Устройство теодолита

Основные принципы построения любых теодолитов вот уже на протяжении почти 300 лет остаются неизменными. В любых конструкциях обеспечивается сохранение схемы, приведенной на рис. 5.2. Все теодолиты имеют подставки с тремя подъёмными винтами, колонки, на которых размещены все остальные узлы: горизонтальный и вертикальный круги с их отсчётными устройствами, зрительные трубы, зажимные и наводящие устройства, уровни, системы подсветки шкал и др. Конструктивно перечисленные части могут отличаться в теодолитах различных типов, но их назначение – сохраняется. В связи с этим в качестве основного примера рассмотрим технический теодолит 2Т30П (рис. 5.6), представленный в разрезе в правой части рисунка. В левой части рисунка приведены виды некоторых оптических теодолитов отечественного производства (сверху вниз): 2Т30, Т30М, 2Т5К.

Теодолит 2Т30 – технический. На колонке теодолита размещены: зрительная труба 1 обратного изображения с визирами 9 и накладным уровнем 10; цилиндрический уровень 11, служащий для горизонтирования прибора; наводящий 3 и зажимной 2 винты зрительной трубы; наводящий 5 и зажимной 4 винты алидады горизонтального круга; наводящий 6 и зажимной 7 винты горизонтального круга (расположены конструктивно в подставке); кремальера 12 (маховичок, при помощи которого в зрительной трубе перемещается фокусирующая линза). Подставка теодолита снабжена подъёмными винтами 8, с помощью которых теодолит центрируют и приводят в рабочее положение.

Рис. 5.6. Устройство теодолита 2Т30П.

Теодолит Т30М – технический. Выпускается в рудничном исполнении. Конструкция вертикальной оси вращения теодолита, наличие реверсивного уровня 11 и съёмной подставки 1 позволяют выполнять работу с теодолитом, подвешенным в перевернутом положении в шахте. Теодолит имеет зрительную трубу 5 с визирами 8 и кремальерой 7, зажимной 9 и наводящий 10 винты зрительной трубы, зажимной 2 и наводящий 3 винты горизонтального круга, отсчётный микроскоп 6, 12 и 13 – курковый зажим, предназначенный для скрепления горизонтального круга и его алидады. При значительных углах наклона визирной оси используется зенитная (призменная) насадка 14, а также коленчатый окуляр 15. Для подсветки шкал сбоку колонки имеется специальное осветительное устройство 4.

Рис. 5.7. Оптическая схема теодолита 2Т30П.

Рис. 5.8. Поле зрения отсчетной системы теодолитов 2Т30П, Т30М, Т5К.

Теодолит 2Т5К относится к точным приборам. Вертикальный круг теодолита снабжён компенсатором, который позволяет удерживать в отвесном положении отсчётный индекс алидады вертикального круга. Зрительная труба 1 теодолита снабжена визирами 2. Узлы 4-5 и 6-7 представляют собой зажимное и наводящее устройства соответственно зрительной трубы и горизонтального круга. Установка теодолита в рабочее положение выполняется с помощью подъёмных винтов 9 подставки и цилиндрического уровня 3. В подставке имеется зажимной винт 8, с помощью которого фиксируется в ней колонка теодолита. В корпусе колонки имеется окно искателя отсчётов горизонтального круга. Теодолит снабжён оптическим центриром (на рисунке не показан).

Конструкции теодолитов Т30 и 2Т30П (правая часть рисунка) практически идентичны. Зрительная труба теодолита 2Т30П прямого изображения, для чего в неё введён блок 7 оборачивающих призм, расположенный перед сеткой нитей. Изображение штрихов горизонтального и вертикального кругов соответственно объективами 2-3 и 5-6, конструктивно закреплёнными на кронштейне 4, передаются через призму 1 в окулярную часть отсчётного микроскопа.

Ход лучей в теодолите 2Т30П поясняется на рис. 5.7.

Теодолит 2Т30П имеет одноканальную оптическую систему, отсчёты в которой производятся по одной стороне горизонтального и вертикального кругов. Световой поток от системы подсветки 8 (зеркала) попадает на шкалу вертикального круга 3, затем призмой 9 направляется в окуляр 4 и далее на шкалу горизонтального круга 2. Совмещённое изображение шкал призмой 7 через объектив 5 и систему прямоугольных призм 10 и 11 передаётся в окулярную часть системы отсчётного микроскопа через внутреннюю механическую полую часть осевой системы зрительной трубы 1. Поле зрения отсчётной системы теодолитов сконструировано одинаково (рис. 5.8): в верхней части – шкала вертикального круга (индекс В), в нижней – горизонтального (индекс Г).

Принцип получения отсчёта простой. Шкалы горизонтального и вертикального кругов оцифрованы через 1^о. Этот интервал разбит на 12 частей (одно деление соответствует 5') либо разбивка выполнена через 1'.

Шкала вертикального круга для большинства теодолитов двойная – для отрицательных и положительных отсчётов. Если отсчётный индекс в шкале имеет знак «плюс» (он не проставляется), то минуты определяют от нулевого индекса по положительной шкале минут до оцифрованного градусного штриха. Если отсчётный индекс отрицательный, то число минут определяется до него от нулевого индекса минусовой шкалы. На рис. 5.8 в поле зрения теодолита 2Т30П отсчёты равны: ГК = 235^о47,5'; ВК = - 4^о27,0'. В поле зрения теодолита Т30М: ГК = 25^о22,6'; ВК = 7^о32,3'. В поле зрения теодолита Т5К: ГК = 304^о23,6'; ВК = +2^о47,5'. При отсчетах по пятиминутным интервалам точность отсчёта равна 1', а при соответствующем навыке – 0,5'. По шкалам с ценой деления 1' точность отсчёта равна 0,1'.