Лимб и алидада теодолита

Теодолит — середины 20 го века Теодолит измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабоч … Википедия

Лимб (инструмент) — Эта статья слишком короткая. Пожалуйста … Википедия

Корпус военных топографов — Основание Указ императора Александра I 28 января 1822 года Ликвидация Постановление СНК СССР 1918 год Корпус военных топографов (КВТ) (до 1866 Корпус топографов) был организован в 1822 году для централизов … Википедия

Теодолит — геодезический инструмент (См. Геодезические инструменты) для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. (см.… … Большая советская энциклопедия

Магнитные приборы* — для наблюдения земного магнетизма: I) для абсолютных наблюдений, II) для вариационных и III) магнитограф. I. М. приборы для абсолютных измерений элементов земного магнетизма (см.). Простейший прибор для определения склонения буссоль склонения,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Магнитные приборы — для наблюдения земного магнетизма: I) для абсолютных наблюдений, II) для вариационных и III) магнитограф. I. М. приборы для абсолютных измерений элементов земного магнетизма (см.). Простейший прибор для определения склонения буссоль склонения,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ГЕОДЕЗИЯ — (греч. geodaisia, от ge Земля и daio делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией,… … Энциклопедия Кольера

геодезия — наука, изучающая форму, размеры и гравитационное поле Земли, а также технические средства и методы измерений на местности. Геодезия зародилась в странах Древнего Востока и в Египте, где задолго до н. э. были известны методы измерения земельных… … Географическая энциклопедия

Универсальный инструмент — универсал в астрономии и геодезии, переносный угломерный инструмент, служащий для измерения углов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. С помощью У. и. по наблюдениям звёзд и Солнца определяют географические координаты места,… … Большая советская энциклопедия

Теодолит состоит из (рис. 5 а, б): подставки с тремя подъемными винтами, которая крепится к головке штатива становым (закрепительным) винтом через трегер, представляющий собой пластину со втулкой, в которой имеется резьба. В подставке вращается алидадная часть теодолита, состоящая из лимба, цилиндрическая ось которого входит в полость подставки и собственно алидады, ось которой, в свою очередь, входит в цилиндрическую полость лимба. Между стойками закреплена на оси и может вращаться зрительная труба, состоящая из объектива, окуляра и расположенной между ними фокусирующей линзы, которая может перемещаться в небольших пределах с помощью винта фокусировки. В окулярном колене зрительной трубы расположена, заключенная в оправу, стеклянная пластина, закрепленная четырьмя юстировочными винтами, на которой методом гравировки нанесена сетка нитей. Окулярное кольцо при вращении перемещает линзу, заключенную в обойму, и позволяет фокусировать изображение сетки нитей зрительной трубы в соответствии со зрением. На корпусе зрительной трубы закреплены оптические визиры, позволяющие осуществлять грубое наведение теодолита на цель.

На одной из стоек расположен установочный цилиндрический уровень, один конец которого заделан шарнирно, а дугой закреплен между двумя юстировочными винтами (или винтом и пружиной).

На другой стойке закреплен вертикальный круг, состоящий из лимба, скрепленного со зрительной трубой и алидады, скрепленной со стойкой, линия нулей которой перпендикулярна оси вращения теодолита или устанавливается горизонтально автоматически с помощью компенсатора.

Горизонтальный и вертикальный угломерные круги теодолита одинаковые по размерам и изготовлены в виде колец из стекла. На посеребренном крае угломерного круга нанесены градусные деления. Изображения горизонтального и вертикального угломерных кругов с помощью оптической системы теодолита предается в поле зрения оптического шкалового микроскопа, расположенного рядом с окуляром зрительной трубы. В поле зрения шкалового микроскопа видны изображения горизонтального и вертикального угломерных кругов, а также шкалы верньеров, с помощью которых производится отсчет. Окулярное кольцо шкалового микроскопа позволяет фокусировать изображения делений лимба и алидады и их оцифровку.

Теодолит имеет ряд закрепительных и наводящих винтов: лимба, алидады, зрительной трубы. Обычно, перпендикулярно закрепительному винту расположен наводящий винт. Центрирование теодолита над вершиной измеряемого угла осуществляется с помощью нитяного отвеса, который крепится к специальному крючку станового винта или с помощью оптического отвеса, вмонтированного в подставку.

