Методические указания по выполнению контрольной работы

ВВЕДЕНИЕ

      По учебному плану для студентов заочной формы обучения по направлениям подготовки 21.03.02 Землеустройство и кадастры, 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование и по специальности 21.05.01 Прикладная геодезия предусматривается выполнение контрольной работы по курсу «Геодезическое инструментоведение», которую студенты выполняют самостоятельно до прибытия на сессию и присылают в деканат на проверку.

    По результатам самостоятельной учебно-познавательной деятельности в ходе выполнения контрольной работы студент должен:

Знать	Методы и принципы организации поверочных работ, средства метрологической поверки, юстировки и эксплуатации современных геодезических, приборов и инструментов.
Уметь	Выполнять метрологические поверки основных технических характеристик оптических и цифровых нивелиров, теодолитов и тахеометров.

        

   Порядок допуска к защите контрольной работы во время очных занятий на сессии:

Результат проверки	Действия студентов
Работа допущена к защите без исправлений	Сделав исправления в работе, где это указано преподавателем, студент не присылает работу     повторно на проверку, а приносит исправленную работу на очные занятия в распечатанном виде для защиты.
Работа допущена к защите с исправлениями
Работа не допущена к защите	Сделав исправления в работе, где это указано преподавателем, студент присылает работу на проверку повторно, до тех пор, пока работа не будет допущена к защите без исправлений или с незначительными исправлениями.

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

Контрольная работа предусматривает выполнение двух заданий:

 1. Изучение устройства и поверок угломерных инструментов

 2. Изучение устройства и поверок нивелиров.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

1. Задание № 1 Устройство, исследование и поверки угломерных инструментов.

Приборы и принадлежности: теодолиты 3Т2КП и 3Т5КП.

Содержание задания

1. Изучить устройство основных частей теодолита.

2. Изучить порядок проведения поверок и юстировок

3. Ответить на контрольные вопросы.

Порядок работы с теодолитом

Согласно ГОСТ 10529 – 96 в нашей стране выпускаются теодолиты типов Т1, Т2, Т5, Т15, Т30, Т60 и их модификации.

При модификации прибора почти всегда изменяются некоторые технические параметры приборов. Их изменение отражается путем добавления соответствующих букв\цифр:

П – прямое изображение (4Т30П);

К – при вертикальном круге стоит компенсатор (3Т5КП);

А – автоколлимационные (3Т2АК);

М – маркшейдерское исполнение (Т15М, Т30М)

Теодолит 3Т2КП предназначен для измерения углов в полигономе­трии и триангуляции, в прикладной геодезии [1,2].

Теодолит ЗТ5КП предназначен для измерения углов в геодезических сетях сгущения, съемочных сетях, для теодолитных съемок, проведения изыскательских работ, измерения в прикладной геодезии и определения магнитных азимутов.

Оба теодолита могут быть использованы для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

 

  Технические характеристики    3Т2КП                   3Т5КП

Средняя квадратическая погрешность

измерения угла одним приемом:

горизонтального m β.......................................         2,0′′                           5,0′′                               

зенитного расстояния mz...............................         2,4′′                           5,0′′                               

Диапазон измерения:

зенитных расстояний.....................................   от 30 до 145°                  от 30...145 °

горизонтальных углов..................................    от 0 до 360°                    от 0 до 360°

Температурный диапазон работы........................от –40 до +50°                от –40 до +50°

Зрительная труба

Изображение.......................................................... прямое                            прямое

Увеличение.............................................................30^х                                   30^х

Угловое поле...........................................................1°35′                                1°35′

Наименьшее расстояние визирования, м:

без дополнительной насадки........................    1,5м                                1,5м

с линзовой насадкой.....................................    0,9м

Коэффициент нитяного дальномера.....................100±0,5                              100±0,5

Отсчетное устройство

Диаметр лимбов, мм.............................................. 90                                   10°                                       

Цена деления:

лимбов............................................................    20′                                   1°

шкал микроскопа...........................................     1′′                                   1′

круга-искателя................................................   10°                                  10°

уровня цилиндрического……………………       15″                                  30″                                          

Диапазон работы компенсатора

при вертикальном круге, не менее.....................  ±3′                                   ±4'

Систематическая погрешность

компенсации на 1′ наклона.................................. 0,8′′                                  1,5′′

Уровни

Цена деления уровней:

