авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 10 |

«Д. М. К У Д Р И Ц К И Й Д опущ ено Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды в качестве учебника д л я учащ ...»

-- [ Страница 4 ] --

— кре м ал ьер а, 2 — в и зи р, 3 — к р ы ш ка, 4 — о ку л я р о п ти ­ ч е с ко го д е н т р и р а, 5 — п о д с т а в к а, 6, 9, 11 — з а к р е п и т е л ь ­ ны е в и н т ы, 7 — о б о йм а, 8, 10 — н а в о д я щ и е в и н ты.

Д л я п р едв ар и тел ь н ого н а в ед ен и я зр и тел ь н ой тр убы н а н а б ­ л ю д а е м ы е п р е д м е т ы н а н е й с о б е и х с т о р о н у к р е п л е н ы в и з и р ы 10.

О ди н из них м о ж ет бы ть за м ен ен ци л и н дри ческ и м ур ов н ем.

В ком плект т е о д о л и т а Т -3 0, к р о м е с а м о г о п р и б о р а в м е т а л ­ л и ч еск ом ф у тл я р е, в ходят: ш татив, н а б о р ю сти р ов оч н ы х п р и н а д ­ л еж н остей, чехол и опи сан ие. К р ом е того, по особом у за к а зу за в о д п о ст а в л я ет у р о в ен ь н а зр и т ел ь н у ю т р у б у У Т 20— Т 2, ор и ен ­ т и р -б у с с о л ь и д а л ь н о м е р н ы й к о м п л ек т Д Н -1 0.

Теодолит Т -1 5 (р и с. 5.4 ) — оп ти ч еск и й п овтор и тел ьн ы й.

О тсч еты по гор и зон тал ьн ом у и верти к альн ом у к р угам, оц и ф р о­ ванны м п о х о д у ч асов ой стр елк и, п р ои зв одя тся с п ом ощ ью ш ка л о в о г о м и к р о с к о п а (с м. р и с. 4.1 4 ) п о о д н о й с т о р о н е у г л о м е р н о г о к р у г а. Ц е н а д е л е н и я ш к а л 1', д о л и д е л е н и й о ц е н и в а ю т с я н а г л а з, д о 0,5 д е л е н и я. В п о с л е д н и х м о д е л я х т е о д о л и т а Т -1 5 п р и м е н я е т с я сек тор н ая оц и ф ровк а ш калы верти к альн ого круга.

З р и т ел ь н а я т р у б а а с т р о н о м и ч е ск а я 1 п ер ев о д и т ся ч ер ез зен и т обои м и кон ц ам и. Г ол овк а винта к р ем ал ьер ы вы н есен а на кры ш ку Рис. 5.5. Верньерный теодолит ТТ-5.

— п р и ж и м н а я п л а с т и н к а с в т у л к о й д л я с т а н о в о го в и н т а, 2 — п о д ъ е м ­ н ы й ви н т, 3 — п о д ста в ка пр и б о ра, 4 — на во д я щ и й ви н т ли м б а, 5 — ко ­ лонка труб ы, 6 — наводящ ий винт труб ы, 7 — наводящ ий винт алидады в е р т и ка л ь н о го к р у г а, 8 — о б ъ е кт и в, 9 — в е р т и ка л ь н ы й к р у г, 10 — з а к р е ­ п и т е л ь н ы й в и н т т р у б ы, 11 — о ку л я р, 12 — за кр е п и те л ь н ы й, винт али­ д а д ы, 13 — н а в о д я щ и й в и н т а л и д а д ы, 14 — л у п а п р и ве рньере, 1 5 — а л и ­ дада, 16 — закр епите льн ы й ви нт лим ба.

К ко л о н ке труб ы привинчивается о р и е н т и р -б у с с о л ь (н а р и с у н к е не п о ка з а н а ).

одной из колонок трубы. В теодол и те прим енена си стем а со о с­ ны х зак р еп и тел ь н ы х и н а в о д я щ и х вин тов. П о д ст а в к а у т ео д о л и т а Т -1 5 с ъ е м н а я, о б е с п е ч и в а ю щ а я п р и м е н е н и е о п т и ч е с к о г о ц е н т р и р а.

В 1980 г. выпуск теодолитов Т-15 и Т-15К прекращен. Для измерений уг­ лов с погрешностью, меньшей ± 1 5 //, следует пользоваться теодолитом 2Т-5К, а для углов с допускаемой погрешностью более ± 1 5 " — теодолитом 2Т30.

Цифра 2, введенная в шифр прибора, означает, что он является прибором вто­ рого поколения, В конструкции этого прибора применена секторная оцифровка вертикального круга и вместо штрихового — шкаловый микроскоп (см.

рис. 4.14 б).

1 В соответствии с ГОСТ 10529—79 во всех новых моделях технических теодолитов будут применяться трубу с прямым изображением.

Теодолиты с металлическими лим ба ми (вернь­ ерные теодолиты) в настоящее время не выпускаются, однако они, имея довольно удачную и прочную конструкцию, исполь­ зуются как технические теодолиты;

к числу их относятся теодо­ литы ТТ-50 и ТТ-5 (рис. 5.5).

У обоих теодолитов подставка съемная, центрирование осу­ ществляется с помощью нитяного отвеса. Труба у теодолита ТТ-50 переводится через зенит только объективным концом, а у теодолита ТТ-5 — обоими концами.

Угломерные круги теодолита TT-50, имея наименьшее деление 20', оцифрованы через 10°, а у теодолита TT-5 наименьшее деле­ ние на обоих кругах равно 10' и оцифрованы они через 5°, по ходу часовой стрелки у обоих теодолитов (см. рис. 4.16). Вернь­ еры имеют точность 30".

Для измерения магнитных азимутов теодолитам придаются съемные буссоли: круглая к теодолиту TT-50 и ориентир-буссоль к теодолиту TT-5.

Трубы у обоих теодолитов астрономические, с внутренней фокусировкой, на их визирных сетках имеются дальномерные штрихи. Кроме того, в случае необходимости эти теодолиты снаб­ жаются дальномерными насадками. Теодолиты устанавливаются на штативах типа ШР-140.

5.3. Исследования теодолитов Убедившись в том, что технологические и оптико-механиче­ ские условия, которым должен удовлетворять угломерный при­ бор, выполнены, приступают к исследованию доброкачественности его деталей.

1. Исследование шкалы отсчетного микро­ с к о п а. Шкала микроскопа, содержащая п делений, должна строго соответствовать видимому в плоскости шкалы расстоянию между соседними штрихами лимба. Обнаруживаемая разность между заданным на шкале числом делений п и фактическим их числом tii называется р ё н о м, т. е.

щ — п. (5.4) г— Значение г получается как среднее арифметическое из после­ довательно определенных его значений в разных частях лимба, расположенного через 30 или 45°.

Если гСр0,25 деления шкалы, то такой прибор следует на­ править в оптико-механическую мастерскую для изменения уве­ личения микроскопа или вводить во все отсчеты по шкале мик­ роскопа поправки, вычисляемые по формуле (5.5) г д е / — расчетная цена деления шкалы микроскопа;

k — число делений шкалы от нулевого ее штриха до соответствующего штриха основной шкалы.

аргументу tk можно составить таблицу поправок По в отсчеты.

2. И с с л е д о в а н и е д е л е н и й на л и м б е и вернь­ е р а х. Задачей этого исследования является обнаружение меха­ нических повреждений прибора, которые могли бы явиться при­ чиной изменения расстояний между штрихами лимба и вернь­ еров.

У оптических теодолитов равенство делений лимба поверяется одновременно с определением рёна.

Для поверки делений металлических лимбов последовательно через 30—45° совмещают указатель верньера с штрихами лимба и наблюдают, совпадает ли последний штрих верньера с соответ­ ствующим штрихом лимба. Аналогично используются шкалы микроскопов для поверки делений лимбов оптических теодо­ литов.

Деления верньера исследуются путем последовательного сов­ мещения его штрихов со штрихами лимба. Штрихи на лимбе и верньере должны располагаться симметрично относительно сов­ мещенных штрихов.

Теодолиты с обнаруженными неправильностями в делениях лимба и верньера для измерений углов не пригодны.

3. И с с л е д о в а н и е в л и я н и я э к с ц е н т р и с и т е т а н а о т с ч е т ы по л и м б у. Это исследование выполняется по-раз­ ному у оптических и верньерных теодолитов.

а. И с с л е д о в а н и я о п т и ч е с к и х т е о д о л и т о в произво­ дятся разными способами, несколько упрощенными для техниче­ ских теодолитов.

Установим теодолит в рабочее положение, заметим хорошо ви­ димую, четко очерченную точку для наблюдений и станем визиро­ вать на нее при обоих положениях вертикального круга относи­ тельно линии визирования (КП или «круг право» и К Л — «круг лево»), пользуясь для наведения трубы лимбом и переставляя алидаду на отсчеты через 45 или 60°. При каждом визировании на избранную точку берутся отсчеты по горизонтальному кругу.

Разности отсчетов П г и Л{ должны быть равны 180°. Если это условие не соблюдается, то для каждого положения алидады j-jД- = 2с вычисляется значение (5 6) Величина 2с обусловлена совместным влиянием собственно эксцентриситета х и двойной коллимационной ошибки трубы.

В выполненном ряде наблюдений среднее значение коллима­ ционной ошибки получается по формуле S (П -Л ) 2с = - L — -------, (5.7) где п — число наблюдений.

Эксцентриситет алидады х для каждого ее положения опре­ деляется по формуле х, = (П — Л), — 2.

с (5.8) Д ля технических теодолитов завод-изготовитель гарантирует абсолютное значение углового эксцентриситета алидады в пре­ делах 30".

б. Исследование эксцентриситета верньер­ н о г о т е о д о л и т а заключается в производстве и сопоставле­ нии отсчетов по обоим верньерам на различных участках лимба примерно через 60°. Если отсчеты отличаются друг от друга точно на 180°, то эксцентриситет алидады отсутствует. В противном случае отсчеты П и Л осредняются (П + Л + 180°)/2 (5.9) и тем самым исключается влияние эксцентриситета. Д ля доказа­ тельства правильности такого приема предположим, что эксцен i Рис. 5.6. Эксцентриситет али­ дады теодолита.

триситет алидады, который может иметь место хотя бы из-за износа осей, выражается отрезком с\ (рис. 5.6). При наличии с такого эксцентриситета по лимбу будут сделаны отсчеты: а х вместо а т. е. преувеличенный отсчет по первому верньеру, и Ь, \ вместо b — преуменьшенный отсчет по второму верньеру, причем в обоих случаях на одну и ту же величину х значит, правильные, отсчеты будут: а а — хяЬ= Ь х =\ \.

