Габаритные расчёты теодолита- тахеометра

Содержание:

 

Введение…………………………………………………………………………...2

1. Исходные данные для габаритных расчетов теодолита-тахеометра……3
2. Габаритные расчеты прибора……………………………………………3
1. Определение диаметра объектива…………………………………...3
2. Определение расстояния между отрицательными и положительными компонентами объектива и эквивалентного фокусного расстояния………………………………………………...4
3. Расчет нитяного дальномера…………………………………………5
4. Расчет отсчетного приспособления………………………………….6
5. Общая компоновка прибора………………………………………….6
3. Назначение теодолита……………………………………………………...8
4. Техническая характеристика и комплектность прибора………………...8
1. Техническая характеристика…………………………………………8
2. Зрительная труба……………………………………………………...8
3. Отсчётное устройство………………………………………………...9
4. Уровни…………………………………………………………………9
5. Оптический центрир………………………………………………….9
6. Габаритные размеры………………………………………………….9
5. Устройство и принцип теодолита…………………………………………9
6. Подготовка теодолита к работе…………………………………………..15
1. Развертывание и установка комплекта……………………………...15
2. Центрированиетеодолита………………………………………….16
7. Порядок работы…………………………………………………………...17
1. Отсчитываниепокругам…………………………………………...17
2. Измерение горизонтальных углов и зенитных расстояний………..17
3. Измерение расстояний и превышений……………………………..18
4. Упаковка………………………………………………………………19
8. Техническое обслуживание………………………………………………19
1. Проверка технического состояния…………………………………20
2. Юстировка теодолита……………………………………………….29
3. Чисткаоптическихповерхностей…………………………………32
4. Чисткаисмазкаосей………………………………………………33
9. Исследование эксцентриситетов алидады и лимба горизонтального круга теодолита…………………………………………………………...34
1. Графический метод обработки результатов исследований……….36
2. Аналитический метод обработки результатов исследований…….36
3. Центрирование лимба горизонтального круга…………………….37
10. Правила хранения………………………………………………………...38
11. Транспортирование………………………………………………………38

Заключение……………………………………………………………………….39

Список использованной литературы………………………………………...…40

 

ВВЕДЕНИЕ

      

В настоящей курсовой работе мною были произведены габаритные расчёты  теодолита-тахеометра, также я провела работу по его описанию. Теодолит-тахеометр имеет отсчетное устройство с двусторонним оптическим микрометром и точностью отсчитывания 0,1”.

Целью данной курсовой работы является изучение устройства точного теодолита, понять взаимодействие основных частей, научиться приводить теодолит в рабочее положение, наводить зрительную трубу на визирную цель и производить отсчеты.

Теодолит - это геодезический прибор, предназначенный для измерения  горизонтальных и вертикальных углов. Происхождение слова "теодолит", по-видимому, связано с греческими словами theomai смотрю, вижу и dolichos - длинный, далеко. Теодолит имеет следующие составные части: горизонтальный круг, состоящий из двух самостоятельных кругов - лимба с нанесенными по краю делениями и алидады, несущей отсчетные устройства; зрительную трубу, вращающуюся в вертикальной плоскости вокруг оси, на одном из концов которой жестко скреплен с ней вертикальный круг для измерения вертикальных углов. Для приведения оси вращения алидады (ось вращения теодолита) в отвесное положение, а плоскости лимба в горизонтальное положение, служит цилиндрический уровень и три подъемных винта.

Теодолит применяют для измерения  углов в триангуляции, полигонометрии, в прикладной геодезии, астрономо-геодезических измерениях. Применяется в построении геодезических сетей сгущения (триангуляция 4 класса, полигонометрия IV класса). Диапазон рабочих температур: от -40 до +50^оС.

Успешное и надежное решение  различных научно-технических задач  геодезии невозможно без применения исправных и подготовленных к работе современных геодезических приборов. В связи с этим, каждый используемый в производстве прибор должен пройти проверку перед началом работ, на его соответствие предъявляемым к нему требованиям инструкций. ГОСТ допускает классификацию отдельных видов геодезических приборов по типам отсчетных устройств, осевых систем, зрительных труб и другим признакам, определяющим конструктивные особенности приборов. Точность теодолита характеризуется средней квадратической ошибкой измерения угла одним приемом в лабораторных условиях: для высокоточных – менее 1,5″, для точных – от 1,5″ до 10″ и технических – более 10″.

 

 

 

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ГАБАРИТНЫХ РАСЧЕТОВ  

 ТЕОДОЛИТА-ТАХЕОМЕТРА

 

• фокусные расстояния

  = 121,4

= -45,4

• длину зрительной трубы, определяемую как расстояние между центрами объектива и окуляра

l = 149,9

• тип отсчетного приспособления: двусторонний оптический микрометр и диаметр лимба R=100
• точность отсчитывания по горизонтальному и вертикальному кругам t=0,1
• увеличение зрительной трубы Г=40^х

 

2. ГАБАРИТНЫЕ РАСЧЕТЫ ПРИБОРА

 

Габаритными расчетами  определяются основные размеры и  характеристики прибора, рассчитанные по данным технического задания. В курсовой работе габаритные расчеты ограничены вычислениями, перечень которых приводится выше. Компоновка прибора выполняется студентом самостоятельно с учетом размера зрительной трубы, лимба и т.д.

 

2.1. Определение диаметра объектива

 

Размеры объектива зрительной трубы  определяются с целью получения расчетной разрешающей способности зрительной трубы. Разрешающая способность с одной стороны находится по увеличению:

= ,    =                                                                               (1)

где – увеличение зрительной трубы.

С другой стороны, согласно теории дифракции, она равна:

= ,   =                                                                            (2)

где – диаметр объектива, мм.

Отсюда следует, что:

= ,    =                                                                    (3)

или

= ,   =                                                                        (4)

По известному увеличению зрительной трубы определяется внутренний диаметр объектива, т.е. диаметр входного зрачка.

 

2.2. Определение расстояния между отрицательными и

          положительными компонентами объектива  и эквивалентного

          фокусного расстояния

 

Зрительная труба для теодолита-тахеометра принимается с внутренней фокусировкой.

Расстояние между компонентами объектива определяется по формуле:

,                                                         (5)

где

,                                                                                             (6)

 

Расчеты производятся для длин ∞, 20, 10, 5, 1 м. Значения даются индивидуальными заданиями. Принимая расстояние до объекта в 1 м за минимальное по разнице определяется максимальное смешение фокусирующей линзы (рисунок 1).

 

 

Рисунок 1- Ход лучей  в зрительной трубе с внутренней фокусировкой

Данные вычислений сводятся в таблице 1.

м	,мм	,мм	, мм	,мм	,мм
∞	121,4	-45,4	149,9	121,4	96,92259	262,7507	0
20	121,4	-45,4	149,9	122,1414	97,86769	251,4464	0,9451
10	121,4	-45,4	149,9	122,89191	98,82965	240,8977	1,90706
5	121,4	-45,4	149,9	124,42094	100,80675	221,7752	3,88416
1	121,4	-45,4	149,9	138,17437	120,20677	124,6694	23,28418

 

По фокусным расстояниям положительного и отрицательного компонентов и  вычисленным значениям  определяется эквивалентные фокусные расстояния для принятых расстояний визирования:

,                                                                                 (7)

Данные вычислений заносятся в  таблицу 1.

 

2.3. Расчет нитяного дальномера

 

Расчет нитяного дальномера сводится к определению расстояния между  дальномерными нитями на сетке нитей и определению изменений коэффициента дальномера при перефокусировании на цели (рисунок 2).  Расстояние между дальномерными нитями определяется по эквивалентному фокусному расстоянию при фокусировке на бесконечность и коэффициенту дальномера:

,                                                                         (8)

Рисунок 2- К определению  расстояния между дальномерными 

                          нитями сетки

 

Определение величины m необходимо производить до микрон.

Изменением коэффициента дальномера при перефокусировании  определяется в процентах к значению коэффициента, и находятся как:

,                               (9)

где – эквивалентное фокусное расстояние при визировании на 1 м.

Значения эквивалентных фокусных расстояний берется из таблицы 1.

 

2.4. Расчет отсчетного приспособления

 

   Расчет двустороннего оптического микрометра

 В поле зрения окуляра микроскопа предусматривается переключение, позволяющее рассматривать либо горизонтальный круг, либо вертикальный. Увеличение микроскопа определяется для двустороннего микрометра по формуле

,                                                                                                    (10)

где - цена деления шкалы микрометра,

      – радиус лимба, мм;

      – точность отсчитывания.

Увеличение не должны быть более 60-75.

 

 

2.5 Общая компоновка  прибора

 

Принцип совмещенного отсчитывания - позволяет получить отсчет, свободный  от эксцентриситета, по одному отсчетному микроскопу.

При определении направления Na но двум отсчетным устройствам определяют интервалы для первого Аа и второго Вb отсчетных устройств. Тогда         где А = В ± 180⁰

При совмещенном отсчитывании с помощью оптической системы  рядом со штрихами лимба или их изображениями строят прямое (незеркальное) изображение штрихов противоположной части лимба.

Пусть L — лимб, L’ — его прямое изображение в масштабе 1:1, расположенное относительно лимба так, что точки а и Ь совпадают в точке S, а изображение диаметра а₁b₁ является продолжением диаметров ab. Возьмем диаметр АВ, ближайший к точке S, соответствующий отсчету целых интервалов лимба (градусов или частей градусов). Определим отсчет в точке S. Допустим, что отсчету S на лимбе соответствует направление Na, проходящее через центр лимба с и точку S. Тогда Na = A                , а так как В_b = B_1S, то Na =А              

Отрезок АВ₁ измеряют при помощи компенсаторов. Для этого ограниченная пунктиром часть изображения переносится в плоскость измерительной шкалы оптического микрометра.