Контрольная работа №1 за IV курс по предмету: «электро-навигационные приборы» icon

Контрольная работа №1 за IV курс по предмету: «электро-навигационные приборы»


4 чел. помогло.

Смотрите также:
Контрольная работа №1 за VI курс по предмету: «радионавигационные приборы»...
Котур В. И. Электрические измерения и электро- измерительные приборы...
Контрольная работа №1 за IV курс по предмету: «магнитно-компасное дело»...
Контрольная работа по дисциплине «Общий курс железных дорог» Студент гр. У-дот...
Контрольная работа по курсу «Практический курс английского языка»...
Контрольная работа Контрольная работа является индивидуальной...
Итоговая контрольная работа за курс физики 11 класса Базовый уровень...
Пилотажно-навигационные приборы...
Пилотажно-навигационные приборы...
Контрольная работа является одной из форм проверки знаний студента по данному предмету...
I пилотажно-навигационные приборы...
Контрольная работа Юридическая ответственность в сфере публичных финансов (выполняется на...



скачать


Контрольная работа №1 за IV курс по предмету:


«ЭЛЕКТРО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ»


Курсанта Вечернезаочного отделения




Борискина Олега Ивановича




Код ШМ8559




Заочное отделение




Специальность: «Морское судовождение»



Вариант 2




2001 год


КОЛЛЕДЖ ИННОВАНЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СПЕЦИАЛИСТОВ ФЛОТА СПбГУВК


1.Определить направление прецессии


пр


Р












0

Свободный гироскоп, 2 основных свойства, что надо сделать, чтобы превратить гироскоп в гирокомпас.

Принцип работы современ­ного гирокомпаса основан на свойствах гироскопа и общих зако­нах суточного вращения Земли вокруг своей оси. Поэтому гиро­скоп является основным элементом гирокомпаса.

Гироскоп—симметричное, быстро вращающееся твердое тело, ось вращения которого подвешена так, что может изменять свое направление в пространстве относительно любой системы коорди­нат, не связанной с гироскопом.





Рис. 109. Лабораторный гироскоп

Если центр тяжести гироскопа совпадает с его геометрическим центром. (точкой подвеса), то такой гироскоп называется уравновешенным.

Уравновешенный гироскоп, у которого сумма моментов всех внешних сил, включая силы трения в подвесе, равна нулю, называется свободным гироскопом. Гироскопы обладают характерными, присущими им свойствами. Первое свойство: главная ось гироскопа сохраняет свое направ­ление в мировом пространстве неизменным, т. е. то, которое ей было задано перед включением ротора во вращение. Чтобы убе­диться в этом, надо направить главную ось гироскопа на какую-либо звезду, так как координаты звезд из-за их большого удале­ния от Земли остаются неизменными. Это свойство объясняется за­коном инерции: каждая частица твердого вращающегося тела со­храняет заданную ей плоскость вращения.

Второе свойство: если к гироскопу приложить внешнюю силу Р (см. рис. 109), то его главная ось будет совершать движение, на­правленное перпендикулярно приложенной внешней силе. Такое движение называется прецессионным.

Превращение гироскопа в гирокомпас. Если установить свободный гироскоп на земной поверхности в некото­рой северной широте и направить главную ось (Н) в плоскости меридиана на N, то через некоторое время обнаружим видимое отклонение главной оси к востоку от точки N на угол а, и вместе с тем главная ось начнет видимый подъем над плос­костью истинного горизонта на угол .

Таким образом, чтобы превратить гироскоп в указатель мери­диана, т. е. в гирокомпас, необходимо: l) установить главную ось (вектор Н) в плоскости меридиана; 2) заставить главную ось не­прерывно прецессировать за меридианом с угловой скоростью w2= =wo sin Ф, т. е. с такой же, с какой меридиан .наблюдателя по­ворачивается вокруг отвесной линии в данной широте в результа­те суточного вращения Земля. Для выполнения этих условий в чувствительном элементе (ЧЭ) гирокомпаса, основой которого яв­ляется гироскоп, центр тяжести последнего смещен вниз по оси •Z—Z относительно центра подвеса за счет дополнительного гру­за Р, подвешенного к нижней части гирокамеры, ус­ловно названного маятником: OG=a. В положении / ось Х—X параллельна плоскости истинного горизонта и ц. т. (G) гироскопа и центр подвеса О лежат на одной вертикали, совпа­дающей с отвесной линией, и момент L силы Р будет равен нулю.



Превращение гироскопа в гирокомпас путем смещения центра тяжести.


2.Гирокомпас «Амур-2». Технические данные, состав комплекта. Основание основного прибора. Синхронно-следящая система, стол ГК, правила т/б и уход за ГК.


ГИРОКОМПАС «АМУР-2»


Принцип работы гиро­компаса (стрелки — электриче­ская связь; двойные стрелки — механическая связь)

Т
ехнические данные и принцип работы. Гиро­компас «Амур-2» — двухгироскопный малогабаритный компас с жидкостным подвесом чувствительного элемента и принудительным воздушным охлаждением. Питается от агрегата преобразователя АМГ-202, с синхронного генератора которого в схему ГК подается трехфазный ток (120 В, 500 Гц). Асинхронный двигатель АМГ-202 питается от судовой сети трехфазного тока (220/380 В, 50 Гц). Точ­ность показаний гирокомпаса на неподвижном основании ±0,3, на движущемся судне с постоянной скоростью и постоянным курсом ±1,5°, при маневрировании—около ±3°. Расчетная широта ср=60°, расчетный период незатухающих колебаний ЧЭ T=84,4 мин, фактор

затухания f=3±l. Время прихода в меридиан 5—6 ч. Время отработки следящей системой угла рассогла­сования следящей сферы с ЧЭ в 90° не более 15 с. Гарантийный срок ра­боты ЧЭ 3000 ч. Угловая скорость вращения гиромоторов 29 800 об/мин. Гирокомпас рассчитан на работу при температуре окружающего воз­духа от —20° до +40°С. Нормаль­ная температура поддерживающей жидкости +37°— 41°С, допустимый предел +58°С. Число принимающих репитеров не более 12 шт. Высота основного компаса 110 см, диаметр 50 см, масса около 100 кг. Состав поддерживающей жидкости: дистил­лированная вода — З л, глицерин хи­мически чистый—1 л, формалин жидкий — 50 см3, спирт реактификат 96%-ный—1 л, реактивная бура— 10 г. Плотность поддерживающей жидкости при температуре окру­жающего воздуха +20°С, Р= 1,032 г/см3 (±0,002 г/см3).

Принцип работы гирокомпаса сводится к следую­щему.

В нактоузе 13 на кардане / подвешен резервуар 11 с поддер­живающей жидкостью ^ 12, закрытый крышкой стола. К столу 2 в подшипнике гайкой 4 на держателе 10 подвешивается следящая сфера 17, в которой помещена гиросфера 16 (ЧЭ), внутри которой помещены гиромоторы 14 и 15. В верхней части держателя укреп­лена картушка 5, механически (через систему шестерен 3) связан­ная с электродвигателем 6 отработки следящей системы. Послед­ний через систему шестерен связан с сельсинами-датчиками 7 и 8, от которых работают принимающие репитеры 9, дублирующие по­казания основного компаса. Когда судно идет прямым курсом, сле­дящая сфера находится 'в согласованном положении с ЧЭ, вспомо­гательная обмотка электродвигателя 6 обесточена и синхронно-сле­дящая передача находится в положении равновесия. Если судно начинает изменять курс, следящая сфера рассогласуется с ЧЭ, по­явится электрический сигнал рассогласования, который поступит в усилитель 19, а затем на вспомогательную обмотку электродви­гателя 6. Последний механически начнет разворачивать роторы сельсинов-датчиков 7 и 8, от которых начнут разворачиваться ро­торы сельсинов, принимающих 9 и их картушки. С приходом судна на новый курс, электродвигатель 6 через систему шестерен приве­дет следящую сферу в согласованное положение с ЧЭ.

Охлаждение поддерживающей жидкости 12 в резервуаре 11 осу­ществляется электродвигателем 18.

Комплект гирокомпаса. Конструкция систем и узлов. В комплект гирокомпаса входят следующие приборы: ос­новной прибор 1АМ; агрегат питания АМГ-202 с блоком регули­ровки частоты—прибор 18; курсограф 23АМ; репитеры для пелен­гования 19К, установленные на пелорусах 20К—2 шт.; настенный репитер—38Г; репитер с подвесом 38К—'на специальном крон­штейне; визуальный пеленгатор 22А; оптический пеленгатор ПГК-2;

планшет-корректор с набором таблиц скоростной погрешности для различных диапазонов широт; ЗИП и папка с технической докумен­тацией.

^ Основной прибор 1АМ состоит из основания и ком­пасной секции. В основании смонтированы платы выводов, предо­хранители, магнитный усилитель резонансного типа УТ-1, реле МКУ-48С — для включения двигателя вентилятора в автоматиче­ском режиме, пакетный переключатель—для запуска агрегата пи­тания гирокомпаса. В передней части компасной секции размеще­ны приборы контроля и сигнализации.

Гиросфера (или чувствительный элемент) представля­ет собой герметически закрытый шар (сферу), собранный из двух полушарий, выдавленных из листовой латуни, покрытых снаружи эбонитом, а в районе полюсов и экватора — графитом, через спе­циальные буксы в которых подается питание на гиромоторы и ка­тушки электромагнитного дутья. Вес ЧЭ в воздухе 3710 г, диаметр 192 мм. Внутри ЧЭ на кронштейне размещены два гиромотора, представляющие собой трехфазные асинхронные элект­родвигатели с короткозамкнутыми роторами типа «Беличье коле­со», а статорная обмотка уложена внутри ротора. В верхней части гирокамеры установлен масляный успокоитель секционного типа, а также уложены верхняя и нижняя катушки электромагнитного дутья. Снаружи ЧЭ, в экваториальной плоскости, нанесены деле­ния от 0° до 360° с ценой одного деления в 2°. В нижней части ЧЭ имеется отверстие, через специальный ниппель в котором залито веретенное масло. За счет веса масла смещается ц. т. ЧЭ вниз по оси Z—Z и достигается маятниковый эффект. Это же масло ис­пользуется для смазки подшипников гиромоторов, поэтому ЧЭ всегда должен находиться в вертикальном положении. Категориче­ски запрещается наклонять или опрокидывать ЧЭ, чтобы не выве­сти его преждевременно из строя.

^ Следящая сфера является связующей частью следя­щей системы и служит для жидкостного подвеса ЧЭ и подводки к нему электрического питания. Следящая сфера состоит из дер­жателя 3 с шестью полыми стержнями 5 для подвода тока к сле­дящей сфере и двух полусфер / верхней и нижней, выдавленных из листового алюминия, покрытых снаружи эбонитом, а изнутри — эбонитом и графитоэбонитом. Полусферы 1 связаны между собой кольцами 6. Верхняя полусфера на полюсе имеет отверстие для до­ступа поддерживающей жидкости внутрь следящей сферы. Между экваториальными поясами вставлены колон­ки 7, стекла 2 со срезами также для доступа внутрь поддерживающей жидко­сти. На стеклах нанесены горизонтальные риски, по которым можно определить поло­жение ЧЭ по высоте. Держатель 3 с эбони­товым диском 4 подвешивается на подшип­никах, закрепленных на столе гирокомпаса. На верхней части держателя закреплен коллектор с контактными кольцами. На верхней части стакана держателя крепится азимутальная шестеренка, которая соеди­няется зубчатой передачей с двигателем от­работки следящей системы АДП-1, который механически связан с роторами датчиков курсоуказания типа ДИ-150.

^ Подвес чувствительного элемента осуще­ствляется следующим образом. ЧЭ помещается внутри следящей сферы и вместе с ней погружается в резервуар с поддерживающей токопроводящей жидкостью. Трение ЧЭ о жидкость ничтожно и проявляется лишь в начальный момент поворота ЧЭ относительно следящей сферы, так как в дальнейшем следящая сфера вместе с жидкостью начнет поворачиваться вслед за ЧЭ. Зазор между ЧЭ и следящей сферой в верхней и нижней частях — 4—6 мм, а в эква­ториальной плоскости — 3,5 мм. При плавании судна в штормовую погоду, а также при выполнении маневров возникают ускорения, которые могут вызвать смещения ЧЭ и касание его о следящую сферу, что приведет к неустойчивой работе гирокомпаса. Во избе­жание этого в гирокомпасе «Амур-2» при температуре поддержи­вающей жидкости около +39°С ЧЭ (плотность ее р=1032 кг/м3) обладает нулевой плавучестью, а также центрируется внутри сле­дящей сферы двумя катушками элекромагнитнитого дутья (рис. 129, где 1—следящая сфера; 2—ЧЭ; 3—катушка электромагнитного дутья верхняя; 4 — поддерживающая жидкость; 5 — нижняя ка­тушка электромагнитного дутья).

Трехфазный ток (120 В, 500 Гц), протекая по верхней и нижней ^ 3 и 5 катушкам электромагнитного дутья, создает вокруг них пе­ременные электромагнитные поля. Последние пересекают силуминовый корпус следящей сферы 2, наводят в ней электромагнитные поля, векторы напряженностей которых создают силы отталкива­ния Fi и Fi', направленные к геометрическому центру О следящей сферы. Горизонтальные Fr и Fr' и вертикальные Fв и Fв' состав­ляющие этих сил отталкивания устраняют перемещение ЧЭ в гори­зонтальной и вертикальной плоскостях.

Для устойчивой работы ЧЭ необходимо, чтобы последний не смещался от нормального положения больше чем на ±2 мм. Для выполнения этого требования температура поддерживающей жид­кости не должна отличаться от рабочей больше чем на ±2° С.

^ Подвод питания к ЧЭ — через следящую сферу. На гиромоторы и катушки электромагнитного Рис. 130. Подвод питания к ЧЭ че­рез следящую сферу


дутья подается трехфазный ток (120 В, 500 Гц) от синхронного генератора агрегата АМГ-202. Все три фазы от генератора подаются на выводы 27, 28, 29 (рис. 130) стола компаса, а затем на одноименные кольца коллектора, наде­того на держатель следящей сферы, и далее по проводникам полых стержней. Первая фаза 27 подается на верхнюю полярную шап­ку / следящей сферы, вторая фаза 28 — на нижнюю полярную шапку /' и третья фаза 29 — на экваториальный полупояс /// сле­дящей сферы, а затем через токопроводящую поддерживающую жидкость—на идентичные электроды ЧЭ (Г, II', III'). Кроме то­го, ток сигнала при рассогласовании следящей сферы с ЧЭ подает­ся по проводам стержней 30 и 31 и далее на мостовую схему сле­дящей системы. Так как расстояние между электродами различ­ных фаз значительно больше 'расстояний между электродами одной и той же фазы, токи, проходя через поддерживающую жид­кость, имеют малые межфазные утечки. Стол гирокомпаса служит для подвеса следящей сфе­ры с ЧЭ и закрытия резервуара с поддерживающей жидкостью, крепится к резервуару с помощью бронзовых болтов.

На столе гирокомпаса размещены: выводные платы для под­водки питания; щеткодержатели со щетками (через них подается ток на контактные кольца, с которых по лапам «паука» следящей сферы подается питание на ЧЭ); термометр для контроля за тем­пературой поддерживающей жидкости; уровень для установки стола компаса в горизонтальном положении; лампочки подсветки сто­ла компаса; электродвигатель отработки следящей системы АДП-1; два сельсина-датчика ДИ-150, системой шестерен связан­ных с двигателем АДП-1; картушки отсчета курса с ценой деления 0,1°, механически связанные с электродвигателем АДП-1; терморе­ле — для автоматического включения двигателя вентилятора при температуре поддерживающей жидкости +42° С и замыкателя реву­на, срабатывающего при температуре поддерживающей жидкости 4-58° С. Контакты термореле замыкаются с помощью термостата


Резервуар с поддерживаю­щей жидкостью:

/ — ЧЭ; ^ 2 — следящая сфера; 3 —
крышка стола; 4 — корпус резервуара; 5 — корпус компасной секции; 6 — ртуть; 7 — электро­двигатель вентилятора








Термостат:

/—шток; ^ 2—гофрированная трубка;

3-
корпус; 4 — бензол





полого металлического стакана, к корпусу которого внутри закреплен металлический шток с гофрированной трубкой. Внутрь стакана залит бензол, который при нагреве поддерживаю­щей жидкости расширяется и поднимает шток кверху, замыкая контакты термореле.

^ Резервуар 4 с поддерживающей жидкостью предна­значен для размещения в нем следящей сферы 2 с чувствительным элементом /. Последние погружены в токопроводящую поддержи­вающую жидкость, составленную из дистиллированной воды — З , химического глицерина—1 л, реактивной буры—10 г, спирта-ректификата — 1 л и 47,5 см3 жидкого формалина. Глицерин соз­дает необходимую плотность, спирт-ректификат обеспечивает ее незамерзание до температуры —20° С бура повышает электропро­водность жидкости, а формалин предотвращает развитие в ней ми­кроорганизмов.

Резервуар, закрытый крышкой ^ 3, представляет собой металли­ческий сосуд 4 из красной меди, внутри покрытый эбонитом для защиты металла и поддерживающей жидкости от окисления. На­ружная поверхность резервуара ребристая, что способствует луч­шей теплоотдаче. В корпусе резервуара имеется окно, закрытое стеклом (для наблюдения за положением ЧЭ). Компасная секция изготовлена из алюминия. В ней на цапфах в двух карданных кольцах на пружинном подвесе помещен резер­вуар. В нижней части компасной секции на кронштейне укреплен вентилятор — трехфазный асинхронный электродвигатель с крыль­чаткой 7, предназначенный для принудительного воздушного охлаждения поддерживающей жидкости. Сверху ком­пасная секция закрывается колпаком, предохраняющим стол 3 ги­рокомпаса от влаги и имеющим в верхней части смотровое стекло для наблюдения за показаниями прибора. Снаружи компасной сек­ции размещен тумблер для включения освещения компаса и па­кетный переключатель на два положения — «Вентилятор включен» и «Автомат. работа». Компасная секция крепится к основанию ги­рокомпаса с помощью трех болтов так, чтобы смотровое окно на­ходилось со стороны кормы судна. Отверстия для крепления бол­тами имеют эллиптическую форму, что позволяет развернуть сек­цию на необходимый угол для выбора постоянной поправки гирокомпаса.


^ СИНХРОННО-СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Следящая система и синхронная передача показаний основного прибора на принимающие репитеры — один из важных узлов гиро­компаса. Синхронно-следящая система включает ЧЭ, являющийся датчиком; следящую сферу, через которую подается сигнальный ток на магнитный усилитель резонансного типа УТ-1, предназначенный для усиления тока сигнала и подача его на вспо­могательную обмотку электродвигателя АДП-1; сельсины-датчики




С
хема синхронно-следящей системы гирокомпаса «Амур-2»


График зави­симости магнитной про­ницаемости |х сердечни­ков ^ УТ-1 от тока под­магничивания / (а—ра­бочаяточка!

ДИ-150, электрически связанные с сельсинами-приемниками СС-150 репитеров.

Следящая система работает на принципе электрических мостов сопротивления, включенных во вторую и третью фазы. Первый мост составлен электрическими сопротивлениями (R1 и R2) столбиков жидкости между электродами 30 и 31 следящей сферы и следящи­ми электродами ЧЭ, активными регулируемыми сопротивлениями R3 и R4 в основании компаса, сопротивлениями конденсаторов C1 и С2 и первичных полуобмоток W1 и W2, намотанных на крайних стержнях транс­форматора УТ-1, включенных навстречу друг другу. На среднем стержне УТ-1 намо­тана вторичная обмотка, включенная в цепь вспомогательной обмотки двигателя АДП-1.

Когда судно движется прямым курсом, следящая сфера согласована с ЧЭ, сопро­тивления R1 и R2 равны и оба моста сле­дящей системы будут уравновешены. Раз­ность потенциалов в диагонали этого моста (между точками А и Б) будет равна нулю, по первичным обмоткам W1 и W2 УТ-1 бу­дут протекать равные, но в противополож­ной фазе токи, и вторичная обмотка W3

УТ-1, а следовательно, и вспомогательная обмотка двигателя АДП-1 окажутся обесточенными. Если судно начинает изменять курс, ЧЭ продолжает оставаться в меридиане. Следящая сфера вместе с судном начнет поворачиваться относительно ЧЭ, и равен­ство сопротивлений R1 и R2 нарушится. По плечам первого моста сопротивлений потекут неодинаковые токи, появится разность по­тенциалов в диагонали между точками А и Б, и ток сигнала начнет обтекать первичные обмотки W1 и W2 УТ-1, причем в одной из них будет совпадать по фазе, а в другой находиться в противофазе. Это приведет к резкому изменению магнитной проницаемости крайних сердечников УТ-1 (рис. 135). Индуктивности обмоток W1 и W2



где Wчисло витков рабочих обмоток W1 и W2; " ' •S — площадь поперечного сечения сердечника;

l — длина средней магнитной силовой линии сердечника;

[л — магнитная проницаемость сердечников.

Таким образом, в контуре, составленном индуктивным и емкост­ным сопротивлениями, в котором сигнальный ток совпадает по фа­зе с током подмагничивания, магнитная проницаемость сердечни­ка, а следовательно, и индуктивность обмотки резко уменьшатся и индуктивное сопротивление обмотки окажется равным емкостно­му сопротивлению конденсатора, т. е. xl=xc. В этом контуре на­ступит резонанс напряжений и общее сопротивление контура будет определяться только его активным сопротивлением, т. е.

^ Z=R

Это приведет к резкому увеличению тока в контуре. В другом контуре L 'резко возрастет из-за увеличения магнитной проницае­мости сердечника xl's>xc, общее сопротивление этого контура рез­ко увеличится



а ток в контуре резко уменьшится. В результате во вторичной об­мотке ^ W3 УТ-1 появится большой ток, а следовательно, также и во вспомогательной обмотке следящего электродвигателя АДП-1, который начнет вращаться и через шестеренчатую передачу пово­рачивать следящую сферу до тех пор, пока она 'не придет в согла­сованное положение с ЧЭ. Одновременно АДП-1 будет разворачи­вать роторы сельсинов-датчиков ДИ-150, электрически связанные с сельсинами-приемниками репитеров, которые, вращая картушку, будут фиксировать изменение судном курса.


^ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГИРОКОМПАСА «АМУР-2».

Правила техники безопасности при работе с компасом

1. К эксплуатации гирокомпаса допускаются лица, хорошо зна­ющие принцип работы приборов, их устройство и правила эксплу­атации.

2. Заменять предохранители при работающем компасе нужно только специальными щипцами, имеющимися в ЗИПе, а предохра­нители в пусковых приборах — при отключенной бортовой сети.

3. Номиналы предохранителей должны соответствовать электри­ческой схеме системы.

4. Запрещается делать исправления в монтаже и замену отдель­ных приборов и узлов при работающей установке.

5. Загрузку и выемку ЧЭ следует выполнять вдвоем.

6. При составлении и замене поддерживающей жидкости нуж­но помнить, что ее реактивы опасны для жизни.

Ниже приводится порядок действий при подготовке пуска, пуске и остановке гирокомпаса.

Подготовка гирокомпаса к пуску

1. Провести наружный осмотр всех приборов.

2. Проверить надежность крепления подводящих концов, нали­чие и целостность предохранителей и ламп.

3. Проверить вручную легкость хода вращающихся частей.

4. Замерить уровень поддерживающей жидкости в резервуаре, который должен на 20 мм не доходить до верхней плоскости стола.

5. Проверить наличие чернил в перьях и запас бумаги в курсографе.

6. Проверить нивелировку стола в горизонтальной плоскости по уровню.

Пуск гирокомпаса

1. В основном приборе рукоятку включения питания поставить в положение «Включено», при этом должна загореться зеленая лам­почка «Питание 500 Гц».

2. Выключатель «Освещение» поставить в положение «Вклю­чено».

3. Включить тумблер «Следящая система».

4. Проверить по амперметрам пусковые токи, которые не долж­ны превышать 4,5 А во всех фазах. После разгона гиромоторов (3— 5 мин) проверить рабочие токи: 1-й фазы—0,5—1,0 А; 2-й фазы— 1,0—1,4 А; 3-й фазы— 1,0—1,5А.

5. Выключатель «Вентилятор» поставить в положение «Вклю­чено» и убедиться в исправности его работы, а затем поставить в положение «Автомат».

6. Проверить согласованность репитеров с показаниями основ­ного компаса, а также согласовать ленту курсографа с показанием судовых часов.

7. Отрегулировать контакты термореле на замыкание при тем­пературе +42°С (включение двигателя вентилятора) и +58°С (включение ревуна).

8. Проверить положение ЧЭ по высоте (допуск ±2 мм).

9. После прихода компаса в меридиан проверить скорость от­работки следящей системы в обе стороны, для чего записать по­казания компаса, а затем изолированным проводником замкнуть накоротко выводы 30 и 28 на столе и рассогласовать картушку на 100°. Затем отпустить проводник и, когда рассогласовка составит 90°, включить секундомер, а после остановки картушек остановить секундомер; показания его не должны превышать 15 с. Подобным же образом проверить отработку в обратную сторону, при этом за­корачивать следует выводы 31 и 28.

Остановка гирокомпаса

1. Рукоятку выключателя на откидной крышке основного при­бора поставить в положение «Выключено».

2. Осмотреть основной прибор и протереть чистой сухой ве­тошью и закрыть крышками.

3. Снять пеленгаторы с пелорусов и зачехлить пелорусы.

Правила ухода за гирокомпасом

1. Периодически производить осмотр всех приборов, протирать их, чистить и смазывать вращающиеся передачи на столе основного компаса и в репитерах.

2. Чистить токоведущие кольца шкуркой, а затем протирать чис­той марлей, смоченной спиртом.

3. Через каждые 1000 ч работы проводить выемку ЧЭ и очи­щать его от загрязнения чистой марлей, смоченной в спирте. Мяг­кой стеклянной шкуркой зачистить графитовые электроды ЧЭ и следящие сферы, производить замену поддерживающей жид­кости.

4. Время работы компаса, устранение неисправностей, регули­ровки, замену ЧЭ и других приборов и деталей, осмотры установки нужно заносить в формуляр.


3. Гидравлический лаг МГЛ-25. Технические данные, состав комплекта. Сильфонный аппарат, узел пройденного расстояния. Станция лага. Пуск лага. Остановка лага. Регулятор лага Б.


ЛАГ МГЛ-25

Технические данные лага. Пределы измерения скоро­сти судна—от 3 до 25 уз; время отработки скорости от 0 до 25 уз— (200±10) с; цена деления шкалы скорости—0,05 уз; це­на оборота ротора сельсина датчика скорости—27,5 уз; цена обо­рота ротора сельсина датчика пройденного расстояния—1,8 мили;

допустимое рассогласование показаний репитеров с показаниями

центрального прибора по скорости—±0,25 уз, по пройденному рас­стоянию—0,01 мили; сельсины-датчики скорости и пройденного расстояния рассчитаны на 15 принимающих каждый; максималь­ное гидродинамическое давление в сильфоне при скорости 25 уз — 0,85 кПа.

Схема лага питается от сети переменного тока напряжением 110 В, частотой 50 Гц. Допустимые колебания судовой сети по на­пряжению ±5% от номинала, по частоте—±3%. Потребляемая мощность от сети не более 175 Вт. Допустимые остаточные поправ­ки лага при скорости хода судна 3,5 уз—±2,5%, при скоростях от 4 до 10уз—±3,2% и от 10 до 25 уз—±1%.

В комплект лага входят: двухканальная трубка приема давле­ния с клинкетом, крановым распределителем и воздухособирателями; центральный прибор с сильфонным аппаратом; периферий­ные приборы—станция питания лага, разветвительная коробка, указатели скорости и пройденного расстояния; ящик с запасными частями и инструментом; отчетно-техническая документация.

Г


Облегченная трубка прие­ма давления двухканальная

Динамический клинкет

идравлические приборы. Облегченная трубка приема давления—двухканальная 9К-2 —представляет со­бой латунный стержень ^ 11 овального сечения. В ниж­ней части трубки имеется специальная насадка 12 с отверстием 13 для приема статического давления, которое поступает по внутрен­нему каналу к штуцеру 2. На верхний конец последнего надет дюритовый шланг, другой конец его соединяется со статической ма­гистралью. Суммарное давление принимается через отверстие 9 и поступает по своему каналу к выходному штуцеру l, который дюритовым шлангом соединяется с магистралью суммарного давле­ния. В верхней части трубки закреплена рукоятка 3 для опускания и подъема трубки. Длина трубки под днищем судна регулируется с помощью хомутика 4, зажимаемого барашка. Для правильной ус­тановки трубки в клинкете на

ней есть штифт ^ 10 и сделана надпись «Нос» и нанесена стрелка. Сальник 6 имеет набивку 7, есть гайка 5 и шайба 8.

Клинкет динамический служит для установки трубки приема давления. Он состоит из корпуса 7, верхней трубы ^ 5 и флан­ца 9 с направляющей трубой 10, в которой имеются пазы 14 для правильной установки трубки приема давления. Клинкет перекрыва­ется с помощью заслонки 6, винта 1 и маховика 13. Для создания герметичности служит сальник 3, навинчивающийся на крышку 4. Сальниковая набивка 2 уплотняется втулкой 12 с гайкой 11, а флан­цем 9 клинкет крепится в шахте лага к днищу судна к специаль­ному наварышу.

^ Крановый распределитель с воздухособирателями предназначен для переключения гидравлических магистралей лага в положения «Рабочее» (при котором динамическая и статическая полости сильфона соединяются с двухканальной трубкой приема давления), «Нулевое» (в обе полости сильфона подается только статическое давление, если судно не имеет хода, или одинаковое давление на ходу судна при открытом уравнительном кране 4),




Крановый распределитель с воздухособирателями:

а—внешний вид: б—схема устройства; а—схема положения кранов; /, 2, 3 4 5—краны, 6 и 7 — воздухособиратели

а также в положение «Продувка» (положение, позволяющее про­мыть гидравлическую систему статическим давлением на стоянке или динамическим — на ходу судна).

Воздухособиратели ^ 6 и 7 служат для сбора пузырьков воздуха, попадающих с забортной водой в приемную трубку. Они удаляют­ся из гидравлической системы через краны 1 и 2.

l Центральный прибор Служит для измерения гидродинамического давления воды в сильфоне, создаваемого дви­жением судна, и преобразования его в показания скорости и прой­денного судном расстояния. Прибор состоит из: коробки выводов l; сильфонного аппарата 4 (сильфона); узла скорости 3; узла прой­денного расстояния 2.

Центральный прибор закрывается крышкой, в которой выреза­ны окна для наблюдения за шкалой скорости, за счетчиком прой­денного расстояния, за работой сигнального диска электродвига­теля пройденного расстояния, за работой часового механизма. Ко­робка выводов предназначена для подключения пи­тания электроэлементов центрального прибора и периферийных при­боров. Кабели в коробку выводов вводятся через сальники. •

^ Сильфонный аппарат является чувствительным эле­ментом лага и служит для преобразования гидродинамического давления в механическое усилие, приводящее в действие компен­сационную систему лага, вырабатывающую значение скорости суд­на в узлах. Сильфонный аппарат крепится к нижней части корпуса центрального прибора. Внутри корпуса 9 сильфонного аппарата, закрытого крышкой 10, размещены три сильфона — большой, верх­ний 6 малый 8 и нижний 4. Во втулку 5 заделан конический упор 2, на который упирается шток 11, поджимаемый гайкой 7 при по­мощи пружины. Статическая и динамическая полости сильфонного аппарата через штуцера 13 и 15 соединяются трубопроводами че­рез крановый распределитель с трубкой приема давления.




Сильфонный аппарат

Воздушные пузырьки, которые попадают в сильфон во время работы лага, удаляются через сливные краны 12 и 14. Вода из сильфонного аппарата удаляется также при постановке судна на ремонт или зимний отстой. При засорении сильфона надо произ­вести продувку его с помощью кранов 3 и l. •

^ Узел пройденного расстояния предназначен для вы­работки пройденного судном пути за счет перемножения мгновен­ного значения текущей скорости на время, осуществляемого с по­мощью фрикционного механизма: электродвигатель 5 получает питание при включении лага и вращает с постоянной угловой ско­ростью (стабилизируемой часовым регулятором /) конус 9, обра­зующая которого рассчитана пропорционально скорости судна в узлах.

Если судно не имеет хода, фрикционный ролик 6 находится в вершине конуса и не соприкасается с ним. Когда судно дает ход, электродвигатель скорости через кинематическую передачу враща­ет ходовой винт 7 и перемещает каретку 8 с роликом 6 по образу­ющей конуса 9,



Кинематическая схема узла пройденного расстояния

устанавливает его на определенном удалении от вершины. Фрикционный ролик начнет вращать через шестеренча­тую передачу и трубку 4 счетчик пройденного расстояния 2 и ро­тор сельсина-датчика 3 пройденного расстояния. Счетчик пройден­ного расстояния десятичный, барабанного типа. Точность отсчета— 0,01 мили.

. Периферийные приборы. Станция лага предназначена для подачи электропитания на электродвигатели скорости и вре­мени, сельсины-датчики скорости и пройденного расстояния, а так­же на сигнальные лампы и подсветку шкал в центральном приборе и на сельсины-приемники периферийных приборов. Разветвительная коробка с предохранителями служит для подключения репите­ров скорости и пройденного расстояния и защиты электросхемы от перегрузов. В репитерах скорости и пройденного расстояния уста­новлены сельсины типа БС-404, причем сельсины-приемники ско­рости в приборах 1Б и 5Д имеют ту особенность, что разворачива­ют шкалу от 0 до 25 уз менее чем за один оборот ротора и поэтому не требуют согласования с сельсинами-датчиками скорости.


^ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛАГА МГЛ-25

Приготовление лага к пуску начинают за 1 ч до выхода судна в рейс. Оно заключается в проверке гидравлической системы, элек­трической схемы, а также компенсационной системы и часового регулятора. ,

^ Проверка гидравлической системы

1 Установить краны кранового распределителя в «Нулевое» по­ложение по схеме положения кранов.

2. Открыть вентиль клинкета, опустить трубку приема давления на 450 мм под днище судна и поджать сальник клинкета при нали­чии течи через него.

3. Открыть сливные краны (/ и 2) кранового распределителя и убедиться, что из сливных трубок течет вода. Если магистрали засорены, — прочистить их.

4. Закрыть сливные краны кранового распределителя. Устано­вить краны в положение «Рабочее».

5. Удалить воздух из сильфона, для чего открыть сливные кра­ны статической и динамической полостей сильфона.

6. Закрыть сливные краны и установить краны кранового рас­пределителя в положение «Нулевое». Поднять трубку приема дав­ления и закрыть вентиль клинкета.

^ Проверка электрической схемы

l. Включить на станции питания лага пакетные переключате­ли «Двигатели» и «Репитеры» и проверить напряжение по вольт­метру, которое должно быть 110±5 В.

2 Проверить работу двигателя скорости, отклонив рукой ры­чаг компенсационной системы лага влево.

3. Проверить работу часового регулятора по вращению диска относительно неподвижной риски в течение 10 мин. Количество обо­ротов диска должно быть 160.

Проверка работы компенсационной системы

1. Установить поверочный рычаг на шарнир главного рычага, поставив поверочный груз сначала в положение «l», а затем в по­ложение «2», и снять показания скорости, сравнив их с данными в формуляре. Расхождения не должны превышать 0,25 уз.

2. Снять рычаг и груз. Выключить лаг.

Пуск лага

1. Установить краны кранового распределителя в положение «Рабочее».

2. Поставить пакетные переключатели «Репитеры», а затем «Двигатели» на станции питания лага в положение «Включено», проверить напряжение по вольтметру.

3. Открыть клинкет и опустить трубку приема давления в ра­бочее положение на 450 мм под днище судна.

4. Удалить воздух из кранового распределителя и сильфона с помощью сливных кранов.

5. Поставить стрелки часового регулятора по судовому времени.

6. Сличить показания репитеров с центральным прибором и записать время пуска лага.

7. Во время работы лага, при состоянии моря до трех баллов, не реже одного раза в 4 ч удалить пузырьки воздуха из кранового распределителя и сильфона, а при состоянии моря свыше трех баллов — каждый час.

Остановка лага

1. Поставить краны кранового распределителя в положение «Нулевое».

2. Поднять двухканальную трубку приема давления и закрыть вентиль динамического клинкета.

3. После прихода стрелки указателя на нуль пакетный пере­ключатель «Двигатели» и «Репитеры» поставить в положение «Вы­ключено».

4. При остановках лага на длительный период необходимо уда­лять воду из гидравлической системы и сильфона.


4.Гидроакустический метод измерения глубин. Магнитно-стрикционный эффект.


^ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИН

Принцип метода. Эхолоты предназначены для измерения глубин с помощью звуковой (акустической) энергии.

Гидроакустические методы измерения глубин основаны на том, что при распространении ультразвуковых волн в воде происходит отражение их от границы раздела двух неоднородных в акустическом отношении сред (воды и грунта) и что для прохожде­ния прямой и отраженной волн через толщу воды требуется время, пропорциональное пути, ими проходимому.

Если в днище судна установить излучатель акустической энергии И и приемник П эхосигнала с базой L (расстояние между центрами вибраторов), то путь s, проходимый ультразвуко­вой волной от излучателя и обратно к приемнику, определится вы­ражением

s=ct,

где с—скорость распространения ультразвука в воде (с=1500 м/с);

t — время прохождения ультразвука в воде от излучателя до грунта и об­ратно к приемнику.

Измеряемая глубина Н от уровня установки вибраторов опреде­лится из выражения



Так как на больших глубинах H>>L, то величиной (L/2)2 мож­но пренебречь и тогда

H=ct/2.

А
кустические колебания. Природа звуковых и ультра­звуковых колебаний одинакова. Они представляют сбой механиче­ские колебания частиц среды, обладающей определенной упру­гостью (воздух, вода, металлы). Ультразвуковые колебания отлича­ются от звуковых только частотой. Принято считать ультразвуковы­ми колебаниями такие, частота которых превышает 16 кГц, и они лежат за верхним пределом слышимости че­ловеческого уха.


Ультразвуковая волна при гидроакустиче­ском методе измерения глубин

В эхолотах в качестве источников ульт­развуковых колебаний используются вибра­торы-излучатели, помещаемые в воду, ко­леблющийся пакетник которых создает в во­де продольные акустические волны, направ­ленные по нормали от источника колебаний в сторону морского или речного дна. Ско­рость ультразвуковых колебаний (УЗК) за­висит от упругих свойств среды, масса ко­торой определяет их инерционные свойства. Физические свойства забортной воды зави­сят от ее плотности, солености и темпера­туры.

Теоретически скорость распространения УЗК в воде определяет­ся по формуле



где К — коэффициент сжимаемости (изменение единицы объема воды, отнесен­ное к единице изменения давления), который уменьшается с увеличе­нием температуры, солености воды и гидростатического давления;

ρ — плотность забортной воды.

Отражение и проникновение ультразвуковых колебаний при пе­реходе из одной среды в другую зависит от удельного акустического сопротивления (рс) этих сред. Если граничащие среды имеют оди­наковые удельные акустические сопротивления

ρ 1C1= ρ 2С2,

то акустическая энергия целиком переходит во вторую среду, т. е, отражение отсутствует. Если ρ 1C1>> ρ 2С2 то вся акустическая энергия, попадающая на границу раздела двух сред, целиком отразится от этой границы и полностью остается в первой среде. Так, например, удельное акустическое сопротивление воды в 3500 раз превышает удельное акустическое сопротивление воздуха. Это означает, что акустическая энергия из воды в воздух или наоборот не проходит и полностью отражается от границы раздела этих сред.

Современные способы получения ультразвука, применяемые в навигационных эхолотах, основаны на принципах магнитострикционного и пьезоэлектрического эффектов.


. Схемы к объяснению пря­мого (а) и обратного (б) пьезоэлек­трического эффекта


Магнитострикционный эффект. Заключается в том, что некоторые ферромагнитные материалы (кобальт, никель и их сплавы) обладают характерным свойством: если стержень из тако­го материала мгновенно намагнитить так, чтобы магнитные сило­вые линии были направлены вдоль него, то длина его либо увели­чится, либо уменьшится на некоторую незначительную величину (примерно на одну миллионную часть от своей первоначальной длины). После прекращения намагничивания изменение размеров стержня происходит за счет сил собственной упругости. Намагни­чивание стержня достигается пропусканием через обмотку, намотаннную на него, переменного или пульсирующего тока. При этом стержень будет совершать периодические колебания (сжатие и рас­тяжение). Это явление называется прямым магнитострикционным эффектом, особенностью которого является то, что знак деформа­ции (сжатие или растяжение) не зависит от направления поля, на­магничивающего материал, а определяется только физическими и химическими свойствами ферромагнитного материала (способом его обработки и температуры). Прямой Магнитострикционный эф­фект используется в вибраторах излучателях некоторых типов эхо­лотов. Магнитострикционный эффект обратим.

Обратным магнитострикционным эффектом называется явление изменения степени намагничивания ферромагнитного мате­риала под воздействием на него механических усилий. Если на предварительно намагниченный стержень падает акустическая волна, то под действием перемен­ного акустического давления бу­дет изменяться степень намагни­чивания стержня, а при наличии на стержне обмотки переменное

магнитное поле наведет в ней переменную э.д.с., преобразуя таким образом акустическую энергию в электрическую. Вибраторы коле­бательная система которых (пакетники) предварительно намагни­чена, называются поляризованными. На обратном магнитострикционном эффекте построена работа вибраторов-приемников эхолотов.

Магнитострикционные вибраторы находят широкое применение в эхолотах вследствие их большой прочности, надежности в рабо­те и простоты конструкции.

Пьезоэлектрический эффект. Некоторые кристаллы (кварц, титанат бария и др.) при воздействии на них механиче­ского напряжения (сжатия) образуют электрическое поле и на их поверхности появляются электрические заряды. Такие кристаллы называют пьезоэлектриками. Если из таких кристаллов вырезать пластинку и поместить ее между двумя электродами, а затем сжи­мать, то на электродах появятся электрические заряды. Если плас­тинку подвергнуть растяжению, то заряды на электродах изменят свою полярность.

Явление образования электрических зарядов на поверхности кристаллической пластины при ее деформации называется пря­мым пьезоэлектрическим эффектом. Если к такой же кристаллической пластине подключить источник элек­трического напряжения, то при замыкании цепи пластина дефор­мируется, изменяя свои линейные размеры. Деформация будет тем больше, чем больше будет приложенное напряжение. При измене­нии полярности подаваемого напряжения изменяется и знак де­формации, т. е. вместо сжатия пластинка будет растягиваться. Та­кое явление принято называть обратным пьезоэлектрическим эф­фектом .

В настоящее время пьезоэлектрические вибраторы изготовля­ют из титаната бария. Они представляют собой кристаллическую керамику, получаемую обжигом смеси карбоната бария и двуоки­си титана при температуре 1400°С.

Достоинством титаната бария является его большая прочность (по сравнению с естественными кристаллами), нерастворяемость в морской воде, малое внутреннее сопротивление и простота в из­готовлении, а также возможность изготовлять пластины необходи­мой формы и размеров.


5.Эхолот НЭЛ-10. Технические данные, комплект, схема, принцип работы. Эксплуатация.

Эхо­лот предназначен для измерения глубин от 1 до 2000 м, может ус­танавливаться на крупнотоннажных морских и речных судах.

В комплект эхолота входят: вибраторы — излучатель и приемник (прибор l); самописец—прибор 4; указатель глубин—прибор 4А;. цифровой указатель глубин (ЦУГ)—прибор 16А; цифровые таб­ло—прибор II (2 шт.); блок питания и управления с электронной частью—прибор 16; сигнальный ревун—прибор РВП; кабельные коробки—прибор 13; отчетная техническая документация.

Самописец и указатель работают раздельно, причем цифро­вые указатели могут работать как с самописцем, так и с указа­телем.

Поддиапазоны измеряемых глубин: по прибору 4—1—100 м; 15—300 м; 50—1000 м; 50—2000 м; по прибору 4А—1—100 м и 50—1000 м; по цифровому указателю l—300 м и 50—1000 м.

Предельные инструментальные погрешности (при вероятности 95%): на глубинах 1—10 м—±0,3 м; на глубинах 10—40 м— ±0,4 м; на глубинах свыше 40 м по прибору 4 и ЦУГу— ±1% от измеряемой глубины, по прибору 4А на глубинах от 40 до 100 м — d= l % от измеряемой глубины, на глубинах от 100 до 200 м — ±2%. п на глубинах от 200 до 1000 м—4=1,5% от измеряемой глу­бины.

Расчетная скорость распространения ультразвука в воде при­нята равной 1500 м/с. Эхолот может работать при скоростях судна до 25—30 уз, бортовой качки—до 10°, килевой—до 3°. Эхолот дает нормальные показания при питании от сети переменного тока (напряжением 127 В, частотой 50 Гц) и изменении напряжения от номинала на ±10% и частоты—±5%. Эхолот рассчитан на работу при температуре окружающей среды от 0° до 4-50° С. Скорость про­тяжки бумаги в приборе 4 составляет: на поддиапазоне 1—100 м— 40 мм/мин; 15—300 м — 13 мм/мин; 50—1000 м —4 мм/мин; на поддиапазоне 50—2000 м—2 мм/мин.

Эхолот снабжен блоком сигнализации прохождения заданной глубины в диапазоне от 5 до 50 м. Инструментальные погрешности срабатывания блока сигнализации: при установке на шкале от 5 до


Структурная схема эхо­лота НЭЛ-10:

/—самописец; 3— указатель; 3 — блок сигнализации глубины; 4 — цифровой указатель глубины; Д — генератор им­пульсов; 6 — усилитель; 7 — вибратор-излучатель; S — вибратор-приемник

1 0м—±1 м; на шкале от 11 до 30м—±1,5м; на шкале от 30 до 50м—±5% от установленной глу­бины. Вибраторы эхолота—пьезо­электрические, устанавливаются без прорези днища судна, поэтому за­мена их может производиться 'без постановки судна в док. Эхолот рас­считан на непрерывную работу до 48 ч (24 ч—с самописца и 24 ч—с указателем). Время готовности эхо­лота—3 мин, потребляемая мощ­ность от сети переменного тока— не более 3000 В-А. Масса комплек­та около 30 кг.

Принцип работы. Принцип работы эхолота основан на измере­нии промежутка времени от момента излучения ультразвукового импуль­са до момента его приема после от­ражения от дна.

Глубина, определямая эхолотом, соответствует скорости рас­пространения ультразвука в воде по времени. Измеряемая глу­бина

^ Н=сt/2,

где с—скорость распространения ультразвука в воде;

t— время прохождения ультразвука от вибратора-излучателя до дна и об­ратно к вибратору-приемнику

Структурная схема эхолота изображена на рис. В вибраторе-излучателе ^ 7, работающем по принципу обратного пьезоэлектрического эффекта, электрические колебания высокой частоты, формируемые генератором 5, преобразуются в механиче­ские колебания пакетника вибратора, передающиеся водной среде. Отраженный от грунта эхо-сигнал возвращается к вибратору-при­емнику 8, в котором из-за прямого пьезоэлектрического эффекта преобразуется в электрический сигнал и поступает в усилитель 6, а. затем в самописец 1 или в указатель 2 и в цифровой указатель 4. В самописце и в указателе механическая развертка времени. В са­мописце используется бесконечная лента с контактным пером за­писи глубин, а в указателе—вращающаяся планка с неоновой лампой. Интервал времени, соответствующий измеряемой глубине, определяется перемещением развертывающего элемента от момента излучения посылки до прихода отраженного сигнала от дна. В мо­мент посылки ультразвукового импульса записывающее перо в са­мописце (при работе указателя—неоновая лампа) проходит «Нуль шкалы».

В цифровом указателе глубины (ЦУГ) используется принцип электронной развертки времени в виде определенного числа импульсов, пропорциональных временному интервалу между посы­лочным импульсом и эхо-сигналом. Счетная система преобразует число-импульсный код в информацию о глубине, высвечиваемую в цифровом изображении на выносных индикаторах — табло — в мет­рах. В эхолоте при работе указателя с неоновой лампой предусмот­рена автоматическая звуковая и световая сигнализации о прохож­дении района заданных глубин.

Устройство приборов комплекта. Самописец—при­бор 4 (рис. 169) служит для автоматической записи рельефа дна и управления работой эхолота. В его литом корпусе размещены ме­ханические и электронные устройства, а на внешней панели — орга­ны управления эхолотом. Включение прибора осуществляется пере­ключателем «Выкл.—готов—работа», при этом загораются лам­почки подсветки шкалы и эхограммы, яркость которых регулируется ручкой «Подсветка». Установка поддиапазона делается с помощью переключателя «Диапазоны», причем только при включенном дви­гателе лентопротяжного механизма. Для фиксации на эхограмме места записываемого рельефа на панели управления имеется кноп­ка «Оперативная отметка». При измерении малых глубин (10— 15 м) переключатель «Нуль—Выкл.» необходимо поставить в по­ложение «Выкл.».

Регулировка коэффициента усиления осуществляется рукояткой «Усиление», имеющей 11 фиксированных положений. Внутри кор­пуса самописца на откидной плате размещены механизм развертки и механизм протяжки электротермической бумаги, приводимые в движение электродвигателем СЛ-360ТВ. Движение пера и бумажной ленты взаимно перпендикулярно, и запись рельефа дна осуще­ствляется в прямоугольных координатах. На плате имеется меха­низм регулировки скорости вращения электродвигателя, фиксацию которого обеспечивает цанговый зажим. Для проведения регулиров­ки под электродвигателем размещен выключатель «Привод— Вкл.— Выкл.», который в рабочем состоянии должен стоять в поло­жении «Вкл.». Проверка оборотов электродвигателя осуществляет­ся по вспышкам неоновой лампы (60 вспышек за б0±0,3 с) после постановки переключателя «Контроль оборотов» в положение «Вкл.». Под платой размещен блок посылок, осуществляющий формирование посылочных импульсов, а также ключевая схема, обес­печивающая прожиг бумаги.

Указатель—прибор 4А (рис. 170) служит для управления ра­ботой эхолота и визуальной индикации глубин. Механические и электронные устройства прибора размещены в литом корпусе с от­кидной крышкой, на внешней стороне которой установлены органы управления (включение работы прибора, переключатель поддиапазонов, регулятор освещенности шкал, регулятор коэффициента усиления, переключатель гашения «Нуля», переключатель установ­ки заданной глубины и сигнальной лампы — «Заданная глубина» и неоновой лампы — «Контроль оборотов» электродвигателя.

^ Блок питания и управления с электронной частью—прибор 16 (рис. 171) выполнен в виде стойки, в которой размещены блоки БК-1 и БК-2, объединяющие электронную часть эхолота, в нижней части его размещен ЗИП-1. На передней панели прибора 16 раз­мещены: сетевой выключатель, лампа контроля «Сеть», два сете­вых предохранителя, переключатель «Контроль напряжений» и мил­лиамперметр. В блоке коррекции БК-1 размещены: усилитель мощ­ности, служащий для усиления радиоимпульсов, возбуждающих акустическую систему вибратора-излучателя, схема контроля рабо­ты эхолота, источники питания, рассчитанные на напряжение су­довой сети (127/220 В, 50 Гц), обеспечивающие выдачу следу­ющих напряжений: для накала ламп — 6,3 В; для цепей смещения — 12,6 В на полупроводниковые схемы с последующим выпрямлени­ем в блоке коррекции (БК-2); для питания анодно-экранных цепей генератора (+500 В и +1500 В). Для безопасной работы при об­служивании и настройке генератора в БК-1 имеется блокировочное устройство, выполненное в виде кассеты.

Блок коррекции БК-2 является комбинированным блоком, в ко­торый входят: 5 источников питания, термореле—^ Р1, реле подго­товки цепей режима «Работ» — Р2, реле переключения приборов с указателем или самописцем — РЗ, усилители эхо-сигнала (УС-1 и УС-2}, задающий генератор, предназначенный для выработки им­пульса, заполненного рабочей частотой и длительностью, соответст­вующего определенному поддиапазону, который затем поступает в усилитель мощности БК-1. На передней панели БК-2 размещены 4 предохранителя, а в нижней части панели—монтажные платы.

Прибор lвибраторы (излучатель и приемник) одинаковы по конструкции и отличаются только режимом работы, состоят из четырех частей: блока пьезоэлементов, крышки, кабельного ввода и патрубка. Блок пьезоэлементов представляет собой латунную мем­брану с наклеенными электропроводящим клеем .пьезокерамически-ми призмами. Мембрана привулканизирована для акустической развязки к обойме, по окружному контуру которой имеется резина для акустической развязки от корпуса судна. Последняя одновре­менно выполняет роль герметизирующей манжеты. Приборы 13— кабельные коробки служат для соединения вибраторов с прибо­ром 16.

Прибор 16А (рис. 172, о) и прибор 11 (рис. 172, 6} образуют цифровой указатель глубин (ЦУГ), предназначенный для преобра­зования показаний глубины в цифровую десятичную систему от­счета, высвечиваемую на табло. ЦУГ представляет собой преобра­зователь «Время—Цифра» в виде пропорционального числа им­пульсов, соответствующих определенной глубине в метрах. В со­став ЦУГа входят: блок управления, счетчик, дешифратор, цифро­вые табло, источники питания.

^ Эксплуатация эхолота. Категорически запрещается:

включать самописец при отсутствии бумаги; переключать указатель iia самописец и обратно при неработающих электродвигателях; за­менять детали, отсутствующие в ЗИПе; разбирать и собирать при­боры в учебных целях.

Подготовка эхолота к пуску:

l. Убедиться, что орга­ны управления прибором находятся: рубильник фильтра в поло­жении «Выключено»; выключатели питания приборов 4 и 4А—в положении «Выключено»; сетевой выключатель прибора 16—в по­ложении «Включено»; переключатель «Мельче—Выкл.—Глубже» прибора 4А—в положении «Выключено»; регуляторы «Усиление» в приборах 4 и 4А—в положении «О»; переключатель «Нуль—Вы­ключено» и «Контроль оборотов» тех же приборов—в положении «Выключено», а переключатели «Вкл.—Выкл.» двигателей прибо­ров 4 и 4А—в положении «Вкл.»; выключатель питания прибора 16А—в положении «Выключено».

2. Проверить легкость хода вращающихся частей от электродви­гателей, состояние коллекторов двигателей и контактов АЦР.

3. Произвести пробный пуск эхолота.

4. Через 5 мин после пуска произвести контроль основных на­пряжений с помощью переключателя «Контроль напряжений» и миллиамперметра прибора 16. При любых положениях переключа­теля стрелка измерительного прибора должна находиться в секто­ре 0,7—0,8.

5. Проверить работу блоков с помощью лампочки «Контроль работы» прибора 16. Лампочка должна вспыхивать с частотой по­сылки во всех положениях переключателя.

6. Проверить правильность установки нулей приборов 4 и 4А относительно шкал и при необходимости сделать регулировку:

в приборе 4 переместить шкалу так, чтобы деление 98,5 совпало с нижним концом траверсы, и потенциометром (под платой) нуле­вую линию выставить до нуля шкалы (эту операцию повторить на .всех диапазонах с помощью потенциометров);

в приборе 4А для регулировки нуля выключить прибор, открыть крышку, ослабить винт, расположенный на запускающем устройст­ве стометрового диапазона, и сместить его в прорезях вправо и вле­во (таким же образом регулировка производится и на втором диа­пазоне).

7. Отрегулировать качество записи условной отметки в приборе 4 выставлением перьев в горизонтальном положении, для чего пере­ключатель диапазонов поставить в нейтральное положение, а вы­ключатель питания — в положение «Готов» и, проворачивая вруч­ную ремень, подводить перья одно за другим к ламели и выставить их так, чтобы пишущие концы проходили по одной горизонтали, проведенной от ламели.

8. Нажать кнопку «Оперативная отметка» в самописце и, если "не рисуется сплошная линия, произвести регулировку перьев, для чего отключить двигатель и, протягивая бумагу вручную, провести каким-либо одним пером вертикальную линию, а затем, установив переключатель диапазонов в нейтральное положение, выставить ос­тальные перья по этой линии.

9. Произвести проверку оборотов двигателей приборов 4 и 4А:

в приборе 4—по вспышкам сигнальной лампы (60 вспышек за •60+0,3 с); в приборе 4А—по вспышкам неоновой лампы на нулевой отметке в диапазоне 50—1000 м (45 вспышек за 60+0,3 с). При необходимости отрегулировать обороты с помощью АЦР в приборах 4 и 4А.

10. Для регулировки натяжения ремня в самописце приослабить стопорный винт (справа от ведомого шкива) и, вращая расположен­ный рядом регулировочный винт, добиться, чтобы прогиб ремня был в пределах 7—10 мм. В случае необходимости ремень следует за­менить.

11. Проверить сигнальное устройство выхода на заданную глу­бину, для чего переключатель «Мельче—Выкл.—Глубже» устано­вить в положение «Мельче» или «Глубже», а ручку потенциометра «Сигнал глубины»—в положение, соответствующее большей или меньшей глубине, чем глубина под килем. При этом должно сра­

ботать сигнальное устройство, которое через 1—2 с автоматически отключается. Устранение неисправности сигнального устройства ведется базовым специалистом.

Для пуска эхолота нужно:

установить пакетник фильтра в положение «Вкл.»;

установить переключатель рода работ в приборе 4 или 4А в по­ложение «Готов», а затем через 1—1,5 мин — в положение «Работа»;

установить переключатель «Питание» прибора 16А в положение

«Вкл.».

для остановки эхолота переключатели рода работ (приборы 4

я 4А), «Питание» прибора 16А и фильтра последовательно уста­новить в положение «Выкл.».


6. Авторулевой «Печора-1». Технические данные, принцип работы, схема управления курсом судна, комплекс авторулевого. Включение и обслуживание.

Авторулевой «Печора-1» устанавливается на судах для управ­ления секторными рулевыми машинами с электроприводом, рабо­тающим по схеме «Г—Д» (генератор—двигатель) или с гидравли­ческим приводом.

Авторулевой является частью комплекса управления курсом суд­на, состоящего из гирокомпаса (ГК), авторулевого (АР), рулевой машины (РМ) и руля, и позволяет автоматически удерживать суд­но на заданном курсе при любой погоде и скорости хода от 6 уз и выше, а также выполнять маневрирование при прохождении в уз-

костях и швартовке.

Виды управления: простое (дистанционное), следящее, автомат, циркуляция (изменение курса судна с заданной угловой скоростью). 'Принцип работы авторулевого основан на использовании гиро­компаса в качестве датчика, который при отклонении судна от за­данного курса выдает в схему авторулевого сигнальное напряжение определенной фазы. Оно после усиления и преобразования подается на систему генератор—двигатель, механически связанную через рулевой привод с баллерами рулей, при перекладке которых на оп­ределенный борт судно возвращается на заданный курс. Схема уп­равления курсом судна представлена на рис., где: (р—угол



Схема управления курсом судна




Упрощенная схема работы авторулевого «Печора-1»

рыскания судна; р—угол перекладки руля; ^ ГК.—гирокомпас; ПУ— пульт управления; СЭ—станция электроэлементов; Г—генератор;

Д—электродвигатель; РД—рулевой датчик; РМ—рулевая маши­на; Б—баллер руля.

Работа авторулевого в различных режимах. Упрощенная схема работы авторулевого «Печора-1» для секторных рулевых машин дана на рис. 174.

Включение авторулевого в режим работы «Простой» осущест­вляется с помощью переключателя «виды работ»—В1. В этом слу­чае при нажатии педали «Лево» («Право») замыкаются контакты соответствующего микровыключателя и напряжение от силового трансформатора подается на вход фазочувствигельного выпрями­теля (ФЧВ) тиристорного усилителя, с которого сигнал определен­ного значения и полярности поступает на обмотку возбуждения ге­нератора системы генератор—двигатель (Г—Д). Исполнительный двигатель при получении управляющего сигнала определенного значения и полярности проводит перекладку руля до тех пор, пока нажата педаль либо пока он не достигнет электрических ограничи­телей. Для возврата руля в диаметральную плоскость (ДП) необ­ходимо нажать другую педаль и в момент подхода руля к диамет­ральной плоскости отпустить ее.

Для перехода на управление «Следящее» переключатель видов. управления необходимо установить в положение «Следящий». Те­перь при повороте рукоятки управления на заданный угол повора­чиваются связанные с ней кинематически оотооы заяяюшнх гр-лк^и-

нов Мб {М8), с которых на вход усилителя У1 подается напряже­ние, пропорциональное углу поворота рукоятки управления. С вы­хода усилителя напряжение определенной фазы поступает на об­мотку возбуждения генератора системы Г—Д и исполнительный двигатель осуществляет перекладку руля на соответствующий борт. При этом рулевой датчик, механически связанный с баллерами рулей, будет разворачивать ротор сельсина датчика обратной свя­зи (СС2), с которого на вход усилителя будет подаваться сигнал в противофазе с напряжением задающего сельсина Мб (или М8}. Исполнительный двигатель будет перекладывать руль до тех пор, пока напряжение от- задающего сельсина Мб (или М8) не будет скомпенсировано напряжением обратной связи. При возвращении рукоятки в «Нуль», руль возвратится в диаметральную плоскость.

Для осуществления вида управления «Автомат» переключатель видов управления надо установить в положение «Автомат». При этом загорится сигнальная лампа «Автомат» и принимающий сель­син курса М7 подключится к датчику гирокомпаса. Если судно идет заданным курсом, то подвижной индекс совмещен с неподвижным, роторы задающих курсовых сельсинов МЗ (или М2) находятся в нулевом положении, напряжение на выходе усилителя равно нулю и руль находится в диаметральной плоскости судна. Отклонение судна от заданного курса будет воспринято гирокомпасом, который через сельсин-датчик развернет роторы сельсинов, принимающих курс. При этом сельсин Ml развернет шкалы грубого и точного от­счетов на верхней панели пульта, а сельсин М7 через дифференци­ал развернет роторы задающих сельсинов курса МЗ (или М2) и свя­занный с ними подвижной индекс. Переменное напряжение с дат­чика курса, суммируясь с сигналом, пропорциональным скорости изменения курса (который вырабатывается блоком коррекции), поступает на вход усилителя, а затем на обмотку возбуждения гене­ратора системы Г—Д, электродвигатель которой осуществляет пе­рекладку руля в зависимости от фазы и значения управляющего сигнала в соответствующую сторону, и судно возвращается на за­данный курс. Значение угла перекладки руля



где КОС—коэффициент обратной связи;

— угол изменения курса;

Kiкоэффициент при производной обратной связи;

’ — производная от угла изменения курса.

Для различных условий плавания и в зависимости от гидроди­намических свойств судна при одном и том же значении угла рыс­кания требуется различное значение угла перекладки руля, чтобы возвратить судно на заданный курс. Отношение значения измене­ния угла курса к значению угла перекладки руля называется коэф­фициентом обратной связи (КОС), характеризующим степень эф­фективности руля:



Изменение значения КОС осуществляется путем подачи различ­ного напряжения возбуждения на сельсин-датчик положения руля в приборе РД, где предусмотрено 11 значений КОС: 0,2; 0,3; 0,4; 0,5, 0,6; 0,7; 1,0; 1,2; 1,5; 1,8 и 2,0.

В целях улучшения устойчивости удержания судна на заданном курсе в схему управления вводится сигнал, пропорциональный скорости изменения курса, вырабатываемой блоком коррекции, зна­чение выходного напряжения которого устанавливается потенцио­метром регулировки с диапазоном изменения сигнала от «Нуля» до «Единицы» и должно быть таким, чтобы судно при данных услови­ях плавания, скорости хода и загрузке удерживалось на курсе с максимальной точностью.

Для осуществления вида управления «Циркуляция» переключа­тель видов управления нужно перевести в положение «Автомат», повернуть рукоятку управления вправо или влево на определенный угол и оставить ее в этом положении с помощью специальной фик­сирующей рукоятки. Одновременно с поворотом рукоятки управле­ния развернутся кинематически связанные с ней роторы сельсинов Мб (или М.8}, выполняющие в этом режиме роль датчиков, выда­ющих сигнал через выпрямитель на якорь электродвигателя М5 (СЛ-121). Последний со скоростью, пропорциональной углу пово­рота рукоятки управления, начнет через дифференциал разворачи­вать сельсин курса МЗ (или М2}, который выдаст сигнал переклад­ки руля через усилительный тракт на систему Г—Д, и руль начнет перекладываться на соответствующий борт. При этом сельсин М7, связанный с гирокомпасом, начнет через тот же дифференциал раз­ворачивать сельсин МЗ (или М2) в обратную сторону. После того как скорость отработки будет равна заданной, подвижной индекс на пульте будет отклонен от непо­движного на некоторый угол и руль остановится заложенным на соответ­ствующий борт.

При переходе на вид управления «Следящий» или «Простой» осуще­ствляется возврат сельсина МЗ (или М2} в нулевое положение, если он в этот момент находится в развернутом положении. Это прово­дится с помощью контактов КП-2, которые до тех пор оставляют элек­тродвигатель М5 под напряжением, пока сельсин МЗ (или М2} не вер­нется в нулевое положение и не раз­вернет контакты КП-2.

Комплект авторулевого. Устройство приборов. В комплект входят: пульт управления ПУ (рис. 175)—основной прибор авторуле­вого, с которого ведется управление судном в различных режимах работы;

станция электроэлементов СЭ—вспомогательный прибор, пред­назначенный для размещения в нем электроэлементов и для удоб­ства разводки кабельных линий;

рулевой датчик РД—предназначен для выработки сигналов об­ратной связи и указания положения руля. Устанавливается на ру­левой машине и связан с баллерами рулей тягой.

Пульт управления ПУ выполнен в виде автономного поста уп­равления. Корпус прибора литой, водозащищенного исполнения, устанавливается в рубке и крепится к палубе четырьмя болтами. ПУ имеет три крышки: верхнюю, среднюю и нижнюю. Верхняя и средняя крышки поворачиваются на петлях, причем верхняя крыш­ка может фиксироваться в откинутом положении; в средней крыш­ке имеется доступ к предохранителям. На верхней крышке ПУ рас­положены: окно для шкал репитера гирокомпаса и положения пера руля, гнездо для согласования шкал курса, закрытое специальной крышкой, рукоятка переключателя видов управления, педали про­стого управления, ручка переключателя КОС, ручка потенциометра регулировки сигнала производной, окна сигнальных ламп видов управления. На внутренней стороне верхней крышки расположены:

два трансформатора КОС, плата с выпрямительными мостиками, переключатель видов управления на три положения (состоящий из трех отдельных переключателей, кинематически связанных между собой), переключатель КОС, микровыключатели простого управ­ления. На лицевой стороне корпуса ПУ между верхней и средней крышками размещены: рукоятка управления перекладкой руля при видах работы «Следящий» и «Циркуляция», ручка переключателя чувствительности на два положения «Грубо» и «Точно», две ручки потенциометров регулировки подсветки шкал и сигнальных ламп, ручка фиксации рукоятки управления.

На средней крышке размещены: на верхней стороне—ручка пе­реключателей запуска системы генератор—двигатель, ручка пере­ключателя усилителей. В нижней части корпуса пульта располо­жены: блоки коррекции (БК-1 и БК-2), служащие для выработки сигналов производной и интеграла от угла изменения курса, усили­тели У1 и У2, платы выводов и сальники для ввода монтажных ка­белей. В верхней части корпуса пульта размещены: управляющие элементы схемы, сельсины Мб и М8, кинематически связанные с рукояткой управления и являющиеся датчиками заданного положе­ния руля при виде управления «Следящий» и датчиками сигнала циркуляции при виде управления «Циркуляция», сельсин Ml — при­нимающий курса (репитерный), сельсин М7—принимающий курса (автономный), электродвигатель М5 (СЛ-21), разворачивающий через дифференциал датчики курса М2 и МЗ в режиме «Циркуля­ция» и возвращающий в нулевое положение эти сельсины при пе­реходе на вид управления «Следящий» и «Простой».

^ Станция электроэлементов СЭ служит для размещения в пей электроэлементов и для разводки кабельных линий. Внутри СЭ размещены также контакторы, шунтирующие добавочные сопро­тивления в обмотке возбуждения исполнительного двигателя.

Рулевой датчик РД состоит из корпуса с крышкой, внутри кото­рого размещен валик с рычагом, связанный с баллером руля и сельсинами-датчиками СС-2 и СС-3. Последние вырабатывают сиг­нал отрицательной обратной связи, пропорциональный положению руля, а также сигнал истинного положения руля для рулевых ука­зателей. Внутри РД размещены электрические ограничители, мик­ровыключатели, платы выводов.

Эксплуатация авторулевого. Внутренний осмотр при­боров авторулевого можно производить только при выключенном питании. Для подготовки к работе, обслуживанию во время работы и выключению авторулевого нужно произвести нижеуказанные действия.

^ Подготовка к работе

1. Произвести внешний осмотр приборов системы.

2. Подать питание в схему рулевых указателей и убедиться в том, что разность между показаниями по шкале рулевой машины и стрелки истинного указателя положения руля не превышает 1°.

3. Переключатель видов управления на ПУ поставить в поло­жение «Простой».

4. Подать питание на авторулевой с помощью переключателя.

5. Проверить и согласовать принимающий сельсин на ПУ с ги­рокомпасом.

6. Нажать педаль «Право» («Лево») и не отпускать до останов­ки руля в положении 35°±1° «Право» («Лево»).

7. Вернуть руль в диаметральную плоскость.

8. Переключатель видов управления перевести в положение «Следящий», при этом должна загореться сигнальная лампа.

9. Поворотом рукоятки управления задать угол перекладки ру­ля «Вправо» («Влево») 30° и убедиться по показанию стрелки ука­зателя положения руля на ПУ в том, что отработка проводится с точностью в пределах ±2°. Затем «Заложить» рукоятку управления на большой угол и убедиться в обеспечении пределов перекладки 35°±10

10. Поворотом рукоятки управления вернуть руль в диамет­ральную плоскость.

11. Установить переключатель видов управления в положение «Автомат», при этом загорается сигнальная лампа «Автомат».

12. Проверить работу электрических ограничителей перекладки руля поворотом рукоятки управления вправо и влево до прекра­щения перекладки руля в пределах 35°±10.

Включение авторулевого

l. Переключатель видов управления установить в положение «Простой».

2. Переключатель усилителей поставить в рабочее положение.

3. Включить переключатель РМ-1 (РМ-2), подав питание в схе­му авторулевого.
Обслуживание во время работы

1. При следовании прямым курсом длительное время рекомен­дуется использовать вид управления «Автомат».

2. При необходимости осуществления плавных поворотов судна на курсе рекомендуется использовать вид управления «Циркуля­ция».

3. Коэффициент обратной связи (КОС) и значение сигнала про­изводной подбираются в зависимости от гидродинамических свойств судна и условий плавания такими, чтобы рыскание судна было наименьшим при минимальном числе перекладок руля.

4. В штормовую погоду в целях уменьшения износа рулевой машины переключатель чувствительности следует установить в по­ложение «Грубо» и изменением КОС постараться уменьшить на­грузку на рулевую машину уменьшением числа перекладок руля.

5. При проходе узкостей, швартовке, выходе из порта рекомен­дуется использовать вид управления «Следящий» как наиболее удобный и экономичный.

6. При наличии неисправностей в следящих системах необходи­мо перейти на вид управления «Простой».
Отключение авторулевого

1. Привести руль в нулевое положение.

2. Установить переключатель видов управления в положение «Простой».

3. Выключить питание авторулевого.





Скачать 447,44 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер447,44 Kb.
ТипКонтрольная работа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

хорошо
  1
отлично
  6
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх