Геодезия 2 курс

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ СПОСОБОМ КРУГОВЫХ ПРИЕМОВ
Задача: ознакомиться с устройством приборов для измерения углов, произвести
исследования и поверки, измерить и вычислить углы.
Приборы: теодолит Т2, штатив, журнал для записи исследований и поверок и измерения
углов, ручка.
Материалы, предъявляемые к сдаче:
- Акт выполненных поверок теодолита Т2 с описанием технологии их производства;
- Ведомость измерения и вычисления углов;
- Рабочая схема измерения углов;
- Выводы о проделанной работе.
Последовательность выполнения задания:
Перед началом работ необходимо произвести внешний осмотр теодолита и выполнить
испытания и основные поверки прибора.
При осмотре обращается внимание на состояние прибора, на плавность вращения
подъемных и наводящих винтов, на плавность и легкость вращения прибора и зрительной
трубы, на плавность перемещения фокусирующей линзы, чистоту оптики, четкость
изображения нитей сетки и т.п.
Испытанию подлежат следующие механические условия:
1. Ход подъемных и наводящих винтов должен быть плавным, равномерным, без
заеданий и качки.
2. При вращении алидады горизонтального круга должна быть обеспечена азимутальная
устойчивость штатива и подставки. Для проверки устойчивости штатива необходимо,
установив на нем в рабочем положении теодолит и наведя визирную ось трубы на
удаленную точку, слегка нажимать на головку штатива, придавая ей вращательное
движение и отклоняя тем самым визирную ось от первоначального положения. После
прекращения нажатия визирная ось теодолита должна всегда возвращаться на прежнее
место. В противном случае следует потуже затянуть винты ножек штатива.
Поверки теодолитов Т2 и 2Т2.
Поверке подлежат следующие геометрические условия, которым должно удовлетворять
взаимное расположение частей теодолита.
1. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть
перпендикулярна к оси вращения теодолита. Устанавливают ось цилиндрического
уровня параллельно двум подъемным винтам инструмента. Вращая винты в
противоположные стороны, пузырек уровня устанавливают на середину. Поворачивают
алидаду горизонтального круга на 180°. При отклонении пузырька уровня от середины
более, чем на 1 деление, положение оси уровня исправляют исправительными винтами
уровня на половину дуги отклонения. Поверку повторяют.
2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси
вращения трубы.
Угол отклонения визирной оси трубы от перпендикуляра к горизонтальной оси ее
вращения называется коллимационной ошибкой трубы С.
Для проверки данного условия выбирают удаленную, находящуюся на горизонте ясно
видимую точку М, визируют на нее при положении КЛ и делают отсчет по лимбу.
Затем переводят трубу через зенит, визируют на точку М при положении КП и снова
берут отсчет по лимбу.
Вычисляют двойную коллимационную ошибку по формуле
2С = КЛ - КП ± 180°.
Величина коллимационной ошибки не должна превышать 10".
Устранение коллимационной ошибки в теодолите Т2 производят юстировочными
винтами сетки нитей обычным способом, в теодолите 2Т2 с помощью специального
клинового кольца.
Действия при этом выполняют в следующем порядке:
- вращением рукоятки микрометра устанавливают отсчет минут и секунд, равный КП +С;
- вращением наводящего винта алидады горизонтального круга совмещают изображения
штрихов;
- вращением клинового кольца ключом вводят изображение точки в биссектор нитей.
Центр сетки нитей при этом сойдет с точки М. Действуя боковыми исправительными
После юстирования поверку повторяют.
3. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения
теодолита. Установив теодолит в 30-40 м от стены какого-либо здания (рис. 1) и приведя
лимб в горизонтальное положение, центр сетки нитей наводят на некоторую высоко
расположенную точку А стены.
При закрепленной алидаде (при КЛ) наклоняют трубу до примерно горизонтального
положения ее визирной оси и отмечают карандашом на стене точку а1 – проекцию центра
сетки нитей. Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду и при втором положении
трубы (КП) снова наводят центр сетки нитей на точку А. Наклоняют трубу и отмечают
карандашом на стене точку а2 – проекцию центра сетки нитей. При совпадении точек а1 и
а2 условие выполняется. В противном случае (допуск - две проекции не должны выходить
за пределы биссектора нитей сетки) ось вращения трубы неперпендикулярна к основной
оси инструмента. Эта погрешность вызывается неравенством подставок, на которых
располагается труба. В современных конструкциях инструментов подставки трубы не
имеют исправительных винтов, поэтому погрешность может быть устранена только в
мастерской.
4. Вертикальная нить сетки нитей должна быть вертикальна, а горизонтальная горизонтальна. Наводят верхний конец вертикальной нити сетки нитей на какую-нибудь
точку или отвес и медленно поворачивают алидаду вертикального круга вокруг ее оси
вращения, наблюдая за положением точки. Если при перемещении трубы изображение
точки (отвеса) будет сходить с вертикальной нити более чем на три толщины штриха, то
сетку необходимо повернуть.
Для этого в теодолите Т2 снимают колпачок, закрывающий юстировочные винты сетки,
слегка отпускают винты, скрепляющие окуляр с корпусом трубы, и поворачивают окуляр
вместе с сеткой. После чего поверку повторяют.
В теодолите 2Т2, взявшись за колпачок, поворачивают окуляр. После чего поверку
повторяют.
5. Визирная ось оптического центрира должна совпадать с осью вращения теодолита.
Прибор устанавливают на штативе и приводят ось вращения теодолита в отвесное
положение. Отмечают на листе бумаги, подложенном под штатив, проекцию середины
кружка оптического центрира. Затем, медленно вращая алидаду вокруг вертикальной оси,
наблюдают за изображением точки. Если в процессе вращения изображение точки
остается на месте, условие выполнено. В противном случае в теодолите Т2 отвинчивают
два винта и отсоединяют крышку оптического центрира от боковой крышки теодолита.
При этом открываются головки винтов, скрепляющих окулярное колено оптического
центрира с боковой крышкой. Слегка освободив эти винты, перемещением окулярного
колена в плоскости боковой крышки добиваются совмещения визирной оси оптического
центрира с осью вращения теодолита. В теодолите 2Т2 юстировку выполняют в условиях
мастерской.
6. Определение места нуля вертикального круга. Место нуля (МО) вертикального круга
должно быть известно и близко к нулю.
Место нуля - отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной
оси зрительной трубы. Перед поверкой ось вращения инструмента приводится в отвесное
положение. На выбранную точку или цель выполняется визирование зрительной трубой,
после привидения пузырька уровня при алидаде горизонтального круга на середину
берут отсчет по вертикальному кругу при круге лево КЛ. Переводится труба через зенит, и
снова выполняется визирование на ту же самую точку и берется отсчет по вертикальному
кругу КП.
КЛ  КП  180
Вычисляют МО по формуле МО 
2
При значении места нуля более 1' микрометренным винтом зрительной трубы
устанавливают на вертикальном круге отсчеты КЛИСПР=КЛ-МО или КПИСПР=КП-МО. При
этом наблюдаемая точка сместится с горизонтальной нити сетки нитей. Вертикальными
исправительными винтами сетки перемещают изображение точки до совмещения ее с
центром сетки.
По результатам выполненных поверок составляется акт.
Измерение углов: Если в результате поверок получено заключение о пригодности
прибора к работ приступают к измерению углов способом круговых приемов. Способ
позволяет представить результаты измерений в виде ряда независимых и равноточных
направлений, по которым можно вычислить любой из углов между пунктами.
В ходе лабораторной работы необходимо выполнить измерение 4 углов способом
круговых приемов. Направления и визирные цели выбираются каждым студентом
самостоятельно.
С пункта N выбирается начальное направление с хорошей видимостью. Установив
теодолит, при круге слева последовательно визируют на пункты A, B, C, D, вращая алидаду
по ходу часовой стрелки и делая при каждом визировании отсчеты, которые записывают в
журнал. Заканчивают наблюдения вторичным наведением на начальный пункт А, отсчет
при котором также записывают. Это один полуприем.
Замыкание горизонта - повторное наведение на начальный пункт. Замыкание горизонта
производят, чтобы установить, сохранил ли лимб в процессе работы неподвижное
положение. Расхождение между результатами наблюдений на начальное направление в
начале и конце полуприема не должно превышать 8".
После этого переводят трубу через зенит и начинают второй полуприем с визирования на
начальный пункт А. Далее визируют последовательно против хода часовой стрелки на
пункты D, C, B и А. Запись результатов в журнале производят снизу вверх.
Перед началом каждого полуприема рекомендуется алидаду несколько раз повернуть в
направлении ее последующего движения в данном полуприеме. Закончив прием
вычисляют величину 2С. Пример заполнения журнала измерения углов приведен в
таблице 1.
Таблица 1
Журнал измерения углов способом круговых приемов
1
8
В
10
8
Круг
2
КЛ
КП
КЛ
КП
КЛ
КП
КЛ
КП
Прием I
Погода: ясно, слабый ветер
Видимость: хорошая
Изображение: спокойное
Отсчеты
по
штрихам
лимба
3
0°01'
180°01'
76°09'
256°09'
270°08'
90°08'
0°01'
180°01'
Отсчеты по
микрометру
а1
4
08,3"
26,0"
29,8"
48,1"
39,6"
54,0"
10,5"
27,0"
а2
а1  а 2
2
5
6
09,2"
08,8"
28,3"
27,2"
31,0"
30,4"
49,0"
48,6"
40,9"
40,2"
55,0"
54,5"
10,0"
10,2"
29,1"
28,1"
Незамыкание
2С = КЛ-КП
Название
направления
Пункт 9
Теодолит Т2 № 103115
Дата 3 сентября 2015 г.
Наблюдатель П.В.Попов
Вычислитель С.К.Иванов
7
-18,4"
-18,2"
-14,3"
-17,9"
КЛ  КП Значение
направлений
2
8
18,0"
-0,0
39,5"
-0,4
47,3"
-0,8
19,2"
-1,2
9
0°00'00,0"
76°08'21,1"
270°07'28,5"
ΔКЛ = +1,6"; ΔКП = +0,7"; ΔСР = +1,2"
В каждом приеме выполняют следующие вычисления. В графе 6 вычисляют средние
значения из первого и второго совмещений по каждому направлению. В графе 7 находят
величину двойной коллимационной ошибки 2С. Постоянство величины 2С (колебания ее
допускаются в пределах 12") служит показателем хорошего качества измерений. В графе 8
получают средние значения из величин, вычисленных в графе 6. В графе 9 вычисляют
приведенные к общему нулю направления. Для этого сначала получают величины
незамыкания начальных направлений в приеме при КЛ - ΔКЛ, при КП - ΔКП и средние ΔСР,
как разность между повторным измерением и первым. Эти величины записывают в
журнал в конце наблюдений приема. Если величина ΔСР получится более 0,1", то она
распределяется с обратным знаком на все осредненные направления пропорционально
∆
номерам направлений 𝛿𝑖 = − 𝑘 (𝑖 − 1) , где Δ - незамыкание горизонта в приеме, к - число
направлений, δi - поправка в направление с номером i.
В примере (см.табл.1) ΔСР = 0°01'19,2" - 0°01'18,0" = +1,2";
2 
 1,2"
2  1  0,4";
3
3 
 1,2"
3  1  0,8";
3
Значения приведенных к общему нулю направлений получают, вычитая отсчет на первое
направление из каждого последующего, исправленного за поправку δ.
Далее составляют рабочую схему измерения углов, на которой показывают все пункты на
которые производились измерения и пункт, с которого они выполнялись. Вдоль линий
выписываются исправленные за незамыкание горизонта измеренные направления.
Направления измеряют несколькими приемами (по одному полному приему на каждого
члена бригады), для ослабления влияния ошибок штрихов лимба переставляют его между
приемами на угол σ.
𝜎=
180°
𝑛
+ 10′ , где n - число приемов (по количеству членов бригады).
В каждом приеме отнаблюденные направления приводят к общему нулю. Направления
на пункт, полученные из разных приемов могут различаться между собой не более чем на
8". Если направления, полученные из разных приемов, расходятся более допусков, то
перенаблюдают направления как с максимальным, так и с минимальным значением.
Приемы переделывают на тех же установках лимба.
Окончательные значения направлений получают как среднее арифметическое из
направлений, измеренных в отдельных приемах.