Устройство теодолита. Устройство теодолита 2Т30

Чтобы пользоваться прибором, необходимо знать, как и в какой последовательности приводить в работу устройство теодолита 2т30, как делать его поверку и юстировку. Необходимо уметь распознать в устройстве его части и принцип функционирования для измерения углов как по горизонтали, так и по вертикали.

Общая схема основных частей и осей теодолита.

Применяется:

• для съемок топографического характера;
• тахеометрических работ, изыскательных процессов;
• маркшейдерских измерений;
• на стройплощадках при разбивочных работах, которые не требуют идеальной точности.

Характеристика прибора

Штатив и оптический центрир — служат для установки теодолита над точкой, закрепленной на местности.

Измерения угловых величин нужны, чтобы определять положение объектов в пространстве. Такие манипуляции производят для триангуляционной сети. Классическим видом работ являются геодезические замеры для строительства всевозможных сооружений.

Точность прибора, приближенная к идеалу, выражается в минутах, долях секунд. Теодолит имеет оптическое и механическое устройство для замеров углов, расстояния, магнитных азимутов. Приборы разделяются на виды в зависимости от точности, среди которых технический 2т30. Цифровые индексы в названии обозначают точность, то есть квадратическую погрешность при определении угла за один прием в секундах. Прибор теодолит 2т30 состоит из узлов:

• кремальера, кольцо диоптрий, колпачок с регулируемыми винтами сети нитей;
• визир с оптикой, вертикальное кольцо, распорка трубы;
• винты для регулировки, закрепления лимба, алидады, трубы, подъема, наводки лимба;
• уровень формы цилиндра, основа чехла, труба, подставка;
• элементы, зеркальные поверхности.

Ориентир-буссоль необходим для измерения магнитных азимутов и устанавливается в паз, расположенный на боковой крышке вертикального круга теодолита.

Он оснащается микрометром, это повышает точность замеров. С помощью его элементов делается геометрическое нивелирование, центрир позволяет производить работы в трехштативной системе. Расстояние возможно высчитывать по нивелирной рейке.

Уровень-цилиндр двигает горизонтальный лимб перпендикулярно линии в отвесном состоянии. Являет собой трубку из стекла наподобие ампулы, ее разрез — это дуга радиуса 3,5 до 200 м. Эта емкость заполнена, как правило, спиртом, эфиром, то есть легкоподвижными свойствами. Она запаивается в нагретом состоянии. Охлаждаясь, создается пузырек. За нуль берут точку по центру шкалы ампулы.

Устройства такого характера имеют уровни в форме цилиндра, круга, они различны параметрами деления, чувствительностью, конструкцией.

Цилиндр ампулы оформлен в оправу из металла, она с винтом настройки, снаружи трубки есть деления с расстоянием в 2 мм, точка по центру — нульпункт. Его ось — линия касаемо уровня внутри, в нульпункте.

Поле зрения отсчетного микроскопа.

Круглый — ампула из стекла, внутри отшлифованная, с определенной округлостью. Тут нульпунктом является центр в круге. Осью выступает нормаль, проложенная сквозь нуль, она перпендикулярна.

Нулевое расположение делается ровнее контактными уровнями. Они состоят из уровневого цилиндра, над ним есть прибор с оптикой, передающий грани концов пузырька на объектив. Он размещается в нуле при совмещающихся противоположных его гранях.

Уровневая цена — это угловой показатель смещения пузырька в один штрих. Она может быть в цилиндрических 5-60, в круглых — 5-20.

Чувствительность — заметное наименьшее пузырьковое движение, оно, как правило, это 0,1 штриха или 0,2 мм. Элементы трубы — винты, оптические детали, размерная сетка. В ней располагаются визирная, оптическая оси. Первая соединяет объектив с нитями размерной сетью. Окуляр с объективом соединяется второй.

Устройство теодолита 2Т30М

Скачать с Depositfiles

Практическое изучение курса геодезии студентами специальности 0902 осуществляется в ходе лабораторных занятий. На этих занятиях рас­сматриваются следующие основные разделы:

• теодолит, его устройство и поверки, методика измерения углов;
• камеральная обработка результатов теодолитной съемки;
• нивелир, его устройство и поверки, способы геометрического ни­велирования;
• камеральная обработка результатов нивелирования, составление профиля, проектирование трассы.

1. УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА

Теодолит является одним из основных геодезических инструментов, используемых при съемке местности. Он предназначен для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, расстояний (по нитяному дальномеру) и определения магнитных азимутов линий. При этом вычисле­ние расстояний теодолитом производится с помощью нитяного дальномера и нивелирной рейки, а магнитные азимуты определяются с помощью ориентир-буссоли, входящей в комплект теодолита.

Цель работы — изучение основных элементов конструкции теодолита, их назначения, а также освоение техники взятия отсчетов по горизонталь­ному и вертикальному кругам теодолита.

На рис. 1 показан общий вид теодолита 2Т30М, который является угломерным прибором повторительного типа, оптическим, т.е. имеет стек­лянные лимбы горизонтального и вертикального кругов и отсчетные систе­мы, передающие изображения делений лимбов в поле зрения отсчетного микроскопа, расположенного рядом со зрительной трубой.

Зрительная труба 4 имеет внутреннюю фокусировку и обладает 18-кратным увеличением. Резкая видимость сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца 7, а установка трубы по предмету (фокусирование) для получения отчетливого изображения наблюдаемого предмета (визирной цели) осуществляется вращением фокусированного кольца 8.

Сетка представляет собой перекрытия, вертикальный штрих ее в одной половине поля зрения выполнен двойным. Два коротких горизонтальных штри­ха сетки образуют нитяный дальномер. На сетке нанесена шкала с ценой деления 1′ . Она предназначена для измерения малых углов, например, колебаний отвеса.

По обе стороны трубы имеются оптические визиры 5 для приближенного наведения на цель. Подставка теодолита 11 — съемная, имеет стандартное отверстие диаметром 34 мм, зажимной винт 13 скрепляет подставку с верх­ней частью теодолита.

Рис. 1

На рис. 1 показано зеркало подсветки 14, но не показано иповторительное устрой­ство, последнее состоит из рычага, расположенного горизонтально, и фиксатора, расположенного вертикально.

При нажатии рычага горизонтальный круг скрепляется с алидадой и вращается вместе с ней, нажатием фиксатора горизонтальный круг освобож­дается и при вращении алидады остается неподвижным.

Перед работой теодолит устанавливают на штативе и центрируют его над точкой. После этого вращением подъемных винтов 12 приводят пузы­рёк цилиндрического уровня 10 на середину в двух взаимноперпендикулярных плоскостях.

Поворот теодолита по азимуту и точное наведение зрительной трубы на предмет в горизонтальной плоскости осуществляются вращением наводящего винта горизонтального круга 2 при закрепленном зажимом винте 1. Точное наведение зрительной трубы на наблюдаемый предмет в вертикаль­ной плоскости производится наводящим винтом 3, при этом зажимной винт 9 должен быть закреплен.

При транспортировке теодолит укладывают в ящик (футляр).

Отсчетное устройство теодолита 2Т30М представляет собой шкальный микроскоп. Окуляр микроскопа 6 расположён рядом с окуляром зрительной трубы. В поле зрения такого микроскопа (рис. 2) видны изображения лим­ба и шкалы, длина которой равна изображению одного градусного деления. Индексом для отсчета служит штрих лимба, расположенного в пределах шкалы. Так, в примере, приведенном на рис. 2, отсчет по вертикальному кругу равен 1°08′ , а по горизонтальному — 175°47′.

Рис.2

Скачать с Depositfiles

Рабочее состояние: особенности

Трубу необходимо отрегулировать на глаз, то есть вращать окуляр, пока нити не станут четкими. Кремальера регулируется до четкости цели. Положение по горизонтали корректируется винтом для наводки, перед этим закрепляется алидада, по вертикали — винт, затем закрепляется еще одним винтом.

Схема основных осей теодолита.