цилиндрического................................................. 15′′.......................            30″

круглого..................................................................5'...................                   5'

Оптический центрир

Увеличение...........................................................2,5^х............................         2,5^х 

Угловое поле........................................................4°30'.............................        4°30'

Наименьшее расстояние визирования, м...........0,6...........................             0,6

 

 

Внешний вид

  

                                   

 

Рис.1. Теодолит 3Т5КП

1 – боковая крышка; 2, 4 – закрепительные винты; 3, 5 – наводящие винты;

6 – юстировочный винт цилиндрического уровня; 7 — цилиндрический уровень;

8 – круглый уровень; 9 – юстировочный винт круглого уровня;

10 – окуляр микроскопа; 11 – окуляр зрительной трубы; 12 – колпачок;

13 – кремальера;14 – горизонтальная ось; 15 – визир

 

    

 

       

 

 

Рис.2 Теодолит 3Т5К

 

1 – ручка; 2 – клиновое кольцо; 3 – боковая крышка; 4 – пробка;

5 – зеркало; 6 – установочный винт; 7 – рукоятка; 8 – подъемный винт;

9 – закрепительный винт; 10 – подставка; 11 – винт; 12 – окно круга искателя;

13 – окуляр центрира; 14 – колонка; 15 – зрительная труба

 

 

Рис.3 Теодолит 3Т2КП

1- боковая крышка; 2- рукоятка микрометра; 3,5- закрепительные винты; 4,6- наводящие винты; 7,10- юстировочные винты уровней; 8,9- уровни при алидаде горизонтального круга; 11- окуляр микроскопа; 12- окуляр зрительной трубы; 13- колпачок; 14- штеккерное гнездо; 15- кремальера; 16- флажок отражателя; 17- горизонтальная ось; 18- коллиматорный визир; 19- зрительная труба

 

 

 

Рис.4 Теодолит 3Т2КП

1 - ручка; 2 -клиновое кольцо; 3 - боковая крышка; 4 - упор; 5 - зеркало; 6 - юстировочный винт места зенита; 7 - установочный винт; 8 - рукоятка перестановки горизонтального круга; 9 - подъ­емный винт; 10 - закрепительный винт; 11 - винт; 12 - подставка; 1 3 - иллюминатор круга-искателя; 14 - окуляр оптического центрира; 15 - пробка для юстировки рена вертикального круга; 16 - рукоятка переключателя; 17 – колонка

 

Теодолит 3Т2КП.

Зрительная труба 19 (рис.3) 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 (рис.3).

Между корпусом трубы и осью установлено клиновое кольцо 2 (рис.4), вращением которого устраняют коллимационную погрешность, изменяя направление визирной оси относительно горизонтальной оси вращения [2,3]. Коллимационную погрешность также можно устранить боковыми юстировочными винтами сетки нитей, закрыты колпачком 13 (рис. 3).

Вертикальная ось цилиндрического типа - что обеспечивает высокую точность измерения горизонтальных углов.

Горизонтальный круг разделен через 20′ и оцифрован через 1°. По­верхность со штрихами заклеена защитным стеклом, предохраняющим штрихи от повреждения и загрязнения.

Вертикальный круг также разделен через 20′ и оцифрован через 1°.

Отсчетные устройства позволяют производить отсчет при совмеще­нии изображений диаметрально противоположных штрихов круга, что исключает влияние эксцентриситета на результаты измерений.

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. Колебания маятника гасятся двумя успокоителями (демпферами). Винт 6 (рис.4)используется для юстировки места зенита.

Изображения горизонтального и вертикального кругов вводятся в микрометр по двум независимым оптическим каналам. Переключение каналов производится поворотом рукоятки 16 на 90°(Рис.4). При горизонталь­ном положении рукоятки в поле зрения микроскопа видно изображение штрихов горизонтального круга, при вертикальном положении — изо­бражение штрихов вертикального круга, оттененное желтым фоном.

Микрометр 2, расположенный со стороны крышки 1 (см. рис. 3), 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 окуляра 11(рис.3) микроскопа устанавливается по глазу наблюдателя [3,7].

Поворотом и наклоном зеркала 5(рис.4) достигается оптималь­ное освещение поля зрения отсчетной системы.

Теодолит имеет круг - искатель направлений, отсчет по которому проводится по индексам, нанесенным на иллюминаторах 13(рис.4).

