Островський А.Л. Геодезія. Частина перша. Топографія

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ

IV_

Місце нуля - це відлік вертикального круга в той момент, коли візирна вісь

орової труби горизонтальна, а середина бульбашки циліндричного рівня при

лідаді вертикального круга міститься в нуль-пункті, тобто на середині його шкали.

На рис.

IV.

1.13 вісь h-h паралельна до осі V-V відповідно до визначення

іісця нуля, а відлік вертикального круга дорівнює МО = х + у, тобто МО * 0 .

Для вимірювання вертикальних кутів необхідно передусім знайти

начення місця нуля. Головна вимога до тахеометрів, яка повинна виконуватися

іід час вимірювання вертикальних кутів, - це постійність місця нуля, тобто

МО

const. Ця умова виконується, якщо:

1) вертикальний круг жорстко скріплений із зоровою трубою, тоді вони

ювертаються тільки разом;

2) рівень при алідаді вертикального круга жорстко скріплений самою

ілідадою;

3) положення візирної осі зорової труби, тобто центра сітки ниток,

тезмінне.

IV.1.13. Будова вертикального круга тахеометра

з циліндричним рівнем тільки при алідаді горизонтального круга

Тахеометри Т-30, 2Т-30, 2Т-30П не обладнані циліндричним рівнем при

ілідаді вертикального круга. На рис.

IV.

1.14 наведено схему будови

вертикального круга тахеометра з циліндричним рівнем лише при алідаді

горизонтального крута.

У такому тахеометрі зорова труба також жорстко скріплена з лімбом

вертикального круга і разом з ним може повертатися у вертикальній площині

навколо горизонтальної осі (на рис.

IV.

1.14 це точка N).

Алідада вертикального круга в таких тахеометрах скріплена з колонкою

теодоліта (підставкою осі обертання зорової труби). А підставка, своєю чергою,

з'єднана з алідадою горизонтального крута. Тоді, встановлюючи алідаду гори-

зонтального круга горизонтально (вісь обертання тахеометра W-W

вертикально), можна зафіксувати алідаду вертикального круга.

За допомогою піднімальних гвинтів підставки можна встановити середину

бульбашки циліндричного рівня у нуль-пункт. Тоді вісь рівня h-h буде

горизонтальною. Якщо вертикальна вісь тахеометра W-W перпендикулярна до

осі циліндричного рівня h-h, тоді і вона встановиться прямовисно.

Але не завжди відлік вертикального круга дорівнює нулю, коли візирна

вісь V-V горизонтальна і бульбашка циліндричного рівня розміщена в нуль-

пункті його шкали. Таких причин, як і раніше, дві:

1) візирну вісь V-V практично неможливо точно встановити так, щоб вона

збігалась з лінією

0°

- 0° вертикального круга;

>332

Тахеометричне

знімання

2) візиріш ВІСЬ V-V не паралельна до осі циліндричного рівня h-h, тобто

0° - 0" не горизонтальна, коли центр бульбашки циліндричного рівня в нуль-пункті.

Як бачимо, причини ті самі, що і у тахеометрів з рівнем при алідаді

вертикального круга.

Отже, для тахеометрів без циліндричного рівня при алідаді вертикального

круга місце нуля (МО) - це відлік вертикального круга, коли візирна вісь

зорової труби розміщена в горизонтальній площині, а вісь обертання тахео-

метра прямовисна.

Рис.

IV. 1.14.

Схема будови вертикального круга тахеометра

з циліндричним рівнем тільки при алідаді горизонтального круга

IV.1.14. Виведення формул для визначення місця нуля (МО)

і кутів нахилу тахеометром 2Т-30

Тахеометр 2Т-30 не має циліндричного рівня при алідаді вертикальною

круга. Його вертикальний круг оцифрований секторами по 75°, як показано на

рис.

IV. 1.15.

Додатні поділки лімба збільшуються за годинниковою стрілкою, а

333

Розділ

IV_

іід'ємні - проти її ходу. В секторах від 75° до 90° градусні поділки на лімбі не

іанесені. Нанесені на крузі штрихи 90° дають змогу встановлювати візирну вісь

ірямовисно і використовувати зорову трубу тахеометра як оптичний цеитрир.