Складывая записанные уравнения, найдем а -\-Ь а — \-\-Ь \, а значит, и ( + b ) / 2 = ( a i + &i)/2, откуда следует, что среднее из а отсчетов по диаметрально противоположным верньерам свободно от влияния эксцентриситета.

Поскольку Ь а 1 8 0 °, то правильный, приведенный к пер­ — + вому верньеру отсчет по лимбу будет a= fli + *1 + 1 8 0 °,. (5.1 0 ) Из разности а Ьнайдем удвоенное значение влияния эксцен­ — триситета 2х= (ai — &i) — ( — Ь и с учетом значения Ь а ) «1— (6i-180°) (5.11) Величина х изменяется на разных участках лимба от нуля, когда линия а\Ь\ совмещается с линией сси до максимума, когда линия аф\ становится перпендикулярной к линии сс\.

Если окажется, что значение х превышает двойную точность верньера, то теодолит следует отправить в ремонт.

4. И с с л е д о в а н и я перпендикулярности пло­ скости делений лимба к вертикальной оси в р а ­ щ е н и я п р и б о р а. Признаком нарушения этого условия в оп­ тических теодолитах является изменение четкости изображения шкал в отсчетном микроскопе при вращении алидады.

При исследовании верньерных теодолитов нужно закрепить лимб и, плавно вращая алидаду, убедиться в отсутствии зазоров между ними.

В обоих случаях требуется вмешательство квалифицирован­ ного механика.

5. И с с л е д о в а н и е з р и т е л ь н о й т р у б ы заключается в установлении качества изображений, получаемых в трубе, определении ее увеличения и поля зрения (см. 4.3).

Следует обратить внимание на видимость сетки нитей по всему полю зрения трубы: если диафрагма с сеткой нитей уста­ новлена неправильно, то один ее край будет сильно затемнен.

В этом случае нужно вынуть окулярную трубочку и, освободив предварительно юстировочные винты сетки нитей, установить диафрагму в нормальное положение (см. ниже) и закрепить ее.

6. И с с л е д о в а н и е п о л о ж е н и я в и з и р н о й о с и з р и ­ т е л ь н о й т р у б ы при и з м е н е н и и. е е фокусировки.

При перефокусировке трубы визирная ось не должна менять своего положения в ней. Нарушение этого положения связано с неправильным перемещением окулярного колена у труб с внеш­ ней фокусировкой и фокусирующей линзы у труб с внутренней фокусировкой. Для исследования намечают несколько точек, расположенных в одном направлении на различном удалении от установленного в рабочее положение теодолита, например в 30— 20, 50—60, 140— 150 м, и визируют на них поочередно при КП, а затем при К Л и при каждом визировании берут отсчеты по лимбу П и Л (при двусторонних отсчетах из них берется среднее). Р аз­ ности отсчетов П и Л на каждый предмет допускаются в преде­ лах удвоенной точности отсчета по лимбу. Таким образом можно еще раз убедиться в постоянстве 2с-двойной коллимационной по­ грешности при визировании на различно удаленные предметы.

Если результаты неудовлетворительны, то теодолит следует на­ править в оптико-механическую мастерскую.

7. И с с л е д о в а н и е ш л и ф о в к и в н у т р е н н е й п о в е р х ­ н о с т и а м п у л ж и д к о с т н ы х у р о в н е й. Если исследуемый уровень установить по направлению двух подъемных винтов и один из них ввинчивать или вывинчивать, то пузырек уровня,, от­ личаясь достаточной чувствительностью, должен • плавно пере­ мещаться в соответствующую сторону. Иногда бывает так, что пузырек уровня, находящийся в открытой части ампулы, не реа­ гирует на вращение подъемного винта и лишь после одного-двух оборотов винта рывком преодолевает встретившееся препятствие и быстро перемещается в край ампулы. Такой уровень нужно заменить.

5.4. Поверки теодолита 1. Поверка п е р п е н д и к у л я р н о с т и оси ц и л и н д ­ рического уровня на алидаде горизонтального круга к вертикальной оси теодолита UULZZ.

Это условие, обязательное для всех геодезических приборов, для теодолита можно сформулировать и так: если пузырек ци­ линдрического уровня на алидаде горизонтального круга нахо © Рис. 5.7. Последовательность действий при поверке уровня и установке геодезического О //' прибора в рабочее поло­ жение.

— цилиндрический уровень, а 6 — кр у гл ы й уровень.

vV © S— дится в нуль-пункте, то вертикальная ось прибора занимает от­ весное положение. По сути ж е говоря, в данном случае пове­ ряется равенство подставок уровня и юстировка его сводится к выравниванию подставок.

Сначала предположим, что условие UUJ-ZZ выполнено, и с помощью поверяемого уровня приведем прибор в рабочее по­ ложение.

Установим уровень по направлению любой пары подъемных винтов (положение 1 на рис. 5.7 а) и, вращая их в разные сто­ роны, приведем пузырек уровня в нуль-пункт. Затем повернем уровень на 90° и, действуя только третьим винтом, вновь приве­ дем пузырек уровня в нуль-пункт (положение II на рис. 5.7). На этом заканчивается приведение прибора в рабочее положение в том случае, когда условие U U ±ZZ выполнено. Описанный про­ цесс называется горизонтированием прибора (ГОСТ 22268—76).

Для поверки условия U U LZZ нужно из положения II на рис. 5.7 вращением алидады повернуть поверяемый уровень *на 180°. Если пузырек уровня остается в нуль-пункте (допустимое отклонение не более ± 0,5 деления), то условие выполнено;

в про­ тивном случае нужно зафиксировать сход пузырька с нуль пункта в делениях ампулы и приступить к выравниванию подста­ вок уровня, руководствуясь следующими соображениями.

Хотя подставки уровня и не равны, пузырек все ж е можно привести в нуль-пункт за счет перекоса подъемных винтов (осо­ бенно винта 3), что и было достигнуто в положении уровня II на рис. 5.8. При этом ось уровня заняла горизонтальное положе Рис. 5.8. Поверка соблюде­ ния условия U U. L Z Z у гео­ дезических приборов.

ние U\U\. При повороте ж е уровня на 180° его ось оказалась в наклонном положении (которое с горизонтальным положе­ нием оси составляет угол 2а (зафиксированный некоторым числом делений п), о чем свидетельствует рис. 5. Рисунок 5.8 показывает, что биссектриса угла UzZU\ перпенди­ кулярна вертикальной оси прибора. Следовательно, для выравни­ вания подставок уровня нужно его пузырек, действуя котиро­ вочными винтами, переместить в сторону нуль-пункта на половину дуги отклонения, т. е. на и/2 делений. Однако вертикальная ось прибора, как это следует из того же рисунка, остается наклонен­ ной на угол а.

Для приведения прибора в рабочее положение с помощью отъюстированного уровня нужно повторить действия, показанные на рис. 5.7, и убедиться в том, что условие U UXZZ соблюдается при любом положении алидады, на которой установлен уровень.

З а м е ч а н и е 1. При значительном различии в высотах подставок уровня пузырек его при повороте уровня на 180° упирается в стенку, а поэтому его смещение нельзя зафиксировать делениями на ампуле;

это ставит в тупик на­ чинающих геодезистов. В таких случаях (когда большая часть пузырька захо­ дит под оправу ампулы) следует привести пузырек уровня в нуль-пункт вра­ щением подъемного винта 3 (рис. 5.7), подсчитав при этом т. — число поворо­ тов его шляпки или число взмахов кисти руки. Затем вращением того ж е винта в обратном направлении на m j 2 поворотов шляпки винта нужно сме­ стить пузырек по направлению к исходному положению и юстировочными вин­ тами возвратить пузырек уровня в. нуль-пункт, т. е. на половину всей дуги отклонения пузырька.

Этим действием приближенно устанавливается UUJ_ Z Z или, во всяком случае, устраняется деформация пузырька, после чего поверка и юстировка уровня осуществляется описанным ранее методом.

Начинающий геодезист должен твердо усвоить, что в выполнении условия U U I 7.Z участвуют не только котировочные винты уровня, но и подъемные винты подставки прибора.

З а м е ч а н и е 2. Юстировочные винты уровня должны все время нахо­ диться в рабочем («прижатом») положении: когда один из винтов завинчи­ вается (на один-два оборота, не более), то другой сразу ж е должен быть вы­ винчен. Пользоваться при исправлении уровня (как и разных других деталей прибора) только одним из юстировочных винтов, безусловно, нельзя. Предпочте­ ние одного винта ведет к преждевремен­ ному износу винтовых нарезок и самого винта и его гнезда.

З а м е ч а н и е 3. Нужно понять и твер­ до запомнить, что попытка исправления поверяемого уровня только юстировоч ными или только подъемными винтами — это бессмысленная попытка, свидетельствую­ щая о непонимании существа дела, это и самообман, который раскрывается при повороте уровня на самый незначительный.

угол.

Следует помнить также, что пузырек уровня является сигнализатором отклонений вертикальной оси прибора от отвесного положения. И прежде чем приступить к юстировке уровня, следует убедиться в устойчивости самого прибора, о чем уже говорилось ранее.

Рис. 5.9. Поверка соблюдения условия W W J _ H H у теодолита и определение поло­ жения коллимационной плоскости.

2. Поверка п е р п е н д и к у л я р н о с т и в и з и р н о й оси з р и т е л ь н о й т р у б ы к г о р и з о н т а л ь н о й о с и WW±HH.

Выполнение этой поверки основано на такой предпосылке.

Если условие W W ±H H выполняется, то визирная ось трубы, направленная на некоторую точку местности и описывающая при своем вращении к о л л и м а ц и о н н у ю п л о с к о с т ь, проекти­ руется на плоскость лимба при отсчете Е0 (рис. 5.9). Если это усло­ вие не выполняется, то визирная ось при вращении трубы вокруг горизонтальной оси будет описывать коническую поверхность и на плоскость лимба спроектируется дважды;

при КП и КЛ с отсче­ тами соответственно Е п и Ел, расположенными симметрично от­ носительно отсчета Е0, соответствующего поверяемому условию, поэтому можно записать:

Еп + Ел (5.12а) — Ед = 2с, (5.126) т. е. двойной коллимационной погрешности.

Отсюда следует, что для обнаружения коллимационной по­ грешности установленного в рабочее положение теодолита нужно навести трубу на некоторую удаленную точку, наблюдаемую при положении визирной оси, близком к горизонтальному, и сделать отсчеты Е л и Е п по лимбу при КП и КЛ с последующим опре­ делением 2с по формуле (5.126).

