Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf

недостижимой для жидкостных уровней. Это в целом благоприят­ но сказывается на повышении точности результатов, даваемых нивелирами НС.

Чаще всего компенсаторы подвешиваются в виде маятника на тонких металлических или синтетических нитях, толщиной от 20 до 100 мкм. Для упрощения будем рассматривать такие нити иде­ ально эластичными и нерастяжимыми. Толщина нитей подвеса зависит, главным образом, от веса компенсатора. Экспери­ ментально получено, что для исключения обрыва нитей при тран­

и конструкции компенсатора, находится в пределах 0,1—0,01 с; амплитуда — до 1 мм. В подавляющем большинстве конструкций нивелиров компенсатор находится в сходящемся пучке лучей, не­ сущих информацию об изображении рейки, так как такое распо­ ложение способствует уменьшению габаритов трубы и компенса­ тора. При дрожании нивелира на ветру или при работе на зыб­ ком основании, качество изображений тем выше, чем меньше период и амплитуда колебаний при демпфировании. Экспери­ ментальным путем установлено, что время демпфирования долж­ но быть в пределах 1 с.

§ IV. 2. Типовые схемы механических компенсаторов самоустанавливающихся нивелиров

Приведем описание и элементы теории двух, наиболее простых для уяснения физического процесса «самоустановления», механи­ ческих компенсаторов с вертикально и горизонтально подвешен­ ной сеткой нитей.

. Пвнтаппизма

п'

х[2

На рис. IV. 2,а изображена схема нивелира с вертикально подвешенной сеткой нитей. К оправе объектива на трех нитях (на рисунке показано только две — АЕ и BD) подвешена сетка нитей С. Таким образом, визирный луч ОС расположен по верти­

маятникового эффекта висящей сетки нитей новое положение ви­ зирного луча 0\С\ остается отвесным. Далее визирный луч опять поворачивается на 90° и выходит горизонтально, смещаясь лишь незначительно по высоте на величину h. В нивелире такого типа длина рычага подвески 5 равна фокусному расстоянию / объекти­ ва, поэтому условие компенсации

С С Х = fa = Sa,

откуда, согласно формуле (IV. 3), коэффициент компенсации ра­ вен единице.

По этой схеме (подвешенная сетка нитей или подвешенный объектив) итальянской фирмой «Филотехника Сальмоиранги» создано несколько типов нивелиров для точного и технического

подвешена к корпусу зрительной трубы в точках А и В. При гори­ зонтальном положении визирного луча ОС правильный отсчет по

где f — фокусное расстояние объектива трубы.

В рассматриваемом же случае подвешенная сетка нитей оста­

127

где а — расстояние между точками крепления нитей подвеса к корпусу трубы (в направлении визирного луча); b — расстояние между точками крепления нитей к рычагу (в направлении визир­ ного луча); d — длина нитей подвеса.

Ввиду малости углов а и р (углы менее 30') и приблизитель­ ного равенства углов у и б получим следующее приближенное со­ отношение

Таким образом, задаваясь величинами /, а и b находят длину рычага /, при которой осуществляется компенсация наклона тру­ бы нивелира. Коэффициент Км выгодно делать большим едини­ цы, так как это будет способствовать повышению чувствительно­ сти компенсатора.

Горизонтально подвешенная сетка нитей применена в нивели­ ре N-A2 (ФРГ).

§ IV. 3. Технические нивелиры самоустанавливающиеся (НС)

и уровенные (отечественного производства)

малыми сериями. На базе нивелира НСМ-2 изготовлены зенитцентриры, использовавшиеся в частности при строительстве Ос­ танкинской телебашни в Москве.

128

сатор состоит из двух линз: подвижной отрицательной 1 н непод­ вижной положительной 2 с воздушным зазором между ними около 0,5 мм. Фокусные расстояния линз одинаковы, но имеют разные знаки. Поэтому при горизонтальном положении визир­ ного луча ОС оптическая ось и передний фокус отрицательной линзы совпадают с оптической осью и задним фокусом положи­ тельной линзы. Обе линзы в совокупности дают афокальную систему (плоскопараллельную пластинку) и не нарушают телескоппчность зрительной трубы.

Подвижная линза с помощью рычага 3 с противовесом под­

ется в направлении, перпендикулярном визирному лучу трубы Как уже известно из описания компенсатора с подвижной сеткой нитей (см. рис. IV.2) при наклоне корпуса трубы на угол а ры­

где / — фокусное расстояние отрицательной линзы.

Из формул (IV.11) и (IV.12) следует условие компенсации

го отсчета по рейке, соответствующего главному горизонталь­ ному лучу, всегда будет совпадать с изображением сетки нитей независимо от величины угла наклона а.

130