9.3 Геометрична схема й основні частини теодоліта

Кожний тип теодоліта має свої конструктивні особливості. Однак,

належачи до одного типу приладів для вимірювання кутів, усі вони мають

загальні основні частини (рис. 9.2): зорова труба 1, рівні, робочі міри, го-

ризонтальний (з лімбом 3 і алідадою 4), і вертикальний 5 круги, відлікові

системи і встановлювальні пристрої, підставки 2 і піднімальні гвинти 7.

Обов'язковим є однакове взаємне розміщення таких осей теодоліта: ві-

зирна вісь труби ZZ1, вісь рівня на алідаді горизонтального круга UU1, гори-

зонтальна вісь обертання труби НН1 і вісь обертання приладу (основна) ІІ1.

Принципова схема теодоліта забезпечує виконання основних геомет-

ричних умов: вісь обертання приладу мусить бути вертикальною; площина

лімба LL1 - горизонтальною; площа візування - вертикальною. При вимі-

рюванні кутів найбільше значення має дотримування взаємного розміщен-

ня частин теодоліта відповідно до таких умов: LL1 ⊥ ІІ1, UU1 ⊥ ІІ1 або

UU1 || LL1, ZZ1 ⊥ НН1, НН1 ⊥ ІІ

1 або НН1 || LL1. Це зумовлено їхньою знач-

ною мінливістю у процесі роботи й транспортування.

Зорова труба дозволяє при виконанні вимірювальних робіт точно ві-

зувати на значно віддалені від приладу предмети. До її складу (рис. 9.3)

входять об’єктив 1, лінза 2, кремальєра 3, сітка ниток 4 й окуляр 5. Сітка ни-

ток призначена для точного й одноманітного наведення на ціль візування.

91

Z

1

H

H1

5

2

6

Z1

U

U1

I

4

L L1

3

7

I1

Рисунок 9.2 – Геометрична схема й основні частини теодоліта

Зорова труба має оптичну, геометричну осі й вісь візування. Оптична

вісь - це пряма, яка з’єднує центри об’єктива й окуляра зорової труби. Гео-

метрична вісь - це пряма, що проходить через центри поперечних перерізів

об’єктивної й окулярної частин труби. Вісь візування - пряма, яка прохо-

дить через оптичний центр об’єктива й центр сітки ниток.

1

2

3

4 5

4

Рисунок 9.3 – Будова зорової труби

Збільшення зорової труби

V = fоб / fок, (9.2)

де fоб , fок - відповідно фокусна відстань об’єктива й окуляра, мм.

92

Поле зору, тобто простір, який видно в трубу при її нерухомому ста-

ні, обчислюють залежно від збільшення V :

α = 38,2° / V .

(9.3)

Циліндричні рівні призначені для приведення вертикальної осі ІІ1 те-

одоліта у прямовисне положення (рис. 9.4). Конструктивно рівень виготов-

лений з циліндричної трубки, внутрішня поверхня якої відшліфована по

радіусу в кілька метрів (3...200 м). Скляна трубка 1 розміщена у металевій

оправі 2 з виправним гвинтом 5. У середині трубки 1 безповітряний прос-

тір утворює бульбашку рівня 3, а на її зовнішній поверхні зроблено поділ-

ки 4 через 2 мм. Найвищу точку трубки (точку 0) називають нуль-пунктом.

Відносно цієї точки бульбашка рівня розміщується симетрично, якщо вісь

UU1 рівня, тобто дотична до внутрішньої поверхні трубки в нуль-пункті,

набирає горизонтального положення.

1

2

3 4

U

0

U1

5

11

Рисунок 9.4 – Будова циліндричного рівня

Ціна поділки рівня (рис. 9.5)

τ = l ρ / R ,

(9.4)

де l - лінійне значення однієї поділки рівня (2 мм);

ρ - кількість секунд у радіані (206265);

R - внутрішній радіус поверхні рівня (3...200 м), мм.

Робочі міри у теодолітах представлені лімбами горизонтального й

вертикального кругів, на яких зроблено поділки з високою точністю.

У сучасних оптичних теодолітах для відлічування поділок лімба вико-

ристовують штрихові (рис. 9.6,а) або шкалові (рис. 9.6,б) мікроскопи. Ціна

поділки лімба штрихового мікроскопа 10 (рис. 9.6,а). Відлік по штрихово-

му мікроскопу беруть на око з точністю 1'. Ціна поділки лімба шкалового

мікроскопа 1°. Ціна поділки шкали 1'. Відлік по шкалі беруть на око з точ-

ністю 0, 1'. В оптичних теодолітах із штриховими й шкаловими мікроско-

пами в полі зору одночасно видно зображення вертикального й

горизонтального кругів.

93

U′1

U

τ

U1

O

O

U′

R

τ

С

Рисунок 9.5 – Визначення ціни поділки рівня

47

48

0 10 20 30 40 50 60

194

195

Г

a

б

Рисунок 9.6 – Будова мікроскопів:

а – штрихового (відлік 47°36'); б – шкалового (відлік 194°07,2')