Шевченко Т.Г., Мороз О.І., Тревого І.С. Геодезичні прилади

Подождите немного. Документ загружается.

220

Теодоліти

1!)

Рис. 6.9. Оптична схема теодоліта ЗТ2КП:

>— шлях променя відлічування вертикального круга;

> > шлях променя відлічування горизонтального круга

клини оптичного мікрометра; 20 - призма Аббе (обертальний

блок); 21-сітка ниток зорової труби; 22-окуляр мікроскопа;

23 - окуляр зорової труби; 24 - нерухомі клини оптичного

мікрометра; 25 - ромб-призма перемикання каналів відлікових

систем (кругів); 26, 28-лінзи об'єктива горизонтального круга;

27 - призма; 29, 43 - лінзи об'єктива вертикального круга; 30,38 -

Теодоліти 221

кінцеві призми оптичного містка горизонтального круга; 31 -

призма передавання променя (горизонтального круга); 32, 36 -

лінзи оптичного містка горизонтального круга; 33 - призма з

дахом оптичного центрира; 34-об'єктив оптичного центрира;

35 - довгофокусна лінза оптичного центрира; 37 - призма

освітлення горизонтального круга; 39 - горизонтальний круг; 40,

41-призми блока передавання; 42 - колектив-сітка оптичного

центрира; 44 - окуляр оптичного центрира; 45 - плоскопара-

лельна платівка пристрою юстування місця зеніту вертикального

круга; 46 - довгофокусна лінза пристрою юстування місця зеніту

вертикального круга.

Поодинокою стрілкою позначено шлях променів до відлі-

кового мікроскопа від вертикального круга, а подвійною - від

горизонтального круга. Коли відлічують горизонтальний круг,

ромб-призму перемикання каналів відлікових систем (кругів) - 25

відводять, повертаючи перемикач каналів відлікових систем

(кругів).

Оптичний мікрометр теодоліта ЗТ2КП з рухомими клинами

традиційної конструкції. Приклад відлічування подано на

рис. 3.26. Закріпні та навідні пристрої теодоліта мають коак-

сіальну конструкцію (див. п. 5.2, рис. 5.10, 5.11).

Залежності для обчислення кутів нахилу теодолітом ЗТ2КП

мають вигляд

„ КЛ-КП+ 360°

2 = ; (6.7)

2 = КЛ-М2 = Мг-КП + 360° ; (6.8)

МІ = 0,5(КЛ-КП +360°), (6.9)

де 2- зенітна віддаль; М2- місце зеніту вертикального круга.

Загалом конструкція теодоліта ЗТ2КП, як вище зга-

дувалося, є досконалішою від його попередників, зокрема

теодолітів типу 2Т2 (2Т5). Зокрема, цікаво зауважити, що у

зв'язку з намаганням підвищити стабільність лінії візування,

сітка ниток зорової труби теодолітів типу 2Т2 (2Т5) (рис. 6.10)

222

Теодоліти

була виконана нерухомою, тобто не мала гвинтів юстування.

Сітка ниток 10 розміщена в оправі 9, яка нерухомо закріплена у

корпусі труби.

1 2 3 4 5

Рис. 6.10. Зорова труба теодоліта 2Т2 (переріз): 1 - об'єктив;

2 - оправа об'єктива; 3 - корпус; 4 - втулка; 5 - діафрагма; 6 - оправа

фокусувального компонента; 7 - фокусувальний компонент; 8 - кільце

фокусувального пристрою (кремальєра); 9 - оправа сітки ниток;

10- сітка ниток; 11 - окуляр; 12 - діоптрійне кільце окуляра;

13 - втулка; 14 - вкладка із різзю; 15 - гвинт вкладки;

16 - горизонтальна вісь; 17- клиноподібне кільце; 18-гайка об'єктива;

19 - пружне кільце; 20 - проміжне кільце; 21 - компенсаційне кільце

Перехрестя сітки ниток на заводі центрували на гео-

метричній осі труби. Оптична вісь телеоб'єктива збігається з

геометричною віссю труби, тому було забезпечено стабільність

візирної осі під час перефокусування. Оскільки сітка ниток

нерухома, колімаційну похибку виправляють, розвертаючи всю

зорову трубу відносно горизонтальної осі 16. Для цього повер-

тають клиноподібне кільце 17. Проте таке виправлення ко-

лімаційної похибки виявилося надто складним і трудомістким. У

конструкції зорової труби теодоліта ЗТ2КП сітка ниток виконана

регульованою (див. рис. 6.7).

Теодоліт ЗТ5КП, який виготовлено на базі теодоліта

ЗТ2КП, має багато спільних з ним вузлів та деталей. Теодоліт ТІ,

такого самого типу, що й ЗТ5КП, продукує фірма Ьеіса. Деякі

технічні дані теодолітів ЗТ5КП і ТІ (Ьеіса) подано у табл. 6.3.

