5.1.3. Угломерные круги

Угломерные круги служат рабочей мерой для измерения углов. Угломерный круг, предназначенный для измерения горизонтальных уг­лов, называется лимбом, а для измерения вертикальных углов - вер­тикальным кругом. В принципе угломерные круги - это круговые транс­портиры, сделанные из стекла, с точно нанесенными градусными и ми­нутными делениями. Ввиду хрупкости и возможного загрязнения угло­мерные круги в теодолите закрывают металлическими кожухами. Для отсчитывания дуг на угломерных кругах применяются отсчетные прис­пособления.

В теодолите имеются различные винты. По своему назначению их можно разделить на следующие виды:

- закрепительные винты, служащие для закрепления вращающихся частей теодолита;

- наводящие или микрометренные винты, служащие для плавного и медленного перемещения тех же вращающихся частей;

- исправительные или юстировочные винты, служащие для измене­ния взаимного расположения осей теодолита;

- три подъемных винта, на которых установлен теодолит, служат для приведения оси теодолита в вертикальное положение (рис.5.4).

5.2. Классификация теодолитов

В нашей стране теодолиты выпускаются в соответствии с ГОСТ 10529 - 86. Стандарт устанавливает основные типы теодолитов:

- высокоточные Т05 , Т1;

- точные Т2 , Т5;

- технические T15,T30.

Буква в шифре прибора означает его название - теодолит, а число - точность в секундах дуги. Теодолиты 2Т30, 3Т30, 4Т30, 5Т30 представляют модификацию теодолита Т30. Все эти теодолиты широко применяются на строитель­ных площадках. Если шифр прибора заканчивается буквой М, например Т30М, теодолит маркшейдерский – предназначен для работы в подземных выработках, если шифр заканчивается буквой П, например 4Т30П, труба прибора дает прямое, а не перевернутое изображение.

5.3. Принцип измерения горизонтального угла

Пусть на местности заданы точки А, В, С, образующие угол с вершиной в точке В (рис.5.3, а).

Измерить горизонтальный угол АВС -это значит измерить его проекцию на горизонтальную плоскость. В качестве такой горизонтальной плоскости выступает лимб. Проведем через линии АВ и ВС вертикальные плоскости Р иQ, которые пересекут лимб, образуя на нем уголcвершиной О в центре лимба (рис.5.3,а). Из рисунка 6.3,бследует, что искомый уголравен разности двух дуг

 = с - а .

Дуги "а" и "с" называются отсчетами по лимбу. Особо важно подчерк­нуть, что для точного измерения угланеобходимо выполнение следующих условий:

- плоскость лимба должна быть горизонтальна;

- центр лимба О должен лежать на одной отвесной линии с верши­ной угла (точка В);

-плоскости Р и Q ,называемые коллимационными, должны быть вертикальны.

Первое условие достигается при помощи цилиндрического уровня, а второе - с помощью отвеса. Отметим также, что в процессе измере­ния угла лимб должен оставаться неподвижным.

5.4. Общее знакомство с теодолитом 2т30

Этот теодолит (рис.5.4) выпускается отечественной промышлен­ностью и после знакомства с ним можно без труда освоить работу на любом другом теодолите, в том числе и зарубежном.

Для удобства работы теодолит устанавливают на специальный штатив, к которому он крепится становым винтом. Все винты, с помощью которых осуществляется вращение отдельных частей, делятся на зак­репительные и наводящие. Закрепительные винты фиксируют вращение, наводящими винтами производят плавное вращение. Наводящими винтами действуют только при зажатых закрепительных винтах.

Дадим понятие алидады теодолита. Алидада представляет собой соосный с лимбом и примыкающий к нему круг, на котором в виде шка­лы размещено отсчетное устройство. В современных теодолитах изоб­ражение отсчетного устройства вместе с частью лимба и вертикально­го круга передается с помощью оптической системы в поле зрения микроскопа (рис.5.4). Поэтому термин "алидада" потерял свой перво­начальный смысл. Однако по традиции всю верхнюю часть теодолита по-прежнему называют алидадой.

Знакомство с теодолитом начнем с винтов:

- закрепите винт лимба 10 (рис.5.4);

- открепите винт алидады 11, убедитесь, что теодолит от руки свободно вращается в любую сторону;

- легким усилием закрепите этот винт. Вращайте в одну, а затем в другую сторону наводящий винт алидады 12. Теодолит при этом дол­жен плавно поворачиваться. Наводящий винт имеет ограниченный ход;

- открепите винт трубы 13, убедитесь, что зрительная труба от руки свободно вращается в любую сторону;

- легким усилием закрепите этот винт. Вращайте в одну, а за­тем в другую сторону наводящий винт трубы 14. Труба должна плавно вращаться.

Освоив эти действия, перейдем к наведению трубы на точку:

- выберите на местности хорошо различимую точку;

- ослабьте закрепительные винты алидады 11 и трубы 13;

- с помощью целика или визира 5 по верху трубы наведите трубу рукой на точку, которая должна появиться в поле зрения трубы (рис.5.5, а);

- слегка зажмите закрепительные винты 11 и 13;

- добейтесь винтом фокусировки 7 (кремальеры) отчетливого изображения точки;

- вращением диоптрийного кольца окуляра 8 добейтесь отчетли­вого изображения сетки нитей. При этом изображение точки может ухудшиться. Подправьте винтом фокусировки изображение точки. В ре­зультате этих действий и точка, и сетка нитей должны быть видны одинаково отчетливо (рис. 5.5, а);

- действуя наводящими винтами алидады 12 и трубы 14, наведите крест нитей на точку местности (рис. 5.5, б).

Исходя из принципа измерения угла (рис. 5.4, б), необходимо иметь отсчетное устройство 4 (рис. 5.4) для определения дуг «а» и «с», с помощью которых вычисляется угол=с - а .В поле зрения микроскопа 4 (рис.5.6) с помощью оптической системы видны части дуг вертикального круга (на него указывает треугольник с буквой «В») и лимба (на него указывает треугольник с буквой «Г»). При измерении горизонтального угла пользуются нижней шкалой, при измерении вертикального угла – верхней шкалой. Рассмотрим устройство нижней шкалы (рис.5.6,б).

Длина всей шкалы от 0 до 6 соответствует 60'. Шкала разбита длинными штрихами на 6 интервалов по 10'. Каждый такой интервал делится короткими штрихами пополам. Число целых градусов в отсчете определяется по штриху лимба с подписанным числом градусов, который попал на шкалу в интервал от 0 до 6. Например, на рис. 5.6, бчисло целых градусов равно 174. Добавка в минутах равна отрезкуLшкалы от 0 до градусного штриха. ОтрезокLсодержит два интервала по 10' и остатокl , который оценивается "на глаз". На рис. 5.6,бl 2' . Полный отсчет равен 174°22'.

Отсчет по шкале вертикального круга считывается в двух вариан­тах:

- при положительном угле наклона число минут отсчитывается от 0 до градусного штриха. Например, на рис.6.6, аотсчет равен 5°48';

- при отрицательном угле наклона перед числом градусов стоит знак " - ", и число минут отсчитывается от минус 0 до градусного штриха, то есть справа налево. Например, для рисунка 5.6, вотсчет равен минус 2°27'.

Теодолит может иметь два положения:

- если вертикальный круг находится справа от окуляра зритель­ной трубы, то положение теодолита называется "круг право" или сок­ращенно КП;

- если слева то - "круг лево" или KЛ. Из одного положения в другое теодолит переводится путем перевода трубы через зенит. При наведении на одну и ту же точку местности отсчеты по лимбу при "КЛ" и "КП" должны отличаться друг от друга примерно на 180°cточностью 1'-3'.

В заключение освоим операцию приведения пузырька уровня в нуль-пункт, что равносильно приведению оси уровня в горизонтальное положение. Приведение пузырька в нуль-пункт производится подъемными винтами 6 (рис.5.4). При этом уровень по отношению к подъемным винтам должен занимать либо положение I, либо положениеII, т.е. либо параллельно линии винтов 1-2, либо перпендикулярно к этой линии (рис.5.7).

В случае Iпузырек уровня приводят в нуль-пункт винтами 1 и 2, вращая их в разные стороны. В случаеIIпузырек приводят в нуль-пункт только винтом 3.