Перестановку участков горизонтального круга между приемами про­водят вращением рукоятки 8(рис.4), после нажатия на нее вдоль оси вращения. Винтом 7(рис.4)устанавливают точный отсчет по горизонтальному кругу до начала измерений. Наружный колпачок предохраняет винт от случайных касаний во время измерения углов.

Наводящие винты 4, 6 (рис. 3) соосны с закрепительными винтами 3, 5, головки которых выполнены в виде флажков. При отжатых закрепительных винтах проводят предварительное наведение зрительной трубы на цель, используя при этом коллиматорные визиры 18 (рис.3), 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 9предназначен для предварительного горизонтирования теодолита, а цилиндрический уровень 8 - для точной установки вертикальной оси теодолита в отвесное положение (рис.3).

Положение оси круглого уровня исправляют тремя юстировочными винтами 10, цилиндрического уровня - юстировочным винтом 7 (рис.3).

Оптический центрир встроен в алидаду, его окулярная часть скреплена винтами 11(рис. 4) с корпусом теодолита. Окуляр 14устанавливают по глазу вращением диоптрийного кольца до появления четкого изображения окружностей (сетки). Поступательным перемещением окулярного колена центрир фокусируют на точку центрирования. Объектив центрира расположен внутри полой вертикальной оси. На нижнем конце вертикальной оси укреплена длиннофокусная линза 1 (рис.5а), предназначенная для юстировки центрира. [3,4]

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

Сверху на колонках расположена ручка 1 (рис.4) для переноски теодолита и установки визирной вешки.

Для закрепления теодолита в подставке 12 служит винт 10. Сама подставка съемная, что позволяет выполнять угловые измерения трехштативным методом.

Вертикальная ось теодолита устанавливается в отвесное положение вращением подъемных винтов (9).

Окулярные насадки (рис. 5б) На зрительную трубу и на микроскоп применяются для удобства визирования на цель, они расположены под значительными углами к горизонту. Окулярная насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на Солнце [2].

 

                

      а) Вертикальная ось                             б) Окулярные насадки

Рис.5

Изучаемые теодолиты содержат порядка 70 оптических деталей и являются сложными оптико – механическими инструментами. [7]

На рис.6 показана оптическая схема теодолита 3Т2КП.

Зрительная труба: 43 - объ­ектив, 44 - фокусирующая лин­за, 45 -оборачивающая система, 46 - сетка нитей, 47 - окуляр;

Отсчётная система оптического микрометра горизонтального круга: 1,3 - зеркала подсветки, 2 - иллюминатор, 4, 12, 20 - коллективы, 5 - при­зма подсветки горизонтального круга, 6 - горизонтальный круг, 7,11 - концевые призмы оптического мостика, 8, 10, 14, 15, 24 - микрообъективы, 9, 23 - диафрагмы, 13 - передающая призма горизонтального круга, 16 - неподвижные клинья, 17 - подвижные клинья, 18 - призма, 19 - клин, 21 - шкала, 22 - пентапризма, 25 - окуляр;

Отсчётная система оптического микрометра вертикального круга: 1, 48 - зеркала подсветки, 2 - иллюминатор, 26 - вертикальный круг, 30, 49 - призмы подсветки вертикального круга, 20, 27 - коллективы, 28, 31 - передающие призмы вертикального круга, 32, 34, 38, 40, 24 - микрообъективы, 23, 33 - диафрагмы, 35 - призма с крышей, 36 - при­зма, 29 - линза, 37 - плоскопараллельная пластинка, 39- блок призм, 41 - призма со светофильтром, 42 - призма переключения каналов, 16 - неподвижные клинья, 17 - подвижные клинья, 18 - призма, 19 - клин, 21 -  шкала, 22 - пентапризма, 25 -  окуляр;

оптический центрир: окуляр и коллектив-сетка на рисунке не по­казаны, 50 - призма, 51 - объектив, 52 - длиннофокусная линза.

 

 

Рис.6 Оптическая схема теодолита 3Т2КП

 

Оптическая схема теодолита теодолита 3Т5 КП приведена на рис.7.

