Лабораторные работы - Изучение теодолита. Съемка - файл n1.docx

Лабораторные работы - Изучение теодолита. Съемка
скачать (31.6 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx32kb.30.05.2012 10:50скачать

n1.docx

Лабораторная работа №1.

Изучение теодолита.

Изучение теодолита типа ТЗО. Отработка правил обращения с теодолитом: техника наведения, взятие отсчетов. Пробные измерения. Поверки теодолита.
Перед началом измерений теодолит необходимо тщательно осмотреть и проверить. В первую очередь производят проверку и регулировку его механических деталей, обращая внимание на состояние и работу всех винтов прибора: подъемных, зажимных и наводящих винтов лимба и алидады, наводящего винта уровня вертикального круга, исправительных (юстировочных) винтов уровней,

колонок, сетки нитей и т. п. Вращение лимба и алидады должно быть плавным, без заеданий и колебаний. Горизонтальный и вертикальный угломерные круги не должны иметь механических повреждений; изображения делений шкал и сетки нитей должны быть четкими. Зрительная труба должна быть уравновешенной и иметь свободное вращение.

Присутствие пыли и грязи на оптических деталях прибора не допускается. После внешнего осмотра теодолита выполняют его поверки и юстировки.

В соответствии с принципом измерения горизонтального угла конструкция теодолита должна удовлетворять следующим основным геометрическим условиям:

1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения Теодолита.

2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси теодолита (оси вращения трубы).

3. Горизонтальная ось теодолита должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита.

Дополнительные геометрические условия вытекают из теории измерения вертикальных углов.

Действия, имеющие целью установить соблюдение предъявляемых к конструкции прибора геометрических условий, называются поверками. Для обеспечения выполнения нарушенных условий производят юстировку (регулировку) прибора.

1. Поверка цилиндрического уровня.
Ось цилиндрического уровня алидады горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита. Выполнение этого условия позволяет с помощью уровня устанавливать ось вращения теодолита в отвесное положение, а следовательно, плоскость лимба — в горизонтальное положение.

Пусть ось уровня перпендикулярна к оси вращения теодолита и составляет с ней угол ?, тогда при приведенном на середину ампулы пузырьке уровня ось вращения прибора не будет отвесной. При повороте алидады горизонтального круга вместе с уровнем вокруг оси пузырек сойдет с середины на n делений и ось уровня займет новое положение, при этом ось уровня составит со своим горизонтальным положением некоторый угол. Ось поверяемого уровня устанавливают по направлению двух подъемных винтов и вращением их в разные стороны приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Вращением алидады вокруг оси поворачивают уровень на 90° и третьим подъемным винтом приводят пузырек в нуль-пункт, после чего поворачивают на 180°. Если после поворота пузырек уровня останется в нуль-пункте, то условие перпендикулярности осей выполняется. При смещении пузырька производится исправление положения уровня. После юстировки уровня следует повторить поверку и убедиться в выполнении требуемого условия. Практически условие считается выполненным, если

после поворота на 180° пузырек уровня отклоняется от нуль-пункта в пределах одного деления шкалы уровня.

2. Поверка положения коллимационной плоскости.

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси теодолита.

Как известно, визирная ось трубы проходит через оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей. Если указанное условие выполняется, то при вращении трубы вокруг горизонтальной оси визирная ось образует коллимационную плоскость. При несоблюдении условия визирная ось будет описывать не плоскость, а две конические поверхности. Угол с между фактическим положением визирной оси и требуемым положением называется

коллимационной погрешностью.

Для поверки данного условия на местности выбирают ясно видимый удаленный предмет и, визируя на него при двух положениях вертикального • круга (КП и КЛ), берут отсчеты по лимбу. При выполнении поверки линия визирования должна быть по возможности горизонтальной.

Среднее из отсчетов по лимбу, взятых при двух положениях вертикального круга, свободно от влияния коллимационной погрешности. Поэтому

измерение горизонтальных углов следует производить при двух положениях трубы (КП и КЛ).

Если величина коллимационной погрешности превышает точность отсчетного устройства, то производят исправление положения визирной оси. Для этого по формуле вычисляют правильный отсчет и наводящим винтом алидады устанавливают его на лимбе горизонтального круга. При этом алидада повернется на угол, а перекрестие сетки нитей отклонится от изображения наблюдаемой точки. Тогда, ослабив вертикальные винты оправы сетки нитей, с помощью боковых котировочных винтов перемещают сетку до совмещения ее перекрестия с визирной целью. После этого сетку закрепляют вертикальными винтами и вновь повторяют поверку.

3. Поверка положения горизонтальной оси теодолита.

Горизонтальная ось теодолита должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита. Выполнение условия необходимо для того, чтобы после горизонтирования теодолита коллимационная плоскость занимала отвесное положение.

4. Поверка сетки нитей.

Вертикальный штрих сетки нитей должен располагаться в коллимационной плоскости трубы. Иначе, горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярным к оси вращения теодолита.

