22. Основні конструкції вертикальних осей.

Раніше вертикальні осьові системи виготовляли конічні. При цьому втулку і вісь виготовляли з одного матеріалу. Знизу була пружина або шарик (шарикопідшипник),

щоб розвантажити вісь і зробити роботу легкою. Сучасні конструкції мають

циліндричну форму.

Рис.7.1. Сучасна конструкція вертикальної осі геодезичного приладу

1 – вісь;

2 – втулка;

3 – виступи;

4 – шарикопідшипник;

5 – зазор.

Вісь виготовляють з високосортної сталі, а втулку – з бронзи. Вісь і втулка виготовляється з виступами і їх величина має не більше 1 мкм. Туди (у виступ) потрапляє змазка.

Вимоги до вертикальних осьових систем:

1) Для забезпечення легкості і стабільності обертання осі мають бути довгими. Їх довжина має бути в 2-3 рази більше від товщини.

2) Вісь має вставлятись у втулку нещільно, а з певним зазором. Величина зазору .

3) Доторкання вісі і втулки робиться не по всій висоті, а тільки окремими кільцями.

4) Вісь і втулка мають бути добре відшліфованими і відполірованими.

5) Між втулкою і віссю вводиться тонкий шар змазки (приблизно ).

Основні вимоги до вертикальних осьових систем до нівелірів:

За конструкцією вісь може бути циліндричною або конічною, як в теодолітах. Проте, висота вісі є значно меншою, тому і стабільність її обертання буде гіршою. Однак, похибки визначення перевищень не буде, тому що конструкція нівеліра має елеваційний гвинт, за допомогою якого при кожному наведенні на рейку положення візирної вісі виставляється перпендикулярно вісі циліндричного рівня.

Вплив невертикальності осьової системи на точність зняття відліку.

Похибку у відлік визначають за формулою:

(7.1), де

- невертикальність осьової системи;

- вертикальний нахил зорової труби при візуванні на предмет.

Наприклад, якщо невертикальність осьової системи (1,5мкм) при довжині осьової системи , тоді .

Якщо кут нахилу складає , то похибка у відлік буде . Начеб-то ця величина є незначною, але слід враховувати, що вона не визначається при роботі при двох кругах (КЛ і КП). Тим більше, що вона залежить від кута .

Тому, перед початком роботи необхідно перевірити правильність роботи вертикальної осьової системи. Це робиться так:

1) Перевіряється циліндричний рівень;

2) Слід відгоризонтувати прилад у двох взаємноперпендикулярних напрямах. При цьому слід враховувати, що прилад знаходиться в горизонті.

3) Обертають алідаду приблизно через і слідкують за положенням бульбашки рівня. Вона не повинна сходити з середини більше чим на 2 поділки.

23. Типи компенсанорів в нівелірах.

Компенсатор – це пристрій у самовстанівних нівелірах для автоматичного утримання лініх візування у горизонтальному положенні. Під час нахилу зорової труби на малий, до десятків мінут кут компенсації, компенсатор повертає лінію візування в горизонтальне сположення, якщо кут нахилу перевищує допустиму величину кута компенсації, то компенсатор не працює.

• Теоретична сутність устроїв компенсації.

Рис.7.2. робота компенсатора

При нахилі зорової труби на кут промінь переміститься вверх (або вниз) на величину (7.2), або для малих кутів : (7.2), де - фокусна відстань. Щоб промінь не сходив з горизонтальної сітки ниток, необхідно:

• Змінити напрям візирного променя або положення сітки ниток.

Цього можна досягти за допомогою спеціального устрою – компенсатора, який розташовується в точці К0. Кут відхилення має регулюватися таким чином, щоб задовільнити рівнянню: .(7.4)

Величина (7.5) називається збільшенням або кутового кратністю компенсатора і залежить від точки розташування компенсатора . Взагалі може бути шість положень т. К(а, б, в, г, д, е):

Рис.7.3. Положення точки К

Аналогічні пристрої, але з метою автоматичного утримання лінії візування у прямовисному положенні мають самовстановні оптичні центрири. Існують різні конструкції компенсаторів, але кожний з них є механічним або рідинно-механічним маятником, який розташований у зоровій трубі між об’єктивом і окуляром. Крім маятника, у компенсатора є ще демпфер – пристрій для гасіння коливань маятника.

Точка а – компенсатор знаходиться перед об’єктивом, тобто в паралельному пучку променів;

Точка б – компенсатором є об’єктив.

Точка в – компенсатор знаходиться між об’єктивом і фокусною лінзою, тобто в збіжному пучку променів.

Точка г – компенсатором служить фокусна лінза.

Точка д – компенсатор знаходиться між фокусною лінзою і окуляром, тобто в збіжному пучку променів.

Точка е – компенсатором служить окуляр.

При , тобто т.к. повинна збігатися з головною точкою об’єктива.

При , і взагалі при конструюванні дотримуються умови, щоб .

Всі конструкції компенсаторів працюють на одній з двох умов:

1. Сила тяжіння;

2. Вільна рідина.

У віддалемірних насадках компенсатор – це оптичний пристрій. Компенсатор при алідаді вертикального круга теодоліта – це оптичний пристрій, який заміняє рівень і автоматично зберігає значення місця нуля вертикального круга для малих нахилів вертикальної осі теодоліта.