Поле зрение — это место, обозреваемое трубой в неподвижности. Штрихи, цифры попадают в поле зрения микроскопа, его фиксируют диоптрийным кольцом на глаз, пока не поосвещение.

Круг по горизонтали — это лимб, за часовой стрелкой на нем есть градусы. На кругах есть градация в 1°. Есть 359° в горизонтальном, вертикальный имеет 0-75° и от 0 до — 75°.

Алидада служит отсчетной деталью, она соосная плоскости с градацией. Круг по вертикали такой же, как горизонтальный, он измеряет наклонные углы.

Пузырек цилиндра-уровня регулируется болтами.

Теодолит 2Т30 и 2Т30П

Теодолит 2Т30 – оптический прибор второго поколения, разработанный Уральским оптико-механическим заводом. Имеет ряд модификаций, не включенных в комплектацию Т30.

В качестве отсчетного устройства теодолит 2Т30 включает в себя шкаловый микроскоп. Данный вид механизма облегчает работу с прибором и повышает точность работы. Для того чтобы снять отсчет минутной доли, необходимо по имеющимся штрихам определить местоположение биссектора, а для уточнения времени – на глаз определить его положение между двумя минутными делениями. Такой механизм позволяет находить углы с точностью до тридцати секунд. Это также относит 2Т30 к классу технических теодолитов.

Устройство теодолита 2Т30 имеет повторительную систему снятия отсчета. Лимб теодолита может вращаться отдельно, без задействования алидады, что позволяет измерять углы на несколько направлений.

Теодолит имеет микрометренный винт для горизонтального и вертикального круга. Это предоставляет возможность более точного наведения на визирную цель. Для быстрого поиска и грубого наведения также используют коллиматорные визиры, расположенные снизу и сверху зрительной трубы.

2Т30 имеет перевернутое изображение зрительной трубы. Устройство теодолита 2Т30П, аналогичного первому, имеет в своей конструкции специальную призму, поворачивающую пучок света на 180 градусов так, что изображение становится прямым. Конструкция прибора позволяет выполнять сложнейшие работы, которые требуют высокой точности измерений.

Дополнительные характеристики

Особенности устройства:

1. Оси.
2. ОО1 — по вертикали, ось вращения устройства.
3. UU1 — в уровневом цилиндре.
4. WW1 — для визира, объектива и размерной сети.
5. VV1 — трубы.

Они правильно выставлены так: UU1 ^ OO1, WW1 ^ VV1, VV1 ^ОО1 Черта лимба — счетный показатель, точность до 0,5′. При значении в круге по вертикали «-» отсчитывают показателями ряда снизу с «-» (-4.0, справа налево). Магнитный азимут измеряется ориентиром-буссолью, он фиксируется на боковой крышке круга по вертикали. Винтом арретира устанавливают прибор на нуль. Зеркало показывает стрелку, его приводят в нужное положение. Корректировку стрелки в нефункциональном состоянии делают винтом буссоли.

Хранение, перенос

Схема поверок: а – уровня, б – визирной оси, в – горизонтальной оси.

Для этого есть специальный футляр с гнездами. Упаковывая его, винты располагают в среднее положение, трубу кладут горизонтально, подвижные детали фиксируются, винты для подъема закручивают до упора. При помощи штатива с оптическим центриром прибор располагают сверху точки пространства, то есть над пиком угла.

Его ножки скреплены на шарнирах с оголовьями, на них прибор фиксируется винтом. В ножке есть футляр отвеса с нитью. Центрир с оптикой вмонтирован в стойку. Отцентрировав, основа перемещают на штативном оголовке, так совмещаются центр в сети с точкой пространства. Если нет центрира, то для этого используется отвес с нитью. К штативу устройство фиксируется болтом, на него можно навесить отвес.

Произведение поверки теодолита 2т30, юстировки

Для работы прибором нужного придерживаться правил. Ось по вертикали — отвесна, а визир — вертикаль. Из-за транспортировки и переноса прибора они нарушаются, поэтому поверки и юстировки (регулирования) нужно делать часто. Они выполняются в некотором порядке. Для рабочего состояния прибора необходимо сделать поверки, а также:

1. Центровку теодолита 2т30. Центр горизонтальной плоскости находится над пиком угла. Это делается отвесом с нитью, центриром, расположением штатива, подвиганием устройства на штативе. Погрешность допустима до 3 мм для углов по горизонтали.
2. Горизонтирование. Шкала горизонтальной окружности располагается в отвес. Уровень-цилиндр располагают горизонтально болтам для подъема, их вращают вместе в разные направления, пузырь выводится на центр цилиндра. Цилиндрический уровень подвигают на 90° относительно третьего болта. Он вращается, еще раз выводят пузырек в нульпункт. Это делают до тех пор, пока отклонение не будет более чем на 1 штрих от центра. Погрешность при работе не больше чем полштриха.
3. Подготовку трубы. Окуляр вращается до четкости сетки, кремальер — до четкости объекта. Параллакс устраняют регулировкой кремальеры.

Основные поверки устройства

Есть пять поверок. Горизонтальная ось цилиндра-уровня теодолита 2т30 делается перпендикулярной оси по вертикали I-I1. Алидуда выставляется для расположения оси настраиваемого цилиндра-уровня в параллельной плоскости болтам для подъема, которые располагают пузырь в нульпункт. Ее двигают, а вместе и цилиндр на 180 градусов.

1. При пузыре в нульпункте или при отклонении его не больше чем на 1 деление поверка сделана. Если нет, винтами корректируют его вполовину показателя погрешности, вторую половину удаляют болтами для подъема. Приводят ось по вертикали в положение отвеса. Цилиндрический уровень располагают в сторону регулирующих болтов, пузырь — на нуле. Алидада разворачивается на 90°, пузырь заводят в центр третьим болтом. Делают до погрешности менее одной черточки.
2. Визир (ось трубы) V-V1 необходимо расположить против H-H1. Угол погрешности визира от перпендикуляра к оси по горизонтали H-H1 именуется коллимационным отклонением. При проверке намечают точку М, она должна быть наравне с осью трубы. Визируют ее, делают счет (R) по горизонтальной плоскости, трубу проводят сквозь зенит, направляют на пункт, снова отсчет (L). Если есть коллимационное отклонение, то: L — R ± 180° = 0. L и R — отсчет по вертикальной плоскости слева (КЛ) и справа (КП). При отклонении в первом наведении визирная ось будет в состоянии V-V ‘, после второго — V1-V1’. Тогда L — R ± 180° = 2с. В результате с = (L — R ± 180°)/ Надо, чтобы коллимационная погрешность не была больше точности вдвойне отсчетного элемента (1′). Чтобы избежать недопустимого отклонения, алидаду располагают на один из счетов. Формулы: NR = R + c (при КП) или NL= L — с (при КЛ). Тогда центр сети перейдет на угол с. Болтами ее центр совмещается с точкой М.
3. H-H1 в перпендикуляре к I-I1. На стене за 20-30 м выбирают точку А, наводят центр осей. Трубу располагают горизонтально, намечают пункт а1, в нее проектируется центр сети. Проводя трубу сквозь зенит, наводят на тот же пункт, также намечают пункт а2. Пункты а1 и а2 должны совпадать или быть в биссекторе сети.
4. Штрих сети по вертикали в параллельной плоскости к I-I1. Центр наводится на отвесную нить, установленную в 5-10 м. При вращении трубы черта и нить совпадают. Все выполнено.
5. Центрирная ось располагается параллельно вертикали. Проекцию центра намечают на бумажном листе, его кладут под штатив. Фиксирующий болт ослабляют, двигают прибор. Центрирная ось параллельна оси по вертикали.

Теперь все выполнено.

1.3. Отчеты по горизонтальному и вертикальному кругам:

Т 30 2Т 30, 2Т 30П

Отсчет по вертикальному кругу_358

0
15’отсчет по вертикальному кругу-0
0
27’
Отсчет по горизонтальному кругу_59

0
32’отсчет по горизонтальному кругу125
0
34’

Поле зрения микроскопа