Рис. IV.

1.15.

Визначення місця нуля (МО)

та кутів нахилу для тахеометра 2Т-30

Припустимо, що прилад приведено в робоче положення: тахеометр

відцентрований над центром пункту і вісь W-W - прямовисна. Нехай при крузі

ліворуч

'(КЛ)

зорова труба наведена на точку ті. Відлік вертикального круга 30°.

Якщо будемо опускати об'єктив зорової труби вниз, то відліки зменшу-

ватимуться. А коли візирна вісь зорової труби займе горизонтальне положення,

то на вертикальному крузі буде відлік, який дорівнює значенню місця нуля

(МО). Тому при крузі ліворуч (КЛ) значення кута нахилу обчислюють як

У'=КЛ'-МО.

(IV.

1.55)

Переведемо трубу через зеніт і при крузі праворуч (КЛ) знову наведемо її

на точку А ідив. рис. IV. 1.15, б). Нехай'при цьому відлік вертикального круга

дорівнює -30°. Якщо опускати об'єктив зорової труби вниз, то відліки

збіампуватймуться' •(напрйкмад, •

-"20°',-10°j-5° і т. д.) Відлік вертикального

крута, коли візирна вісь зорової труби встановлена горизонтально теж дорівнює

МО. А значення кута нахилу при крузі праворуч визначається за формулою

МО - КІІ. (IV. 1.56)

Додавши рівняння (IV. 1.55) до рівняння (IV. 1.56), отримаємо

КЛ - МО

МО - КІ1

КЛ - КП .

>334

Тахеометричне знімання

Звідси

у =

кл-кп

(IV157)

Віднявши (IV. 1.56) від

(IV.

1.55), одержимо: 0 = КЛ - МО - МО

КП або

ЇМО

КЛ

КП .

А звідси

мо=

кл + кп

(IV158)

За формулою

(IV.

1.58) можна обчислити числове значення місця нуля за

результатами спостережень. З формули випливає, що для визначення МО

потрібно при KJI і КП навести зорову трубу тахеометра на ту саму точку і

відлічити вертикальний круг, а потім знайти значення МО.

Отже, щоб встановити візирну вісь зорової труби в горизонтальне

положення, потрібно привести тахеометр в робоче положення і, повертаючи

зорову трубу, встановити на вертикальному крузі відлік МО.

Якщо МО відоме, то кут нахилу v можна з контролем визначити за

формулами

(IV.

1.55) та

IV. 1.56).

Формула

(IV.

1.57) також дає змогу знайти куг

V , не обчислюючи значення МО. Значення кута нахилу v за трьома

формулами

(IV.

1.55-57) повинні бути однакові.

Приклад. Тахеометр 2Т30 приведений в робочий стан, зорова труба

наведена горизонтальною ниткою сітки ниток на ту саму точку місцевості при

KJ1

і КП. Відліки вертикального круга: при KJI

5°36,0', а при КП - -5°34,0'.

За формулою

(IV.

1.58) обчислюємо значення місця нуля

мо =

5-36,04 (-5-34,0-)

За формулами

(IV.

1.55), (IV. 1.56) та

(IV.

1.57) знаходимо значення кута

нахилу:

v = 5°36,0'-0°01,0' = 5°35,0',

v = 0°01,0'-(-5°34,0')=5°35,0',

v =

5-36,0'-(-5-34,0')

Однакове значення кута v , отримане за трьома формулами, є контролем

правильності обчислень.

335

Розділ

IV_

IV.1.15. Виведення формул для визначення місця нуля (МО)

і кутів нахилу тахеометра Т-30

Тахеометр Т-30 обладнаний одностороннім оптичним штриховим

мікроскопом для відлічування горизонтального та вертикального кругів. Верти

кальний круг оцифрований від 0° до 359°. Вертикальний круг схематично

показано на рис. IV. 1.16.

