Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 1

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 1

УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ

 

Задание: Составить схематический рисунок теодолита с указанием его геометрических осей: вертикальной оси вращения прибора (ОО₁), оси цилиндрического уровня (UU₁), визирной оси зрительной трубы (WW₁), оси вращения зрительной трубы (VV₁). Записать геометрические требования, предъявляемые к осям. Установить прибор в рабочее положение и измерить горизонтальный угол с контролем способом приемов. Начертить схему измеряемого угла. Данные индивидуальных измерений и вычислений оформить в журнале измерений горизонтальных углов.

Теодолит является оптико-механическим прибором с помощью которого измеряются горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и магнитные азимуты. По точности теодолиты различают: высокоточные - ТО5, Т1; точные - Т2, Т5 и технические - Т15, Т30. В перечисленных типах теодолитов цифры соответствуют точности (средней квадратической погрешности) измерения горизонтального угла одним приемом в секундах.

Основные узлы и принадлежности технического теодолита:

1). горизонтальный круг, состоящий из лимба - оцифрованной по ходу часовой стрелки круговой полосы с градусными делениями;

2). алидада - часть, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства;

3). цилиндрический уровень - предназначен для приведения плоскости лимба горизонтального круга в положение перпендикулярное относительно отвесной линии (горизонтальное положение);

4). зрительная труба - состоит из объектива, окуляра, сетки нитей и фокусирующего устройства с кремальерой;

5). вертикальный круг - устроен аналогично горизонтальному и предназначен для измерения углов наклона;

6). подъемные винты - служат для приведения пузырька цилиндрического уровня на середину;

7). становой (закрепительный) винт - закрепляет теодолит на штативе и позволяет подвесить нитяной отвес.

Основные геометрические оси теодолита (рис.10): ОО₁ - ось вращения прибора (вертикальная ось теодолита), UU₁ - ось цилиндрического уровня (касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте), WW₁ - визирная ось зрительной трубы (прямая, соединяющая оптический центр объектива и крест сетки нитей), VV₁ - ось вращения зрительной трубы.

Геометрические требования к осям: 1) UU₁ ┴ ОО₁; 2) WW₁ ┴ VV₁; 3) VV₁ ┴ ОО₁.

 

 

Рис.10. Схема основных частей и осей теодолита

 

Приведение теодолита в рабочее положение предусматривает:

1. Центрирование - установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла. Выполняется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира, перемещением ножек штатива и с последующим передвижением прибора на головке штатива. Погрешность центрирования зависит от требуемой точности выполняемых работ и не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов.

2. Горизонтирование – приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е. установка вертикальной оси вращения теодолита (ОО₁) в отвесное положение. Для этого устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и, вращая их одновременно в противоположные стороны выводят пузырек уровня на середину ампулы. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 90° по направлению третьего подъемного винта и, вращая его, опять выводят пузырек в нуль-пункт. Эти действия повторяют до тех пор пока пузырек не будет отклоняться от центра ампулы более чем на одно деление. При измерении вертикальных углов отклонение пузырька от середины не должно превышать полделения;

3. Подготовка зрительной трубы для наблюдений: 1) по глазу - вращением окуляра (от -5 до +5 диоптрий) до получения четкого изображения сетки нитей на светлом фоне; 2) по предмету вращением кремальеры до четкого изображения визирной цели. Если изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей, то при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей будет проецироваться на различные точки наблюдаемого предмета. 3) возникает параллакс, который устраняется небольшим поворотом кремальеры.

Измерение горизонтального угла способом приемов (способ отдельного угла) заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы: при круге слева (КЛ) и при круге справа (КП). При переходе от одного приема ко второму зрительную трубу переводят через зенит и смещают лимб горизонтального круга на 1...5°. Эти действия позволяют обнаружить возможные грубые ошибки при отсчетах на лимбе и уменьшить приборные погрешности. Так как лимб оцифрован по ходу часовой стрелки, наведение зрительной трубы принято выполнять сначала на правую точку, а затем на левую. Контролем измерений горизонтального угла является разность значений угла, полученная из двух измерений (КЛ и КП), не превышающая двойной точности отсчетного устройства, т.е.

.

 

ЖУРНАЛ ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ

 

Дата: ______________ Прибор: Теодолит 2Т30 (Т30, ТОМ) № _____________

 

№ стан- ции	Круг	№ точки наблю- дения	Отсчет по гориз. кругу	Горизонтальный угол	Схема измеряемого угла β
измеренный	средний
° '	° '	° '
В	КЛ	А	224 15	47 05	47 05, 5	С     β В А
С	177 10
КП	А	47 05	47 06
С	359 59
С	КЛ	В	301 49	80 59	80 58, 0	С В А
А	220 50
КП	В	123 57	80 57
А	43 00

Рис.11. Схема нивелира и название его частей

 

Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе становым винтом и вращением сначала двух, а затем третьего подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня на середину. Отклонение пузырька от середины допускается в пределах второй окружности. В этом случае диапазон работы элевационного винта позволит установить пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и установить визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение. Приближенное наведение на нивелирную рейку выполняют с помощью мушки, расположенной сверху зрительной трубы. Более точное наведение осуществляют вращением наводящего винта зрительной трубы, которую перед отсчетом по рейке предварительно устанавливают по глазу (вращением окуляра) и по предмету (вращением кремальеры) для четкого совместного изображения сетки нитей и делений на нивелирной рейке. Перед отсчетом по средней нити тщательно совмещают концы пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы, медленно вращая. элевационный винт. Превышение на станции h между двумя точками A и В (рис.12) вычисляют как разность отсчетов по задней рейке (а) и по передней - (b)

h = a – b.

 

 

 

 

Рис.12. Нивелирование из середины

Для контроля и уменьшения погрешностей нивелирование между связующими точками выполняют дважды: по черным и по красным сторонам реек или при двух горизонтах прибора. При техническом нивелировании полученные превышения не должны отличаться более чем на 4 мм. Среднее превышение записывается с точностью до целых миллиметров. При необходимости выполняют округление до ближайшей четной цифры (по правилам Гаусса).

Процесс уравнивания превышений в нивелирном ходе состоит из четырех вычислительных операций:

1) находят невязку как разность между суммой практических результатов и их теоретическим значением;

2) сравнивают полученную невязку с допустимой величиной, определяемой по формуле

где L – число километров;

3) если невязка допустима, распределяют её с обратным знаком прямо пропорционально расстояниям между нивелируемыми точками или числу станций между ними;

4)выполняют контроль вычислений: сумма исправленных превышений должна быть равна теоретическому значению .

 

Рис.13. Рабочая схема уравнивания превышений

 

Рис.14. Схема геометрического и тригонометрического нивелирования

а) геометрическое б) тригонометрическое

 

Лабораторная работа № 6

 

Подготовительная работа с нивелиром

 

1. Поверка и юстировка главного условия нивелира с цилиндрическим уровнем

Главное условие нивелира заключается в том, чтобы ось цилиндрического уровня была параллельна визирной оси. Поверку выполняют двойным нивелированием «из середины». Для этого закрепляют неподвижно две нивелирные рейки на расстоянии 50-60м, а нивелир устанавливают между ними на середину с погрешностью 1м. Расстояние до реек измеряют нитяным дальномером. Определяют превышение между рейками при двух горизонтах прибора как разность отсчетов на заднюю и переднюю рейки. Превышение, полученное при одном горизонте прибора, не должно отличатся от превышения, полученного при втором горизонте прибора, более чем на 3мм. Затем выбирают вторую станцию на расстоянии предела фокусирования (2...3м) от одной из реек и берут по ней отсчет, который считают свободным от влияния непараллельности оси цилиндрического уровня и визирной оси. Используя этот отсчет и превышение, полученное на первой станции, вычисляют отсчет по дальней рейке, если вычисленный отсчет отличается от наблюдаемого более чем на 3мм, устанавливают вычисленный отсчет на рейке элевационным винтом, а исправительными винтами цилиндрического уровня приводят пузырек на середину.

 

 

ось цилиндрического уровня

 

 

Рис. 16. Схема поверки главного условия нивелира

 

Журнал поверки главного условия нивелира

 

№ станции	№ точки	Отсчеты по рейкам, мм	Превышение, мм	Примечание
задней	передней	вычисленное	среднее
	А				+0594	d1-A = 40, 5м
		+0595
В			+0593
	А				+0593	d1-B = 41, 0м
		+0592
В			+0594

 

Полученное при нивелировании из «середины», отличается от превышения, полученного при нивелировании способом «вперед», на 1мм (0594-0593=1) при допустимом значении, равном 3мм. Следовательно, можно считать, что главное условие нивелира выполняется.

2. Измерение превышений в треугольнике на местности, уравнивание превышений и вычисление высот с контролем

 

№	№	Отсчет по рейкам, мм	Превышение, мм	Высота
станции	точки	задней	передней	вычисленное	среднее	точки, м
	А				+1 +0594	187, 288
В				187, 883
	В				+2 -0750	187, 883
		-0748
С			-0752	187, 135
	С				+1 +0152	187, 135
А				187, 288

 

H_А=159+28, 288=187, 288 - 4 мм

= 0 мм

= - 4 мм

мм

 

Рис.17. Схема нивелирного хода

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 1

УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ

 

Задание: Составить схематический рисунок теодолита с указанием его геометрических осей: вертикальной оси вращения прибора (ОО₁), оси цилиндрического уровня (UU₁), визирной оси зрительной трубы (WW₁), оси вращения зрительной трубы (VV₁). Записать геометрические требования, предъявляемые к осям. Установить прибор в рабочее положение и измерить горизонтальный угол с контролем способом приемов. Начертить схему измеряемого угла. Данные индивидуальных измерений и вычислений оформить в журнале измерений горизонтальных углов.

Теодолит является оптико-механическим прибором с помощью которого измеряются горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и магнитные азимуты. По точности теодолиты различают: высокоточные - ТО5, Т1; точные - Т2, Т5 и технические - Т15, Т30. В перечисленных типах теодолитов цифры соответствуют точности (средней квадратической погрешности) измерения горизонтального угла одним приемом в секундах.

Основные узлы и принадлежности технического теодолита:

1). горизонтальный круг, состоящий из лимба - оцифрованной по ходу часовой стрелки круговой полосы с градусными делениями;

2). алидада - часть, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства;

3). цилиндрический уровень - предназначен для приведения плоскости лимба горизонтального круга в положение перпендикулярное относительно отвесной линии (горизонтальное положение);

4). зрительная труба - состоит из объектива, окуляра, сетки нитей и фокусирующего устройства с кремальерой;

5). вертикальный круг - устроен аналогично горизонтальному и предназначен для измерения углов наклона;

6). подъемные винты - служат для приведения пузырька цилиндрического уровня на середину;

7). становой (закрепительный) винт - закрепляет теодолит на штативе и позволяет подвесить нитяной отвес.

Основные геометрические оси теодолита (рис.10): ОО₁ - ось вращения прибора (вертикальная ось теодолита), UU₁ - ось цилиндрического уровня (касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте), WW₁ - визирная ось зрительной трубы (прямая, соединяющая оптический центр объектива и крест сетки нитей), VV₁ - ось вращения зрительной трубы.

Геометрические требования к осям: 1) UU₁ ┴ ОО₁; 2) WW₁ ┴ VV₁; 3) VV₁ ┴ ОО₁.

 

 

Рис.10. Схема основных частей и осей теодолита

 

Приведение теодолита в рабочее положение предусматривает:

1. Центрирование - установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла. Выполняется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира, перемещением ножек штатива и с последующим передвижением прибора на головке штатива. Погрешность центрирования зависит от требуемой точности выполняемых работ и не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов.

2. Горизонтирование – приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е. установка вертикальной оси вращения теодолита (ОО₁) в отвесное положение. Для этого устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и, вращая их одновременно в противоположные стороны выводят пузырек уровня на середину ампулы. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 90° по направлению третьего подъемного винта и, вращая его, опять выводят пузырек в нуль-пункт. Эти действия повторяют до тех пор пока пузырек не будет отклоняться от центра ампулы более чем на одно деление. При измерении вертикальных углов отклонение пузырька от середины не должно превышать полделения;

3. Подготовка зрительной трубы для наблюдений: 1) по глазу - вращением окуляра (от -5 до +5 диоптрий) до получения четкого изображения сетки нитей на светлом фоне; 2) по предмету вращением кремальеры до четкого изображения визирной цели. Если изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей, то при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей будет проецироваться на различные точки наблюдаемого предмета. 3) возникает параллакс, который устраняется небольшим поворотом кремальеры.

Измерение горизонтального угла способом приемов (способ отдельного угла) заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы: при круге слева (КЛ) и при круге справа (КП). При переходе от одного приема ко второму зрительную трубу переводят через зенит и смещают лимб горизонтального круга на 1...5°. Эти действия позволяют обнаружить возможные грубые ошибки при отсчетах на лимбе и уменьшить приборные погрешности. Так как лимб оцифрован по ходу часовой стрелки, наведение зрительной трубы принято выполнять сначала на правую точку, а затем на левую. Контролем измерений горизонтального угла является разность значений угла, полученная из двух измерений (КЛ и КП), не превышающая двойной точности отсчетного устройства, т.е.

.

 

ЖУРНАЛ ИЗМЕРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ

 

Дата: ______________ Прибор: Теодолит 2Т30 (Т30, ТОМ) № _____________

 

№ стан- ции	Круг	№ точки наблю- дения	Отсчет по гориз. кругу	Горизонтальный угол	Схема измеряемого угла β
измеренный	средний
° '	° '	° '
В	КЛ	А	224 15	47 05	47 05, 5	С     β В А 12 Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 465; Нарушение авторского права страницы