Zapraszamy do lektury artykułu poświęconego żyroteodolitowi Kern DKM 1 – precyzyjnemu instrumentowi geodezyjnemu wykorzystywanemu do wyznaczania azymutu geograficznego. W opracowaniu przedstawiono budowę urządzenia, zasady jego działania oraz praktyczne aspekty pracy z tym rzadko spotykanym przyrządem. To interesujące spojrzenie na klasyczną technikę pomiarową, która mimo upływu lat wciąż budzi podziw swoją dokładnością i konstrukcją.

Osoby zainteresowane pogłębieniem swojej wiedzy w zakresie wyznaczania kierunków odniesienia i wykorzystania instrumentów żyroskopowych w geodezji zachęcamy również do zapoznania się z wcześniejszymi opracowaniami Pana Jerzego Leszczuka.

Wstęp

Żyroteodolit Kern DKM 1 ma swoją historię. To prezent od Pana Artura amerykańskiego inżyniera
geodety o polskich korzeniach. Znamy się nie tylko poprzez facebook ale ta znajomość to dłuższa historia.
W praktyce wykorzystywał wymieniony w tytule instrument w pracach geodezyjnych przy tyczeniu tuneli
drogowych. Czasy się zmieniły i technika pomiarowa również. Instrument przeszedł na emeryturę i od
kilku lat spoczywał w garażu. Zastąpił go nowoczesny instrument firmy Sokkia. Pan Artur zaproponował
geodecie emerytowi prezent w postaci emeryta żyroteodolitu. Przyjmowanie prezentów zobowiązuje
i gdyby nie chodziło o artefakt geodezyjny to miałbym opory. Paczka o wadze 26 kg powędrowała drogą
morską w dniu 6 grudnia 2024 roku (Święty Mikołaj) i dotarła do mnie w dniu 13 stycznia 2025.


Żyroskop (giroskop; stgr. γῦρος –obrót, σκοπέω –obserwować) do pomiaru lub utrzymywania orientacji przestrzennej, działające na podstawie zasady zachowania momentu pędu. Został wynaleziony przez francuskiego fizyka Jeana Foucaulta w 1852 roku. Przyrząd demonstrujący efekty żyroskopowe, także nazywany żyroskopem, ma postać krążka, który raz wprawiony w szybki ruch obrotowy zachowuje swoje pierwotne położenie osi obrotu, z niewielkimi ruchami precesyjnymi, które są uwzględniane w określaniu kierunku lub są eliminowane przez tłumienie. Żyroteodolit instrument geodezyjny do wyznaczania w terenie azymutu geograficznego; składa się z 3 podstawowych, powiązanych ze sobą elementów: żyroskopu o jednej orientacji osi obrotu w przestrzeni, teodolitu do pomiaru kąta poziomego odpowiadającego chwilowemu położeniu żyroskopu i statywu. Ten instrument ma podział kątów w tysiącznych . Definicja. Tysiączna to kąt pod jakim widać łuk o długości jednego metra z odległości 1 kilometra. Jest ona równa około 1/6283,2 kąta pełnego. W wojskach państw NATO, jedna tysiączna równa się 1/6400 kąta pełnego. Jest to tzw. tysiączna z nadmiarem. 0-01 = 0,05625° = 3,375´ = 202,5˝ = 0,000981 rad. Kąty: pełny – 2π = 64-00; półpełny – π = 32-00; zerowy – 0-00; prosty –(1/2)π = 16-00 = 90°. Definicja. Tysiączna to kąt pod jakim widać łuk o długości jednego metra z odległości 1 kilometra. Jest ona równa około 1/6283,2 kąta pełnego. W wojskach państw NATO, jedna tysiączna równa się 1/6400 kąta pełnego. Jest to tzw. tysiączna z nadmiarem. 0-01 = 0,05625° = 3,375´ = 202,5˝ = 0,000981 rad. Kąty: pełny – 2π = 64-00; półpełny – π = 32-00; zerowy – 0-00; prosty –(1/2)π = 16-00 = 90°.

Rys. 1 Część ilustracji przesłanych mi przez Pan Artura. Teodolit jest szwajcarski ale cała reszta jest
amerykańska z przeznaczeniem dla US Army a konkretnie dla artylerii polowej.
Wyprodukowany w roku 1978.
Rys. 2 Pozwoliłem sobie zmontować zestaw złożony z czterech segmentów oraz sześciu kabli. Wszystko to
połączyłem z akumulatorem żelowym 6 v ale nie odważyłem się uruchomić przełącznika ON. I na tym
poprzestanę bo jak napisał Artur _ „Nie szczególnie włącza się samo Gyro, ale go nie sprawdzałem przed
wysyłką, co wiem to mój wspólnik włączył go przed odstawieniem do garażu. Były z nim problemy”
Rys. 3 Tak wygląda żyroteodolit ustawiony na statywie Zeiss Jena. Na wysuwanych nóżkach małego
statywu znajdują się trzy śruby ustawcze do precyzyjnego poziomowania instrumentu.
Zgrubne poziomowanie poprzez wysuwanie nóg dużego statywu i obserwację libelli sferycznej.

Przekrój optyczny teodolitu KERN DKM 1

Rys. 4 Na powyższej ilustracji moduł z mikrometrem oraz okular odczytowy kierunków. Szklany krążek mikrometru wymagał czyszczenia
Rys. 4 Wycinki z instrukcji obsługi instrumentu. Jest tam napisane, że z wątpliwościami należy zwrócić się
do instruktora. To bardzo mądra wskazówka. Lepiej jak coś pokaże praktyk niż instrukcyjne opisy.
W środku wycinek z danymi pierwszego posiadacza instrumentu. US Army wyprzedaje czołgi
i samoloty to dlaczego miałaby nie sprzedać teodolitu.
Rys. 5 Wy starszych teodolitach DKM 1 kręgi z kątami oświetlane są światłem kierowanym do wnętrza
odchylanym lusterkiem tak jak w typowych teodolitach optycznych. Tutaj kręgi oświetlane są światłem
elektrycznym. Oczywiście zestaw musi być podłączony do prądu. Poradziłem sobie z tym przypadkiem tak
jak pokazałem na zdjęciu po prawej. Obraz w odchylanym mikroskopie jest wtedy bardzo wyraźny.
Rys. 6 Znalazłem prostą metodę na sprawdzenie indeksu kręgu pionowego. Poziomy cel znalazłem
niwelatorem Wild NAK 2. (fotka po prawej u dołu). Lunetą teodolitu wycelowałem na ten cel. Śrubą ruchu
libelli koła pionowego oraz śrubą mikrometryczną ustawiłem wartość kąta pionowego 1600,00. Oczywiście
libella kręgu pionowego wychyliła się od środka. (fotka u góry po prawej). Śrubkami rektyfikacyjnymi
sprowadziłem bańkę do środeczka. (fotka po lewej).
A to nawiązanie do starszej wersji teodolitu Kern DKM 1. Od lewej i w środku instrument
na stanowisku testowym. Po prawej pokazany przykład odczytu kierunków dla podziału gradowego
i stopniowego. (w moim egzemplarzu zastosowano podział stopniowy). Na podziale głównym podziałka
odpowiada 20-tu minutom a sekundy odczytywane są na mikrometrze.
Rys. 8. Po lewej pokazany przykład odczytu kierunków dla podziału w tysiącznych . Po prawej wyraźny
cel do sprawdzenia warunków kolimacji oraz indeksu kręgu pionowego

Epilog. To kolejne doświadczenie kolekcjonerskie. Połączenie teodolitu made in Switzerland (Suisse) z amerykańskim żyrokompasem.

Opracował :

Jerzy Leszczuk

Zmień Walutę
EUREuro