Нехай тахеометр приведено в робоче положення і при крузі ліворуч КЛ,

труба наведена на точку А. Як зображено на рис. IV. 1.1 б, під нульовий штрих

алідади приблизно підійде штрих лімба, оцифрований цифрою 40°. Якщо

опускати зорову трубу вниз, щоб встановити візирну вісь горизонтально, то

значення на лімбі будуть зменшуватись і наближатись до нуля. Тому

КЛ - МО.

А б

(IV. 1.59)

КП

\ 150° 120°

Відліковий штрих

/ S

г •

210°/

. V \

240°\

330° \ >fc

-ок.

V ^ - ^ V

Рис.

IV. 1.16.

Визначення місця нуля (МО) та кутів нахилу для тахеометра Т-30

При крузі праворуч КП, навпаки, коли зорова труба наведена на точку А,

відлік вертикального круга буде близьким до 320°, а не до нуля. Тому

запишемо, що

v = МО - КП + 360°. (IV. 1.60)

Додавши рівняння (IV. 1.59) та

(IV.

1.60), отримаємо

2-У = КЛ - МО + МО - КП + 360°.

Звідси

_КД-КП + ШГ _

(rv

>336

Тахеометричне знімання

Якщо від рівняння (IV. 1.59) відняти (IV. 1.60), одержимо

0 = КЛ - МО - МО

КП -360°.

Або

М^КЛ

КП-360°. (IV. 1.62)

Отже, отримані формули дають змогу обчислити значення місця нуля та

кута нахилу, коли вимірювання виконують тахеометром Т-30. Ці формули

відрізняються від попередніх, що пояснюється іншим оцифруванням лімба

вертикального круга.

Приклад. Тахеометр Т30 приведемо в робочий стан. Наводимо зорову

грубу горизонтальною ниткою сітки ниток, при крузі ліворуч та при круті

праворуч на ту саму точку, і відлічуємо вертикальний круг. Отримаємо відліки,

наприклад, ІС/7 = 40°36', КП

319°28'.

мо=

40°36Ч319°28'-360°

=(П)2

За формулами (IV.1.59), (IV.1.60) та (IV.1.61) обчислимо значення куіл

нахилу:

v = 40°36' - 0°02' = 40°34',

v =0°02'-319°28' + 360° = 40°34',

40° 36'-319° 284-360°

v = = 40 34'.

Як і в попередньому прикладі, одержимо значення кута нахилу з

контролем.

IV. 1.16.

Приведення значення місця нуля (МО) до нуля

Якщо значення місця нуля МО дорівнює нулю і тахеометр приведений в

робочий стан, тоді відліки при КЛ будуть кутами нахилу.

Коли значення місце нуля велике і незручне для обчислень, тоді необхідно

змінити його і зменшити до нуля.

Відлік місця нуля ( МО ) можна змінити, якщо:

1) змінити положення осі циліндричного рівня на алідаді вертикального

круга;

2) змінити положення візирної осі зорової труби або їхнє взаємне

розташування.

Якщо тахеометр має циліндричний рівень при алідаді вертикального

круга, то змінюють положення осі циліндричного рівня вертикальними ви

правними пікшами рівня. Якщо ж тахеометр не має циліндричного рівня при

337

Розділ

IV_

нідаді вертикального круга, то МО приводять до нуля за допомогою верти-

кільних виправних гвинтів сітки ниток, тобто змінюють положення візирної осі

провоїтруби.

Існують два способи приведення МО до нуля і для тахеометрів з цилінд-

ричним рівнем при алідаді вертикального круга і без рівня. Розглянемо ці

УСТОДИ.

І. Тахеометр з циліндричним рівнем при алідаді вертикального круга

Перший спосіб:

1. Визначають кут нахилу v на довільну точку місцевості. Завжди

ІУЦІЛЬНО вибирати спостережувану точку місцевості, що розташована вище від

їі обертання зорової труби тахеометра.

2. При КЛ наводять зорову трубу горизонтальною ниткою сітки ниток на

іо саму точку місцевості, а навідним гвинтом циліндричного рівня при алідаді

ертикального круга встановлюють відлік на вертикальному крузі, який

зррівнює куту нахилу.

3. Якщо бульбашка циліндричного рівня при алідаді вертикального круга

е розміщена в нуль-пункті, то її переміщають в нуль-пункт за допомогою

вртикальних виправних гвинтів рівня.

Другий спосіб:

1. Знаходять значення місця нуля (МО).

2. Навідним гвинтом циліндричного рівня при алідаді вертикального

оуга встановлюють бульбашку в нуль-пункт.

3. Повертаючи зорову трубу у вертикальній площині, спочатку від руки, а

отім її навідним гвинтом встановлюють на вертикальному крузі відлік, що

ррівнює значенню МО. Якщо зорова труба у такому положенні, її візирна вісь

уде в горизонтальній площині.

4. Навідним гвинтом циліндричного рівня при алідаді вертикального

рута встановлюють на вертикальному крузі відлік 0°00', тоді бульбашка

иліндричного рівня переміститься з середини.

5. За допомогою виправних гвинтів циліндричного рівня, переміщають її

нуль-пункт.

II. Тахеометр без циліндричного рівня при алідаді вертикального

руга.

Перший спосіб:

1. Визначають кут нахилу v на довільну точку місцевості. Завжди

пцільно вибирати спостережувану точку місцевості, розміщену вище від осі

бертання зорової труби тахеометра.

2. При КЛ наводять зорову трубу на цю саму точку місцевості. Підій-

альним гвинтом, що розташований поближче до напрямку па спостережувану

>138

Тахеометричне знімання

точку, бульбашку циліндричного рівня при алідаді горизонтального круга

переміщують на середину, а навідним гвинтом зорової труби встановлюють

відлік на вертикальному крузі, який дорівнює значенню кута нахилу. Тоді

горизонтальна нитка сітки ниток зміститься із спостережуваної точки.

3. Вертикальними виправними гвинтами сітки ниток переміщають сітку

ниток так, щоб її горизонтальна нитка проектувалася на спостережувану точку

місцевості.

Другий спосіб:

1. Знаходять значення місця нуля ( МО ).

2. Вертикально встановивши вісь обертання тахеометра, повертають

зорову трубу у вертикальній площині, спочатку від руки, а потім її навідним

гвинтом, встановлюють на вертикальному крузі відлік, який дорівнює значенню

МО. У такому разі візирна вісь зорової труби буде в горизонтальній площині

Па вертикальній площині, наприклад, на стіні будинку позначають точку, на

яку проектується центр сітки ниток.

3. Навідним гвинтом зорової труби встановлюють на вертикальному крузі

відлік 0°00'. Тоді центр сітки ниток зміститься із позначеної на стіні точки.

4. За допомогою вертикальних виправних гвинтів сітки ниток перем

іцають центр сітки ниток на цю точку.

Після виправлень ще раз визначають місце нуля (МО). Якщо необхідно,

його виправляють ще раз.

Нагадаємо, що значення місця нуля повинно бути постійним і близьким

до нуля. Про постійність місця нуля тахеометра роблять висновок іа

результатами його визначень протягом декількох днів спостережень.

IV.1.17. Перевірки кругових тахеометрів

Для тахеометрів з вертикальним кругом виконують такі самі перевірки, як

і для теодолітів.

Нагадаємо ці перевірки:

1. Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального круга маг буй

перпендикулярною до осі обертання тахеометра.

2. Перевірка правильності встановлення сітки ниток зорової труби

Вертикальний штрих сітки ниток зорової труби має бути у вертикальнії

площині, коли вісь обертання тахеометра прямовисна.

3. Візирна вісь зорової труби повинна бути перпендикулярна до ос

обертання зорової труби (перевірка колімаційної похибки).

4. Вісь обертання зорової груби повинна бути перпендикулярна до ос

обертання тахеометра.

338

Розділ IV

5. Перевірка ексцентриситету алідади горизонтального круга.

Для тахеометрів також виконують перевірку місця нуля (МО).

Причинами зміни величини МО можуть бути:

1) нежорстке кріплення циліндричного рівня на алідаді горизонтального

ібо вертикального круга;

2) слабко закріплена сітка ниток зорової труби в оправі окуляра;

3) нежорстке з'єднання лімба вертикального круга із зоровою трубою.

