Кутові вимірювання на місцевості. Конструктивні особливості теодоліта

Лекція №15. Кутові вимірювання на місцевості.

    План лекції:

1. Загальний принцип вимірювання кутів на місцевості. Конструктивні особливості теодоліта..

2. Способи вимірювань горизонтальних кутів.

4. Вимірювання вертикальних кутів.

1.  Загальний принцип вимірювання кутів на місцевості Конструктивні особливості теодоліта

Кутові вимірювання виконують для того, щоб визначити у просторі взаємне розташування точок місцевості.

На сторонах кута, який вимірюється, за допомогою кутомірного приладу, будуються дві вертикальні площини, що сходяться у точці, яка називається вершиною кута.

Для визначення планового розташування точок вимірюють горизонтальний кут. Отже, під горизонтальним кутом розуміють двогранний кут між двома площинами. Він визначається кутом між проекціями цих сторін на горизонтальну площину. Горизонтальний кут може мати значення від 0° до 360°.

Для визначення перевищень між точками вимірюють вертикальні кути. Під вертикальним кутом розуміють кут між стороною і її проекцією на горизонтальну площину. Вертикальні кути завжди визначаються від проекції до сторони. Якщо сторона вище проекції, то кут вважають позитивним, якщо нижче - від’ємним. Вертикальні кути можуть мати значення у межах від –90º до +90º.

Для вимірювання горизонтального кута над його вершиною горизонтально розташовують градуйований круг, який  у теодоліта називається лімбом. Центр круга суміщують з прямовисною лінією, яка проходить через вершину кута. Тоді кут “β”  між радіусами, які розтинають круг вертикальними площинами, дає горизонтальний кут між напрямками місцевості.

Якщо поділки на лімбі теодоліта оцифровані по ходу годинникової стрілки, а відліки по градуйованому кругу позначити  через “а” і “в”, то кут β= в-а.

Описаний принцип вимірювання кутів на місцевості реалізується у кутомірному приладі, який називається теодолітом.

Сучасні теодоліти мають скляний лімб, по зрізаному колу якого нанесені по ходу годинникової стрілки градусні  поділки від 0˚ до 360˚. Центр лімба встановлюється на прямовисній лінії , яка проходить через вершину кута, який вимірюємо. На площину лімба проектуються сторони цього кута. При вимірюванні кута лімб нерухомий і знаходиться обов’язково у горизонтальному положенні.

Над лімбом розміщується верхня частина приладу, яка називається алідадою. Алідада обертається навколо прямовисної лінії, яка є віссю приладу і проходить через центр лімба. На  алідаді розташована на горизонтальній вісі візирна труба. При обертанні візирної труби навколо горизонтальної вісі виникає вертикальна площина, яка називається колімаційною. На алідаді мається індекс, який дозволяє фіксувати вертикальну вісь приладу на шкалі лімба. Для підвищення точності відліку на шкалі лімба є  спеціальний відліковий пристрій - мікроскоп.

Лімб і алідада закриті спеціальним металевим чохлом. Вертикальна вісь теодоліта встановлюється у прямовисне положення, а площина лімба - у горизонтальне положення, за допомогою циліндричного рівня, який регулюється трьома підйомними гвинтами. Візирна труба може повертатися на 180˚навколо горизонтальної вісі, тобто може бути переведена через зеніт. На одному з кінців вісі обертання труби  закріплено вертикальний круг, який жорстко з’єднаний  з віссю і обертається разом із нею. Вертикальний круг принципово працює, як і горизонтальний; за допомогою цього кругу вимірюються вертикальні кути (кути нахилення).

Вертикальний круг може розташовуватися  праворуч або ліворуч від візирної труби, якщо дивитися зі сторони окуляра. Таке положення називається: круг ліво (КЛ) або круг право (КП).

До комплекту теодоліта входять: бусоль, штатив, висок. Бусоль передбачена для вимірювання магнітних азимутів і румбів. Штатив  служить для встановлення приладу до роботи, він телескопічної конструкції і це дозволяє регулювати  висоту приладу над землею. Прилад закріплюється на головці штативу за допомогою станового гвинта. Висок передбачено для центрування приладу над точкою.

Вузли теодоліта, які під час роботи необхідно повертати, забезпечені закріплювальними гвинтами для фіксації їх у нерухомому стані, а також навідними гвинтами для повільного і плавного обертання.

Для вимірювання горизонтального кута при нерухомому лімбі обертанням алідади послідовно наводять візирну трубу на точки місцевості. У обох випадках за допомогою відлікового пристрою роблять відліки по лімбу. Різниця цих відліків дає значення вимірюваного кута.