2. Технические характеристики гирокомпаса.

Предельная ошибка определения азимута, ДУ, не более 00-02.2

(угл.мин., не более) 7.92

Время определения азимута, мин, не более 10

Период прецессионных колебаний ЧЭ, мин, не более 6.5

Питание гиромотора 3 400 Гц, 36 В

Ток в фазах в рабочем режиме, А, не более 0.25

в пусковом режиме, А, не более 0.6

Цена деления уровней 30 угл.сек.

Электропитание комплекта от сети объекта:

Напряжение на входе блока питания в рабочем режиме:

При выключенной схеме повышения напряжения 24,5-29,7 В

При включенной схеме повышения напряжения 22-24,5 В

Ток нагрузки в рабочем режиме не более 15 А

Ток нагрузки в пусковом режиме в течение 3с не более 30 А

Комплект гирокомпаса 1Г25-1 должен работать в любое время суток и года, в диапазоне географических широт 0÷70°, в интервале температур от -50° до +50°С и относительной влажности до 98% при температуре окружающей среды +20°С.

3. Конструкция гирокомпаса 1г-25

Упрощенная конструкция гирокомпаса показана на рис.7. Гирокомпас состоит из гироузла 2 и визирной головки 1.

Визирная головка предназначена для установки оптической оси зрительной трубы по нормали к контрольному элементу и снятия показаний по визирному каналу.

Основными частями гироузла являются ЧЭ 24, следящий корпус 14, трегер 10, привод следящей системы 6. ЧЭ подвешен на торсионе 9, верхний конец торсиона закреплен в каретке 29.

Каретка предназначена для исключения разворота верхней точки крепления торсиона и обеспечения вертикального перемещения ЧЭ вместе с торсионом при разарретировании ЧЭ. Пружина под кареткой уравновешивает вес ЧЭ и каретки. В нижней части ЧЭ помещен гиромотор 20.

Для устранения закрутки торсиона при прецессионных колебаниях ЧЭ по углу  необходимо обеспечить слежение следящего корпуса за движением ЧЭ. Для этой цели используется следящая система, которая включает оптический датчик угла 12, усилитель, двигатель с двухступенчатым редуктором. Вторая ступень редуктора состоит из червяка 5 и цилиндрического колеса 30.

Следящий корпус вращается в подшипниках 19. Двигатель следящей системы крепится на корпусе 3. Усилитель расположен в блоке управления (БУ).

Основными элементами оптического датчика угла являются два фоторезистора, включенных в мостовую схему, лампы для подсветки, зеркало, расположенное на ЧЭ, и зеркало, расположенное на следящем корпусе.

Рис.7 Принципиальная схема гирокомпаса.

1 – визирная головка; 2 – гироузел; 3 – подвижная часть гирокомпаса; 4 – 13-ти разрядный преобразователь; 5 – червяк; 6 – привод следящей системы; 9 – торсион; 10 – трегер; 11 – неподвижная часть; 12 – датчик угла; 13 – токоподвод; 14 – следящий корпус; 15 – кольцо контактное; 16, 17 – основания; 18 – маховичок; 19 – подшипники; 20 – гиромотор; 21 – редуктор; 22 – двигатель; 23 – винт; 24 – чувствительный элемент; 25 – редуктор; 26 – хомутик; 27 – колесо коническое; 28 – подшипник; 29 – каретка; 30 – колесо цилиндрическое прямозубое; 31 – лимб; 32 – зрительная труба; 33 – экран; 34 – марка; 35 – визир.

При согласованном положении ЧЭ и следящего корпуса выходной сигнал от оптического датчика равен 0, так как мостовая схема сбалансирована.

При рассогласовании ЧЭ и следящего корпуса происходит перераспределение световых потоков, поступающих на фоторезисторы. Мост разбалансируется и с диагонали моста снимается электрический сигнал, пропорциональный углу рассогласования.

Выходной сигнал датчика угла после усиления в усилителе поступает на обмотку управления двигателя. Для улучшения динамических характеристик следящей системы используется выходной сигнал тахогенератора, который с определенным коэффициентом суммируется с сигналом датчика угла. Тахогенератор находится на одном валу с двигателем. Выходной сигнал тахогенератора пропорционален скорости вращения вала двигателя.

На следящем корпусе расположены контактные кольца 15 для передачи питания и сигналов от неподвижного корпуса 11 к следящему корпусу. На гиромотор напряжение питания подается через контактные кольца в заарретированном состоянии (на рис.7 не показаны) и гибкие токоподводы 13 в разарретированном состоянии.

На следящем корпусе расположен арретирующий механизм, состоящий из двигателя 22, редуктора 21, оснований 16, 17 и двух винтов 23. Через редуктор вращение передается на винты, которые перемещают основания 16, 17 навстречу друг другу.

При встречном движении оснований происходит зажатие гирокамеры, в которую помещен гиромотор. Остановка двигателя после разарретирования и арретирования ЧЭ обеспечивается микровыключателями.

В случае выхода из строя автоматического арретирующего устройства используется маховик 18.

Наружный корпус гироузла состоит из двух частей. Неподвижная часть 11 жестко крепится на трегере 10, а верхняя, подвижная часть 3 с закрепленной на ней визирной головкой 1 может вращаться в подшипнике 28 относительно трегера.

Посредством механизма захвата, состоящего из редуктора 25 и хомутика 26, осуществляется жесткое соединение с трегером 10 либо следящего корпуса (рычаг на выходной оси редуктора устанавливается в положение «У»), либо подвижной части 3 наружного корпуса (рычаг устанавливается в положение «Г»). Редуктор состоит из конического колеса 27 и конических трибок. Когда подвижная часть наружного корпуса освобождается от трегера, двигателем следящей системы осуществляется вращение корпуса 3 вместе с визирной головкой для наведения зрительной трубы на контрольный элемент.

Визирная головка 1 представляет собой литой корпус с двумя стойками. Между стойками расположена зрительная труба 32. В левой стойке расположена проекционная система, которая передает изображение лимба 31 на призму-сетку объектива для отсчетов по визуальному каналу. Изображение делений лимба и шкала сетки рассматриваются через четырехлинзовую лупу на экране 33. В правой стойке расположен механизм стопорения и точной вертикальной наводки зрительной трубы.

Зрительная труба предназначена для привязки к контрольному элементу КЭ, т.е. для установки оптической оси трубы нормали к КЭ. Вращая вправо, влево зрительную трубу вместе с подвижной частью корпуса двигателем следящей системы, добиваются появления автоколлимационного блика (перекрестия) от КЭ в окуляре зрительной трубы. Визир 35 предназначен для грубого наведения на предметы. Для обеспечения возможности взаимного визирования с другими оптическими приборами установлена марка 34.

Помимо визуального канала в гирокомпасе имеется электрический канал для фиксации точек реверсии ЧЭ, вычисления азимута нормали к КЭ с учетом формулярной поправки и с выдачей значения азимута на табло блока преобразования информации и управления (БПИУ). На валу червяка 5 привода следящей системы установлен 13-ти разрядный преобразователь 4, сигналы с которого поступают в БПИУ. В БПИУ производится преобразование этих сигналов в двоичный код с последующим переводом в деления угломера (ДУ). 13-ти разрядный преобразователь (рис.8) состоит из 4-х кодовых секций. В каждую секцию входят блок контактов и кодовое колесо 4, на котором имеются концентрические профилированные дорожки (с выступами и впадинами).

Рис.8 Преобразователь угла.

При вращении кодового колеса контакты то приподнимаются, размыкая электрическую цепь, то опускаются, замыкая её. Таким образом происходит управление величиной электрического потенциала на выходе каждого контакта. Общее количество контактов – 13. Кодовое колесо 4 первой секции приводится во вращение непосредственно через входной валик 1, связанный через мембрану с червяком 5 привода следящей системы (рис. 7). Остальные кодовые колеса вращаются с помощью дискретных зубчатых передач. В результате вращение кодовых колес прерывистое, с остановками.

Для получения дискретной передачи на части «а» каждого кодового колеса, например 4, через 180° нарезаны 2 зуба, входящие в зацепление, с шестерней «e» промежуточного валика 2. Шестерня «b» промежуточного валика сцеплена с частью «с» следующего кодового колеса 3, имеющего полное число зубьев.

При вращении кодового колеса 4 промежуточный валик останется неподвижным до тех пор, пока зубья колеса 4 не войдут в зацепление с зубьями шестерни «e». После этого ведомое колесо 3 вместе с ведущим 4 поворачивается на один и тот же угол. Если до зацепления с валиком 2 колесо 4 повернулось на угол α₁, после зацепления повернулось ещё на угол α₂, то полный угол поворота колеса 4 равен (α₁₊ α₂), ведомого колеса 3 – α₂. Кодовое колесо 4 дает кодовую информацию об угле (α₁₊ α₂), кодовое колесо 3 дает кодовую информацию об угле α₂.

Гирокомпас устанавливается на внутреннее кольцо 5 (рис.9) установочного столика и крепится винтами 8. Внутреннее кольцо подвешено в промежуточном кольце 4. В свою очередь промежуточное кольцо подвешено в наружном кольце 1.

Рис.9 Установочный столик.

Для горизонтирования гирокомпаса внутреннее и промежуточное кольца проворачиваются вокруг своих осей 9, 12 с помощью редукторов 11 с маховичками 10. Выставку в горизонт проверяют по уровням, расположенным на подвижном корпусе гирокомпаса.

Зеркало 3 в оправе, установленное на внутреннем кольце, является контрольным элементом КЭ установочного столика.

Направляющая 2 используется для установки призмы, при помощи которой осуществляется привязка зрительной трубы к КЭ. После получения автоколлимационного изображения перекрестия (блика) от КЭ в окуляре зрительной трубы совмещают его с перекрестием трубы с помощью винтов 13, 18, расположенных на кронштейне 17. Кронштейн 17 может поворачиваться вокруг оси 15, занимая вертикальное или горизонтальное положения. В вертикальном положении кронштейны удерживаются фиксатором 14. Корпус 16 оси 15 закреплен на внутреннем кольце 5.

Кронштейны 6 и винты 7 служат для фиксации колец 4 и 5 столика при транспортировании. На кольце 1 имеются базовое отверстие «в» и паз «г», с помощью которых столик устанавливается на устройство амортизационно-фрикционное (УАФ). Ось х-х является базовой осью столика.

УАФ предназначено для амортизации гирокомпаса при движении объекта и жесткой связи с объектом при стоянке. УАФ состоит из нижнего и верхнего оснований, связанных между собой шестью амортизаторами. Между группами амортизаторов, состоящих из 2-х амортизаторов, расположены автоматические фиксирующие устройства в количестве трех.

Фиксирующее устройство состоит из штока, цапфы и привода штока, включающего редуктор и двигатель. Элементы фиксирующих устройств защищены резиновыми колпачками.

Для контроля работы УАФ на верхнем основании имеются лампы «РАБОТА» и «ТРАНСПОРТИРОВКА».

При выключенном гирокомпасе УАФ находится в транспортировочном положении: шток и цапфа разведены, верхнее и нижнее основания связаны только амортизаторами. Горит лампа «ТРАНСПОРТИРОВКА».

Когда включается гирокомпас и загорается лампа «РАБОТА» на УАФ, включаются двигатели, которые через редукторы перемещают штоки. Штоки упираются в цапфы, верхнее основание УАФ приподнимается относительно нижнего. Амортизаторы не касаются нижнего основания, основания жестко связаны между собой с помощью штоков и цапф.

На нижнем основании УАФ имеются отверстие и паз, определяющие базовую ось УАФ, которая используется для ориентации УАФ относительно продольной оси объекта, и три отверстия для крепления УАФ на объекте.

На верхнем основании имеются 2 выступа для фиксации установочного столика с гирокомпасом на УАФ и три отверстия для крепления установочного столика.

При установке комплекта гирокомпаса 1Г25 на объекте необходимо обеспечить параллельность (или перпендикулярность) базовой оси установочного столика и оси объекта с точностью до ±30 угл. мин. После установки комплекта и подключения его к электросети необходимо произвести наводку (привязку) оптической оси зрительной трубы к нормали КЭ по методике п. 2.1.