Значення місця нуля (МО) переважно змінюється під час транспорту-

іання тахеометра або через різкі удари. Методи визначення величини місця

іуля та приведення його до нуля детально розглянуто в підрозділі IV. 1.16.

IV. 1.18.

Будова номограмного тахеометра

Тахеометри поділяють на три основні групи: кругові, номограмні та

пектронні.

До кругових тахеометрів належать ті, що мають вертикальний круг, за

опомогою якого вимірюють кути нахилу для визначення перевищення та

бчислення горизонтальної проекції лінії, виміряної нитковим віддалеміром.

Номограмні тахеометри мають додатковий вертикальний круг з

анесеними на ньому номограмами, які дають змогу вимірювати безпосередньо

зризонтальні проекції ліній і перевищення.

Широко застосовуються такі номограмні тахеометри, як: ТН (ТаН, 2ТаН),

alta-020B, Dalta-OIOB.

Вертикальний круг номограмного тахеометра з градусними поділками

орстко скріплений з віссю обертання зорової труби й обертається разом з нею.

одатковий вертикальний круг закріплений нерухомо відносно колонки, на якій

)іпиться вісь обертання труби. На цьому крузі нанесені номограми (криві лінії)

ддалей та перевищень.

На рис.

IV.

1.17 наведена принципова оптична схема номограмного тахео-

яра, на якій показано пунктирною лінією проходження сонячного променя

рейки до ока спостерігача.

Промінь, що надходить від рейки через об'єктив та фокусну лінзу,

ломлюється призмою і проходить через край нерухомого скляного круга, на

ому нанесені криві діаграми віддалей та перевищень. Далі через призми та

крооб'єктив зображення рейки та кривих номограм потрапляє на площину

ки ниток, яке спостерігач бачить в окулярі зорової труби.

Для тахеометричного знімання найчастіше застосовують номограмний та-

ометр Dalta-OIOB (рис.

IV.

1.18). Цифри в назві тахеометра - це середня квад-

гична похибка визначення горизонтальної проекції віддалі в сан тиметрах.

)

Тахеометричне знімання

•

* і

І Іішо.'ромний

22Z

Лінза -

колектив

I ^.Мікрооо єктив

Я колектив —\-7 ч Т і

к—-fV4

"Об'єктив

Фокусувальний

компонент

Призма

Сітка/

ниток

Рис.

IV. 1.17.

Оптична схема тахеометра з номограмою

Основою тахеометра Dalta-OIOB є повторювальний теодоліт.

Зорова труба дає пряме зображення, має закріплювальний і навідний

гвинти й коліматорний приціл. Чітке зображення спостережуваного предмета у

зоровій трубі встановлюють фокусувальним гвинтом, а сітки ниток

діоптрійним кільцем.

Підіймальні

гвинти

Рис.

IV. 1.18.

Тахеометр Dalta-010B

Оптичний

Гвинти

ручки

Об'єктив

гвинт

алідади

гвинт

труби

Точка

гори зо нтал ьної

осі

Вертикальний

круг

Відліковий

пристрій

Дзеркало

підсвітки

Важелі повторю

вального пристрої

Підставка

—Ручка

Коліматорний

приціл

Номограмний

круг

Фокусувальний

гвинт

Окуляр

зорової труби

Закріпний гвинт

Гвинт увімкнення

вертикального круга

Навідний гвинт

алідади

Тахеометр має горизонтальний, вертикальний круги з нанесеними гра

дусними поділками від 0° до 359° та номограмний круг. У робочий стан

тахеометр установлюють трьома підіймальними гвинтами підставки спочатку

приблизно за допомогою сферичного рівня, а точно за допомогою цилінд-

ричного рівня.

Щоб скріпити горизонтальний круг з алідадою, потрібно натиснути донизу

важіль скріплювального пристрою. Тоді алідада й лімб обертатимуться разом.

Для роз'єднання горизонтального круга й алідади треба натиснути на клямку,

341