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.