 

 

Рис. 7 Оптическая схема теодолита 3Т5КП

  зрительная труба: 28 – объектив, 29 – фокусирующая линза, 30 – оборачивающая система, 31 – сетка нитей, 32 – окуляр; отсчётная система шкалового микроскопа горизонтального круга: 1 – зеркало подсветки (не показано), 2 – матовое стекло- иллюминатор, 3 – -коллектив, 4, 23 – призмы АР-90°, 5 – линза, 6 – горизонтальный круг, 7 – призма БР-180°, 8 – длиннофокусная линза, 9,24 – микрообъективы, 10 – разделительная призма, 12,13 – шкала с коллективом, 18,25 – диафрагмы, 26 – окуляр, 27 – выходной зрачок; отсчётная система шкалового микроскопа вертикального круга: 1 – зеркало подсветки (не показано), 2 – матовое стекло-иллюминатор, 20 – фильтр, 21 – призма БР-180°, 22 – коллектив, 11 – вертикальный круг, 19 - призма АкР-90° (компенсатор), 15, 16 – микрообъективы, 14 – ППП, 17, 25 – диафрагмы, 12,13 – шкала с коллективом, 23 -призма АР-90°, 26 – окуляр, 27 – выходной зрачок, 33 – плоскость изображений; оптическая система центрира – не показана.

    В отсчётных системах вертикального и горизонтального кругов применяется односторонний отсчёт, при этом система отсчитывания двухканальная.

    В отсчётной системе микроскопа вертикального круга световой поток от зеркала подсветки 1 через иллюминатор 2, голубой светофильтр 20, призму 21 с коллективом 22 освещает штрихи вертикального круга 11; изображение штрихов вертикального круга через призму-компенсатор 19, подвешенный

на маятнике, микрообъективом 16 передаётся в плоскость шкалы 12, ППП 14 служит для исправления места нуля.

     В отсчётной системе микроскопа горизонтального круга световой поток через призму 4 с жёлтым светофильтром освещает горизонтальный круг 6, изображение штрихов через оборачивающую систему призм 7, 10 микро-объективом 9 проецируется в плоскости шкалы 12.

  Изображения обоих кругов вместе с изображениями шкал через призму 23 микрообъективом 24 проецируются в фокальной плоскости окуляра 26.[7]

 

Зрительные трубы

В геодезических инструментах зрительная труба (Рис.8) служит для визирования и отсчитывания по шкалам реек, марок и других визирных целей.

 

 

  

   1 - объектив; 2 – фокусирующая линза; 3 – кремальера; 4 – сетка нитей;5 – окуляр.

Рис.8

 

Фокусирующая линза 2 и плоскопараллельная пластинка 4 с сеткой нитей находятся внутри зрительной трубы и непосредственно для наблюдателя не видны. 

        

Рис.9

Мысленная линия, соединяющая перекрестие сетки нитей и заднюю главную точку объектива, называется визирной осью зрительной трубы VV (рис.6), а ее продолжение до наблюдаемого предмета или цели - линией визирования.

      Основные штрихи сетки (Рис.10) используются для наведения зрительной трубы в горизонтальной и вертикальной плоскости на наблюдаемую точку или объект.

    Точка пересечения основных штрихов сетки называется перекрестием сетки нитей. Перекрестие сетки нитей используется для визирования на наблюдаемые точки. Система двух вертикальных штрихов называется биссектором.

    Наведение зрительной трубы в горизонтальной плоскости на наблюдаемую точку рекомендуется выполнять с помощью биссектора, которое всегда более точное, чем по одной нити.

 

 

                             Рис.10

 

       Для правильной установки визирной оси оправа сетки нитей имеет два горизонтальных и два вертикальных исправительных винта (рис.7), которые используются при исправлении положения сетки нитей, перемещая ее положение влево-вправо или вверх-вниз.

Наблюдатель в процессе визирования на цель должен видеть в поле зрения трубы четкие изображения штрихов сетки нитей и рассматриваемого объекта. Операция по обеспечению этого условия называется установкой зрительной трубы по глазу и по предмету.

Четкое изображение штрихов сетки нитей получают путем вращения диоптрийного кольца окуляра 12 (рис.3). Эта операция называется установкой зрительной трубы по глазу и выполняется каждым наблюдателем в зависимости от остроты его зрения перед началом наблюдений и периодически уточняется.

Установку зрительной трубы по предмету или, фокусировку зрительной трубы, выполняют при помощи кремальеры 15 (рис.3) при визировании на каждый предмет (при этом перемещается фокусирующая линза 2 (рис.5) внутри зрительной трубы).