Теодоліти

223

Таблиця 6.3

Технічна характеристика теодолітів ЗТ5КП і ТІ (Ьеіса)

ЗТ5КП

ТІ (Ьеіса)

Середня квадратична похибка вимірювання:

• горизонтального кута

• зенітної віддалі

Діаметр кругів, мм

Ціна поділки кругів

1°

Збільшення мікроскопів, крат

Ціна поділки шкали

1' 6"

Похибка відлічування

0,1'

Збільшення зорової труби, крат

Поле зору

1°30'

Світловий діаметр об'єктива, мм 40

Фокусна віддаль об'єктива, мм 239

Діаметр вихідної зіниці, мм

1,34

Межі фокусування зорової труби

від 1,5 м

до со

від 1,7 м

до сю

Ціна поділки рівня алідади горизонтального

круга:

• циліндричного 30" 30"

• сферичного 5' 5'

Компенсатор вертикального круга:

• діапазон дії

±4' ±2'

• похибка компенсації 1...2"

Збільшення оптичного центрира, крат

2,5

Поле зору

4°30'

Маса теодоліта з підставкою, кг

4,0 5,8

Теодоліт ЗТ5КП застосовують для прокладання теодо-

літних і полігонометричних ходів 1 і 2 розряду, для топографіч-

ного знімання всіх масштабів, під час вишукувань, для міської та

інженерної полігонометрії тощо. Теодоліт ЗТ5КП обладнано

одностороннім відліковим пристроєм - шкаловим мікроскопом.

Попри одностороннє відлічування кругів система відлічування

двоканальна. Кожний з кругів відлічують окремо, різними оптич-

ними каналами, які об'єднуються лише під час проектування

зображень кругів на площину шкал мікроскопа (рис. 6.11).

224

Теодоліти

Рис. 6.11. Теодоліт ЗТ5КГ1 (переріз):

1 - ллоскопаралельна платівка приведення місця нуля вертикального

круга до нуля; 2 - вертикальний круг; 3 - колектив-лінза; 4 - діафрагма

зміни знаків під час вимірювання кутів нахилу; 5 - прямокутна призма;

6 - відліковий мікроскоп; 7 - горизонтальний круг; 8 - призма

передавання променя горизонтального круга; 9 - довгофокусна лінза

пристрою точного встановлення відліку; 10- кронштейн лінз

об'єктива горизонтального круга; 11 - поворотний сектор (пристрій

встановлення місця нуля вертикального круга); 12 - призма освітлення

горизонтального круга, 13 - призма компенсатора (призма з дахом);

14 - кронштейн лінз об'єктива вертикального круга; 15 - призма; 16 -

рамка компенсатора; 17 - призма передавання променя вертикального

круга; 18 - лінза освітлення горизонтального круга

Теодоліти 225

Призма 17 передавання променя вертикального круга

освітлює ділянку вертикального круга 2. Зображення штрихів

вертикального круга системою лінз вертикального круга, що

розташовані у кронштейні 14, призмами 13 і 15 проектуються на

площину лінзи 3, на якій нанесені відлікові шкали. Призма з

дахом 13 є компенсатором вертикального круга. Зображення

штрихів вертикального круга і шкали передаються призмою 5 у

фокусну площину відлікового мікроскопа 6.

Горизонтальний круг 7 освітлюють призма 12 і лінза 18. Зо-

браження штрихів горизонтального круга системою лінз, розта-

шованих у кронштейні 10, передаються до призми 15, яку вико-

ристовують і у системі відлічування вертикального круга. Після

проходження лінзи 3 та відбиття призмою 5 зображення штрихів

потрапляє до мікроскопа 6.

Приклад відлічування у теодоліті ЗТ5КП подано на

рис. 3.11. Треба зауважити, що відліки вертикального круга від-

повідають величині та знаку виміряного кута нахилу незалежно

від положення круга КЛ чи КП. Після переведення зорової труби

через зеніт знаки перед цифрами шкали вертикального круга

змінюються на протилежні.

Конструкція компенсатора вертикального круга теодоліта

ЗТ5КП така сама, як і теодоліта ЗТ2КП. Схема компенсатора

зображена на рис. 4.28. Для обчислення кутів нахилу викорис-

товують такі залежності

У теодоліті ЗТ5КП використані зорова труба, вертикальна

осьова система та оптичний центрир теодоліта ЗТ2КП.

6.2.3. Високоточні теодоліти

Високоточні теодоліти слугують для кутових вимірювань

під час побудови державних геодезичних мереж 1, 2 і 3 класів,

точної полігонометрії, спорудженні унікальних споруд тощо.

V = 0,5(КЛ - КП);

V = КЛ - МО

МО

КП ;

МО

0,5(КЛ

КП).

(6.10)

(6.11)

(6.12)

226 Теодоліти

Вимірювання цими теодолітами виконують в експедиціях, за

різноманітних фізико-географічних умов. Попри це за будь-яких

умов необхідно досягти максимальної точності результатів

вимірювань. Високоточний теодоліт має забезпечувати не просто

високу, а стабільно високу точність результатів кутових вимі-

рювань, зберігаючи працездатність упродовж необхідного тер-

міну його експлуатації. Він повинен мати невеликі габаритні

розміри й вагу, але, разом з тим, не втрачати стійкості під час

вимірювань, мати нескладні й надійні пристрої для юстування,

бути зручним в експлуатації тощо. Очевидно, що деякі вимоги до

високоточних теодолітів можуть суперечити одна одній,

наприклад, мала вага і стійкість, але це свідчить лише про

необхідність залучення найновіших технологій до конструювання

та проектування цих приладів.

