книги из ГПНТБ / Нечаев П.А. Электронавигационные приборы учебник

При крайнем положении каретки в направлении кормы оси вра­ щения шестерен 1 и 3 совпадают. При сдвиге каретки к носу судна оси вращения шестерен смещаются на некоторое расстояние, пропор­ циональное установочному числу корректора. На одном валу с шестер­ ней 1 находится картушка грубого отсчета 9, разделенная на 360° через 5°. Кроме того, шестерня 1 связана зубчатой передачей с кар­ тушкой точного отсчета 15, имеющей 100 делений с ценой деления 0,1°.

На каретке укреплена зубчатая рейка 14, которая, перемещаясь вместе с кареткой, поворачивает сектор 11 с индексом 13. Индекс пе­

ремещается по шкале 12 установочных чисел. Установочное число корректора находится по номограмме, укрепленной на крышке кор­ ректора (пользование номограммой см. § 16).

Установку корректора вручную выполняют в следующем порядке. С номограммы снимают установочное число по скорости судна и ши­ роте места, нажатием освобождают стопор 8 и маховиком 7 каретку перемещают в такое положение, чтобы индекс 13 оказался против деления на шкале 12, соответствующего установочному числу.

Рассмотрим взаимодействие подвижных частей основного компаса при изменении судном режима движения .и при ручной установке корректора.

Предположим, что начальная установка корректора соответствова­ ла режиму движения судна до маневра, т. е. корректор исключает

где X —X — главная ось чувствительного элемента, круг — картуш­ ка компаса. Предположим далее, что судно изменило скорость. Вслед­ ствие этого изменится положение равновесия чувствительного эле­ мента. Но, как нам известно, при маневре возникает инерционная прецессия чувствительного элемента, направленная к новому поло­ жению равновесия. Если маневр совершается в расчетной широте

170

гирокомпаса и затухание на время маневра выключено, то чувстви­ тельный элемент апериодически перейдет в новое положение равно­ весия, т. е. к окончанию маневра главная ось его составит с истинным меридианом угол 62, равный скоростной погрешности после маневра

(рис. 101).

При переходе чувствительного элемента в новое положение равно­ весия происходит рассогласование гиросферы со следящей сферой. Равенство переходных сопротивлений между срезами широкого полупояса гиросферы и следящими электродами нарушается, и во вспо­ могательную обмотку следящего двигателя (прибор 9Б) поступает сигнал рассогласования. Следящий двигатель начинает работать и поворачивает механически связанный с ним датчик, который за­ ставляет синхронно поворачиваться электрически связанный с ним азимут-мотор 18 (см. рис. 99). Азимут-мотор через зубчатую передачу повернет верхнюю шестерню 1 корректора, которая своим пальцем 2 приведет в движение нижнюю шестерню 3. Последняя через поводок коллектора 5 повернет следящую сферу в сторону согласования с гиро­ сферой.

Таким образом, верхняя шестерня корректора и механически связанные с ней картушки точного 15 и грубого 9 отсчета повернутся

снимаемый с картушки гирокомпаса, будет отличаться от истинного на величину 62—бх (см. рис. 101), т. е. скоростная погрешность после маневра не будет скомпенсирована корректором.

Чтобы исключить из показаний гирокомпаса появившуюся по­ грешность, необходимо установить корректор на новое установочное число, соответствующее новому режиму движения судна. При изме­ нении установки корректора верхняя шестерня, смещаясь к носу или к корме судна, через палец повернет нижнюю шестерню на угол 6,—Ьг. Последняя через поводок коллектора развернет на такой же угол следящую сферу. Сигнал рассогласования следящей сферы с гиро­ сферой поступит во вспомогательную обмотку следящего двигателя, который приведет в движение датчик. Датчик заставит синхронно вращаться электрически связанный с ним азимут-мотор, который через зубчатую передачу поворачивает картушки точного и грубого отсчета на угол б2—6* и одновременно возвращает следящую сферу в сторону согласования с гиросферой. Теперь курс, снимаемый с кар­ тушки гирокомпаса, будет являться истинным курсом при условии, что гирокомпас имеет только скоростную погрешность.

Корректор устанавливают вручную в случае повреждения в схеме

начинает работать и перемещает каретку, движение которой через зубчатую рейку передается на зубчатый сектор И . Последний повора­ чивает ротор датчика 10 корректора, представляющего собой сельсин типа БД-404А. Датчик корректора электрически связан с сельсиномприемником, установленным в приборе 34А. С валиком сельсина свя-

171

зана стрелка, которая движется по шкале скорости судна. Когда стрелка подойдет к делению, соответствующему скорости судна, кор­ ректор окажется установленным. В этот момент надо выключить электродвигатель корректора.

Устройство механизма дистанционной установки корректора бу­ дет рассмотрено ниже.

Нактоуз с кардановым подвесом

Н а к т о у з (см. рис. 92) является корпусом основного компаса, в котором смонтированы его узлы и детали. Нактоуз состоит из трех частей: нижней 1 (основание), цилиндрической части 6 и колпака 15.

Нижняя часть нактоуза представляет собой литое круглое осно­ вание, которое наглухо скрепляется болтами с деревянной подушкой, жестко связанной с палубой судна.

Средняя, цилиндрическая часть нактоуза, выполненная из листо­ вого железа, соединена с основанием четырьмя болтами, проходя­

достигается при помощи зубчатого сектора и зубчатого колеса, на­ ходящихся внутри нактоуза. Величина угла поворота контролируется по градусной шкале с ценой деления в Г и индексу, которые также расположены внутри нактоуза. Нактоуз поворачивают относительно основания при установке курсовой черты основного компаса в диа­ метральной плоскости судна или параллельно ей.

В средней части нактоуза, со стороны кормы, имеется ниша, в ко­ торой на специальных колодках расположены клеммы. К этим клем­ мам подводятся провода, собранные в кабели 8 для питания основного компаса. В ней же расположен трансформатор освещения ТО. Ниша закрывается крышкой.

Над нишей имеется закрываемое крышкой окно, служащее для наблюдения за гиросферой и для доступа внутрь нактоуза.

На средней части нактоуза находятся выключатель освещения основного компаса и переключатель устройства ускоренного приведе­ ния чувствительного элемента в меридиан.

К а р д а н о в ый п о д в е с позволяет компасу оставаться в го­ ризонтальном положении при качке судна. Он имеет следующее уст­ ройство.

Вверху средней части нактоуза имеются подшипники, расположен­ ные по диаметральной плоскости судна. В эти подшипники входят цапфы наружного кольца карданового подвеса. К наружному кольцу подвешено внутреннее кольцо, цапфы которого расположены на ли­ нии, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, создавая таким образом кардановый подвес.

К внутреннему кардановому кольцу 10 (см. рис. 92) на пружинах 12 подвешено опорное кольцо. На него наложена резиновая прокладка, на которую опирается своими заплечиками резервуар 49. На внутрен­ нем кольце имеются 12 резьбовых отверстий для крепления стола 17 при сборке основного компаса.

172

В приливах внутреннего кольца укреплены две трубки для по­ дачи воды в змеевик охлаждения основного компаса и три трубки для подводки кабеля от нактоуза к столу компаса.

Резервуар

Резервуар (рис. 102) представляет собой бак, выдавленный из крас­ ной меди, в который заливается поддерживающая жидкость. Внутри резервуар покрыт слоем эбонита. В верхней части резервуара по пе­ риметру сделано заплечико, служащее для посадки резервуара на внут­ реннее кольцо карданового подвеса. В средней части, со стороны кормы судна, резервуар имеет застекленное окно с вертикальной курсовой чертой 4, расположенное напротив окна нактоуза и служащее для наблюдения за положением гиросферы. Внизу резервуара помещен

балансировочный груз 2 весом около 16 кг для балансировки карда­ нового подвеса. Груз имеет несимметричную форму, что позволяет пу­ тем поворота груза устанавливать стол гирокомпаса в горизонтальное положение. Горизонтальность положения стола проверяют по кругло­ му уровню, находящемуся на корректоре.

В теле балансировочного груза со стороны резервуара имеется кольцевой паз, в котором расположена катушка сигнального устрой­ ства для дистанционного наблюдения за положением гиросферы по высоте. Плоскость катушки параллельна экваториальной плоскости гиросферы. Концы катушки выведены наружу через отверстия в теле груза и подключены к клеммной плате, которая установлена на обойме

173

стекла резервуара. Эти клеммы соединены наружным монтажом с соответствующими клеммами индикатора положения чувствитель­ ного элемента по высоте, смонтированного в приборе 34А. Индикатор представляет собой миллиамперметр, шкала которого проградуиро­ вана в миллиметрах с нулем посередине.

На рис. 103 показана принципиальная схема устройства для дис­ танционного наблюдения за положением гиросферы по высоте.

Действие сигнального устройства основывается на зависимости величины э. д. с., индуктируемой катушкой электромагнитного дутья гиросферы в сигнальной катушке, от расположения гиросферы по вы­ соте внутри следящей сферы. При нормальном положении гиросферы стрелка индикатора находится в среднем положении, указывая на нуль. При опускании или при подъеме гиросферы стрелка индикатора от­ клоняется соответственно влево или вправо от среднего положения, указывая отклонение гиросферы от нормального положения.

Для согласования показаний стрелки индикатора с действитель­ ным положением гиросферы в цепь сигнальной катушки включен реостат, расположенный в штурманском пульте.

Стол

Стол (рис. 104) служит для подвеса следящей сферы и закрытия резервуара с поддерживающей жидкостью. Он представляет собой круглый бронзовый диск с отверстием в центре и приливами для креп­ ления ряда деталей.

Рис. 104. Стол гирокомпаса:

/ — нактоуз; 2 — кардановое кольцо; 3 — стол; 4 — терморегулятор; 5 — рукоятки для подъема

13 — трубки системы охлаждения; 14 — резиновая трубка терморегулятора

174

Нижняя поверхность стола покрыта слоем эбонита. Кроме цент­ рального отверстия, через которое проходит держатель следящей сферы, стол имеет два резьбовых отверстия, закрываемых пробками. Через эти отверстия замеряют уровень поддерживающей жидкости и в случае необходимости производят долив и частичное изменение ее состава.

По окружности стола имеются двенадцать сквозных отверстий для болтов, крепящих стол к внутреннему кольцу. Этими болтами стол притягивается к внутреннему кольцу, закрывая резервуар. Благо­ даря герметичности, создаваемой резиновой прокладкой, жидкость не может выливаться из резервуара при качке судна.

Со стороны резервуара к столу прикреплен змеевик системы охлаждения поддерживающей жидкости. Концы трубок змеевика выве­ дены на наружную поверхность стола и оканчиваются штуцерами.

На столе гирокомпаса крепятся клеммные платы, два щеткодержа­ теля со щетками, термометр, терморегулятор, замыкатель ревуна, зеркало и пружинные захваты корректора.

Клеммы стола соединяются проводниками, собранными в кабели, с клеммами средней части нактоуза.

Через щетки, которые прижимаются к контактным кольцам кол­ лектора, подводится питание к чувствительному элементу через сле­ дящую сферу. Термометр служит для контроля за температурой под­ держивающей жидкости. Он находится в защитном кожухе и через отверстие стола нижним своим концом погружен на 10—15 мм в под­ держивающую жидкость.

Система охлаждения

При работе гирокомпаса выделяется тепло, вызывающее нагрев поддерживающей жидкости. Нагрев жидкости поисходит главным образом от гиросферы, рабочая температура внутри которой состав­ ляет примерно 50—60°.

Для поддержания температуры жидкости в пределах, необходимых для обеспечения подвеса чувствительного элемента, гирокомпас имеет циркуляционную водяную систему охлаждения и сигнализацию.

В систему охлаждения гирокомпаса входят циркуляционная пом­ па, шланги, терморегулятор, замыкатель ревуна и термометр. На рис. 105 показана принципиальная схема системы охлаждения. В бачок 6 помпы заливается охлаждающая жидкость, как правило, дистиллированная вода. Электродвигатель 3 помпы приводит в работу центробежный насос 4, помещенный в бачке 6. Центробежный насос подает охлаждающую жидкость по шлангам 8 к основному компасу. По шлангу 9 в основном компасе жидкость поступает к терморегу­ лятору 11 и далее в змеевик 10 основного компаса. Пройдя змеевик, жидкость возвращается по шлангам 9 и 8 в бачок 6 помпы. Терморе­ гулятор 11 автоматически регулирует доступ охлаждающей жидкости в змеевик так, чтобы температура поддерживающей жидкости не вы­ ходила из пределов 37—41°.

17Б

Совершая непрерывную циркуляцию, охлаждающая жидкость постепенно нагревается. Для ее охлаждения в помпе имеется свой змеевик 5, который соединяется с судовой магистралью (например, санитарной) через кран 2. Для снижения давления в судовой магист­ рали в ее схему перед краном 2 включен редукционный клапан /, снижающий давление до 1,5 кгс/см2.

Система охлаждения гирокомпаса обеспечивает температурный режим 37—41° поддерживающей жидкости в том случае, когда темпе­ ратура окружающего воздуха не превышает +40°, а температура во­ ды, поступающей в змеевик помпы, не превышает +30°. На судах, совершающих рейсы в тропических районах, должен устанавливаться

Рис. 105. Принципиальная схема системы охлаждения гирокомпаса типа «Курс»:

шланги основного компаса; 10 — змеевик основного компаса; 11 — терморегулятор; 12 — замы­ катель ревуна

специальный холодильник 7 для охлаждения воды, поступающей в змеевик помпы. Этот холодильник в состав комплекта гирокомпасной установки не входит.

На случай отсутствия забортной воды в судовой санитарной ма­ гистрали должна быть предусмотрена возможность подачи воды в зме­ евик помпы от судовой магистрали пресной воды. При выходе из строя помпы охлаждения охлаждающую жидкость можно подавать от судовой магистрали непосредственно в змеевик основного компаса через редукционный клапан.

Т е р м о р е г у л я т о р (рис. 106) состоит из двух узлов: тер­ мореле, погруженного в поддерживающую жидкость, и регулятора протока воды.

Термореле представляет собой латунный стакан 1, который снару­ жи покрыт графитоэбонитом. Внутри стакана помещается гофриро­ ванная трубка 3. К ее нижнему концу припаяна обойма, в которую ввинчен шток 4. Шток проходит по всей длине трубки, и другой конец его выходит из стакана. Полая часть стакана заполнена бензолом 2, который имеет большой коэффициент объемного расширения.

176

При нагревании поддерживающей жидкости бензол расширяется и сжимает гофрированную трубку, вследствие чего шток перемещает­ ся вверх. При охлаждении поддерживающей жидкости бензол сжи­ мается, гофрированная трубка расправляется и шток опускается вниз.

мают шланг и уменьшают тем са­ мым количество охлаждающей жидкости,1проходящей через змеевик.

Это приводит к увеличению температуры поддерживающей жидкости. Терморегулятор, отрегулированный на определенную темпера­

по каким-либо причинам (порча помпы, нарушение установки термо­ регулятора, пробой шлангов и т. д.) температура поддерживающей жидкости выйдет из допустимых пределов, сработает замыкатель реву­ на (рис. 107), который включает ревун и зажигает красную сигналь­

177

ную лампу, находящиеся соответственно в приборах 10 и 14 гиро-

компасной установки.

Основной частью замыкателя ревуна, так же как и терморегуля­ тора, является термореле. В замыкателе ревуна имеются два крайних неподвижных контакта и один, средний, подвижный, расположенные один над другим. Средний контакт под действием пружины прижи­ мается к штоку термореле. Если темпе­

сегнерова колеса вода, заполняющая его через всасывающий патрубок, под действием центробежных сил отбрасывается в периферийную область камеры, вследствие чего в последней образуется повышенное давление. Под давлением вода поступает по боковому отводу к выходной трубке 14 и от нее через резиновый шланг— к прибору 1М. Пройдя змеевик прибора 1М и соединительные шланги, вода через трубку 3 возвращается в бачок помпы, охлаждаясь от змеевика 10. Змеевик через трубки 5 та. 4 питается проточной водой от судовой магистрали (обычно сани­

тарной).

Помпа развивает нормальное давление до 5 м вод. ст.

178

Охлаждающая жидкость заливается в бачок помпы через резь­ бовое отверстие в крышке 13 помпы, закрываемое пробкой.

Для смазки вращающихся частей центробежного насоса в охлаж­ дающую жидкость можно добавлять небольшое количество глицерина

(до 0,5 л).

В нижней части корпуса 9 помпы имеется отверстие, закрытое пробкой и служащее для слива охлаждающей жидкости.

частотой 330 Гц от агрегата питания гирокомпасной установки. При правильном подключении электродвигателя помпы его валик должен вращаться по направлению, указанному стрелкой на корпусе электро­ двигателя. Валик электродвигателя виден через резьбовое отверстие, закрываемое застекленной пробкой.

Прибор 12М устанавливается в гиропосту в непосредственной бли­ зости от основного компаса.

Устройство для ускоренного приведения

чувствительного элемента в меридиан

После пуска гирокомпаса чувствительный элемент приходит в ме­ ридиан через 3—7 ч в зависимости от широты, в которой находится судно (см. § 13). Столь длительное время прихода чувствительного элемента в меридиан создает при определенных условиях неудобства в эксплуатации судна. Поэтому основной компас имеет специальное устройство, с помощью которого, зная курс судна по магнитному компасу, можно приближенно установить его главную ось в мери­ диане. После этого для прихода чувствительного элемента в меридиан потребуется не больше часа.

179