Габаритные расчёты теодолита- тахеометра

Повернем диаметр лимба  АВ относительно алидады по ходу часовой стрелки на угол а, тогда точки А и В₁ совместятся с точкой S и окажутся на линии Na. Таким образом получим совмещенный отчет.

Отсчет по двухстороннему микрометру теодолита.

Барабанчиком микрометра совмещают штрихи.

57⁰58’08’’ = 57⁰50’+8’08’’ – можно брать до десятых долей секунды.

57⁰ – младший отсчет

50’ – до противоположного  отсчета

57⁰+180⁰ = 237⁰

При совмещенном отсчете повороту лимба на угол а соответствует удвоенное линейное смещение, т. е. при совмещении штрихов, расположенных на расстоянии e’, лимб поворачивают на величину λ/2. Поэтому при совмещенном отсчитывании цену деления можно принимать равной половине значения фактической. Увеличение микроскопа может быть вдвое меньше:

 

 

 

 

1 – окуляр оптического отвеса;

2 - кремальера для перестановки лимба,

3 – барабан оптического микрометра,

4 – переключатель кругов.

3. НАЗНАЧЕНИЕ ТЕОДОЛИТА

 

Теодолит  – устройство, которое предназначено для измерения вертикальных и горизонтальных углов на местности. Теодолиты, в зависимости от точности, могут применяться в триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения. Также теодолиты нашли применение в прикладной геодезии, при проведении изыскательских работ. К тому же, теодолиты используют в промышленности при монтаже элементов конструкций машин, а также механизмов, строительстве промышленных сооружений и для выполнения иных задач. Он может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

На теодолит можно устанавливать светодальномер 2СТ10 для измерения расстояний с высокой точностью. Длина резьбовой части закрепительных осей, устанавливаемых на теодолит, должна быть не более 4 мм.

Температурный диапазон работы  от  минус 40 до плюс 50 °С.

 

4. Техническая характеристика и комплектность прибора.

 

4.1. Техническая  характеристика

 

Средняя квадратическая погрешность  измерения угла одним приемом:

Горизонтального (m_β)  2"*

зенитного расстояния (m_z)  2,4"*

Погрешность ориентирования по буссоли:

систематическая составляющая 30'**

среднее квадратическое отклонение случайной составляющей……...…10'

Диапазон измерения:

зенитных расстояний  30... 145⁰

горизонтальных углов 0...360⁰

 

4.2. Зрительная труба

 

Изображение прямое

Увеличение 30⁺

Угловое поле 1 5'

Наименьшее расстояние визирования, м:

без дополнительной насадки 1.5

с линзовой насадкой  0,9

Коэффициент нитяного дальномера . . 100

Постоянное слагаемое нитяною  дальномера. . . . . 0

Наружный диаметр оправы объектива, мм. . .  48

 

 

 

4.3. Отсчётное устройство

 

Диаметр лимбов, мм  90

Цепа деления:

лимбов  20'

шкал микроскопа  I"

круга-искателя 10

Диапазон работы компенсатора

при вертикальном круге, не менее 

Систематическая погрешность

компенсации на Г наклона 0,8"

 

4.4. Уровни

 

Цена деления уровней:

цилиндрического 15»

круглого 5'

 

4.5. Оптический центрир

 

Изображение   прямое

Увеличение 2,5 ^х

Угловое поле 4°30^’

Наименьшее расстояние визирования, м 0,6

 

4.6. Габаритные размеры, мм

 

Теодолит с подставкой 345x183x123

Футляр  470x240x210

Штатив  160х(1000...1600)

Высота горизонтальной оси

от опорной плоскости подставки   232*

 

5. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

 

Теодолит - сконструирован по модульному принципу. Основными частями теодолита являются зрительная труба, вертикальная ось с горизонтальным кругом, колонка с горизонтальной осью и вертикальным кругом, модуль отсчетной системы, микрометр, отсчетный микроскоп, наводящие устройства.

Зрительная труба 19 (см. рис. 1) прямого  изображения обоими концами переводится  через зенит и фокусируется вращением кремальеры 15. Окуляр 12 устанавливается по глазу наблюдателя вращением диоптрийного кольца до появления четкого изображения сетки нитей (рисунок 3). Два горизонтальных коротких штриха сетки нитей выше и ниже перекрестия относятся к нитяному дальномеру. На краю поля зрения нанесен указатель направления вращения кремальеры при фокусировании на бесконечность. Зрительная труба закреплена в горизонтальной оси 17 (см. рис. 1).

Рисунок 3 – Сетка нитей

 

Между корпусом трубы и осью установлено  клиновое кольцо 2 (см. рис. 2), вращением которого устраняют коллимационную погрешность, изменяя направление визирной оси относительно горизонтальной оси вращения. Коллимационную погрешность также можно устранить попеременным вращением юстировочных винтов, закрытых колпачком 13 (см. рис. 1).

Наведение зрительной трубы  на цель осуществляется вращением ее вокруг горизонтальной и вертикальной осей.

Вертикальная ось полукинематического  типа с опорой на шарики в верхней  части обеспечивает высокую точность измерения горизонтальных углов, в том числе при визировании на цели, зенитные расстояния которых значительно отличаются.

На втулке вертикальной оси закреплен горизонтальный круг, разделенный через 20' и оцифрованный через 1°. Поверхность со штрихами заклеена защитным стеклом, предохраняющим от повреждения и загрязнения.

Горизонтальная ось установлена  в лагерах, закрепленных на стойках колонки 17 (см. рис. 2). Наружный и внутренний диаметры лагер выполнены эксцентричными, что позволяет вращением одной из лагер изменять наклон горизонтальной оси.

На горизонтальной оси расположен вертикальный круг, разделенный через 20' и оцифрованный через 1 °.

Отсчетные устройства позволяют брать  отсчет с противоположных сторон угломерных кругов, что исключает  влияние эксцентриситета на результат измерения.

Отсчетная система вертикального  круга смонтирована на одной плате  в виде отдельного модуля, что обеспечивает удобство сборки, юстировки и ремонта  теодолита.

На плате отсчетного модуля, на пружинном подвесе, установлен маятник  самоустанавливающегося компенсатора. В качестве оптического элемента компенсатора применена призма с крышей. На этой же плате находится поворотный сектор с оптическими деталями. Винтом 6 сектор можно повернуть и изменить отсчет по вертикальному кругу при исправлении места зенита. Колебания маятника гасятся двумя успокоителями (демпферами), расположенными по обеим сторонам рамки маятника.

Изображения горизонтального и  вертикального крутой вводятся в микрометр по двум независимым оптическим каналам. Переключение каналов производится поворотом рукоятки 16 на 90°. При горизонтальном положении рукоятки в поле зрения микроскопа видно изображение штрихов горизонтального круш. при вертикальном положении – изображение штрихов вертикального круга, оттененное желтым фоном.

Микрометр, расположенный со стороны крышки 1 (см. рис. I), служит для измерения долей деления лимба. При вращении рукоятки 2 изображения диаметрально противоположных штрихов лимба перемещаются навстречу друг другу. После совмещения штрихов по шкале микрометра определяют долю деления лимба в угловой мере.

Отсчетный микроскоп расположен рядом  со зрительной трубой. Вращением диоптрийного кольца окуляр 11 микроскопа устанавливается  по глазу наблюдателя.

Поворотом и наклоном зеркала 5 (см. рис. 2) достигается оптимальное освещение поля зрения отсчетной системы.

Теодолит имеет круг - искатель направлений, отсчет по которому проводится по индексам, нанесенным на иллюминаторах 13. Перестановку участков горизонтального  круга между приемами проводят вращением  рукоятки 8 после нажатия на нее вдоль оси вращения.

Винтом 7 устанавливают точный отсчет по горизонтальному кругу в начале измерений. Наружный колпачок предохраняет винт от случайных касаний во время  измерения углов.

Наводящие винты 4, 6 (см. рис. 1) соосны с закрепительными винтами 3, 5, головки которых выполнены в виде курков. При отжатых закрепительных винтах проводят предварительное наведение зрительной трубы на цель, используя при этом коллиматорные визиры 18, расположенные по обеим сторонам зрительной трубы. После закрепления винтов проводят точное наведение перекрестия сетки зрительной трубы на цель наводящими винтами.

На алидадной части горизонтального  круга установлены два уровня. Круглый уровень 9 предназначен для  предварительного горизонтирования теодолита, а цилиндрический уровень 8 - для точной установки вертикальной оси теодолита в отвесное положение.

Положение оси круглого уровня исправляют винтами 10, цилиндрического уровня – юстировочным винтом 7.

Оптический центрир  встроен в алидаду, его окулярная  часть скреплена винтами 11 (см. рис. 2) с колонкой 17. Окуляр 14 устанавливают по глазу вращением диоптрийного кольца до появления четкого изображения окружностей сетки. Продольным перемещением окулярного колена центрир фокусируют на точку местности. Объектив центрира расположен внутри полой вертикальной оси. На нижнем конце вертикальной оси укреплена длиннофокусная линза 1 (рисунок 4), предназначенная для юстировки центрира.

1 - линза; 2,4 - винты; 3 - колпачок

Рисунок 4 - Оптический центрир

 

Винтами 2 линзу перемещают, совмещая визирную ось центрира с осью вращения теодолита. Колпачок 3 предохраняет котировочные винты.

На стойках колонки 17 (см. рис. 2) расположена ручка 1 для  переноски теодолита и установки визирной вешки пли марки.

Теодолит закрепляют в подставке 12 винтом 10. Подставка съемная, что позволяет выполнять измерения трехштативным методом.

Вращением подъемных винтов 9 вертикальную ось теодолита устанавливают  отвесно.

Электрическая цепь теодолита однопроводная. Напряжение от источника питания  подводится через штепсельный разъем в подставке, затем через токосъемное кольцо к гнезду 14 разъема (см. рис. 1).

Фонарь электроосвещения закрепляют на упорах 4 (см. рис. 2) боковой  крышки 3. Штеккер фонаря вводят в гнездо разъема. Фонарь освещает одновременно угломерные круги и сетку нитей зрительной трубы. Интенсивность освещения сетки регулируется вращением флажка 16 (см. рис. 1).

При работе без электроосвещения рукоятка флажка должна быть повернута в сторону  вертикального круга.

 

Ориентир-буссоль для ориентирования визирной оси теодолита относительно магнитного меридиана устанавливают в паз на боковой крышке и крепят винтом 1 (рисунок 5). Положение магнитной стрелки наблюдают в зеркале, которому придают нужный наклон. Стрелку арретируют винтом 3. Ее северный конец окрашен в синий цвет, для уравновешивания на южном конце установлен передвижной грузик.

1-закрепительный винт; 2- кронштейн;3-винт  арретира

Рисунок 5 – Ориентир-буссоль

 

 

Окулярные насадки применяются для удобства визирования на цели, расположенные под значительными углами к горизонту. Окулярная насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на Солнце.

1 - на зрительную трубу; 2 - на  микроскоп

Рисунок 6 - Окулярные насадки

 

Штатив служит для установки теодолита над точкой местности - вершиной измеряемого угла. Ножки 3 (рисунок 7) штатива шарнир по соединены с головкой 1, болтами 2 регулирую плавность их вращения в шарнирах. Высоту штатива изменяют выдвижением ножек, которые фиксирую винтами 4. Наконечники ножек углубляют в грунт, нажимам на их упоры.

Теодолит закрепляют на штативе становым винтом 7. На крючок внутри винта подвешивают нитяный  отвес.

При транспортировании  ножки вдвигают до упора, крепят винтами 4 и стягивают ремнем 5. Ремень 6 служит для переноски штатива на плече или за спиной.

Нитяный отвес и гаечный  ключ уложены в пенал, расположенный  на ножке штатива.

1 –головка; 2 – болт; 3- ножка; 4- винт; 5,6 – ремни; 7 – винт становой

Рисунок 7 – Штатив

 

 

Футлярпредставляет собой пластмассовый корпус, состоящий из двух половин, заполненных ложементами  из упругого пластика, охватывающими поверхность теодолита. При смыкании половин футляра и закреплении их замками теодолит надежно фиксируется ложементами, что обеспечивает его сохранность при транспортировании.