Лимб и алидада теодолита

Рис. 5 а. Теодолит 4Т30П. 1 – трегер, 2 – подъемные винты подставки, 3 – оптический центрир, 4 – подставка, 5 – алидадная часть теодолита, 6 – винт вращения лимба, совмещения нулей лимба и алидады, 7 – цилиндрический, установочный уровень, 8 – юстировочные винты цилиндрического уровня, 9 – стойки, 10 – зеркало подсветки оптической системы, 11 –наводящий винт зрительной трубы, 12 – оптический визир, 13 – вертикальный круг, 14 – винт фокусировки, 15 – зрительная труба (объектив), 16 – зажимной винт зрительной трубы, 17 – цилиндрический уровень при зрительной трубе, 18 – закрепительный винт ориентир – буссоли, 19 – ориентир – буссоль, 20 – зеркало

Читать также:  Наружная резьба на чертеже в разрезе

Лимб и алидада теодолитаЛимб и алидада теодолита

Рис. 5 б. Теодолит 3Т15П. 1 – трегер, 2 – подъемные винты подставки, 3 – подставка, 4 – закрепительный винт лимба, 5 – наводящий винт алидады, 6 – закрепительный винт алидады, 7 – винт вращения лимба, совмещения нулей лимба и алидады, 8 – цилиндрический уровень, 9 – юстировочные винты цилиндрического уровня, 10 – микрометренный винт шкалового микроскопа, 11 –наводящий винт зрительной трубы, 12 – стойки, 13 – зеркало подсветки оптической системы, 14 – оптический визир, 15 – вертикальный круг, 16 – винт фокусировки, 17 – ось зрительной трубы, 18 – зрительная труба (объектив), 19 – зажимной винт зрительной трубы, 20 – цилиндрический уровень при зрительной трубе

Лимб горизонтального круга представляет собой стеклянный угломерный круг. Стеклянные лимбы выполняются обычно в виде колец, на которые нанесены деления от 0 до 360°. Размеры лимба зависят от требуемой точности измерения углов. Чем выше требуемая точность, тем больше диаметр лимба.Деления на лимбе наносятся с помощью специальной делительной машины. Цифры наносятся на шкале, как правило через 1°. Количество делений, содержащихся в одном градусе, определяет цену деления лимба.

Подставка предназначена для крепления теодолита к штативу и состоит из следующих основных частей: собственно подставки с цилиндрической полостью, трех подъемных винтов, трегера и пружины (современные теодолиты пружины не имеют). Подъемные винты служат для установки оси вращения теодолита в отвесное положение. В центре трегера укреплена втулка с резьбой для станового винта, которым подставка крепится к головке штатива.

Алидада горизонтального круга представляет собой круг или два диаметрально противоположных сектора, центры которых должны совпадать с центром лимба. Один из диаметров алидады принимается за начальный и обозначается «». От нуля по ходу часовой стрелки нанесена специальная шкала – верньер, разделяющая один градус на определенное количество делений, определяемое точностью прибора.

Отсчитывание углов по лимбу и алидаде производится с помощью специального оптического отсчетного устройства – шкалового микроскопа.

Алидада горизонтального круга имеет меньший диаметр, чем лимб, и расположена в конической полости оси лимба. Теодолиты, конструкция осей которых позволяет независимо вращать алидаду и лимб, называются повторительными.

Цилиндрический уровень (рис. 6) служит для точной установки осей прибора в горизонтальное или вертикальное положение. Основным элементом уровня является стеклянная трубка 1, называемая ампулой. Ампулу заполняют разогретым эфиром. При остывании эфир уменьшается в объеме, и в ампуле образуется пространство 4, заполненное парами эфира, которое называют пузырьком уровня. Внутреннюю поверхность ампулы уровня тщательно шлифуют под определенным радиусом кривизны R. Наивысшая точка поверхности ампулы называется нуль-пунктом (точка О на рис. 6). На наружной поверхности ампулы нанесены деления 5, по которым определяется положение пузырька уровня. Когда концы пузырька располагаются симметрично относительно нуль-пункта, принято говорить, что пузырек находится в нуль-пункте.

Касательная UU1 к дуге АОВпродольного сечения внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте (рис. 6, в) называется осью цилиндрического уровня. Когда пузырек уровня находится в нуль-пункте, ось уровня занимает горизонтальное положение.

Лимб и алидада теодолита

Рис. 6. Цилиндрический уровень: а – вертикальный разрез: 1 – ампула; 2 – корпус; 3 – юстировочные гайки; 4 – пузырек уровня: 5 – верх ампулы с делениями; 6 – оправа уровня; б – вид сверху: в – принцип работы цилиндрического уровня.

Угол τ, на который наклоняется ось уровня при перемещении пузырька на одно деление ампулы, называется ценой деления уровня. Цена деления уровня служит мерой чувствительности уровня. Чем меньше цена деления, тем выше его чувствительность. Ампула уровня помещается в специальную оправу 6, один конец которой шарнирно соединен с корпусом2 уровня, а другой закреплен двумя юстировочнымигайками (или винтами) 3, с помощью которых можно изменять наклон оси уровня относительно его корпуса.

Зрительная труба (рис. 7а) служит для наведения теодолита на удаленные точки местности, построения направления и проектирования его на горизонтальный круг. Зрительная труба состоитизобъектива и окуляра, заключенных в общий корпус. Для получения отчетливого изображения при различных удалениях наблюдаемого предмета между объективом и окуляром помещается фокусирующая линза, которая может перемещаться в небольших пределах. Процесс получения отчетливого изображения путем перемещения фокусирующей линзы называется фокусированием.

Лимб и алидада теодолита Лимб и алидада теодолита
Рис. 7. Устройство зрительной трубы с внутренним фокусированиемДиафрагма и сетка нитей Лимб и алидада теодолита

В зрительной трубе различают геометрическую, оптическую, визирную оси и ось вращения.Зрительные трубы геодезических приборов обеспечивают точность наведения на предметы, расположенные на расстоянии, которое в 2 раза больше фокусного расстояния объектива. У современных оптических теодолитов зрительные трубы имеют внутреннее фокусирование и увеличение 20 – 25 крат.

Поскольку геометрическая и оптическая оси (геометрической осью называют прямую, соединяющую центры входного и выходного отверстий, оптической осью называют прямую, соединяющую оптические центры объектива и окуляра) не совпадают и, кроме того, ничем не зафиксированы, пользоваться ими для точного наведения трубы на точки местности практически невозможно. Для получения в поле зрения трубы постоянной фиксированной точки, служащей для наведения трубы на предмет, перед окуляром с помощью винтов крепится диафрагма 4со стекломна котором выгравировано несколько пересекающихся прямых линий. Средние из них, пересекаясь, образуют крест сетки нитей К. Пластина заключена в специальную оправу-диафрагму, которая может перемещаться в небольших пределах с помощью винтов(рис. 7 б).

Читать также:  Редуктор из ручной дрели

Визирной осью трубы называется прямая, соединяющая оптический центр объектива с крестом сетки нитей. При наведении креста сетки нитей на изображение точки местности, видимой в поле зрения (этот процесс называется визированием), происходит построение направления от исходной точки на искомую.

Для того чтобы спроектировать это направление на горизонтальный круг, труба должна вращаться в плоскости, перпендикулярной к плоскости штрихов лимба и проходящей через центр угломерного круга (лимба). При повороте трубы вокруг оси вращения визирная ось описывает плоскость, которая носит название коллимационной. Коллимационная плоскость должна проходить через нуль горизонтального круга. Поворот трубы вокруг оси вращения, в результате которого окуляр становится в положение, занимаемое до этого объективом, называется переводом зрительной трубы через зенит.

Вертикальный круг служит для измерения углов наклона. Он состоит из лимба вертикального круга, скрепленного со зрительной трубой и алидады вертикального круга, скрепленной со стойкой.Современные теодолиты снабжены устройствами – компенсаторами – (взамен уровня) для автоматической установки горизонтально линии нулей верньера вертикального круга. При отсутствии компенсатора горизонтальность линии нулей обеспечивается конструкцией теодолита.

Если визирную ось трубы установить горизонтально, то нули лимба должны совместиться с нулями верньера алидады. Отсчет по лимбу вертикального круга при горизонтальном положении визирной оси называется местом нуля вертикального круга и обозначается МО. В процессе измерения вертикальных углов этот угол должен оставаться постоянным.

Штативслужит для установки теодолита (или любого другого геодезического прибора) над точкой местности. Основными частями штатива являются:

головка, на которой устанавливается инструмент при измерении;

ножки (металлические или деревянные), которые крепятся шарнирно к головке штатива с помощью болтов с гайками.

Верхние части ножек оправлены металлом, на нижние концы набиваются металлические наконечники. Ножки штатива могут быть постоянной длины или раздвижными. Раздвижные ножки позволяют быстро устанавливать инструмент над точкой при работе на наклонных участках местности и на нужной высоте над точкой местности. В центре головки штатива имеется отверстие, через которое с помощью станового винта крепится подставка теодолита. Ось симметрии станового винта совпадает с осью вращения теодолита. Соблюдение этого условия необходимо для центрирования теодолита над точкой местности. Центрирование осуществляется с помощью нитяного или оптического отвеса.

Нитяной отвес подвешивается за крючок станового винта на шнуре. Отвес представляет собой цилиндр с коническим окончанием, причем вершина конуса совпадает с осью симметрии станового винта.

Оптический отвес (рис. 8) состоит из окуляра1, в поле зрения которого на сетку нитей 2 через призму 3 передается изображение точки местности 4. Оптический отвес с помощью специальных винтов 5 крепится либо к подставке, либо к нижней поверхности цилиндрической оси вращения теодолита. Он устанавливается так, чтобы ось, проходящая через перекрестие сетки нитей 6, была перпендикулярна к оси 7вращения прибора. Установка сетки нитей производится с помощью юстировочных винтов 8.

Лимб и алидада теодолита

Рис.8. Оптический отвес: 1 – окуляр; 2 – сетка нитей; 3 – призма; 4 – закрепленная точка местности; 5 – винт; 6 – перекрестие сетки нитей:7 – ось вращения прибора; 8 – юстировочные винты

Лимб и алидада теодолитаС точки зрения входящих в комплект частей, устройство теодолита простое. Трудности возникают в процессе настройки прибора. Дело это тонкое и требуют постоянные проверки. Однако в строительстве и проектировании прибор просто незаменим. Геодезисты знают об этом, мы же попробуем описать, так сказать, строение теодолита и его работу более популярным языком.

Основные части теодолита

Лимб и алидада теодолитаПриспособление позволяет с высокой точностью замерять углы в пространстве и работать в горизонтальной или вертикальной плоскости. Как правило, выбирается относительный метод, когда за основу принимается эталонный объект, а по нему уже отсчитывается искомый угол. Измерение таким способом известно с XIX века, но сегодняшние теодолиты — это усовершенствованные приспособления, которых существует несколько разновидностей.

Шкала. Этот элемент, представленный горизонтально или вертикально расположенным кругом, показывает результат. Находится на подставке, имеющей регулировочные винты для управления главными узлами. Измеритель смотрит в окуляр, управляемый винтами, которые позволяют навести окуляр на объект и закрепить его, когда найдена контрольная точка.

Лимб и алидада. Части горизонтального круга, активно использующиеся при измерении горизонтальных углов.

  • Лимб — это стационарное стеклянное кольцо с делениями на 360°.
  • Алидада — элемент, вращающийся с примыкающей частью прибора и выставляющий отсчет.

Для фиксации отсчета и дальнейшего проведения измерений относительно него закрепляется специальный винт и отпускается лимб, корпус в этом случае останется неподвижным, двигаться же будут лимб и алидада.

Это и есть главные части теодолита. Но снимать показания помогают и другие устройства, с которыми тоже будет полезно познакомиться. Степень горизонтальности установки теодолита контролируется с помощью цилиндрического уровня, а точку отсчета потерять не дает оптический центрир. Отсчеты снимаются по микроскопу, и это финальная стадия работы замерщика.

Читать также:  Что происходит с металлом при охлаждении

Виды устройств

Имеются следующие виды устройств:

  • Лимб и алидада теодолитаМеханические. Наиболее простой по конструкции и самый дешевый тип, однако у него и самая низкая точность, поэтому для серьезной работы он не подходит.
  • Электронные. Электронный теодолит удобен, потому что оснащен устройством для считывания и обработки результатов, геодезисту остается правильно выставить его, а остальное прибор сделает сам.
  • Оптические. Наиболее широкое распространение получил теодолит оптический. Он не производит расчеты, как электронный, но стоимость устройства и качество измерения привлекают.
  • Лазерные. Эти теодолиты самые дорогие, но и более совершенные устройства. Позволяют делать измерения с большой точностью и удобны в использовании, но приобретать их имеет смысл лишь для постоянных работ, где высоки требования к результату.

