вертикальный |И^ |
Рис. 8.2. Принципиальная схема теодолита |
На рис. 8.2 представлена принципиальная схема теодолита и его основные оси: 7.2 и НН — соответственно вертикальная и горизонтальная оси прибора; ш — ось цилиндрического уровня горизонтального круга; \\П/У — визирная ось зрительной трубы. Взаимное расположение этих осей теодолита строго определено: ъш±22\ тГАЛН- НН122. Оптические теодолиты получили широкое распространение в практике изысканий, проектирования и строительства инженерных объектов.
На рис. 8.3 представлен весьма популярный у изыскателей и строителей малогабаритный прибор 2Т30П — теодолит технический, повторительный с односторонней системой отсчета и прямым изображением.
Корпус зрительной трубы 6 жестко соединен со своей горизонтальной осью. Зрительная труба может переводиться через зенит, имеет уве-
е)
Рис. 8.3. Технический теодолит 2Т30П:
а — вид спереди: / — фокусирующий винт; 2 — цилиндрический уровень горизонтального круга; 3 — закрепительный винт алидады горизонтального круга; 4 — закрепительный винт лимба; 5 — закрепительный винт трубы; 6 — зрительная труба; 7 — кронштейн буссоли; 8 — вертикальный круг; 9 — объектив; 10 — оптический визир; 11 — горизонтальный круг; 12 — наводящий винт лимба; 13 — крышка футляра; 14 — подъемный винт; 15 — становой винт; 16 — микроскоп отсчетного устройства; б — вид сзади: 17 — окуляр; 18 — наводящий винт вертикального круга; 19 — наводящий винт алидады горизонтального круга; 20 — подставка с подъемными винтами; 21 — цилиндрический уровень при трубе; в — ориентир-буссоль: / — закрепительный винт; 2 — кронштейн; 3 — винт арретира
личение 20х. Теодолит имеет один цилиндрический уровень 2 при горизонтальном круге с ценой деления 45", уровень при трубе и ориентир-буссоль (рис. 8.3, в). Цилиндрический уровень при трубе 21 используют лишь в том случае, когда требуется выполнить нивелирование горизонтальным лучом визирования. С помощью ориентир-буссоли определяют магнитные азимуты направлений.
Вертикальный круг 8 жестко соединен с горизонтальной осью и вращается вместе со зрительной трубой 6. Подставка теодолита 20 прикреплена к крышке футляра 13, поэтому по окончании
с- л с- Рис. 8.4. Технический
работы футляр обычно надевают, прежде чем теодолит 4Т30П
снять теодолит со штатива.
Лимб горизонтального круга оцифрован по часовой стрелке от 0 до 360° через 1°. Лимб вертикального круга оцифрован от 0 до 75° и от 0 до -75°, поэтому он имеет две части отсчетной шкалы — без знака (угол наклона повышения) и со знаком минус (угол наклона понижения). Цена деления лимбов, 10', ошибка отсчета, не более 0,5'.
Освещение горизонтального круга осуществляется лучами, отражаемыми зеркалом подсветки 16, которое может вращаться вокруг двух взаимно перпендикулярных осей.
В настоящее время отечественная промышленность выпускает усовершенствованную модификацию теодолита Т30 — прибор 4Т30П (рис. 8.4).
Более точным теодолитом технического класса является прибор Т15 (рис. 8.5), также применяемый в практике изысканий и строительства инженерных объектов.
Теодолит Т15 — технический, повторительный с односторонней системой отсчета по лимбам. Цена деления лимбов 1°, шкалы состоят из 60 делений, что соответствует Г, точность отсчета микроскопа составляет 10".
Теодолит снабжен оптическим центриром 6, вмонтированным в али-дадную часть, имеет один цилиндрический уровень горизонтального круга 16 и цилиндрический уровень алидады вертикального круга 10. Перед взятием отсчета по вертикальному кругу пузырек уровня алидады вертикального круга выводят в ноль-пункт с помощью установочного винта алидады 15. Модифицированный прибор Т15КП имеет прямое изображение в поле зрения трубы и вместо цилиндрического уровня—компенсатор вертикального круга, обеспечивающий автоматическое приведение отсчетного устройства в исходное положение.
Рис. 8.5. Технический теодолит Т15:
а — вид справа: / — закрепительное устройство трубы; 2 — наводящий винт трубы;
3 — закрепительное устройство алидады горизонтального круга; 4 — наводящий винт алидады
горизонтального круга; 5 —подставка с подъемными винтами; 6 — оптический центрир;
7—объектив; 8 — фокусирующий винт; 9 — буссоль; б —вид слева: 10 — цилиндрический
уровень при алидаде вертикального круга; 11 — микроскоп отсчетного устройства; 12 — окуляр;
13 — оптический визир; 14 — зеркало подсветки; 15 — установочный винт алидады
вертикального круга; 16 — цилиндрический уровень горизонтального круга; 17 — фиксатор
лимба горизонтального круга; 18 — закрепительный винт подставки прибора
При создании разбивочных сетей ответственных инженерных сооружений (мосты, путепроводы, тоннели и т. д.) используют точные и высокоточные теодолиты, например, ЗТ5КП, ЗТ2КП и т. д.
Точные теодолиты используют также для измерения углов триангуляции и полигонометрии 3 и 4 классов, для астрономических наблюдений, монтажа конструкций и других инженерных работ.
Рис. 8.6. Штативы: деревянный; б— металлический: / — головка штатива; 2 — становой винт; 3 — ножка; 4 — наконечник; 5 — упор; 6 — ремень; 7 — зажимное устройство; 8 — плечевой ремень |
Перед началом работ теодолит устанавливают на штатив, центрируют над точкой и с помощью подъемных винтов приводят его в рабочее положение (т. е. приводят ось вращения прибора в отвесное положение).
Для установки теодолитов применяют раздвижные штативы: деревянные раздвижные
ШР-140, ШР-160 (рис. 8.6, а) либо раздвижные металлические ШРМ-140 (рис. 8.6, б).
Деревянные массивные штативы обычно используют для установки точных и высокоточных теодолитов Т5, Т2 и Т1 с массой от 4,5 до 11,0 кг. Для работы с техническими теодолитами Т60, ТЗО и Т15 с массой от 2,0 до 3,5 кг обычно используют соответственно более легкие металлические штативы.
Конструкция штативов для геодезических приборов обеспечивает устойчивость и неизменность положения устанавливаемых на них приборов. При этом после закрепления штатив сопротивляется крутящим моментам и обеспечивает устойчивость и неизменность положения геодезических приборов с массой до 20 кг.
УРОВНИ
Уровни служат для приведения геодезических приборов или отдельных их частей в горизонтальное или вертикальное положение.
По форме, конструктивным особенностям и точности различают уровни: круглые, цилиндрические и контактные.
Круглые уровни (рис. 8.7) служат для быстрой приближенной установки оси вращения прибора в отвесное (рабочее) положение.
Внутренняя поверхность стеклянной крышки 2 имеет сферическое очертание, а коробка 1 заполнена серным эфиром или винным спиртом 3. Ось круглого уровня 5 нормальна к внутренней сферической поверхности круглого уровня в центральной ее точке. Коробка круглого уровня прижимается к опорной пружинящей пластине тремя котировочными винтами 6. Когда пузырек находится в центре, ось круглого уровня вертикальна.
Круглые уровни просты и удобны в работе (обеспечивают быструю установку прибора в рабочее положение, позволяя работать сразу тремя подъемны- п 0 _ т/.
г г 1 г ■ ~ Рис. 8.7. Круглый уровень:
ми винтами), однако точность их невы-. „ 0
/? 1 — коробка; 2 — стеклянная крышка;
СОКа. 3 — заполняющая жидкость; 4 — пузы-
Более точные цилиндрические уров- рек; 5 ~ ось круглого ур°вня; 6 —
' Г уг котировочные винты; 7 — концентриче-
ни (рис. 8.8) состоят из ампулы 7, запол- ские круговые деления; 5 — ноль-пункт
Рис. 8.8. Цилиндрический уровень: У — ампула; 2 — заполняющая жидкость; 3 — пузырек; 4 — ось цилиндрического уровня;
5 — оправа; 5 — ноль-пункт
ненной серным эфиром или винным спиртом 2, оправы 5 и котировочного приспособления.
Внутренняя поверхность цилиндрического уровня в вертикальном разрезе имеет вид дуги АВ с радиусом от 3,5 до 200 м. При этом чем больше радиус дуги АВ, тем более чувствителен уровень. На наружной поверхности ампулы нанесена шкала, представленная штриховыми делениями, проведенными через 2 мм. Середину шкалы называют ноль-пунктом 5. Касательная НН\^ проведенная к внутренней поверхности ампулы в ноль-пункте 5, является осью цилиндрического уровня 4. При положении пузырька в ноль-пункте ось цилиндрического уровня горизонтальна.
Угол наклона оси цилиндрического уровня при смещении пузырька на одно деление называют ценой деления уровня ц" (рис. 8.9).
5
V
о
а)
Рис. 8.9. Схема к определению цены деления уровня: Рис. 8.10. Контактный
а — ось горизонтальна; б — ось при смещении пузырька на уровень:
п делений а — ось горизонтальна; б —
Ось не горизонтальна
Если пузырек уровня сместить на п делений, то ось уровня наклонится на угол V, тогда цена деления уровня определится как:
ц" = У- ■
П
Чем меньше цена деления уровня ц", тем выше его точность.
Контактные уровни (рис. 8.10) более удобны в работе и в несколько раз повышают точность установки прибора.
Контактные уровни устроены таким образом, что через систему призм изображения противоположных концов пузырька цилиндрического уровня передается в поле зрения наблюдателя. При совмещении (контакте) концов пузырька уровня ось его становится горизонтальной.