По характеру фокусировки различают трубы с внешним и внутренним фокусированием. В настоящее время в геодезических приборах применяют трубы с внутренним фокусированием, которые обеспечивают большое увеличение при меньшей длине, по сравнению с трубами с внешним фокусированием.

 

Отсчетные устройства

Отсчетные устройства геодезических инструментов основаны на способности глаза определять совпадение штрихов, отличать симметричность расположения штрихов одной шкалы относительно штрихов другой и

отсчитывать десятые доли малого промежутка между штрихами.

 В зависимости от типа и назначения инструмента они делятся на:

- механические - верньер;

- оптические – штриховой микроскоп, шкаловой микроскоп; оптический микрометр;

- не требующие участия глаза наблюдателя в момент отсчитывания –фотоэлектрические, фотографические, телевизионные, радиотехнические.

Штриховой и шкаловой микроскопы. В качестве измерительной части в микроскопах могут быть использованы штрих (индекс) или шкала. В первом случае микроскоп называют штриховым (Рис.8а) или микроскоп – оценщик, во втором – шкаловым (Рис.8б,в).

В штриховом микроскопе производят оценку промежутка между индексом и ближайшим штрихом шкалы (лимба).

Увеличение микроскопа должно быть таким, что бы видимая величина интервала составляла 1,5–2,0 мм, а видимая толщина индекса должна соответствовать 0,1 интервала.

 

              а)                                   б)                                          в)

            Т30                             2Т30П                             3Т5КП

Г. круг 159  46                         295  41,0                       127  53,3                                    

В. круг 350 49                                  -4 46,5                                -0 24,9                       

Рис.11

Рен шкалового микроскопа (r) – несоответствие видимой длины шкалы измерительной части микроскопа с видимой величиной интервала шкалы (лимба) измерительного прибора.

Среднее значение рена r не должно превышать 0,1 деления шкалы микроскопа (6^″), в противном случае рен необходимо устранить. [6 ]

Штриховые микроскопы применяют в теодолитах малой точности Т30. Шкаловые микроскопы в теодолитах 2Т30П,3Т5КП и им подобные.

 

Оптический микрометр.

Оптические микрометры являются точными отчетными приспособлениями, имеющими по меньшей мере одну подвижную септическую деталь и связанную с ней шкалу для отсчитывания. [6]

В большинстве точных оптических теодолитов с двусторонней системой отсчитывания используется двойной клиновой микрометр (Т2, 3Т2КП).

В оптическом микрометре подвижная пара клиньев жестко соединена со шкалой. При перемещении подвижных клиньев изображения частей круга      

перемещаются навстречу друг другу, проходя равные расстояния, поэтому при цене деления лимба 20' достаточно диапазона шкалы 10' (Рис.9б).

 

 

а)                                                                                   б)

                     

Поле зрения отчетного микроскопа             Схема оптического микрометра                                             

       Отсчет        9°21′53,9′′.

Рис. 12 Отсчетное устройство теодолита 3Т2КП

Отсчитывание по кругам  

 

В центральном окне поля зрения отсчетного микрометра теодолита 3Т2КП (рис. 9а) находятся изображения диаметрально противоположных штрихов лимба, разграниченные линией, в верхнем окне - цифры градусов, ниже - шесть цифр (от 0 до 5), указывающих десятки минут, в правом окне - шкала микрометра. Левый ряд цифр шкалы микрометра со­ответствует единицам минут, правый ряд цифр - десяткам секунд, а каждое деление шкалы - одной секунде.

Перед отсчитыванием необходимо тщательно совместить рукояткой микрометра средние линии верхнего и нижнего изображений бифилярных штрихов горизонтального (или вертикального) круга. Цифра, расположенная под серединой числа градусов, показывает количество десятков минут. К ним нужно прибавить единицы минут (левый ряд цифр), десятки секунд (правый ряд цифр), единицы секунд и десятые доли секунды со шкалы микрометра.

На рисунке показан отсчет соответствует 9°21′53,9′′.

Принцип формирования изображений от вертикального круга аналогичен рассмотренному выше для горизонтального круга. [7]

Реном оптического микрометра r - называется разность между ценой полуделения лимба и его значением, измеренным оптическим микрометром.

r = ,  (1)

где:  деления лимба; цена деления шкалы оптического микрометра, количество делений шкалы микрометра, соответствующее  диапазон работы микрометра равен 10' 3 деления.

 В исправном инструменте, согласно инструкции, значение r не должно превышать значения 1,5^″.

Рен исследуется при получении инструмента со склада или после механических воздействий на инструмент

 

1.3 Уровни.

    Уровнями называют устройства для установки линий или плоскостей в горизонтальное или вертикальное положение.

    Основными частями являются, ампула, наполненная жидкостью, и оправа для предохранения ампулы и ее установки на приборе. В зависимости от формы ампулы, различают - цилиндрические (Рис.10а) или круглые уровни (Рис.10б).

Наполнителем для ампул высокой и средней точности является эфир этиловый с добавлением этилового спирта, для низкой точности (5-10^′) спирт этиловый.

Уровни предназначены для ориентирования вертикальных (горизонтальных) осей геодезических инструментов относительно отвесной линии. Они же могут служить и для измерения малых вертикальных углов. [6]

                

                 Рис.13                                                            Рис.14

Осью круглого уровня является радиус сферической поверхности, проходящей через нуль-пункт. Точка N называется нуль-пунктом уровня. Касательная к внутренней поверхности ампулы в точке N называется осью цилиндрического уровня UU₁.

При симметричном расположении пузырька уровня относительно нуль-пункта ось цилиндрического уровня занимает горизонтальное положение. Угол, на который надо наклонить ампулу, что бы пузырек уровня переместился на одно деление, называется ценой деления τ

 

τ =  ,  (2)

где =2мм.

При цене деления уровня, на пример τ 20 , радиус кривизны ампулы должен быть равен [7]

R = 20,625 м. (3)

 

Осевые системы

Являются основными механическими узлами геодезического инструмента. Они обеспечивают взаимное положение оптико-механических узлов геодезических инструментов в строгом соответствии с его геометрической конструкцией. По своей форме они могут быть конические и цилиндрические, в точных оптических теодолитах используются только цилиндрические осевые системы. По назначению и расположению – вертикальные и горизонтальные. В зависимости от устройства системы вертикальных осей различают теодолиты простые, повторительные и с переустанавливающимся лимбом.

При измерении углов способом повторений, измеряемый угол многократно и последовательно откладывается на лимбе, для этого используется, так называемое повторительное устройство, позволяющее легко крепить лимб с верхней алидадной частью, дающее возможность вращать алидаду как отдельно от лимба, так и совместно с ним. (2Т30, 2Т30П, 4Т30П).

В этой системе недостатком является то, что оси средней и верхней частей не разделены полностью, вследствие чего лимб может увлекаться при вращении верхней алидадной части.

 

 

Рис.15 Повторительные осевые системы

Теодолиты с переустанавливающимся лимбом имеют устройство в виде системы шестерен, позволяющее независимо от остальных частей прибора поворачивать лимб в пределах 360°. Это позволяет вести измерение способом приемов, круго­вых приемов, во всех комбинациях, используя каждый раз различные участки лимба.

Наиболее распространена система Борда, в которой полая ось средней части надевается на полую ось нижней части, в которую, в свою очередь, вставляется ось верхнего алидадного устройства. Таким образом, верхняя алидадная часть не соприкасается со средней частью, включающей лимб. Такая конструкция вертикальной осевой системы распространена в теодолитах средней точности и в точных теодолитах (3Т5КП, 3Т2КП, и им подобные).

   

Рис.16 Цилиндрические осевые системы

Лимб – это рабочая мера геодезического прибора в виде круговой шкалы, предназначенная для воспроизведения единицы плоского угла. Лимб всегда закреплен на носителе лимба, который называется кругом лимба.

 Различают горизонтальный и вертикальный круги. Первый из них несет лимб, предназначенный для измерения горизонтальных углов, а второй – вертикальных.

Как правило, используют более короткие выражения типа «горизонтальный круг» или «вертикальный круг» вместо более длинных словосочетаний «лимб горизонтального круга» или «лимб вертикального круга».

Несовпадение оси вращения лимба с центром деления лимба называется эксцентриситетом лимба.

    Алидада - верхняя подвижная часть теодолита состоит из корпуса горизонтального круга и двух вертикальных несущих колонок, на одной из которых размещен корпус вертикального круга. Все эти части выполнены как единое целое. Алидада расположена соосно с лимбом и несет элементы отсчетного устройства. Соответственно, когда речь идет об алидаде, то используют выражения «алидада горизонтального круга» или «алидада вертикального круга», вместо того, чтобы говорить «отсчетное устройство или часть теодолита, предназначенная для взятия отсчетов по лимбу горизонтального круга» или «отсчетное устройство или часть теодолита, предназначенная для взятия отсчетов по лимбу вертикального круга».

    Несовпадение центра делений лимба и вертикальной оси вращения теодолита – называется эксцентриситетом алидады горизонтального круга.

 

Юстировка:

а) теодолит 3Т2КП – сняв колпачок, ослабить четыре крепёжных винта оправы, повернуть окуляр так, чтобы горизонтальная нить стала горизонтальной, закрепить винты и повторить поверку;

б) теодолит 3Т5КП – вывинтить два стопорных винта на колпачке, вывинтить окуляр зрительной трубы вместе с колпачком, снова завинтить окуляр (без колпачка), ослабить четыре винта крепления оправы окуляра и поворотом оправы установить горизонтальную нить сетки, затем закрепить оправу окуляра и повторить поверку, затем вывинтить окуляр, поставить колпачок на место, при этом ограничитель хода на колпачке должен обеспечивать ход окуляра в обе стороны при нормальном зрении.

5. Поверка   коллимационной ошибки. Условие: визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси вращения зрительной трубы (VV₁ ⊥ HH₁).

 

Рис. 20

Выполнение поверки:

1) зрительную трубу навести на удалённую цель, расположенную при-

мерно на уровне горизонта прибора;

 2) при круге «лево»  взять отсчет по горизонтальному кругу – Л;

3) перевести трубу через зенит в положение круг «право» и при наведении на ту же точку  отсчитать по горизонтальному кругу – П. Разность двух отсчётов в первом приёме должна быть равна ± (180° ± 15 ″) [ 92 ],

4) освободить закрепительный винт подставки, повернуть алидаду на 180° и винт закрепить,

5) снова выполнить п. 2 и 3, отсчитав соответственно Л₂ и П₂ – второй приём;

Вычисляем двойную кол­лимационную погрешность.

2С=Л – П +П ± 180.

|∆2С| - разность значений коллимационной погрешности между приёмами при выполнении поверки теодолитов типа Т2 не должна превышать 6 ″ (не путать с 8 ″ при полевых измерениях) [4] для теодолита типа Т2 больше, чем 15 ″, выполнить юстировку.

Юстировка:

 Для этого необходимо вычислить правильный отсчёт П  = П + С и вращением рукоятки оптического микрометра установить отсчет П   (Л), равный правильному отсчету при П (Л), при этом изображения диаметрально противоположных штрихов горизон­тального круга разошлись. С помощью наводящего винта алидады гори­зонтального круга совмещаем штрихи, при этом изображения визирной цели и вертикальной нити разошлись. С помощью клинового кольца, используя специальный ключ, совмещаем изображения визирной цели и вертикальной нити. 

 6. Проверка места нуля в теодолитах типа Т5, места зенита в теодолитах типа Т2. Условие: место нуля (место зенита) должно быть известно (равно или приведено близко к нулю (90°)).

Отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси уровня при алидаде называется местом нуля - МО.(Рис.21)

 

 

Рис.21

 

Выполнение поверки: 1) зрительную трубу при круге “Лево” навести на

удалённую точку, расположенную примерно на уровне горизонта прибора,

2) в теодолитах с уровнем при вертикальном круге совместить концы пузырька контактного уровня, в теодолитах с компенсатором – проверить работу; 

3) отсчитать по вертикальному кругу (с двухсторонней системой отсчитывания предварительно совместив штрихи противоположных участков лимба) – отсчёт Л₁;

4) перевести зрительную трубу через зенит, навести зрительную трубу на ту же точку, проверить совмещение концов пузырька или штрихов лимба и отсчитать значение П₁;

5) вычислить значение MZ по формуле:

 

MZ = (Л₁ + П₁ + 360°) / 2, (4)

 

(для теодолитов 2Т5, 2Т5К, 2Т5КП место нуля вычисляется по формуле:

МО = (Л + П) / 2,             (5)

для 3Т5КП:

МО = (Л - П) / 2.              (6)

Место нуля исследуют несколько раз и вычисляют среднее значение. Разность между значениями МО в приёмах не должна превышать 15 ″. Если же среднее значение МО (MZ) > 15 ″, необходимо выполнить юстировку прибора.[3,7]