отсчёт и записать. Вычислить значение угла как разность первого и второго отсчётов, по задней и передней точкам соответственно. Если первый отсчёт получился меньше второго, то к нему необходимо прибавить 360° (занять круг), а затем произвести вычитание. Описанные выше операции представляют первый полуприём, выполненный при КЛ или КП. Открепив закрепительные винты трубы и алидады горизонтального круга, перевести трубу через зенит. Изменить положение вертикального круга и сбить (изменить) отсчёт по лимбу горизонтального круга на 2–3° с помощью наводящего или перестановочного винта лимба. Измерить угол при другом положении круга, повторив действия, описанные в ранее рассмотренных пунктах. Расхождение значения угла в двух полуприёмах (КЛ и КП) не должно превышать 1′. Если расхождение допустимо, вывести среднее значение угла из двух полуприёмов, с точностью до 0,5′. Это будет результат измерения угла полным приёмом. Результаты выполненного измерения записываются в журнал измерения углов, представленный в таблице 2. Первое измерение угла выполнено для точки 1 съёмочного обоснования (с.с.1) в теодолитном ходе. Задняя точка визирования – пункт полигонометрии второго разряда (п.п.8), к которому осуществ- лялась привязка. Передняя точка визирования – вторая точка съёмоч- ного обоснования (с.с.2). Измерен правый по ходу лежащий угол в полигоне, при движении по ходу часовой стрелки. При двух поло- жениях круга (КЛ и КП) получены значения измеренных углов, вы- читанием из значения заднего отсчёта значения отсчёта переднего: 119˚53' - 35˚09' = 84˚44'; 299˚54' - 215˚09' = 84˚45'. Расхождения между значениями измеренных углов (84˚44' и 84˚45') при разных положениях вертикального круга, относительно зрительной трубы не превышают двойной точности (1') считывания по лимбу теодолита 4Т30П. Следовательно, можно вычислять среднее значение измеренного угла, которое составляет 84˚44,5'. Таблица 2 – Журнал измерения горизонтальных углов
При измерении второго угла в первом полуприёме отсчёт на заднюю точку численно меньше отсчёта на переднюю точку. В этом случае необходимо занять круг (360˚). Вычисления выполняют- ся следующим образом: 90˚31' + 360˚ - 343˚12' = 107˚19'. При недопустимом расхождении значений измеренного угла при КП и КЛ измерения следует повторить. Ошибочную запись необходимо вычеркнуть аккуратной прямой линией. Справа написать «перенаблюдено». Затем выполнить запись нового измерения. Одновременно с измерением горизонтальных углов, выполняют измерения вертикальных углов. Отсчет по вертикальному кругу, при визировании на одну и ту же точку, при разных положениях вертикального круга относительно зрительной трубы, должен иметь одну и ту же величину, но отличаться противоположным знаком. Истинное значение вертикального угла будет при наблюдении в положении КЛ. Результаты выполненного измерения углов наклона записываются в журнал измерения углов. Фрагмент журнала измерения углов наклона представлен в таблице 3. Таблица 3 – Журнал измерения углов, углы наклона
При наблюдении с точки с.с.1 на точку с.с.2 при КЛ угол наклона положительный, величиной 0˚55'. При наблюдении в том же направлении, но в положении КП угол наклона будет иметь противоположный знак и ту же величину -0˚55'. Соответственно, истинным принимается значение 0˚55', так как численно углы наклона равны. Для контроля можно выполнить измерение угла наклона с точки с.с.2 на точку с.с.1. При измерении угла наклона линии в противоположных направлениях, знак угла наклона должен иметь противоположный знак. При КЛ угол наклона получен отрицательный, величиной -0˚55'. При наблюдении в том же направлении, но в положении КП угол наклона будет иметь противоположный знак и ту же величину 0˚55'. Соответственно, истинным принимается значение -0˚55', так как численно углы наклона равны. При наблюдении с точки с.с.2 на точку с.с.3 при КЛ угол наклона отрицательный, величиной -2˚14'. При наблюдении в том же направлении, но в положении КП угол наклона будет иметь противоположный знак и величину 2˚14,5'. Расхождение в численном значении угла не превышает двойной величины точности считывания по вертикальному кругу, то есть 1'.Значит, можно вычислить значение измеренного угла наклона как среднее арифметическое, с точностью до 0,5′. Соответственно, истинным, по правилам округления, принимается значение -2˚14'. Знак угла наклона всегда принимается по полученному значению при измерении при КЛ. |
