Принцип устройства и действия компенсатора в теодолите

Оптико-механический компенсатор, заменив уровень при алидаде вертикального круга, освободил наблюдателя от необходимости устанавливать пузырек уровня на середину перед отсчетом по вертикальному кругу, что существенно сократило время на измерение углов наклона.

Рассмотрим принцип устройства и действия первого отечественного компенсатора в теодолите, разработанного А.В. Мещеряковым в 1957 г. (рис. 8.17), в котором линза L₂ подвешена на упругих металлических нитях толщиной 0,07 — 0,1 мм. 141

Чтобы сохранить совмещение изображений нуля шкалы 0_ш и нуля круга 0_х (М0 = 0) при f_{ = f₂ (рис. 8.17, а), необходимо соблюсти параллельность хода лучей, т. е. ?₍ = е₂ (рис. 8.17, б), тогда возврат линзы ?₂ из положения Н₂ в положение Н" компенсирует незначительный наклон а.

Рис. 8.17. Схема действия компенсатора при вертикальном круге теодолита: D — центр делений вертикального круга; г — радиус круга; 0_у — нуль вертикального круга; 0_ш — нуль шкалы; WW — горизонтальное положение визирной оси; а — угол наклона оси вращения прибора ZZ (малый угол равный 2—3'); f_;, f — фокусные расстояния линз объектива вертикального круга;

1 — длина подвески; L_t, L₂ — линзы объектива; H_t, Н₂ — главные точки линз L_t, L₂

Дуга О,О', = га = f ? , откуда ?! =—; дугаН'Н₂"=— = f₂E₂, откуда j ^к

1а ¹

е₂ = —, где к ~ 1,05 — коэффициент упругости металлических нитей. /₂ к

Приравнивая углы ?] и ?₂, получим расчетную длину подвески:

• 1=гк.
• (8.20)

В теодолите ЗТ5КП подвешенным оптическим элементом компенсатора является призма с крышей АкР-90 (см. рис. 8.4, позиция 16). 142 Рамка с призмой (рис. 8.18, а) подвешена к кронштейну с помощью гибкого подвеса — плоской пружины П из бронзы длиной около 1,5 мм и толщиной 0,07 мм. При наклоне а подвески (рис. 8.18, б) призма с крышей смещает изображение в обратную сторону на величину/, вдвое большую смещения самой призмы. Эта особенность призмы с крышей и использована для компенсации наклона теодолита. Условие компенсации для теодолита ЗТ5КП [9]:

2(1-к)'

где 1 — длина маятника (расстояние от точки подвеса до точки преломления луча призмой);

г — радиус круга;

к = %/а — постоянная величина;

% — угол отклонения подвески от отвесной линии;

а — угол наклона теодолита.

Рис. 8.18. Схема компенсатора в теодолите ЗТ5КП

Компенсатор имеет два демпфирующих устройства. Регулировка компенсатора (балансировка маятника) начинается после снятия крышки и производится грузиками (боковыми и вертикальными), специальными винтами устанавливается рабочий диапазон [9].