Для ликвидации коллимационной погрешности следует вычис­ лить отсчет Ео (формула (5.12а)), установить алидаду на этот отсчет и, действуя боковыми юстировочными винтами сетки' нитей, установить ее вертикальную нить на наблюдавшуюся точку.

Предыдущий способ определения коллимационной погрешности нельзя применить к теодолитам с односторонней системой отсчетов, а Pi Рис. 5.10. Поверка соблюде­ ния условия W W J L. H H у теодолита и определение по­ ложения коллимационной плоскости по горизонталь­ ной рейке.

так как в отсчет будет включено влияние эксцентриситета али­ дады. Поэтому определение коллимационной ошибки у таких теодолитов следует выполнить особым приемом с помощью гори­ зонтальной рейки (нивелирной) или линейки с миллиметровыми делениями-, тем или иным способом закрепленной при наблюде­ ниях на уровне теодолита.

Установим поверяемый теодолит в створе между четко види­ мым в трубу предметом Р (рис. 5.10) и серединой закрепленной рейки Pi при s = 70-ь 100 м, визируем на точку Р и, не сделав от­ счета по лимбу, переведем трубу через зенит, после чего, не ме­ няя фокусировку трубы, сделаем отсчет а\ по рейке, установлен­ ной в точке Р\. Затем освободим алидаду, снова наведем трубу на точку Р и после этого переведем трубу через зенит и сделаем второй отсчет по рейке а2.

Коллимационная погрешность (в секундах) определяется (рис. 5.10) по формуле 0-2 '— ^1 1о \ 4с sin \ "= - 2 0 0 0 0 6" ’ и выРазив Приняв, что s так же как и,\, «2—а в миллиметрах, после необходимых сокращений получим формулу 1 0 0 (^ -.?.| ) -, (5.14) в которой aj и аг — отсчеты по рейке, мм;

s — расстояние от теодолита до рейки, м.

Если значение с превышает допустимое для данного теодо­ лита (± 0,5 ' для Г = 15 и ± 1 ' для Т= 3 0 ), то следует вычислить отсчет по рейке, свободный от влияния коллимационной по­ грешности, по формуле ао = 4 - ( а2 + - Н ^ ) 5Л и, действуя боковыми котировоч­ ными винтами сетки, установить вертикальную нить сетки на от­ счет по рейке а0.

После юстировки сетки повер­ ку условия WW.LHH, каким бы способом она ни производилась, следует повторить и убедиться в том, что значение коллимаци­ онной погрешности (формула (5.126) поверяемого теодолита допустимо.

Рис. 5.11. Поверка соблюдения условия H H J _ Z Z у теодолита.

3. Поверка перпендикулярности горизонталь­ н о й о с и теодолита к вертикальной его оси HHLZZ.

Для поверки этого условия нужно навести- трубу установлен­ ного в рабочее положение теодолита на точку М, выбранную на стене дома, расположенного в 20—30 м от теодолита, так, чтобы линия визирования имела угол наклона 30—40° (рис. 5.11), а затем, опустив трубу до горизонтального положения, наметить на стене точку гп\ — проекцию центра сетки нитей на стене.

После этого переведем трубу через зенит и вновь наведем ее на точку М и опустим на уровень отмеченной точки mi. Если постав­ ленное условие выполнено, то проекция сетки нитей окажется в точке т ь в противном случае она обнаружится в точке пг2. Та­ ким образом, на стене построится равнобедренный треугольник т%Мт\, в котором линия Мт является высотой и медианой (рис. 5.11).

Определив положение точки т, вращением алидады наведем на нее трубу и поднимем объективный конец трубы, приведя среднюю нить сетки на уровень точки М. При таком положении трубы выполнение условия Н Н A1ZZ достигается путем выравни­ вания колонок зрительной трубы.

В теодолите Т-30 это достигается вращением эксцентриковой втулки-лагера, с помощью которой изменяется высота колонки трубы и центр сетки нитей приводится в точку М.

В теодолитах ТТ-50 и ТТ-5 выполнение условия HHA-ZZ га­ рантируется заводом. Тем не менее поверка условия должна быть выполнена и результат ее учтен при работе в пересеченной и особенно в горной местности, поскольку влияние наклона гори­ зонтальной оси теодолита на результаты измерения горизонталь­ ного угла тем ощутимее, чем больше угол наклона линии визиро­ вания. Для исключения этого влияния горизонтальные углы должны измеряться при КП и при КЛ с осреднением результатов измерений.

4. П о в е р к а п о л о ж е н и я с е т к и н и т е й в з р и т е л ь ­ н о й т р у б е : горизонтальная нить сетки должна быть установ­ лена параллельно горизонтальной и перпендикулярно к верти­ кальной оси прибора.

Для поверки этого условия наведем трубу установленного в рабочее положение прибора на отчетливо видимую точку, полу­ чая ее изображение у одного из концов горизонтальной линии сетки;

затем плавным вращением наводящего винта будем пово­ рачивать алидаду, следя за положением нити относительно наб­ людаемой точки. Если на всем протяжении нити изображение точки не сходит с нее, то условие выполнено. В противном случае нужно ослабить котировочные винты сетки и закрепить их, когда сетка займет требуемое положение.После этого следует поверить соблюдение условия WW1.HH и сделать соответствующие ис­ правления положения сетки нитей с помощью тех ж е юстировоч ных винтов.

5. П о в е р к а у с т р о й с т в а д л я ц е н т р и р о в а н и я тео­ долита.

В теодолите Т-15 применен оптический центрир, представляю­ щий собой ломанук) зрительную трубу с сеткой нитей (окуляр указан на рис. 5.4).

В теодолите Т-30 центрирование теодолита над вершиной из­ меряемого угла выполняется с помощью зрительной трубы, уста­ навливаемой объективом вниз при отсчете по вертикальному кругу 270° — МО [формула (5.31)]. Полая вертикальная ось и отверстие в дне футляра Т-30 обеспечивают такую возможность.

Центрирование теодолитов ТТ-50 и ТТ-5 выполняется с по­ мощью нитяных отвесов.

Для поверки центрировочного устройства теодолит устанав­ ливается на защищенной от ветра ровной площадке и приводится в рабочее положение. После этого при обоих положениях верти­ кального круга трубы (КП и КЛ) ее коллимационная плоскость проектируется на две пары кольев, забиваемых в землю по вза­ имно перпендикулярным направлениям, на расстояниях 2—3 м от теодолита. Положение проекций, свободных от влияния колли­ мационной погрешности, отмечается на кольях гвоздями, на ко­ торые натягиваются тонкие нити. Пересечение натянутых нитей является истинным центром — проекцией вертикальной оси теодо­ лита.

При поверке оптического центрира теодолита Т-15 после установки его над точкой пересечения нитей нужно убедиться в.том, что при повороте алидады на 180° визирная ось центрира не сходит с точки пересечения нитей. Если это условие не выдер­ живается, то следует отсоединить крышку центрира от боковой крышки теодолита, и слегка освободив винты, скрепляющие оку­ лярное колено центрира с боковой крышкой, перемещать колено в плоскости этой крышки. Таким образом можно добиться совме­ щения визирной оси оптического центрира с вертикальной осью теодолита. Эту поверку можно также выполнить с помощью план шетика, закрепленного на земле под теодолитом. Отмечая на нем положение~проекции визирной оси центрира до и после поворота алидады на 180°, узнают значение схода и, установив визирную ось центрира на его половину, перемещают окуляр, как указано выше, после чего поверяют положение визирной оси центрира и добиваются, чтобы она не смещалась с вертикальной оси теодо­ лита. Точность юстировки оптического центрзра - ±4~jdiL..

Аналогичным приемом поверяется оттгческий центрир теодо­ лита Т-30, на окуляр которого при центрировании (а также при отсчетах больших углов наклона) надевается специальная насадка.

Если будет установлено, что при повороте алидады на 180° центр сетки нитей трубы сходит с точки пересечения натянутых нитей или точки, отмеченной на планшетике, то нужно слегка освобо­ дить становой винт и перемещением теодолита на половину об­ наруженного схода добиться такого положения, при котором диа­ метр окружности, описываемый точкой пересечения нитей сетки трубы при вращении алидады, не выходит за размеры биссек тора сетки, а центр этой окружности совмещается с точкой пере­ сечения натянутых нитей или точкой на планшетике, зафиксиро­ вавшей точное положение проекции вертикальной оси вращения теодолита.

Если рекомендуемый прием не дает приемлемых результатов, то требуется заводская юстировка прибора.

Аналогичным приемом поверяется правильность положения нитяного отвеса, которому предъявляется условие, чтобы откло­ нение острого конца отвеса от точки пересечения натянутых ни­ тей не превышало 1—2 мм. При более значительном отклонении при условии, что поверка производится в помещении или при полном безветрии, следует соответственно подогнуть проволочную вилку, на которую подвешивается нитяный отвес, и добиться выполнения условия. Если этот прием не дает желаемых результа­ тов, то это свидетельствует о неправильном положении точки под­ веса проволочной вилки, в этом случае теодолит следует сдать в ремонт.

Г'. 5.5. Поверки накладных буссолей Придаваемые техническим теодолитам, а также и другим гео­ дезическим приборам буссоли должны удовлетворять следующим условиям.

1. М а г н и т н а я с т р е л к а б у с с о л и д о л ж н а быть уравновешена.

Установив теодолит в рабочее положение, освобождают арре­ тир стрелки и оценивают положение/концов стрелки относительно плоскости кольца буссоли. Если стрелка оказывается наклонен­ ной, то нужно переместить муфту-кольцо, находящееся на южном конце стрелки, и добиться выполнения поставленного условия.

2. Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь магнитной стрелки д о л ж н а б ы т ь д о с т а т о ч н о й. Это условие поверяется под­ несением к предварительно успокоившейся стрелке железного предмета. Если отсчет по северному концу стрелки после много­ кратных поднесений этого предмета сохраняется в пределах 0,5— 1,0°, то условие можно считать выполненным. Причиной об­ наруживаемых расхождений в отсчетах являются: недостаточная намагниченность стрелки, притупление острия шпиля, а также плохая шлифовка внутренней поверхности шляпки стрелки. Для исправления буссоль следует сдать в ремонт.

3. О с ь в р а щ е н и я м а г н и т н о й с т р е л к и д о л ж н а л е ­ жать в це нтре г р а д у и р о в а н н о г о кольца.

Отсутствие эксцентриситета у буссоли поверяется и его влия­ ние на отсчеты устраняется так же, как у алидады теодолита.

Если отсчеты по концам стрелки, различаются на 180° при азиму­ тальном кольце и одинаковы при румбическом, то условие выпол­ нено. В противном случае при измерениях азимутов (румбов), отсчеты придется делать по обоим концам стрелки и осреднять их с приведением к показаниям по северному концу стрелки.

4. Н у л е в о й д и а м е т р к о л ь ц а б у с с о л и д о л ж е н н а ­ ходит ься в коллимационной плоскости зр и т е л ь ­ ной т р у б ы у н а к л а д н ы х б у с с о л е й или б ыт ь п а р а л ­ л е л ь н ы м е й у о р и е н т и р - б у с с о ле й.

Для поверки этого условия у накладных буссолей нужно снять защитное стекло буссоли и на концах нулевого диаметра кольца установить вертикально две тонкие иглы. После этого нужно на­ вести крест сетки нитей трубы на некоторую точку местности и оценить положение створа иголок относительно той же точки.

Если поставленное условие не выполняется, то следует опреде­ лить коллимационную погрешность буссоли как разность отсчетов по северному концу стрелки при визировании на точку в трубу и по створу иголок;

ее следует учитывать при измерении магнит­ ных азимутов.

Для аналогичной поверки ориентир-буссоли измеряют расстоя­ ния между концами нулевого диаметра кольца буссоли и ребром основания коробки буссоли;

расхождение между расстояниями не должно превышать 0,1 мм.

В некоторых буссолях коллимационная ошибка устраняется путем поворота кольца в нужном направлении.

5.6. Измерение горизонтальных углов теодолитом В связи с различной оцифровкой угломерных кругов теодоли­ тов (по ходу и против часовой стрелки) при одном и том же порядке наблюдений измеренный угол может оказаться и внут­ ренним и внешним углом некоторого многоугольника. Поэтому во избежание грубых промахов следует твердо установить порядок измерений и вычислений углов (причем, не только горизонталь­ ных, но и рассматриваемых ниже вертикальных углов) примени­ тельно к типу применяемого прибора.

Рис. 5.12. Схема измерения отдельного угла способом приемов.

а —теодолитом Т-30, б — теодолитами ТТ-50 и ТТ-5.

Став лицом к измеряемому углу АС В (рис. 5.12 а), точку А назовем п р а в о й, а точку В — л е в о й.

Если лимб оцифрован по ходу часовойстрелки (теодолиты ТТ-50, ТТ-5 и Т-15), то угол А СВ по рис.5.12 а будет таким:

ZACB = П - Л, (5.16) а при оцифровке лимба против хода часовой стрелки (теодолит Т-30) тот же угол определится по рис. 5.12 б так:

/_АСВ = Л ~ и. (5.17) В обоих случаях, если уменьшаемый отсчет окажется меньшим вычитаемого, то к уменьшаемому отсчету прибавляется 360°.

Ю Заказ № 119 При производстве работ иногда приходится менять очеред­ ность отсчетов, однако записывать их нужно в том порядке, кото­ рый был заранее установлен для определения искомого значения угла. Нарушение этого правила записи приводит к путанице, в которой бывает очень трудно разобраться даже производителю работ.

Во избежание недоразумений в журналах измерений углов указывается тип прибора и приводится схема хода с указанием измерявшихся углов.

в в ------------------Ч Рис. 5.13. Установка теодолита и вехи при измерениях.

Для измерения горизонтального угла, оформленного на мест­ ности точками и установленными на них вехами (рис. 5.13), пред­ варительно выполняется следующее:

1) теодолит устанавливается в вершине измеряемого угла и центрируется н-ад точкой с помощью нитяного отвеса или опти­ ческого центрира;

2) теодолит приводится в рабочее положение;

3) зрительная труба устанавливается по глазу и по предмету (выполняется при каждом визировании).

Центрирование теодолита над точкой начинается с,установки над ней штатива, головке которого должно быть придано при­ мерно горизонтальное положение. Установив нарезку подъемных винтов в среднее положение, поставим теодолит на головку шта­ тива, закрепим его становым винтом, наденем на его крючок нитку с отвесом и установим ее длину, удобную для работы. Дав отвесу успокоиться, освободим слегка становой винт и будем пе­ ремещать теодолит по поверхности головки штатива, осуществляя предварительное центрирование теодолита. Если у теодолита под­ ставка съемная, то предварительное центрирование следует про­ извести с одной лишь подставкой. Окончательное центрирование теодолита с точностью 2—3 мм выполняется после приведения теодолита в рабочее положение.

Аналогичные действия выполняются и при наличии у теодолита оптического центрира.

Измерение углов производят способами приемов, повторений и круговых приемов.

5.6.1. Способ приемов Способ состоит из двух независимых полуприемов, выполняе­ мых при КП и КЛ. Рассмотрим этот способ на примере измерения угла АС В теодолитом Т-30 (рис. 5.12 б). Установим теодолит в точке С и, предположим, при КП установим на лимбе отсчет, близкий к 0°, например 0°03'. Закрепим алидаду и вращением лимба наведем трубу на левую точку В. Затем вращением али­ дады наведем трубу на правую точку А и запишем отсчет, допу­ стим 267° 13';

вычитая из него отсчет на левую точку, по формуле (5.17) получаем значение угла при КП Z ^ C B = 360°03'—267° 13' = = 92°50/. После этого поворачиваем трубу через зенит, а лимб на некоторый угол и повторяем измерения при КЛ, начав их с пра­ вой точки. Допустим, что при КЛ получено ZACB = 92°49'. Так как значение двойной коллимационной погрешности (2с) нахо­ дится в пределах допустимого, то можно принять, что ZAC B = =92°49,5' (табл. 5.1).

Таблица 5. Журнал измерений углов способом приемов Угол правый по хо д у Теодолит Т- № точ ки О тсчеты по м и кр о с ко п у С ред нее зн а чен ие у гл а кл стояния наблю дения КП 345°51' 0°0 3 ' 9 2 °4 9,5 ' 13 (Д ) 11 ( А ) 12 (С) 253 267 92°50' 92°49' Следует отметить, что теодолитом Т-30 измерять левые по ходу углы удобнее, нежели правые.

Измерения того же угла теодолитом ТТ-50 или ТТ-5 произво­ дятся в соответствии с формулой (5.16), в связи с этим изменяется и форма журнала (табл. 5.2).

0* hi Таблица 5. Журнал измерений углов способом приемов Угол п р а в ы й п о х о д у Теодолит Т Т - № точ ки О тсчет по верньеру С редний отсчет У го л С р ед ний у го л I II стояния наблю дений 0 1 1 0 1 0 1 (Л) 208 5 2,0 5 1,5 208 5 1, и 92 4 9, 13 ( В ) 0 2, 116 0 3,0 116 0 2, 12 ( С) 92 4 9, и (А) 3 4 9,5 5 0,0 3 4 9, 92 5 0, 13(B) 270 5 9,5 6 0,0 270 5 9, Накладная буссоль при теодолите ТТ-50 используется для контроля (получение значения угла по разности азимутов сто­ рон), исключающего грубые промахи при вычислениях углов. Она, как и ориентир-буссоль при теодолите ТТ-5 и др., используется для о р и е н т и р о в а н и я л и м б а, при котором линия визирова­ ния р-асполагается вдоль магнитного меридиана, если отсчеты по лимбу и по северному концу магнитной стрелки равны 0°00'.

Пользуясь этим приемом, азимуты направлений читают по лимбу.

5.6.2. Способ повторений Способ включает два полуприема, выполняемых при двух по­ ложениях вертикального круга. Установив теодолит в рабочее положение, совместим штрих отсчетного микроскопа с отсчётом по лимбу, близким к 0°00', (в пределах 1—2') и вращением лимба наведем трубу на левую точку (точка В на рис. 5.12 б).

Закрепив лимб, вращением алидады наведем трубу на правую точку (А ). При этом положении трубы записываем контрольное значение измеряемого угла. В окончательном вычислении угла он участвовать не будет и отсчет записывается.лишь для того, чтобы при вычислениях не пропустить перехода через отсчет по лимбу, равный 0°, при измерении больших углов. Тем самым заканчи­ вается первое из намеченных п повторений.

При втором повторении повторяются все действия первого, ос­ вободив лимб, вращаем его при закрепленной алидаде и наводим трубу на левую точку (В), затем закрепляем лимб и, освобождая алидаду, наводим трубу на правую точку (Л);

хотя отсчет при этом не делается, но мы знаем, что на лимбе отложилось удвоен­ ное значение измеряемого угла.

Третье и все последующие повторения выполняются в том же порядке, после чего в журнал записывается последний п-й отсчет на правую точку (табл. 5.3).

Таблица 5. Журнал измерений углов способом повторений Углы п р а в ы е п о х о д у п=3 Теодолит Т- № точки Отсчет по 3-кратный Измеренный Среднее микроскопу угол угол из углов стояния наблюдений 0°01' (В) 21 196°21' 6 5 °2 7,0 ' (А) 19 (65 27) (А) 19 196 20 (С) 6 5 °2 7,5 Л (В) 21 356 192 (А) 19 196°24/ 65с2 8,0 ' После поворота трубы через зенит выполняется второй полу­ прием. Его можно выполнить так же, как и первый полуприем, на с установкой штриха не на 0°, а на любой другой отсчет по лимбу;

контрольный угол в этом полуприеме не записывается.

Измерения во втором. полуприеме можно уточнить, организо­ вав в процессе измерений «вычитание» углов вместо их «сложе­ ния» — накопления, осуществленного в первом полуприеме.

С этой целью во втором полуприеме наводить трубу на правую точку (А) будем, вращая лимб, а на левую (В) — алидаду.

Сравнивая между собой способы измерения углов (способ приемов и способ повторений), замечаем, что при одном и том же количестве визирований на точки в одном полуприеме при способе повторений мы делаем только два отсчета независимо от числа повторений, а при способе приемов мы делаем их 2п, где п — число приемов.

Результаты испытаний теодолита Т-30 показали, что средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла из одного приема составляет: при измерении способом приемов 20— 30", при измерении способом повторений 10— 13" (при п = 3).

Отсюда следует, что способ повторений следует применять в таких случаях, когда нужно повысить точность измерения угла, не имея возможности воспользоваться более точным теодолитом.

5.6.3. Способ круговых приемов Способ применяется в тех случаях, когда некоторая точка яв­ ляется вершиной нескольких углов (рис. 5.14) и отличается от способа приемов тем, что в конце приема вновь визируют на на­ чальную точку и производят отсчет, т. е. производят «замыкание горизонта».

Для повышения точности угловых измерений число приемов увеличивают, изменяя перед каждым из них начальный отсчет по лимбу на 180°/п, где п — число приемов, равное для технических теодолитов двум или трем.

Рис. 5.14. Схема измере­ ния углов способом кру­ говых приемов.

5.6.4. Погрешности измерений горизонтальных углов Измерения горизонтальных углов сопровождаются не только случайными, но и систематическими погрешностями. Их можно подразделить на личные, инструментальные, а кроме того, и спе­ цифические погрешности измерений горизонтальных углов: по­ грешности центрирования над точками как самого теодолита, так и тех знаков (вехи, сигналы), которыми на местности оформлен измеряемый угол. Отметим погрешности визирования и отсчиты вания без разделения на личные и инструментальные.

П о г р е ш н о с т ь в и з и р о в а н и я тв принимается равной разрешающей способности зрительной трубы (60"/Г). Для тех­ нических теодолитов при Г — 25Х (у теодолитов Т -3 0 Г = 2 0 Х ) она определяется по формуле = 2,4". (5.18) П о г р е ш н о с т ь о т с ч и т ы в а н и я т 0 принимается равной половине точности отсчетного устройства, т. е.

т0= (5.19) Сравнением формул (5.18) и (5.19) подтверждается сделанный ранее вывод о преимуществе способа повторений перед способом приемов.

Инструментальные погрешности как остаточные после выпол­ ненных поверок теодолита, несомненно, имеются, поэтому измере­ ния углов должны производиться таким образом, чтобы влияние этих погрешностей на результат измерений было исключено. Что ж е касается погрешностей, обусловленных центрированием тео­ долита и вех, то для исключения их влияния потребуются допол­ нительные измерения и вычисления.

Погрешность центрирования т е о д о л и т а («пог­ решность за центрировку») возникает в том случае, когда по каким-то причинам теодолит установлен в некоторой точке Сi вместо точки С, являющейся вершиной подлежащего определе­ нию угла АС В (рис. 5.15).

Обозначим расстояние СС\ буквой р, а угол ACiC буквой 0.

Элементы р и 0 называются э л е м е н т а м и ц е н т р и р о в к и.

Фактически наблюдаемое направление С\А отклонено от пра­ вильного СА на угол /пц, который выражает влияние внецентрен ного положения теодолита на направление одной из сторон s из­ меряемого угла СА. Из треугольника СС\А получим sin Оц _ т sin р 5 ’ откуда с учетом малости угла П / / // // Лcjri ft _ sinm tt = mus in l и т ц = "^si„ • (5.20) При 0 = 90 и 270° величина тц приобретает максимальное значение, оно прямо, пропорционально значению линейного эле­ мента р и обратно пропорционально расстоянию s.

Рис. 5.15. Погрешность центрирования теодолита.

С Суммируя погрешности, вычисленные для обоих направлений измеренного угла, находим поправку в измеренный угол АС\В для получения требуемой величины угла АСВ.

З а д а ч а 5.1. Определить погрешность т ц при расстоянии s = 1 0 0 м и ли­ нейном элементе центрирования р = 0,5 см.

По формуле (5.20) находим 0,5- т= * 10000 ~ 10~ Погрешность за внецентренность на б л ю да е ­ м ы х з н а к о в (погрешность за редукцию) возникает в том слу­ чае, когда веха установлена не совсем точно на точке или несколько наклонена. Аналогичная ошибка возникает при визирова­ нии на какой-либо наружный геодезический знак, особенно дере­ вянный, несколько покосившийся с течением времени.

Допустим, что теодолит находится в точке С (рис. 5.16),.

а веха, имеющая угол наклона а, в точке В. ‘Если почему-либо визирование производится не на основание вехи, а на ее вершину В и то в положение направления СВ вносится погрешность, выра­ жающаяся Z B C B 0—mp — погрешность за редукцию с ее элемен­ тами угловым 0 и линейным р, как и в предыдущем случае.

Обозначив расстояние СВ через s, а длину вехи ВВ\ через у, из треугольника ВСВ0 получим откуда, как и ранее:

р sin то (5.21) s sin V Полученная формула полностью совпадает с формулой (5.20), по которой вычисляется погрешность за центрирование теодолита.

Из треугольника BBq i следует, что B p = t/cosa, поэтому формула (5.21) при­ обретает следующее окончательное зна­ чение:

щ’ = р - t cos а • sin0-2O 6_265 (5 2 2 ) Рис. 5.16. Погрешность установки вехи.

Анализ приведенной формулы свидетельствует о том, что по­ грешность центрирования вехи, равно как и погрешность центри­ рования теодолита, особенно опасна при коротких расстояниях и максимальное значение приобретает при © = 90 и 270°, т. е. в том случае, когда' веха имеет поперечный наклон. Существенную роль играет и высота вехи или другого знака, установленного над наб­ людаемой точкой.

З а д а ч а 5.2. Определить максимальную погрешность за редукцию при ви­ зировании на верх трехметровой вехи,. наклоненной на угол а = 8 9 ° при рас­ стоянии до нее s = 1 0 0 м.

По формуле (5.22) узнаем:

3. 0, 0 1 7 - 2 0 6 265 1П.„ = ------- ’— щ -----------------= 104" = 01 ' 4 5 ".

т р Из анализа формул (5.20) и (5.22) следует, что при коротких расстояниях установка теодолита и вех на точках должны быть особенно тщательными. Существенную роль, как это было пока­ зано, играет также и место наведения визирной оси на веху.

5.7. И з м е р е н и е в е р т и к а л ь н ы х у г л о в В е р т и к а л ь н ы м у г л о м называется угол, составлённый линией визирования с горизонтальной плоскостью, проходящей через горизонтальную ось прибора. Различаются положитель­ ные — углы повышения — и отрицательные — углы понижения ли­ нии визирования. В современных теодолитах устройство, предназ­ наченное для измерения вертикальных углов и по традиции, называемое вертикальным кругом, может иметь различное конст­ руктивное оформление. Чаще всего это угломерный круг, жестко прикрепленный к зрительной трубе и вращающийся вместе с нею на горизонтальной оси НН (см. рис. 5.4, 5.9), причем его алидада,, посаженная на ту же ось, в отличие от алидады горизонтального^ круга, при измерениях остается неподвижной.

У технических теодолитов вертикальные круги разделены пол­ ностью, причем круги теодолитов Т-15, ТТ-50 и ТТ-5 оцифрованы по ходу часовой стрелки, а у теодолита Т-30 оцифровка сделана против хода. Кроме того, у верньерных теодолитов отсчетные приспособлеяия двусторонние, а у оптических — односторонние и этим обусловлены некоторые различия в технике измерений и вычислений вертикальных углов.

На алидаде вертикального круга укреплен или надежно с нею связан цилиндрический уровень, контролирующий неизменность положения алидады при измерениях. Перед каждым отсчетом по вертикальному кругу пузырек уровня с помощью наводящего винта алидады вертикального круга приводят в нуль-пункт.

У теодолита Т-15К, созданного на базе теодолита Т-15, этот уровень заменен компенсатором. Кроме того, применена сектор­ ная оцифровка вертикального круга, что позволило автоматизи­ ровать измерение вертикальных углов и сократить объем вычис­ лений. У теодолита Т-30 нет уровня при вертикальном круге, по­ этому перед отсчетом нужно убедиться в том, что пузырек уровня,, находящегося на алидаде горизонтального круга, находится в нуль-пункте, и если он сместился, то привести его в нуль-пункт подъемными винтами.

Если теодолит хорошо отъюстирован, то при горизонтальном положении визирной оси трубы, когда пузырек уровня вертикаль­ ного круга находится в нуль-пункте, отсчет по вертикальному кругу должен быть 0°00/. На самом же деле этот отсчет может отличаться от нуля на некоторую величину, называемую м е ­ с т о м н у л я вертикального круга и обозначаемую символом МО.

Для выяснения причин, обусловивших появление МО и воз­ можности его учета при измерениях вертикальных углов, обра­ тимся к рис. 5.17, из которого следует, что при измерениях вер­ тикальных углов следует учитывать в качестве поправок, углы х и у. Угол х, составленный проекцией визирной оси на плоскость вертикального круга с нулевым его диаметром, изменяется при каждой юстировке сетки нитей. Угол у возникает за счет остав­ шегося неустраненным неравенства подставок уровня при алидаде 153.

вертикального круга с дополнительной погрешностью установки пузырька в нуль-пункт. Величину каждого из этих углов устано­ вить невозможно, так же как и их знаки, однако совместное их влияние на отсчет устанавливается совершенно определенно:

в сумме они дают величину, называемую местом нуля вертикаль­ ного круга, т. е.

МО = х + у. (5.23) М е с т о м н у л я называется отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси трубы и оси уровня при алидаде.

Короче МО можно сформулировать и так: «место нуля—• эт от о счет вместо нуля», и это определение справедливо для лю­ бого измерительного прибора как для угловых, так и для линей­ ных измерений.

Руководствуясь тем же рис. 5.17, установим правила опреде­ ления и исключения МО при измерениях вертикальных углов. На этом рисунке представлена схема вертикального круга верньер­ ного теодолита приодном из вариантов сочетания углов х и у.

Визируя на некоторую точку М при КП,приведемпузырек уровня в нуль-пункт и запишем такое значение вертикального Угла: v = П — МО. (5.24) При визировании на ту же точку при КЛ мы вновь приведем пузырек уровня в нуль-пункт, обеспечивая таким образом неиз­ менность угла у. В таком случае найдем, что 180° — Л = v - МО, •откуда V= МО — Л + 180°. (5.25) Приведенные формулы являются рабочими. Складывая и вы­ читая их почленно, получаем основные формулы:

v = П - Л + 1800 t (526) М 0= п + л ~ 180°. (5.27) Если условиться, что при отсчетах по вертикальному кругу первым является верньер, ближайший к окуляру трубы, то напи­ санные формулы записываются без 180°, но к меньшим отсчетам в обоих случаях прибавляется 360° для приведения их к одной окружности.

Поскольку в теодолите Т-30 оцифровка делений вертикаль­ ного круга выполнена против хода часовой стрелки, то в форму­ лах (5.24) — (5.27) знаки меняются на обратные, а поэтому имеем:

рабочие формулы v = МО — П — 180°, (5.28) v = Л — МО, (5.29) основные формулы Л — П — 180° (5.30) М0 = —- ± Л2 180- -.

+ (5.31) Такие ж е формулы применяются и для теодолита Т-15. При работе с теодолитом 2Т-30 изменение отсчетов на 180° в формулах (5.28) — (5.31) не требуется.

При вычислениях по этим формулам к значениям П, JI и МО,, меньшим 90°, прибавляется 360°.

З а д а ч а 5.3. Вычислить значения v и МО для теодолита ТТ-5 по средним значениям отсчетов: П =14°23'45" и Л = 345°29'45".

v = 0,5 (374°23/ 45" - 345°29'45") = + 1 4 °2 7 '0 0 ", МО = 0,5 (374°23'45" + 345°29/ 45") = 359°56'45".


Контроль:

v = 374°23'45" — 359°56/ 45" = + 1 4 о27/ 00", v = 359°56'45" — 345°29,45" = + 1 4 о27'00".

З а д а ч а 5.4. Вычислить значения v и МО для теодолита Т-30 по отсче­ там Л = 12°35' и П = 167°35'.

v = 0,5 (372°35' — 167°35' - 180°00') = + 1 2 ° 3 0 ', МО = 0,5 (167°35' - 180°00' + 372°35') = + 0 ° 0 5 '.

Контроль:

v = 12°35' — 0°0 5 ' = + 1 2 ° 3 0 ', v = 360o0 5 ' — 347°35' = + 1 2 ° 3 0 '.

Как видим, вычисления угла v по отсчетам при КЛ проще, по­ этому у теодолитов с односторонним отсчетом предпочитают вы­ полнять измерения вертикальных углов при КЛ.

Постоянство МО является доказательством стабильности при­ бора и одновременно средством контроля качества измерения вертикальных углов.' Поэтому при массовых’ измерениях углов.наклона рекомендуется периодически определять МО.

При обнаружении расхождений в значениях МО более чем на двойную точность отсчетных приспособлений измерения углов наклона, выполненные в промежутке между данными двумя опре­ делениями МО, бракуются.

Вычисления углов наклона и места нуля значительно упро­ щаются, если МО приведено к 0° или к близкому к нему значению.

Эта операция у верньерных теодолитов может быть выполнена одним из следующих способов.

П е р в ы й с п о с о б. После определения значения МО после­ довательными вращениями трубы и алидады вертикального круга -с помощью их наводящих устройств установим отсчет по верти­ кальному кругу равный МО и пузырек уровня приведем в нуль пункт. Затем, действуя наводящим винтом алидады, устано­ вим отсчет 0°00/, при этом пузырек уровня сойдет с нуль-пункта и его нужно вернуть в нуль-пункт, действуя котировочными винтами.

В т о р о й с п о с о б. Оставив трубу наведенной на избранную точку на вертикальном круге устанавливают отсчет, равный углу, вычисленному по основной формуле, т. е. свободный от МО.

При этом сместившийся пузырек уровня приводят в нуль-пункт,.действуя котировочными винтами. (Заканчивая установку пу­ зырька уровня в нуль-пункт, нужно проверить, достаточно ли при­ жаты котировочные винты уровня.) У -теодолита Т-15 при алидаде вертикального круга имеется цилиндрический уровень, поэтому у него приведение МО к 0° мо­ жет выполняться любым из указанных способов. У теодолита Т-30 в связи с отсутствием уровня при алидаде вертикального :круга приведение МО к 0° выполняется следующим образом.

Вычислив и проверив значение v и МО, с помощью наводящего •винта трубы, наведенной на выбранную точку при КЛ, устанав­ ливают вертикальный круг на отсчет, равный v, и, пользуясь коти­ ровочными винтами сетки нитей трубы, совмещают центр ее ° изображением точки. После этого, наряду с новым поверочным с определением v и МО следует удостовериться в том, что условие WW1.HH и правильность положения сетки нитей в трубе не на­ рушены.

Точность измерения вертикального угла, полученного одним •полным' приемом при КП и КЛ, характеризуется следующими значениями средних квадратических погрешностей: для теодоли­ тов ТТ-50 и ТТ-5 ±15", для теодолита Т-15 ± 20" и для теодолита Т-30 ±30".

Существенное влияние на точность измерения вертикальных углов оказывает рефракция — преломление светового луча, про­ ходящего через неоднородные слои атмосферы;

ее влияние свя­ зано с углом наклона и длиной визирного луча (см. п. 14.2).

Я 5.8. Особенности эксплуатации теодолитов с односторонним отсчетом При работе с теодолитами, имеющими односторонние устрой­ ства для отсчетов, следует учитывать, что:

— влияние эксцентриситета алидады горизонтального круга исключается при переводе трубы через зенит и последующем повороте алидады на 180°;

— для совместного исключения влияний эксцентриситета али­ дады горизонтального круга и колебаний вертикальной оси вра­ щения следует измерять горизонтальные углы четным числом при­ емов при двух положениях вертикального круга;

— значение МО вертикального круга следует определять при горизонтальном визировании;

— если горизонтальный угол измеряется между двумя на­ правлениями с углами наклона vi и V2, то изменениями 2с и МО могут достигать 1—2', если (vi—V2)15°.

ГЛАВА Линейные измерения 6.1. Подготовка линии к измерениям При непосредственном измерении линии на местности путем последовательного укладывания на ней мерного прибора необхо­ димо обеспечить укладку этого прибора по кратчайшему расстоя-" нию между точками, надлежащим образом закрепленными и обозначенными в самом общем случае вехами (см. рис. 4.34).

При коротких расстояниях (до 200 м) укладка мерного прибора вдоль измеряемой линии может производиться на глаз, по ко­ манде производителя работ, стоящего на одном конце линии. При измерениях же длинных, просматриваемых из конца в конец ли­ ний двух вех, установленных по их концам, бывает недостаточно.

Для обозначения на местности такой линии в порядке подготовки к измерениям в ее с т в о р е — вертикальной плоскости, проходя­ щей через конечные точки,— устанавливают несколько дополни­ тельных вех на расстояниях 50— 100 м друг от друга.

Установка вех в створе линии называется в е ш е н и е м (про­ вешиванием) данной линии.

Вешение может выполняться на глаз и с помощью бинокля или зрительной трубы теодолита и других геодезических приборов.

При вешении линии возможны два случая: установка пром е-.

жуточных вех вдоль линии между точками А и В (рис. 6.1) и про­ должение некоторой короткой линии АВ (рис. 6.2).

15Г В первом случае производитель работ становится сзади вехи А в некоторую точку k или устанавливает в точке А прибор, для точного провешивания визирует на точку В и указывает места для установки вех 1, 2, 3, и т. д., следя за тем, чтобы каждая после­ дующая веха закрывала собой предыдущую. Такое вешение на­ зывается «вешением на себя».

\ | \ \ \ ! i - ----------------- 1 _ --------------- 'L ( к J 1 В А В 1 Рис. 6.1. Провешивание линии. Рис. 6.2. Продолжение линии.

Во втором случае вешение выполняется короткими (2,2— 1,3 м) вешками с заостренной верхней частью. Вешение в этом случае выполняется производителем работ лично: сначала он устанавли­ вает веху 1 так, чтобы ее острие закрыло вехи Л и В, затем та­ ким же образом устанавливаются вехи 2, 3 и все последующие.

Таким способом ведется трассировка линий в залесенных рай о-нах.

Рис. 6.3. Провешивание линии с недоступными концами.

Если начальная и конечная точки подлежащей провешиванию линий АВ недоступны или взаимно невидимы, то вешение ведется по способу последовательных приближений производителем работ с одним или двумя помощниками.

В первом случае (рис. 6.3 а) производитель работ выбирает точку 1, из которой видны обе точки и Л и В, и устанавливает веху 2 в створе линии 1А, затем, по указанию помощника, веха перемещается в створ линии 2В в точку 3. После этого веха из точки 2 перемещается в точку 4 и т. д. В результате и производи­ тель работ и его помощник окажутся в створе линии АВ, в точ­ ках Ai и В\. Правильность вешения контролируется визированием из точки А\ на В и из точки В\ на точку А;

при этих наблюде­ ниях дальние вехи должны закрываться ближними.

Во втором случае (рис. 6.3 б) производитель работ, став в точку 1 и убедившись в видимости вех А и В, устанавливает своих помощников в точки 2 и 3, а затем по их указанию сам пе­ ремещается в створ линии 2— 3 в точку 4;

после этого все опера­ ции повторяются до тех пор, пока все три вехи не окажутся в створе АВ.

П р о в е ш и в а н и е по с к л о н а м производится в порядке, показанном на рис. 6.4, методом. продолжения линии АВ, распо Рис. 6.5. Провешивание линии через возвышен­ линий по пологим скло­ ность. нам.

ложенной у подножия склона. Следующая веха 1 устанавливается на склоне на продолжении линии АВ с таким расчетом, чтобы при визировании из точки А через вершину вехи, установленной в точке В, закрывалось хотя бы основание вехи 1. Затем таким ж е способом выставляются точки 2 и 3 и т. д. Чем круче скат, тем чаще выставляются вехи. Аналогичный порядок вешения соб­ людается и при спуске по склону.

В е ш е н и е л и н и й ч е р е з о в р а г и производится по-разному в зависимости от степени закрытости оврага. Так, если склоны оврага хорошо просматриваются (рис. 6.5), то по створу линии, обозначенной точками Л и В, и на гребнях оврага устанавли­ вается веха 1 и по створу /Л — веха 2. После этого по створу ставится веха 3 и т. д. Правильность вешения контролируется створом через вехи 1, 3 и 6.

Провешить линию через овраг можно и таким способом. Рас­ полагая створом ранее провешенной линии ABC (рис. 6.6), уста­ навливают на противоположном крае оврага вехи 1, 2 и 3. Затем по створу этих вех ставят вехи 4 и 5 и после этого по створу С45 — вехи 6 и 7. Если вешение выполнено правильно, то веха окажется в створе вех 123 и 456 одновременно.

Точная установка теодолита в створе подлежащей провешива­ нию линии достигается путем последовательных приближений.

После установки теодолита в предполагаемом створе измеряется угол между отрезками провешиваемой линии и определяется на­ правление требующегося перемещения теодолита, которое будет Рис. 6.6. Провешивание линии через овраг.

продолжаться до тех пор, пока измеряемый угол не станет равным 180°. Последнее его определение должно быть выполнено при обо­ их положениях вертикального круга. После этого провешивание линии из середины может быть двусторонним, с поворотом трубы через зенит.

6.2. Линейные измерения на местности Длины линий на местности могут быть измерены мерным цир­ кулем (двухметровкой), бичевой, кабелем, рулеткой, мерной лен­ той, длиномером и инварной проволокой. Кроме того, длины ли­ ний могут быть измерены шагами и определяться косвенным путем с помощью шагомеров, спидометров, оптических дальноме­ ров, светодальномеров и радиодальномеров. К числу косвенных методов определения длин относятся аналитические и графиче­ ские методы, широко используемые в прикладной геодезии. Кроме того, применяется и глазомерное определение расстояний.


6.2.1. Мерная стальная лента Для непосредственного измерения расстояний на местности применяются землемерные ленты (ГОСТ 10815—64) длиной 20, 24 и 50 м, обозначаемые соответственно J13-20, J13-24 и JI3-50, а также длиномеры различного устройства, предназначенные для измерений особо длинных линий. Наибольшее распространение получила лента типа JI3-20, изготовленная из стальной полосы шириной 15—-20 мм и толщиной 0,4—0,5 мм (рис. 6.7). Рабочей длиной ленты является расстояние между нулевыми штрихами на шейках крючков, к которым крепятся ручки.

Пригодность ленты для производства измерений и правиль­ ность рабочей длины 20,000±0,003 м удостоверяется заводским клеймом.

Лента ЛЗ разделена на метры, отмеченные оцифрованными пластинками: от 1 до 19 на одной стороне ленты и от 19 до 1 на Другой;

это позволяет считать первым любой конец ленты. Каж­ дый метр разделен на дециметры, обозначенные круглыми отвер­ стиями, а каждый пятый дециметр — заклепкой. Сантиметры при измерениях оцениваются по прикладываемой к ленте линеечке или на глаз. При точности оценки ± 1 см относительную погрешность линейных измерений, выполняемых лентой в нормальных усло­ виях можно принять равной 1 : 2000.

В нерабочем состоянии лента должна быть намотана на спе­ циальное железное кольцо с боковыми планками-ограничителями 'J и закрепляющим винтом. К ленте придается комплект из 6 или 11 железных шпилек с двумя кольцами.

П о в е р к а д л и н ы стальной мерной л е н т ы производится как в целом, так и по отдельным отрезкам. С этой целью одну из лент, считаемую в дальнейшем нормальной, направляют в бли­ жайшую контрольную лабораторию измерительной техники и, получив для этой ленты свидетельство, сравнивают с ней как с эталоном все остальные ленты. Процесс сравнения рабочих лент с нормальной лентой называется к о м п а р и р о в а н и е м, которое в полевых условиях осуществляется следующим образом.

Забьем на ровной местности два прочных, ровно опиленных кола на расстоянии 20 м друг от друга и в торец одного из них забьем гвоздь соответствующего прорези крючка ленты диаметра.

Надев на гвоздь начальный конец нормальной ленты, натянем ее с помощью динамометра (силомера) с силой 10 кг и отметим на торце второго кола положение конечного штриха ленты. Затем 11 Заказ № 119 проделаем ту же операцию с поверяемой лентой. Если обнару­ жится расхождение между отмеченными штрихами, то расстояние между ними измеряется циркулем или миллиметровой линеечкой.

При этом отмечается его знак, а также температура лент и пока­ зание динамометра.

Для проверки метровых отрезков поверяемую ленту нужно наложить на нормальную, и надев их на один и тот же гвоздь, натянуть с принятым при компарировании натяжением. Совпаде­ ние дециметровых меток проверяется с помощью шпильки соот­ ветствующего диаметра.

Обнаруженные расхождения заносятся в паспорт рабочей ленты и в последующем учитываются.

Рис. 6.8. Укладка и натягивание ленты.

Нормальная лента хранится как эталон и используется только для компарировании рабочих лент.

И з м е р е н и е л и н и и стальной мерной лентой выполняют двое рабочих — один из них, задний, считается старшим, он дол­ жен обладать хорошим зрением, а кроме того, и достаточной фи­ зической силой, чтобы следить за укладкой ленты в створе изме­ ряемой линии и удерживать ленту при натягивании последней передним рабочим.

В начале измерений у заднего рабочего находится одна шпилька с кольцом, а у переднего — все остальные, т. е. 5 (или 10) шпилек на втором кольце. Задний лентовщик втыкает свою шпильку (рис. 6.8) в начальную точку, надевает крючок заднего конца ленты на шпильку и движением руки направляет перед­ него лентовщика, встряхивающего при своем перемещении ленту и тем самым выравнивающего ее вдоль створа измеряемой линии.

Оказавшись в створе линии, передний лентовщик натягивает ленту с силой 10 кг и через прорезь крючка на своем конце ленты вты­ кает в землю первую шпильку. После этого он снимает ленту с воткнутой шпильки, а задний лентовщик вытаскивает свою шпильку из земли и оба они идут вдоль линии, держа ленту за ручки.

Подойдя к оставленной в земле первой шпильке, задний лен товщик командует переднему «стой!», надевает свой конец ленты на шпильку и вновь направляет переднего лентовщика поствору и т. д. По ходу измерений передний лентовщик последовательно через каждые 20 м втыкает в землю шпильки, а задний лентов­ щик собирает их и надевает их на свое кольцо.

Когда передний лентовщик воткнет последнюю пятую шпильку, т. е. когда будет пройдено 100 м, он вручает заднему лентовщику пустое кольцо и получает взамен кольцо с пятью шпильками, а шестая как связующая измерения двух сотенных отрезков линии находится в земле и на нее надевается кольцо.

Все передачи шпилек отмечаются производителем работ или по его указанию задним рабочим в журнале измерений.

После передачи шпилек лентовщики продолжают измерение линий от воткнутой в землю шпильки с кольцом в том же по­ рядке.

Заканчивая измерение линии, передний лентовщик протяги­ вает ленту за конечную точку на всю длину ленты и натягивает ее. При измерении остатка следует проверить, не перевернута ли лента.

Длина измеряемой линии получается по формуле S = 100m + 20л + г, (6.1) где т — число передач полного комплекта шпилек;

п — число шпилек, собранных задним лентовщиком после последней пере­ дачи, без воткнутой в землю шпильки;

г — остаток, прочтенный по ленте.

Если рабочая лента отличается от номинального значения на q, то в результат измерений S нужно ввести поправку А5К вычис­, ляемую по формуле ASK= ± - ^ - S. (6.2) Эта поправка (в м) вводится со знаком плюс в том случае, когда рабочая лента длиннее 20 м;

если рабочая лента короче 20 м, то поправка вводится со знаком минус.

З а д а ч а 6.1. Вычислить поправку линии 5 =184,38 м, измеренной лентой, длина которой равна 19,996 м.

ASK = 0 ’°004 184,38 = - 0, 0 4 м.

Для контроля все линии измеряются дважды в прямом и об­ ратном направлениях. Разность двойных измерений признается допустимой, если она не превышает 1/2000 измеряемой линии в нормальных условиях (твердый ровный грунт при отсутствии кочек и кустарника) и 1/1000 при менее благоприятных условиях.

11* За окончательный результат принимается среднее арифметическое из обоих измерений.

При измерении линий в песках или по снегу следует пользо­ ваться более длинными шпильками или применять вместо них де­ ревянные башмаки с индексами-указателями отложенной линии.

Башмаки имеют вид шляпок диаметром 15—20 см, прибиваемых к достаточно длинным и толстым (4—5 см) кольям. В торцы шля­ пок вбиваются гвозди, которые служат указателями при укладке ленты.

Д о начала измерений по снегу в створе измеряемой линии нужно проложить лыжню для укладки ленты, концы ее отме­ чаются башмаками-указателями.

В результаты измерений, выполненных при температуре, резко отличающейся от той температуры, которую имела рабочая лента при ее компарировании, кроме поправки за компарирование (6.2), вводится поправка за температуру, вычисляемая по формуле AST= aSK„n (Тизм — Ткомп), O (6.3) где a = 0,000 012 — коэффициент линейного расширения стали;

5 К — длина линии с поправкой, вычисленной по формуле 0мп (6.2);

Гизм — температура ленты при измерении линии;

ГК —омп температура ленты при ее компарировании.

При разматывании ленты, при измерениях и переносках ее следует избегать перекручивания и образования петель. Нельзя допускать проезда через ленту любых видов транспорта. Перено­ сить ленту на короткие расстояния следует держа ее за ручки.

Нельзя собирать ленту в круги или восьмерки. По окончании из­ мерений, перед намоткой ленты на кольцо, ее нужно очистить от грязи, вытереть сухой тряпкой;

при консервации смазать машин­ ным маслом, или мазутом.

6.2.2. Приведение наклонных линий к горизонту Для нанесения на план наклонных линий нужно определить их горизонтальные проекции, называемые в геодезии г о р и з о н Рис. 6.9. Горизонтальное проложение линии.

т а л ь н ы ми п р о л о ж е н и я м и. При известном угле наклона v горизонтальное проложение s наклонной линии 5 (рис. 6.9) опре­ деляется по формуле s = S co s v (6.4) или путем введений поправки за наклон AS, которая с учетрм формулы (6.4) получается по формуле AS = S — S cos v = S (1 — cos v) = 25 sin2 -j-. (6.5) Горизонтальные проложения. вычисляются по таблицам нату­ ральных значений тригонометрических функций с помощью имею­ щегося под руками вычислительного прибора. Для вычисления поправок за наклон по формуле (6.5) имеются таблицы поправок (табл. 6.1) и графики.

Таблица 6. Поправки за наклон линий, мм Расстояние, м Угол наклона 10 20 30 60 70 40 6 5 8 9 14 1°00' 2 И 24 27 10 17 20 7 30 6 43 49 18 2 00 12 67 76 10 38 48 57 30 82 96. 124 14 41 55 3 112 131 149 19 56 75 94 30 171 122 146 24 73 98 4 00 31 216 246 277 92 123 30 305 229 38 114 152 190 5 00 322 138 230 276 414 46 92 384 438 55 164 274 329 6 00 64 193 322 386 450 514 579 30 373 75 224 298 447 596 671 7 428 514 599 685 86 257 342 30 292 487 584 681 778 876 8 00 97 195 878 988 30 110 329 549 659 220 862 492 616 739 9 00 123 246 411 686 823 960 1234 137 548 30 152 760 1063 10 00 304 456 608 1367 Поправки за наклон в измеренные длины вводятся со знаком минус.

З а д а ч а 6.2. Определить горизонтальное проложение линии S = 194,35 м при угле наклона v= 4°15'.

Для решения, задачи составим таблицу поправок (миллиметры) на длину ли­ нии в пределах заданного угла наклона по табл. 6.1.

4 °0 0 ' 4 °3 0 ' Sм 90 4 0,3 0 0,0 5 0 194,35 475 165' Установив, что увеличению угла наклона на 0°30' соответствует увеличение поправки на 598 — 475= 1 2 3 мм, найдем, что изменению угла наклона на 15' соответствует 1 2 3 :2 = 6 1 мм. Следовательно, при угле наклона 4°15/ поправка за наклон линии 194,35 м равна 475 + 6 1 = 5 3 6 мм, или 0,54 м.

С помощью вычислительного прибора поправка рассчитывается проще:

2,4 4 + 3,0 --------- g--------194,35 = 536 мм, или 0,54 м.

Искомое горизонтальное проложение будет 194,35 — 0,54=193,81 м.

Если измеряемая линия имеет несколько точек перелома, то ее горизонтальное проложение определится как сумма горизонталь­ ных проложений отдельных участков линии.

При измерениях длин с повышенной точностью поправки за наклон вводятся при укладке ленты. Для этого нужно знать раз­ ность высот начала и конца ленты — превышение h.

Из прямоугольного треугольника (см. рис. 6.9) по теореме Пи­ фагора находим /г2 = (S2- s2) = (S - s) (S + s).

Приняв, что S + S!«2S, для поправки за наклон А5 = 5 —s, на­ пишем такую формулу:

AS = -r^, ( 6.6 ) где 5 — длина линии.

З а д а ч а 6.3. Вычислить горизонтальное проложение s наклонной линии, измеренная длина которой 5 = 1 7 5,2 0 м, а превышение ее концов Л= 8,3 5 м.

По формуле (6.6) получаем Д 5 = 69,72/350,40=0,20 м, так что s = 175,20 — — 0,20=175,00 м.

Рассматривая величину AS как погрешность, которую мы до­ пускаем, не учитывая углов наклона измеряемых линий, можно определить значения допустимых погрешностей измерения этих углов, при которых относительная погрешность определения го­ ризонтальных проложений линий не превысит 1/2000 (табл. 6.2).

Таблица 6. Допустимые погрешности измерения углов наклона V0..... 1,5 3 4 6 v'.. 66 49 33 25 V0 15 6v'.... 10 7 Из табл. 6.2 следует, что углы наклона до 1,5° измерять не следует, малые углы наклона (до 10°) можно измерять прибли­ женно, и вместе с тем не следует пренебрегать малыми углами при измерении длинных линий, когда поправка за наклон может быть значительной. Измерения углов наклона свыше 10° должны производиться приборами, у которых имеются вертикальные круги.

6.3. Измерения углов наклона Углы наклона (вертикальные углы) обычно измеряются тем ж е прибором, которым измеряются горизонтальные углы. Если измерения линий производятся отдельно от измерений углов, то для измерения углов наклона (не превышающих 10°) применяют специальный прибор, называемый эклиметром.

Наиболее распространенным является э к л и м е т р Б р а н д и с а (рис. 6.10). В его корпусе 1 на горизонтальной оси вра­ щается кольцо-лимб с градусными делениями от 0 до ±60°.

Ко дну кольца прикреплен груз, под действием которого нулевой Рис. 6.10. Эклиметр Брандиса.

/ — ко р п у с, 2 — то р м о зн а я к н о п ка, 5 — гл а зн о й д и о п тр (п р о р е з ь ), 4— л упа, 5 — ш ка л а л им ба, 6 — предм етны й д и о птр (н и т ь ).

диаметр лимба устанавливается горизонтально. На корпусе при­ бора имеется тормозная кнопка 2 и окошко 5, через которое бе­ рутся отсчеты по лимбу. К коробке прикреплена визирная трубка ! лупой 4 и диоптрами: глазным 3 в виде узкой щели и предмет­ с ным 6 в виде горизонтальной металлической нити.

Для измерения угла наклона нужно на конце линии устано­ вить веху с отмеченной на ней (шпагатом или цветной ленточ­ кой) высотой глаз наблюдателя, а затем визировать на эту метку через диоптры эклиметра, освободив его кольцо с по­ мощью кнопки 2. Когда кольцо успокоится, наблюдатель отпу­ скает кнопку и делает отсчет по шкале кольца, соответствующий положению линии визирования.

Точность измерения углов наклона эклиметром составляет около 0,5°. Перед началом измерений эклиметр нужно проверить.

Для этого измеряют угол наклона одной и той же линии в пря­ мом и обратном направлениях (рис. 6.11). Если эклиметр испра­ вен, то в обоих случаях будет получен один и тот же отсчет (с разными знаками). Если же отсчеты не совпадут, то это ука­ жет на то, что нулевой диаметр 0—0 свободно подвешенного кольца отклонен на некоторый угол %, называемый м е с т о м эклиметра. Поэтому вместо угла v в точке А (см.

нуля Рис. 6.11. Поверка экли­ метра.

рис. 6.11) будет измерен угол vi, а в точке В — угол V2, откуда следует:

v = vi — X, v — v2 + X.

Складывая почленно написанные уравнения, узнаем свобод­ ное от ошибки значение угла наклона V+ V I (6.7) и, вычитая из верхнего уравнения нижнее, найдем значение и знак места нуля V —V I X: (6.8) Если величина % не превышает 0,5°, то эклиметр можно счи­ тать пригодным для измерений, в противном случае в каждый отсчет по эклиметру придется вводить поправку с учетом ее знака или каждый угол наклона измерять дважды: как угол повышения и как угол понижения — и из полученных значений вычислять среднее арифметическое.

Ватерпасовка. В условиях пересеченной местности можно определять горизонтальные проложения непосредственно, проектируя на поверхности земли один или даж е оба конца ленты при помощи отвеса (рис. 6.12 а). При таком способе измерений линии особенно важно выдерживать равномерное натяжение ленты и при проектировании ее концов поддерживать ленту по середине, во избежание больших ошибок. При измерении линий на крутых скатах горизонтальные проложения получаются путем Рис. 6.12. Непосредственное опреде­ ление горизонтального проложения.

—с гл а з о м е р н ы м у ч е т о м у к л о н а л и н и и, —с по­ а б м ощ ью ватерпаса.

так называемой в а т е р п а с о в к и (рис. 6.12 б ), выполняемой с помощью рейки — деревянного бруска с делениями и ватер­ паса.

6.4. Определение расстояний, не доступных для измерений мерной лентой Если непосредственное измерение линии на местности по тем или иным причинам невозможно, то применяются различные кос­ венные способы определения расстояний. Рассматриваемый спо­ соб наиболее часто используется в практике линейных измерений.

При переходе через реку или, в частном случае, для опреде­ ления ее ширины по заданному направлению-створу (рис. 6.13) следует измерить базис b и прилегающие к нему углы а и р.

Тогда искомая сторона S определится по теореме синусов sin S= b (6.9) sin (а + Р) ’ где b горизонтальное проложение базиса.

Задача 6.4. Определить значение S по данным: а = 5 7 °2 1 ', Р = 51°4Г, 6 = 2 8 4,3 6 м.

Логарифмический способ решения:

b+ b+ P), Д°п lg lg lg sin Р — lg sin (а + Р) = lg lg sin P 4- sin (а + lg 6 = lg 284,36 = 2,4 5 3 89, p = lg m lg sin sin 51°41' = 9,8 9 4 6 5. S = 236, доп lg sin (a + P) = доп lg sin 109°02' = доп lg sin 70°58' = 0,0 2 4 l g S = 2,362 Для решения той же задачи нелогарифмическим способом применяются таблицы натуральных значений тригонометрических функций и различные счетные приборы, в том числе и такие (микрокалькуляторы), при пользовании которыми таблицы не требуются.

Рис. 6.13. Определение неп риступного р асстоя ния теодолитом.

В целях контроля измерения углов в треугольнике следует измерить также и угол у, а для полного контроля не только изме­ рений, но и вычислений, следует измерить еще один базис Ьх и углы си и Pi и определить Si по формуле (6.9).

Если _Sa_ (6.10) (s -s i) = то S + Si So Желательно, чтобы каждый из базисов был не менее 0,6 длины определяемой стороны.

6.5. Дальномерные приборы и устройства Дальномерами называются приборы и приспособления к гео­ дезическим приборам, используемые для определения расстояний на местности без непосредственного их измерения лентами, рулет­ ками и пр. В геодезической практике широкое применение полу­ чили оптические дальномеры, свето- и радиодальномеры. В пос­ леднее время появились лазерные дальномеры.

В основу теории оптических дальномеров различных систем положена известная зависимость между элементами равнобедрен­ ного треугольника (рис. 6.14) с острым углом у, называемым п а р а л л а к т и ч е с к и м, и противолежащей ему стороной /0, называемой б а з о й д а л ь н о м е р а.

Рис. 6.14. Схема работы дальномера.

Из равнобедренного треугольника АМ В, в котором определяе­ мая линия A G = S является одновременно и высотой и медианой, следует h Y (6.11) В оптических дальномерах один из элементов исходного тре­ угольника — угол или база —представляет собой постоянную ве Рис. 6.15. Схема оптических дальномеров.

—с постоянны м у гл о м, с перем енны м у гл о м.

а б— личину, в соответствии с этим различают: дальномеры с постоян­ ным углом и переменной базой (рис. 6.15 а) и дальномеры с по­ стоянной базой и переменным углом (рис. 6.15 б).

Базой оптических дальномеров является вертикальная или горизонтальная рейка (деревянная или металлическая доска с делениями), располагаемая, как правило, в той точке, до кото­ рой определяется расстояние от точки, в которой находится прибор. Имеются также приборы, у которых база дальномера явля­ ется частью самого прибора — внутрибазные дальномеры.

К числу дальномеров с постоянным углом и переменной базой относятся нитяные дальномеры, применяемые в геодезических приборах.

6.5.1. Теория нитяного дальномера Оптический нитяной дальномер представляет собой зритель­ ную трубу с сеткой нитей, у которой имеются две дополнительные дальномерные нити г и q (рис. 6.16). К дальномеру придается одна или несколько одинаковых реек. Горизонтальные дально­ мерные нити или штрихи, используются при вертикальных рейках.

Если применяются горизонтальные рейки, то дальномерные нити, изображаемые штрихами, должны быть вертикальными;

и в том а 06' Гб о.

в Ш L Рис. 6.16. Схема нитяного дальномера трубы с внешней фокусировкой.

и в другом случае дальномерные нити располагаются симметрично по отношению к соответствующей основной нити сетки.

Теорию нитяного дальномера рассмотрим на примере труб с внешней фокусировкой.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.