Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Болгов И.Ф. Геодезические измерения в сельскохозяйственном строительстве

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.43 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 219 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

5. Отсчетные приспособления

Штриховой микроскоп—индекс (рис. 51). В поле зрения видны одновременно деления угломерного круга и указатель или индекс.

Отсчет в делениях	круга равен: а = % + 1,
где К — цифровое	значение ближайшего
штриха (в оцифровке угломерного		круга)
с л е в а от индекса, / — часть цены		деления	т н	Ч 1 1 I
угломерного крута,	заключенная	между		А
б л и ж а й ш и м слева от индекса штрихом и			Рис.	51.
индексом, отсчитываемая на глаз.

Шкаловой микроскоп (рис. 52). В поле зрения видны одновре менно деления угломерного круга и штрихи шкалы, нанесенные на


стеклянной	пластинке. Расстояние между			крайними	штрихами
шкалы д о л ж н о быть равно расстоянию			между б л и ж а й ш и м и штри
хами угломерного круга. Цена деления			шкалы равна t = T^:n,			где
Тл — цена	деления угломерного круга,		п—число делений шкалы .
Отсчет по	угломерному	кругу находится по формуле: а = Тл-				к+И,
где к—отсчет поштриху		угломерного	круга	(согласно	оцифровке

к р у г а ) , расположенному в пределах шкалы, /—число целых и деся

тых долей делений			ш к а л ы	от ее нуля до штриха угломерного кру
га, находящегося в пределах шкалы .
/203			204
	г 1 " !	г ' " х	v ' h i
		Рис.	52.				Рис.	53.
Верньер		— отсчетное		приспособление	(рис. 53),			которое		обра
зуется, если на прилегающем к угломерному кругу								другом		круге
нанести дугу, равную п—1 делениям угломерного								круга и		разде
лить ее на п		равных частей. Разность между				ценой		деления		круга
и ценой	деления верньера			(дополнительного		приспособления)				t на
зывается точностью			верньера:
t=Ta-TB;	Тв- п=Тл(п-1);			Т в = п - ^ Т Л ,		откуда		t = - ^ .
Следовательно, точность верньера равна цене деления									лимба,
деленной	на	число	делений на верньере.		Если		# = 3 0 ; 7"л = 30'; то
* = 30':	30 = 1'. Точность			верньера может	быть		30";	30"; 10".		Н а
пример,	п = 40, 7л =20', тогда ^ = 30"; при				7'л = 10',			п = 20,	^ = 30"
Д л я записи отсчета			по лимбу нужно сделать отсчет					градусов		и ми
нут по лимбу и к нему прибавить произведение совпадающего										штри
ха верньера со штрихом лимба на точность						верньера. Н а			вернье-
6—7380										81

pax вместо нумерации штрихов верньера подписывают готовые про изведения номера штриха на точность верньера, т. е. минуты. Крайние штрихи верньера не надписываются и с л у ж а т для облег чения отыскания совпадающего штриха верньера .

Очевидно, если первый штрих верньера совпадает с каким-ли бо штрихом угломерного круга, то расстояние между нулем вернье

ра и ближайшим к нему штрихом круга					будет равно t.		При	совпа
дении штриха		к верньера с каким - либо			штрихом	круга	расстояние
между	нулем	верньера и б л и ж а й ш и м штрихом лимба					(по направ
лению	против	часовой	стрелки)	будет	равно /с-1. Следовательно,
полный	отсчет	по угломерному		кругу с	помощью	верньера		будет
a = m + Kt, где т—отсчет			по лимбу в градусах и минутах.

6. Зрительные трубы

Зрительные трубы угломерных инструментов позволяют наблю дать удаленные предметы с большей отчетливостью, чем простым глазом. В геодезических приборах отечественного производства используются астрономические трубы, д а ю щ и е обратные изобра жения . В некоторых странах применяются земные трубы с прямым изображением . Качества астрономических и земных труб одинако вые. Простая астрономическая труба состоит из объектива и окуля

ра. Объектив дает действительное, уменьшенное,			обратное изобра
жение, так как расстояние до предмета всегда			больше фокусного
расстояния	объектива. Расстояние	от окуляра	до	изображения
меньше фокусного расстояния окуляра, поэтому			рассматриваемое
изображение мнимое и увеличенное.
Труба, в которой объектив и окуляр закреплены				в одной	жест
кой оправе	и длина трубы остается	постоянной, называется			трубой