Выполнение данного условия требуется для создания удобств при визировании на отвесные предметы (например, вехи). Для этого, тщательно установив ось вращения теодолита в отвесное положение, визируют на нить отвеса. Если вертикальный штрих сетки не совпадает с изображением нити отвеса, то необходимо исправить положение сетки нитей путем ее поворота. Для этого слегка ослабляют винты, скрепляющие окулярную часть с корпусом трубы, и поворачивают окулярную часть вместе с сеткой нитей до требуемого положения; затем винты закрепляют.

УСТАНОВКА ТЕОДОЛИТА В РАБОЧЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Перед началом измерений теодолит устанавливается над точкой в рабочее положение. Полная установка прибора в рабочее положение складывается из его центрирования над точкой, горизонтирования и установки зрительной трубы для наблюдений.

Центрированием называются действия, в результате которых центр лимба

горизонтального круга совмещается с отвесной линией, проходящей через точку стояния прибора. Центрирование может быть выполнено с помощью нитяного отвеса либо оптического центрира. При центрировании теодолита с помощью нитяного отвеса штатив устанавливается так, чтобы отвес оказался приблизительно над точкой, а головка штатива была примерно горизонтальна. Затем, ослабив становой винт, теодолит перемещают по головке штатива до положения, когда острие отвеса будет находиться над центром точки; после этого становой винт закрепляют. При центрировании с помощью оптического центрира теодолит перемещают по головке штатива до тех пор, пока в поле зрения центрира центр точки (например, шляпки гвоздя в торце колышка) не совпадет с центром сетки нитей.

Горизонтирование теодолита заключается в приведении оси его вращения в отвесное положение, а следовательно, плоскости лимба—в горизонтальное положение. Предварительное Горизонтирование прибора грубо достигается при установке штатива, а точное приведение выполняется подъемными винтами с использованием предварительно поверенного цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга.

Установка зрительной трубы для наблюдений включает в себя установку трубы и отсчетного микроскопа по глазу наблюдателя и по предмету, т. е. фокусирование трубы по наблюдаемой цели.
Лабораторная работа №2.

Измерение горизонтальных углов. Измерение горизонтального угла одним полным приемом. Ведение полевого журнала, контроль.

ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ

Измерение углов следует выполнять поверенным теодолитом. Перед началом измерений теодолит устанавливают в вершине измеряемого угла в рабочее положение. На задней и передней точках А и В в створе линий отвесно устанавливаются вехи, на нижнюю часть которых осуществляют визирование.

В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов:

1. Способ приемов (способ отдельного угла) - для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т. д.

2. Способ круговых приемов — для измерения углов из одной точки между тремя направлениями и более в сетях триангуляции и полигонометрии 2 и более низких классов (разрядов).

3. Способ повторений — для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослабления влияния погрешности отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами.

Способ приемов. При неподвижном лимбе вращения алидады визируют на заднюю точку. Вначале по оптическому визиру зрительную трубу наводят от руки, пока визирная цель не попадет в поле зрения. Затем закрепляют зажимные винты алидады и зрительной трубы и, отфокусировав зрительную трубу по предмету, выполняют точное визирование с помощью наводящих винтов трубы и алидады горизонтального круга. Осветив зеркалом поле зрения отсчетного микроскопа, берут отсчет по горизонтальному кругу и записывают его в журнал

измерений (табл. 1). Таблица 1.



№ станции

№ точек визирования

Круг

Отсчеты по горизонтальному кругу

Вычисленные углы

Среднее значение угла

Длина линии, м

1

1

КЛ

34°52’

247°35’

247°34,5’




2

КЛ

147°17’




1

КП

123°53’

247°34’




2

КП

236°19’






Открепив алидаду, визируют на переднюю точку и по аналогии с предыдущим берут отсчет. Тогда значение правого по ходу угла ?, измеренного при положении вертикального круга(например, при КЛ), определится как разность отсчетов на заднюю и переднюю точки. Указанные действия составляют один полуприем.

Переводят трубу через зенит и повторяют измерения при II положении вертикального круга (при КП), т. е. выполняют второй полуприем. Вычисляют значение угла ?кп- В случае, если отсчет на

заднюю точку меньше отсчета на переднюю точку, то при вычислении

угла к нему прибавляют 360°. Два полуприема составляют полный прием. Расхождение результатов измерений по первому и второму полуприемам не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Если расхождение допустимо, то за окончательный результат принимают среднее значение

угла. Такой результат будет свободен от влияния коллимационной погрешности и погрешности за счет наклона оси вращения трубы.

Измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла производится в

аналогичной последовательности с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывается как разность отсчетов на переднюю и заднюю точки. Значения измеренных углов по каждому полуприему и среднее значение угла вычисляют на станции, пока не снят теодолит.
Способ круговых приемов.

Устанавливают теодолит над точкой и, вращая алидаду по ходу часовой стрелки, последовательно визируют на наблюдаемые точки 1, 2, 3 и повторно на точку 1. При наведении на каждую точку берут отсчеты по лимбу. Такое измерение

составляет I полуприем. Повторное наведение на начальную точку 1 (замыкание горизонта) выполняется, чтобы убедиться в неподвижности лимба. Величина незамыкания горизонта не должна превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Затем трубу переводят через зенит и при прежнем положении лимба, вращая алидаду против хода часовой стрелки, визируют на точки 1, 3, 2, 1' и берут отсчеты по лимбу, т. е. выполняют II полуприем. Два полуприема составляют полный круговой прием.