З появою високоточних електронних теодолітів випуск

таких самих оптичних значно зменшився. Проте, зважаючи на

довговічність високоточних оптичних теодолітів, на геодезич-

ному виробництві дотепер застосовують прилади радянського

виробництва ОТ-02М (ОТ-02), Т05, ТІ, а також ТЬео 003, ТЬео

002 (Сагі 2еі88 Іепа), ТЗ, Т4 (\¥іШ), ДКМ-3 (Кеш).

Теодоліт Т05 (рис. 6.12) складається з двох основних час-

тин: верхньої та нижньої.

У разі необхідності, зокрема під час транспортування, їх

можна відокремити одна від одної. Верхня частина містить: зоро-

ву трубу з віссю обертання (горизонтальною віссю), верти-

кальний круг з рівнем, відліковий мікроскоп, вузли відлікової

системи вертикального круга. Нижня частина теодоліта містить:

підставку з підіймальними гвинтами і центрувальним пристроєм,

горизонтальний круг, колонки з лагерами для встановлення осі

обертання зорової труби, вузли відлікових систем, що роз-

ташовані всередині колонок. Осьова система теодоліта Т05 є ци-

ліндричною, напівкінематичною, саморегульованою (див. п. 5.1,

рис. 5.3, в).

Теодоліти 227

Рис. 6.12. Теодоліт Т05:

- зорова труба; 2 - окулярний мікрометр;

З - накладний рівень; 4 - маховичок оптичного мікрометра;

5 - перемикач зображень горизонтального і вертикального кругів;

6 - перевіряльна труба з окулярним мікрометром

У теодоліті Т05 застосована традиційна система відлічування

кругів теодолітів, що устатковані двостороннім оптичним

мікрометром (див. рис. 3.21, 6.8, 6.9), яка має деякі своєрідності.

Оптичну схему системи відлічування теодоліта Т05 наведено на

рис. 6.13, де 1-джерело освітлення горизонтального круга; 2-

призма; 3 - горизонтальний круг; 4, 7 - кінцеві призми

оптичного містка горизонтального круга; 5, 6-лінзи оптичного

містка горизонтального круга; 8 - призма передавання променя

(горизонтального круга); 9, 10-лінзи об'єктива горизонтального

круга; 11-нерухомі оптичні клини; 12-рухомі оптичні клини,

13 - розподільний блок; 14-призма; 15-шкала оптичного

мікрометра; 16-призма освітлення; 17-призма з індексом; 18-

оптичний колектив; 19-пентапризма; 20-об'єктив відлікового

мікроскопа; 21 - окуляр відлікового мікроскопа; 22 - верти-

кальний круг; 23, 24 - призми освітлення та передавання променя

(вертикальний круг); 25, 26 - прямокутні призми; 27, 28-лінзи

об'єктива вертикального круга; 29 - призма-перемикач каналів

228

Теодоліти

відлікових систем (кругів); І, II - діаметрально протилежні

ділянки горизонтального круга

22 23

2 1 4 5 Б 7 II

Рис. 6.13. Оптична схема системи відлічування теодоліта ТО5:

• •>—

шлях променів системою відлічування горизонтального

круга;

—>->• шлях променів системою відлічування вертикального круга

Теодоліти 229

Горизонтальний круг 3 та вертикальний круг 22 мають

незалежні джерела та канали освітлення. Свтлові промені про-

ходять незалежно для кожного з кругів через їхні діаметрально

протилежні ділянки (для горизонтального круга І і II). Спільна

ділянка для каналів відлічування обох кругів пролягає від місця

розташування призми перемикача кругів 29 до відлікового

мікроскопа.

Таблиця 6.4

Технічна характеристика теодоліта Т05

Середня квадратична похибка вимірювання одним

прийомом:

• горизонтального кута

0,5"

• вертикального круга

Діаметр горизонтального кута, мм

180

Ціна поділки круга

10'

Загальні похибки діаметрів круга, не більше ніж

Діаметр вертикального круга, мм

130

Ціна поділки круга

10'

Загальні похибки діаметрів круга, не більше ніж

Ціна поділки шкали оптичного мікрометра

Похибка відлічування

0,1"

Збільшення зорової труби (головної), крат

36, 50, 62

Світловий діаметр об'єктива, мм

Фокусна віддаль об'єктива, мм

500

Найменша ціна поділки маховичка окулярного

мікрометра

Найменша віддаль візування, м

Ціна поділки рівня:

• накладного

• алідади горизонтального круга

• вертикального круга

12"

Маса теодоліта, кг

Очевидно, що крім ознак, спільних із точними теодолітами,

Т05 має особливості конструкції, притаманні йому як високо-

точному теодоліту.