с внутренней фокусировкой, а если длина трубы меняется—с внеш


ней фокусировкой. Недостатком трубы с			выдвигающимся окуляр
ным (или объективным) коленом является			то, что при	перемещении
колена внутрь	трубы могут	попасть влага и пыль.		Результатом
этого является	загрязненность внутренней		поверхности		объектива,
а иногда и его	расклеивание	(так как теперь делаются			сложные

Рис. 54.
объективы) . В целях борьбы с этим явлением		была сконструирова
на труба с внутренней фокусировкой,	где фокусирование произво
дится с помощью фокусирующей линзы	(рис.	54).
Установка трубы на четкую видимость		предмета достигается

82 '

вращением винта кремальеры, связанного с фокусирующей линзой. Этим достигается отчетливое изображение предмета. Ход лучей в зрительной труйе с внутренней фокусировкой показан па рис. 55. Фокусное расстояние системы линз для труб с внутренней фокуси ровкой определяется по формуле:

Следовательно, фокусное расстояние в трубах с внутренним фоку сированием есть величина переменная, что является недостатком при всех прочих положительных качествах трубы.

/		н
/	•--Т—"—	\	IS
1 • *	1	/ у ^	IS
1 • *	1	/ у ^
\	/	1	1
			1

л —J

(,-

Рис. 55.

Увеличением трубы называется отношение угла а, под которым изображение рассматриваемого предмета видно в трубу, к углу В, под которым предмет виден невооруженным глазом: v = a:$ (рис. 56). Увеличение трубы через известные значения фокусного расстоя-

Рис. 56.		Рис. 57.
мня объектива и окуляра в ы р а ж а е т с я	как v = fo6		: / 0 к ,	а	через	изме
ренные значения диаметра входного	(Д)	и выходного		(d)	отверстий
объектива и окуляра в ы р а ж а е т с я как		v=D:d.	Зрительные			трубы

геодезических инструментов имеют увеличение в пределах 18—65х . Пространство, которое можно видеть в трубу (при неподвнж- -ном ее положении), называется полем зрения трубы. Оно измеряет

ся углом, вершина которого находится в оптическом центре	объек
тива, а стороны касаются краев д и а ф р а г м ы (рис. 57). Поле	зрения

6* 83

равняется примерно		I d и колеблется дл я разных инструментов от
0,5° до 2° и может быть			подсчитано' по формуле				s =		.
							/об-
М е ж д у полем	зрения и		увеличением			существует	зависимость:
е = 38°,2:и. Д л я того,		чтобы		изображения		наблюдаемых точек			каж
дый раз получались		в одной		и той	ж е части поля		зрения	трубы,
зрительные трубы снабжаются сеткой нитей (простой							в виде	креста
или сложной),	расположенной там,				где получается		изображение
предмета, даваемое		объективом. Точка пересечения					средней		гори

зонтальной и вертикальной нитей наводится всегда на предмет. По средством винта кремальеры фокусирующей линзы плоскость изо


бражения совмещается с плоскостью сетки нитей.				Если		плоскость
изображения не совмещена с плоскостью сетки			нитей, то это				вызы
вает параллакс . Замечается п а р а л л а к с	изменением			положения гла
за у окуляра, а устраняется поворотом винта кремальеры						фокуси
рующей линзы. При наведении трубы на предмет необходимо							отчет
ливо видеть и сетку нитей, и рассматриваемый			предмет.		П е р е м е щ а я
окулярную трубочку в окулярном колене,		производят				установку
трубы по глазу в целях четкого изображения		сетки		нитей.
Зрительная труба имеет несколько	осей:		1) оптическая				ось —
линия, соединяющая оптические центры объектива				и	окуляра; 2)
геометрическая ось — линия, соединяющая		центры		оснований оку
л я р а и объектива; 3) визирная ось — линия,			соединяющая				крест

нитей сетки с оптическим центром объектива. Оптическая и визирная оси д о л ж н ы совпадать.

Относительной яркостью зрительной трубы называется отноше

ние яркости изображения, даваемого невооруженным глазом						(ео), к
яркости	изображения,	получаемого		зрительной	трубой	(ei):
/ = EI : ео. Через величины:		D — диаметр входного отверстия				объек
тива, g	— диаметр зрачка	глаза	и q — коэффициент		пропускания
					D2
системы	относительная яркость		трубы	в ы р а ж а е т с я / = q ~gr-		с0"
ответствии с государственными			стандартами на геодезические ин

струменты предъявляются следующие требования: для уменьшения

интенсивности	о т р а ж а е м о г о ' о т поверхности линз света зрительные
трубы д о л ж н ы	быть с просветленной оптикой,	на линзы наносят
специальные тонкие пленки с небольшим показателем			преломления.
Коэффициент	светорассеяния зрительных труб	должен	быть не бо

лее 7—10%, коэффициент оветопропускания должен быть не менее 60%.

Р а з р е ш а ю щ е й способностью	трубы	н а з ы в а ю т	ее способность
давать раздельное изображение	двух соседних точек рассматривае
мого предмета: она определяется	предельно малым		углом, под кото-
		60"
рым видны две соседние точки предмета:		Д ==-^—,

где v — увеличение трубы. Этой формулой можно пользоваться при расчете точности наведения труб на предметы.

7. Основные типы современных угломерных инструментов

В табл . 11 приведены характеристики оптических теодолитов, их основные параметры и технические требования по новому ГОСТу.

с	Точность, сек.
Новый шиф теодолита	Точность, сек.
Т05	0,5
Т1	1
Т2	2
Т5	5
T I 5	15

ТЗО * 30

						Т а б л и ц а 11
Диаметр ли ба, мм		Труба			Какой и нет] мент замен; ется
Диаметр ли ба, мм	диаметр, мм	увеличение		Вес, кг	Какой и нет] мент замен; ется	Группа
200	390	37—60		22	ЛГВО-1	высоко
140	300	30—40		11	ОТ-02	точные
90	185	25	'	5	ТБ-1	точе
100	185	25		3	DT111	ные
70	150	25		3	:тт-5	техни
70	130	18		2	т о м	ческие.

Согласно ГОСТ 10529-63, введенному с января 1965 г., в .нашей стране выпускаются теперь только оптические теодолиты со стек лянными л и м б а м и следующих типов: высокоточные — для измере

ния горизонтальных углов с ошибками						от ± 0 " , 5 до + Г',0, точные
— для измерения	горизонтальных				углов с ошибками от ± 2 " до
± 5 " ; технические	— для измерения				горизонтальных			углов со сред
ними квадратнческнмн ошибками от + 1 5 " до + 3 0 " .
Теодолит ТЗО (рис. 58)
Малогабаритный		оптический		теодолит			ТЗО предназначен для
измерения .горизонтальных и вертикальных							углов	с ошибкой, не
п р е в ы ш а ю щ е й ± 3 0 " . Технические				данные тео
долита представлены в табл.			11.		Зрительная
труба имеет увеличение 18*. коэффициент ни
тяного дальномера	100, цена		деления			кругов
10', точность отсчета		1', иена	деления			уровня
при алидаде горизонтального круга 45".
Теодолит Т15
Предназначен для измерения				горизонталь
ных и вертикальных		углов с ошибкой,				не пре
вышающей ± 1 5 * . Технические			данные			теодо
лита даны в табл-	11. Зрительная			труба имеет
увеличение 25*, коэффициент нитяного						дально		Рис. 58.
мера 100, цена деления круга			1', точность				от-

ность отсчета 0',1, цена деления уровня горизонтального круга 45", цена деления уровня при вертикальном круге 15".

Теодолит Т5 (рис. 59, а)

Предназначен для измерения горизонтальных п вертикальных

углов с ошибкой, не превышающей ± 5 " . Зрительная	труба	имеет
увеличение 2 5 х , коэффициент нитяного дальномера	100, цена	деле

ния кругов 1°, точность'отсчета 0',1, цена деления уровня при гори

зонтальном круге 30",	диапазон действия компенсатора ± 3 ' , 0 ,
точность компенсации	± 2 " .

Основной особенностью оптических теодолитов является на личие у них стеклянных лимбов. С помощью стеклянных лимбов и путем применения вмонтированных в корпус теодолита оптических систем отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам сво

Рис. 59.
дятся в одно место — в отсчетный микроскоп. Имеющиеся			в опти
ческих теодолитах отсчетиые микроскопы		(штриховой или	шкало -
вой микроскоп, оптический микрометр	или	микроскоп-микрометр)
позволяют упростить и уточнить отсчеты	и отказаться от верньеров.

В этом основное отличие оптических теодолитов от теодолитов с ме таллическими лимбами . Измерение углов оптическими теодолитами выполняется с повышенной точностью, что, в свою очередь, требует повысить точность центрирования • инструмента. Это достигается применением оптического отвеса, вмонтированного в подставку тео

долитов. В остальном устройство оптических теодолитов		аналогично
устройству ранее выпускаемых теодолитов.
Отсчет горизонтальных	направлений по шкаловому	микроскопу
теодолита Т5 производится	так. Отсчет в градусах берется		по шка
ле горизонтального круга	(ГК) по подписанному штриху		лимба,

который находится в пределах шкалы микроскопа. З а т е м по ш к а л е

микроскола от ее нуля до штриха лимба отсчитывается по	надпи-
с я м л о ш к а л е число десятков минут, по числу целых делений	между

подписями	число минут, часть деления оценивается			на	глаз с точ
ностью до	0',1. Аналогично	производится	отсчет по	вертикальному
кругу.
Отсчет	горизонтального	направления	по теодолиту		с оптичес

ким микрометром Т2 (рис. 59, б) складывается из отсчетов по шка лам лимба и микрометра. После наведения креста сетки нитей на точку подвиж

ной

биссектор

(двойная

вертикальная

нить) занимает на шкале лимба горизон

тального

(или

вертикального)

круга

(верхней

или нижней)

произвольное

по

ложение. Перед отсчетом по шкале лим

ба

горизонтального

круга

необходимо

вращением б а р а б а н а микрометра,

распо

ложенного

на

подставке

трубы,

совмес

тить

биссектор

одним

из

ближайших

делений

горизонтального

круга

( Г К ) . За

тем отсчет производится по шкале микро

метра,

где

подписаны минутные

деления

от 0 до 20, разделенные

к а ж д а я

на б час

тей,

и прибавляется

к отсчету по

лимбу.

теодолита

Т2

цена

деления

шкалы

лимба

20',

шкалы

микрометра

—

10".

Полный

отсчет

направления

записывает

ся

с точностью

до

целой

секунды.

На

рис. 60 приведен теодолит ТТ-5 с вернье

рами.

. Р п с 6 0

8.	Испытания	и	исследования оптических теодолитов
При	получении инструментов в процессе исследований устанав
ливается	пригодность	их	к работе. Поверяются механико-техноло

гические условия: плавность вращения частей инструмента г исправ

ность винтов, уровней и пр., а				т а к ж е выполняются следующие ис
следования.			• '
1. Исследование рена шкалового микроскопа. Видимая в плос
кости шкалы величина			одного	деления лимба	должна	быть	равна
расстоянию между крайними				оцифрованными	делениями		шкалы .
Невыполнение	этого		условия	свидетельствует о наличии			рена:
р = /7—и', где п'	—	фактическое число делений			шкалы,	заключенное
между смежными		штрихами лимба, п — предусмотренное конструк

цией число делении шкалы, соответствующее одному делению лим


ба. Определение рена ведется по				всему . измерительному кругу
через к а ж д ы е	30,—45°. Из		всех полученных значений			выводится сред
нее значение	р. Если	р >	± 0 , 2 5 деления,		в мастерской изменяется
положение объектива		микроскопа.		При	отсутствии	мастерской и

отсчет	вводится	поправка,	которая	находится	из	соотношения
p:n = v:l, откуда		в делениях	шкалы	о ——-—,	где I—отсчет,		взя
тый по шкале. В угловой мере			v =t •
2.	Определение эксцентриситета			горизонтального		круга.	Ось

вращения алидады д о л ж н а проходить через центр лимба . Невыпол


нение этого условия указывает на наличие		эксцентриситета. Уста
навливают теодолит на штативе, а вокруг		него, по	окружности, на
расстоянии 30—50 м располагают 8—12	марок (через 30—45°) так,
чтобы марки были примерно на одном	уровне. При		неподвижном
горизонтальном круге, в р а щ а я алидаду,	наводят зрительную трубу

на марки сначала при одном положении вертикального круга, затем

при другом. Разность между полученными отсчетами			при наведении
на одни и те ж е точки по разным	положениям	вертикального		круга,
если эксцентриситет отсутствует,	равна ± 1 8 0 ° .	Если	имеет	место

наличие эксцентриситета, то отсчет по индексу микроскопа, при од

ном положении круга будет (а-\+х),			вместо а,; при		другом	круге
{а2—х)	вместо съ. Тогда	разность	между отсчетами		будет а2—а\ =
= ± 1 8 0 ° + 2 * .
Из рис. 61 видно, что наличие			эксцентриситета	уменьшает		одни
отсчет	и увеличивает на	ту ж е самую величину		другой. Поэтому

среднее из отсчетов по двум положениям вертикального круга сво бодно от влияния эксцентриситета.

	Рис. 61.			Рис. 62.
При использовании теодолитов с верньерами ось вращения					али
дады т а к ж е	д о л ж н а проходить через			центр лимба . Тогда разность
отсчетов по	обоим	верньерам	д о л ж н а	быть строго равна 180°. Если
оси не совпадают,		то имеется	эксцентриситет (рис. 62). При		этом

по одному верньеру отсчет будет преуменьшен, а по второму — пре

увеличен; а в среднем	из двух отсчетов получим правильный отсчет.
О б н а р у ж и т ь эксцентриситет можно при двух		положениях			алидады,
ибо при одном положении а л и д а д ы верньеры		могут	расположиться
по линии центров. Величина эксцентриситета		более	2t	(удвоенной
точности верньера)	нежелательна . При отсчетах		а\	=	176°58';
а2 = 356°56'; х = 1'; а с р	= 176°57'.

9. Поверки и юстировки теодолитов

В з а и м н ое расположение осей теодолита д о л ж н о удовлетворять ряду геометрических условий. Наличие этих условий осуществляет ся поверкой инструмента. Устранение нарушения геометрических условий выполняется юстировкой (исправлением) . Выполняются следующие поверки.

1. Ось цилиндрического уровня алидады горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. И з рис. 63 видно, что. если ось цилиндрического уровня перпендикулярна оси вращения инструмента, то после приведения пузырька уровня в нульпункт и поворота алидады на 180° ось уровня будет занимать гори зонтальное положение. Если указанное условие не выдержано, то при повороте алидады на 180° ось цилиндрического уровня будет наклонена к горизонту на угол а, который согласно геометрическим построениям (рис. 63) равен удвоенному значению угла, образован -

Рис. 63.

пого из-за неперпендикулярпости оси уровня и оси вращения ин струмента. Следовательно, для устранения нарушения требуемого

условия	необходимо	при	отклонении	пузырька	уровня	при по
вороте	алидады на	180° вернуть его на		половину дуги отклонения
в сторону нульпуикта юстировочными				(исправительными)		винтами
уровня.
2. Визирная ось д о л ж н а быть перпендикулярна					оси вращения
трубы. Д л я поверки данного условия выбирают отдаленный						предмет
и вращением алидады визируют на эту точку М предмета,						берется
отсчет oi, переводится труба через зенит и визируется на ту						ж е точ
ку при другом положении			вертикального круга. Из рис. 64 видно,

fa ч	С /'
V	7
\
/к*	\ г*
	\
	Рис. 64.


что при несоответствии данного условия вышеуказанным								требова
ниям разность между отсчетами по лимбу					при К П и К Л		будет		рав
на не ± 1 8 0 ° , а ± 1 8 0 ± 2 С Н а л и ч и е			коллимационной ошибки						(т. е.
нарушения данного условия) приводит к уменьшению							отсчета		при
одном «руге и увеличению		отсчета	при	другом. Поэтому				среднее
значение	из двух отсчетов	свободно	от	влияния		коллимационной
ошибки-	Д л я юстировки	микрометренным			(наводящим)			винтом
алидады	устанавливается	правильный отсчет по				лимбу	(аг + с ) , 1 ис

правительными винтами сетки (боковыми) совмещается крест сетки

нитей с изображением точки		М.
3. Ось вращения трубы д о л ж н а быть перпендикулярна оси вра
щения инструмента. Д л я	поверки условия		выбирают	на стене	вы
сокорасположенную точку	М	(рис. 65) и	находят ее	проекцию	на

Рис. 65. Р и с . 66.

уровне горизонта вращением зрительной трубы, то же самое произ

водят при другом положении		вертикального круга. При невыполне
нии	указанного требования	проекции точек	Ш\ и т<> не		совпадут.
Из	рис. 65 видно, что среднее из отчетов по		лимбу,	взятых	при КП
и К Л , свободно от влияния		неперлендикуляриости		оси вращения

трубы и оси вращения инструмента; юстировка производится в мас терской.

4. Одна из	нитей сетки д о л ж н а находиться в коллимационной
плоскости. Д л я	поверки наводят перекрытие нитей на	ясно видимую
точку. В р а щ а я	зрительную трубу микрометренным	винтом, следят

за положением изображения точки относительно вертикальной нити сетки. Если изображение точки не сходит с вертикальной нити сет ки, то условие выполнено. В противном случае, открепив винты сет

ки, поворачивают окуляр вместе с сеткой. Если	производилась
юстировка, необходимо повторить поверку перпендикулярности			ви
зирной оси к оси вращения трубы. Это четвертое условие		можно
поверять и по отвесу (рис. 66).
Перечисленные выше основные геометрические условия,		а	так
ж е способы их поверки и исправления представлены	в табл.	12.
90

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 219 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