Для ослабления влияния погрешностей делений лимба и повышения точности измерений углы измеряют несколькими приемами.

Лабораторная работа №3.

Измерение вертикальных углов, расстояний.

Измерения вертикальных углов по нескольким направлениям. Запись результатов наблюдений в журнал, вычисление вертикальных углов, контроль измерений и вычислений. Измерения расстояний нитяным дальномером.

В геодезии углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными (углы возвышения) и отрицательными (углы понижения). При измерении углов наклона перекрестие сетки нитей наводят на визирные знаки; в качестве последних обычно используют вехи (рейки), на которых отмечается точка визирования.

Теодолит устанавливают, например, над точкой А в рабочее положение и горизонтальным штрихом сетки визируют на наблюдаемую точку С при положении вертикального круга (обычно при КЛ). С помощью отсчетного микроскопа берут отсчет по вертикальному кругу, который заносят в журнал измерений .

Перед отсчетом пузырек уровня при алидаде вертикального круга с помощью наводящего винта алидады выводят на середину уровня. При работе с теодолитом Т30 перед отсчитыванием по вертикальному кругу пузырек уровня при алидаде горизонтального круга приводится в нуль-пункт с помощью подъемных винтов. В теодолитах с оптическими компенсаторами вертикального круга

отсчет берут спустя 2 с после наведения зрительной трубы на наблюдаемую точку.

Для исключения влияния вертикального круга измерения повторяют при втором положении зрительной трубы (при КП). Значение угла наклона линии визирования рассчитывают в зависимости от типа применяемого теодолита по одной из формул. Правильность измерения вертикальных m? углов на станции контролируется постоянством, колебания которого в процессе измерений не должны превышать двойной точности отсчетного устройства.

ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ.СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ЛИНИЙ

Целью линейных измерений является определение горизонтальных расстояний (проложений) между точками местности. Непосредственный способ основан на непосредственном измерении линий местности механическими линейными приборами, к которым относятся мерные ленты, рулетки и проволоки. Процесс измерения длин линий непосредственным способом состоит в последовательном откладывании мерного прибора в створе линии.

При косвенном способе длина линии определяется как функция установленных

геометрических или физических соотношений. Геометрические соотношения используют для аналитических вычислений искомых расстояний по измеренным базисам и углам, а также в оптических дальномерах. Физические соотношения для измерения расстояний положены в основу конструкции электрофизических приборов — светодальномеров и радиодальномеров.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН

ЛИНИЙ

Мерные ленты. При геодезических работах измеряют линии мерными лентами длиной

20 и 24, реже 50 и 100 м. Мерные ленты изготавливаются из стали или инвара. По конструкции различают штриховые и шкаловые ленты. При инженерных геодезических работах обычно применяют штриховые стальные мерные ленты типа ЛЗ (лента землемерная).

Штриховая лента представляет собой стальную полосу длиной 20 и 24 м,

шириной 15—20 мм и толщиной 0,3—0,4 мм. За длину ленты принимается расстояние между штрихами, нанесенными против середины закруглений специальных вырезов, в которые вставляются металлические заостренные шпильки для фиксации концов ленты на земной поверхности в процессе измерений. 20-метровая штриховая лента разделена на метры, полуметры и дециметры. Надписи метров возрастают в противоположных направлениях. Отрезки линий менее дециметра оцениваются по ленте на глаз с точностью до 1 см. К ленте прилагается комплект из 6 или 11 шпилек на проволочном кольце.

Рулетки предназначены для измерения коротких линий при маркшейдерских,

топографо-геодезических и строительных работах. Рулетки бывают стальные длиной 10, 20, 30, 50 м и более и тесьмяные длиной 5, 10 и 20 м. Металлические рулетки представляют собой полосу из стали, на которой нанесены сантиметровые или миллиметровые деления. По точности нанесения шкал рулетки делятся на 1-й, 2-й и 3-й классы. Точность измерения длин линий стальной рулеткой достигает 1: 50 000 и выше.

Для грубых измерений, когда можно пренебрегать погрешностями в несколько сантиметров (например, при съемке ситуации), используются тесьмяные рулетки в пластмассовых или металлических футлярах.

Измерение длин линий мерными проволоками производится по кольям или по целикам, устанавливаемым на штативах в створе линий. При измерениях проволока подвешивается на блочных станках под натяжением 10-килограммовых гирь. Пролеты между целиками или кольями измеряют несколько раз. Отсчеты по обеим шкалам проволоки производят одновременно с точностью до 0,1 мм.

Инварные проволоки входят в комплект базисных приборов, которые

используются для измерения базисов в сетях триангуляции и длин сторон в полигонометрии, а также при точных инженерно-геодезических работах. В зависимости от числа проволок в комплекте, условий и методики измерений точность линейных измерений стальными проволоками колеблется от

1:10000 до 1:25000, а инварными проволоками— от 1:30000 до 1:1000000.

Изучение теодолита
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации