
- •Курсовой проект Тема : Определение погрешности магнитного компаса Вариант № 23
- •Введение
- •Исходные данные
- •Зависимость остаточной девиации от курса по магнитному компасу
- •Расчет угла застоя магнитного компаса
- •Прецессионные свойства гироскопа.
- •Скоростная девиация гирокомпаса.
- •Момент инерции 7*10
- •Инерционная девиация
- •Δтабл - с графика
- •Оценка погрешности эхолота
- •Структурная схема эхолота
Прецессионные свойства гироскопа.
Прецессия – поворот главной оси гироскопа в пространстве, при чем ось поворачивается с угловой скоростью.
Гироскоп- это любое быстровращающееся твердое тело.
Исходные данные к расчету:
№ варианта |
Ly Н*м |
M кг |
R1 м |
R2 м |
N Об/мин |
23 |
0,025 |
3,7 |
0,015 |
0,06 |
20000 |
Угловая скорость прецессии гироскопа (ω p) определяется по формуле:
ω p= Ly/H; (2)
Где: - табличное значение ( н*м);
Н – кинетический момент.
Отсюда найдем Н, который высчитывается по следующей формуле:
Н = I*Ω. ; (3)
Где: I- момент инерции гироскопа он рассчитывается по формуле:
I=m/2*(R12+R22) (4)
Где: М, R1, R2 — табличные значения.
Рассчитываем момент инерции:
I=3,7/2*(0,00152 + 0,062)= 0,0071(кг*м2).
Находим угловую скорость Ω вращения ротора, которая определяется по формуле:
Ω = πn/D ; (5)
Где : n –число оборотов ротора в минуту табличное значение. Отсюда следует следующее:
Ω =3,14*20000/30 = 2093 (1/сек)
Находим кинетический момент:
Н= 0,0071*2093= 14.86 (кг*м2/с)
Находим угловую скорость прецессии ГК:
ω p = 0,025/14.86 = 0,0017 (1/сек)
Скоростная девиация гирокомпаса.
При движении судна постоянным курсом и постоянной скоростью у гирокомпаса появляется скоростная погрешность , которая называется скоростная девиация гирокомпаса.
Данные табличные к расчету скоростной девиации:
№ варианта |
Компасный курс КК , рад |
Широта плавания φ, град. |
Скорость судна в узлах |
1 |
2 |
3 |
4 |
23 |
310 |
20 |
10 |
Скоростная погрешность ГК (δv) расчитывается по формуле:
δv = Vc/900 * (cosKK/cosφ) * 57.3 (6)
δv = 10/900 * (cos310/cos20) * 57.3 = 0.390
При увеличении скорости скоростная девиация увеличивается с увеличением широты скоростная девиация так же увеличивается.
ωс=Vc/Rз
ωс=5,14/6371000=8*10
ω1= ωз*cosφ=2π/Tз
ω1=6,28/(24*3600)*cos20=7*10
ω=10 см
ω=(8*10 )/(7*10 )=8/7*10 =0,011мм
βτ=Н/В*ωз*sinφ
Момент инерции 7*10
βτ=14,86/0,37*7*10 *sin15=40.162*7*10 *0.258=0.72*10 рад
Инерционная девиация
В результате маневра судна у гироскопа появляются, так называемые, инерционные девиации. Под маневром понимается изменение курса, либо изменение скорости судна, либо и того и другого одновременно. Инерционные девиации принято подразделять на :
1. Инерционную девиацию первого рода δI
2. Инерционную девиацию второго рода δII
3. Суммарную девиацию δj
Инерционная девиация первого рода возникает у гирокомпасов с непосредственным управлением , например Амур, Курс – 4. Она достигает своего максимального значения на момент окончания маневра.
№ варианта |
V1 уз |
КК10 |
V2, уз |
КК21 |
φ° |
φ*0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
23 |
30 |
25 |
5 |
200 |
10 |
50 |
Количественно максиамально значение инерционной девиации первого рода расчитывается по формуле:
δI max = (δV2 – δV1)* (cosφ/cosφ* - 1)
δv1 = -V1/900*cosKK1/cosφ1* 57.3 ;
δV1 = -30/900*cos25/cos10 *57,3= 1.57°
δV2 = -V2/900*cosKK2/cosφ2* 57.3;
δV2 = -5/900*cos200/cos50 *57,3= - 1.46°
δI max = (-1.46– 1,57)* (cos10/cos50 – 1) = 1.3
Где :
KK1, KK2 - курс судна до маневра и после маневра;
φ1, φ2 - расчетная широта гирокомпаса;
φ* - расчётная широта компаса;
Определяем условия маневра:
ΔVн=V2*cosKK2- V1*cosKK1 (по таблице 9)
ΔVн = 25*cos190°-5*cos10°=-29.5°