Два принципиально разных вида теодолитов отличаются по подвижности алидады и лимба. В повторительных типах данные элементы могут закреплять поочередно, а показания снимать методом последовательных повторений. Обыкновенные варианты этого не допускают, так как алидада с осью представляют в них единое неподвижное целое, и для каждого измерения требуется отдельная настройка.

Маркировка

Марка теодолита — это совокупность букв и цифр. В каждой есть связка литеры «Т» с какой-либо цифрой. Буква указывает на то, что прибор — теодолит, цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они больше, тем больше и погрешность.

  • Цифрой 1 маркируются высокоточные приборы.
  • Цифрами 2 и 5 маркируются точные теодолиты.
  • Цифрами 15 и 30 маркируются технические приборы.

Стоит цифра точности после литеры «Т», а если перед буквой есть другая цифра, она служит для обозначения поколения прибора или его модификации в категории марки.

Требования перед работой

Перед измерением углов теодолит проверяется. Нужно проверять специальную отметку или пломбу, а также периодически — геометрические параметры, так как ошибка в пару градусов со временем может привести к катастрофе!

  • Важна абсолютная вертикальность оси алидады и ее перпендикулярность цилиндрическому уровню.
  • Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ей, не выполнив этого коллимационного условия, четкая система отсчета невозможна.
  • Оси трубы и алидады должны быть перпендикулярными.
  • Проверяем, насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости.

Использование теодолита

Приемов профессионального использования приборов много, и им учат на специальных курсах, здесь же приведем основные из них.

  • Лимб и алидада теодолитаУстановка теодолита. Первым шагом станет нахождение точки отсчета. На местности находим ровную поверхность, по которой центрируем прибор на подставке уровнями и зажимными винтами. В итоге положение прибора должно получиться строго горизонтальным.
  • Ловим объект. Визиром отыскиваем цель и точнее наводим винтами измерительную сетку, чтобы установить центр объекта. На это смотрим через окуляр, а если света недостаточно, улучшить ситуацию поможет специальное зеркальце (как в случае с микроскопом). После выставления центра окуляром фиксируется его значение.
  • Обработка результатов. Лучше сделать не одно, а несколько измерений. Новый отсчет рекомендуется на известную величину, к примеру, 90°. Если новые измерения отличаются от предыдущих на 90°, то результат можно фиксировать, если нет — производится еще пара подобных измерений с разным отсчетом и вычисляется среднее значение.

История приборов

Первые теодолиты в центре угломерного круга на острие иголки имели линейку, способную вращаться на этом острие свободно (подобно стрелке компаса). В линейке делались вырезы, в которых натягивались нити, служащие отсчетными индексами. Центр угломерного круга помещался в вершину измеряемого угла, где и закреплялся.

Поворачивая линейку, ее совмещали с первой стороной угла и по шкале круга брали отсчет N1. Потом линейку совмещали со второй стороной угла и брали отсчет N2. Разность N2 и N1 равнялась значению угла. Подвижную линейку назвали алидадой, а угломерный круг — лимбом. Совмещение линейки-алидады со сторонами угла осуществлялось с помощью примитивных визиров.

Современные теодолиты существенно отличаются от предшественников.

  • Совмещение алидады со сторонами угла производится с помощью зрительной трубы, которая может вращаться по высоте и азимуту.
  • Для отсчета по шкале лимба применяется отсчетное приспособление.
  • Конструкцию покрывает прочный металлический кожух.
  • Прочее.

Лимб и алидада теодолитаПлавное вращение алидады и лимба обеспечивает система осей, а регулируются вращения наводящими и зажимными винтами.

Установки теодолита производятся с помощью специального штатива. Центр лимба с отвесной линией, которая проходит через вершину измеряемого угла, осуществляется оптическим центриром или нитяным отвесом.

Коллимационная плоскость образуется визирной осью окуляра при вращении зрительной трубы вокруг собственной оси. Стороны угла проектируются на лимб подвижной вертикальной плоскостью, называющейся коллимационной плоскостью. Плоскость эта образуется визирной осью зрительной трубы, когда труба вращается вокруг своей оси.

Визирной осью трубы (визирной линией) называется воображаемая линия, которая проходит через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector