Гирокомпас 'Курс-4'

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФГОУ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Московская государственная академия водного транспорта

Кафедра "Управление судном и технические средства судовождения"

Курсовая работа

По дисциплине: "Технические средства судовождения"

МОСКВА 2013 г.

Содержание

1. Описание гирокомпаса "Курс-4"

1.1 Введение

1.2 Принцип действия

1.3 Чувствительный элемент

1.4 Комплектация и основные технические данные

1.5 Следящая система

1.6. Репитерная система

1.7 Основные выводы

1. Описание гирокомпаса "Курс-4"

1.1 Введение

Гирокомпасы предназначены для непрерывной автоматической выработки и передачи курсоуказания во всей системе, требующих данных курса. На судах с сетью постоянного тока напряжением 110 или 220 В устанавливаются гирокомпасы "Курс-4", на судах с сетью переменного трехфазного тока напряжение 220 или 380 В и частотой 50 Гц.

Гирокомпас "Курс-4" является двухгироскопным маятниковым гирокомпасом, чувствительный элемент которого (гиросфера) для уменьшения вредного влияния сил трения в подвесе помещен в поддерживающую жидкость.

В расчетной широте 60° период незатухающих колебаний равен 84,3+5 мин; точность показаний ±1°,0; время прихода в меридиан 2,5-6 ч.

Точность отработки следящей системы 0°,2; время отработки следящей системы при рассогласовании на 90° равно 20 сек±2 сек; рабочая температура токопроводящей поддерживающей жидкости 37-41°; питание агрегата гирокомпаса осуществляется от судовой сети переменного трехфазного тока напряжением 220-380 в, частотой 50 гц, агрегат преобразует этот ток в переменный напряжением 120 в и частотой 330 гц; стабилизация частоты обеспечивается регулятором типа БРЧ-201 при колебаниях судового напряжения ±2 0 в; мощность, потребляемая установкой при нормальной работе, 1 кет, в начале пуска - 2 кет.

Гирокомпас может быть нагружен восемью принимающими приборами.

1.2 Принцип действия

I. К элементам следящей системы относятся:

) следящая сфера, 2) магнитный усилитель, 3) исполнительный электродвигатель, 4) сельсин-датчик и сельсин-приемник (азимут-мотор) курса.

Любая следящая система, в т. ч. и рассматриваемая следящая система курсоуказания, имеет три основных узла: измерительный, вырабатывающий сигнал рассогласования; усилительный, усиливающий по мощности полученный сигнал рассогласования; исполнительный, отрабатывающий возникшее рассогласование.

Принцип работы следящей системы ясен из функциональной схемы. При изменении курса следящая сфера поворачивается вместе с судном относительно ЧЭ, находящегося в меридиане. В результате нарушается равенство сопротивлений столбов поддерживающей жидкости между электродами на следящей сфере и следящими электродами на срезе широкого полупояса ЧЭ. В результате, появившийся сигнал рассогласования усиливается в усилителе и поступает на исполнительный двигатель. Вращаясь, двигатель через редуктор разворачивает ротор сельсина-датчика курса, который через электрическую связь разворачивает ротор сельсина-приемника (азимут-мотор), находящийся в корректоре прибора 1 MB, а также сельсины-приемники всех потребителей курса. Сельсин-приемник (азимут-мотор) через корректор вращает следящую сферу в сторону, обратную повороту судна до тех пор, пока сигнал рассогласования не станет равным нулю, т.е. сопротивления R1 и R2 будут одинаковыми. При этом двигатель остановится и следящая сфера вновь будет согласована с ЧЭ.

В электрической схеме следящей системы гирокомпаса "Курс-4М" (рис.9) в качестве измерительного узла используется сигнальный мостик, собранный на резисторах.

гирокомпас следящая репитерная курсоуказание

Сигнальный мостик состоит из переменных сопротивлений τ1, τ2, и постоянных сопротивлений R1, R2.

Роль переменных сопротивлений τ1 и τ2 исполняют жидкостные резисторы, сопротивление которых определяется величиной столбика поддерживающей жидкости между следящими электродами на ЧЭ и следящей сфере. В исходном положении (курс судна постоянный) расстояния между электродами на ЧЭ и следящей сфере одинаковы, τ1=τ2 и сигнальный мостик находится в равновесии, т.е.ua = Uc=О. При изменении курса нарушается равенство сопротивлений τ1 τ2, появляется сигнал Uc ≠0, показывающий направление и величину рассогласования.

Магнитный усилитель включает фазовый трансформатор ФТ, два выпрямителя и два магнитных усилительных дросселя.

Фазовый трансформатор предназначен для выработки опорного напряжения Uо. Вторичная обмотка трансформатора состоит из двух одинаковых частей I и II. Напряжение, снимаемое с каждой из полуобмоток, выпрямляется соответственно выпрямителями и подается на управляющие обмотки усилительных дросселей.

Первичная обмотка I фазового трансформатора питается от первой и третьей фаз трехфазной цепи, через ограничительный резистор R 3. Хотя существуют различные схемы магнитных усилителей, суть их действия сводится к следующему. На трехстержневом сердечнике из пермаллоя уложены две обмотки (рис.10): на среднем - управляющая обмотка Wy, питаемая постоянным током iе, на крайних - обмотка возбуждения Wв, состоящая из двух частей и подключенная через нагрузочный резистор Rн к источнику переменного напряжения Uв. При постоянстве угловой частоты и переменного тока и активного сопротивления цепи Rн ток в обмотке возбуждения (в рабочей обмотке) определяется только ее индуктивностью L, величина которой зависит от степени намагниченности сердечника.

Индуктивность L, как известно, пропорциональна магнитной проницаемости μ сердечника. Напомним, что μ = В/Н, где В - магнитная индукция сердечника.

Характер изменения μ у пермаллоя в зависимости от напряжения намагничивающего поля графически изображен в виде кривой Отмечается большая крутизна характеристики при определенных значениях Если задать начальное подмагничивание Но, пропуская небольшой опорный ток iе по управляющей обмотке, то можно добиться исходной магнитной проницаемости μ0, соответствующей середине самой крутой части характеристики (рабочая точка 0). Тогда при незначительном i увеличении или уменьшении подмагничивания Но, например за счет тока сигнала iе, резко соответственно уменьшится (или увеличится) магнитная проницаемость сердечника. А это приводит к значительным изменениям индуктивности L и, следовательно, тока в обмотке возбуждения.

На этом и основана работа магнитного усилителя: с помощью слабого сигнала iе постоянного тока, подаваемого на управляющую обмотку, можно изменять более мощный ток iв в обмотке возбуждение.

Рабочие обмотки дросселя включены по мостиковой схеме. При прохождении по управляющим обмоткам одинакового по величине опорного тока iо их индуктивные сопротивления равны и рабочий мостик находится в равновесии. В этом случае на выходе магнитного усилителя напряжения нет. Очевидно, что в управляющей обмотке исполнительного двигателя ИД, являющейся нагрузкой усилителя, тока тоже нет.

Исполнительный двигатель является асинхронным двигателям однофазного тока. В его статоре уложены взаимно перпендикулярно обмотки возбуждения (0В) и обмотки управления (0У).0В подключена к первой 27 и второй 28 фазам трехфазной цепи через выключатель Вк. Для получения вращающегося магнитного поля необходимо иметь сдвиг токов по фазе в обмотке на 180°. С этой целью в цепь ОУ включены конденсаторы C1 и С2, обеспечивающие взаимный сдвиг токов по фазе в обмотках на 90°. Сдвиг токов по фазе еще на 90° обусловлен геометрией расположения обмоток. Таким образом, в исходном положении при отсутствии сигнала о рассогласовании исполнительный двигатель не При постоянстве угловой частоты и переменного тока и активного сопротивления цепи Rн ток в обмотке возбуждения (в рабочей обмотке) определяется только ее индуктивностью L, величина которой зависит от степени намагниченности сердечника. Индуктивность L, как известно, пропорциональна магнитной проницаемости μ сердечника. Напомним, что μ = В/Н, где В - магнитная индукция сердечника.

Характер изменения μ у пермаллоя в зависимости от напряжения намагничивающего поля. Отмечается большая крутизна характеристики при определенных значениях Н. Если задать начальное подмагничивание Но, пропуская небольшой опорный ток iе по управляющей обмотке, то можно добиться исходной магнитной проницаемости μ0, соответствующей середине самой крутой части характеристики (рабочая точка 0). Тогда при незначительном i увеличении или уменьшении подмагничивания Но, например за счет тока сигнала iе, резко соответственно уменьшится (или увеличится) магнитная проницаемость сердечника. А это приводит к значительным изменениям индуктивности L и, следовательно, тока в обмотке возбуждения.

На этом и основана работа магнитного усилителя: с помощью слабого сигнала iе постоянного тока, подаваемого на управляющую обмотку, можно изменять более мощный ток iв в обмотке возбуждение.

Рабочие обмотки дросселя включены по мостиковой схеме. При прохождении по управляющим обмоткам одинакового по величине опорного тока iо их индуктивные сопротивления равны и рабочий мостик находится в равновесии. В этом случае на выходе магнитного усилителя напряжения нет. Очевидно, что в управляющей обмотке исполнительного двигателя ИД, являющейся нагрузкой усилителя, тока тоже нет.

Исполнительный двигатель является асинхронным двигателям однофазного тока. В его статоре уложены взаимно перпендикулярно обмотки возбуждения (0В) и обмотки управления (0У).0В подключена к первой 27 и второй 28 фазам трехфазной цепи через выключатель Вк. Для получения вращающегося магнитного поля необходимо иметь сдвиг токов по фазе в обмотке на 180°. С этой целью в цепь ОУ включены конденсаторы C1 и С2, обеспечивающие взаимный сдвиг токов по фазе в обмотках на 90°. Сдвиг токов по фазе еще на 90° обусловлен геометрией расположения обмоток. Таким образом, в исходном положении при отсутствии сигнала о рассогласовании исполнительный двигатель не вращается.

При изменении курса нарушается равенство жидкостных сопротивлений τ1 и τ2 и сигнальный мостик рассогласовывается: в диагонали АВ появляется сигнал Uc. Допустим, что сформированный Uc с точек А и В мостика поступает на среднюю точку вторичной обмотки фазного трансформатора, как показано на схеме. Здесь напряжение сигнала Uc разветвляется и накладывается на опорное Uo в полуобмотке Я складывается в фазе, в полуобмотке II - в противофазе (естественно, что при изменении курса в другую сторону сложение Uo и Uc в полуобмотках будет обратным). В результате напряжение на верхней полуобмотке Д увеличивается (Uo + Uc) и по управляющей обмотке первого дросселя пойдет ток больше опорного; io; напряжение на нижней полуобмотке Д уменьшается (Uo - Uc) и ток в управляющей "обмотке второго дросселя будет меньше опорного iО, В связи с этим магнитная проницаемость сердечников значительно меняется: в дросселе первом она становится меньше μ0, а в дросселе втором - больше. Это приводит к нарушению балансировки рабочего мостика, так как индуктивные сопротивления рабочих обмоток дросселей резко изменяются. В итоге по 0У потечет ток и исполнительный двигатель начнет вращаться.

При изменении курса судна в другую сторону, принцип работы следящей системы не меняется. Только с датчика рассогласования снимается сигнал Uc противоположной фазы. После усиления он поступает на исполнительный двигатель и заставляет его вращаться в противоположную сторону. Потенциометр R 4 включен в схему обратной связи усилителя. С его помощью производится регулировка чувствительности и скорости отработки следящей системы.

Следящая система отключается выключателем ВК, через который подается питание на главную обмотку исполнительного двигателя ИД.

Основными параметрами следящей системы, характеризующими ее работу, являются: чувствительность, время отработки 90° и число прохождений положения равновесия. Чувствительность следящей системы Должна быть не хуже + 0,1°. Для проверки этого параметра следящая система принудительно рассогласовывается на угол около 1° путем поворота ротора исполнительного двигателя. После отпускания ротора следящая система должна согласовываться с указанной точностью. Рассогласование следует проводить в разные стороны. Для проверки времени отработки следящей системен угла 90° производится принудительное рассогласование на угол около 120°. Затем, по секундомеру, с момента, когда следящая сфера отработает 30°, фиксируется время отработки угла 90°. Это время не должно превышать 20 с, а разность во времени отработки в разные стороны не должна превышать 4 с. Одновременно со временем отработки проверяется число прохождений следящей системой положения равновесия, которое не должно превышать пяти. Если чувствительность и время отработки не соответствует требуемым, то первой причиной может быть увеличение моментов трения в приборах Ш, 9Б. Контроль нормальной работы следящей системы осуществляется с помощью лампочки J1I, включенной в цепь вторичной обмотки сигнального трансформатора TPI, первичная обмотка которого в свою очередь включена в диагональ сигнального мостика АВ. При достижении углов рассогласования следящей сферы и гиросферы более 0,7 - 2,5° напряжение в диагонали мостика АВ достигает величины достаточной для зажигания неоновой лампочки Л1. Загорание лампочки и срабатывание ревуна в приборе 34 ПМ указывает на ненормальную работу следящей системы, предупреждая судоводителя о том, чтобы он не доверял в этом случае показаниям гирокомпаса и перевел управление судна по магнитному компасу до устранения возникшей неисправности в следящей системе гирокомпаса.

Все элементы следящей системы, кроме сигнального мостика и сельсина приемника, расположены в усилительно-трансляционном приборе 9Б.

1.3 Чувствительный элемент

Гиросфера - герметически закрытый шар, внутри которого находятся два гиромотора, катушка электромагнитного дутья и успокоитель с реле выключателя затухания.

Верхняя и нижняя полусферы, выдавленные из латуни, образуют оболочку гиросферы. На экваторе нижней полусферы нанесены деления от 0 до 360° через 1° для отсчета курса. Гиросфера постоянно находится под воздействием агрессивной в химическом отношении среды (в поддерживающей жидкости при повышенной, температуре под током частотой 330 Гц), поэтому полусферы кроме токопроводящих мест, обложены эбонитовой смесью на натуральном каучуке и вулканизированы. Все токоведущие места обложены графитоэбонитом.

На поверхности гиросферы имеются два токопроводящих электрода (полярные электроды) и один электрод, расположенный вдоль экватора, состоящий из одного широкого и двух узких полупоясов. С внутренней стороны каждой полусферы к полярному электроду подходит изолированная от корпуса букса, к которой припаян проводник, подводящий питание к одной из фаз гиромотора. Букса нижней полусферы имеет сквозное отверстие, закрываемое винтом с прокладкой-ниппелем и предназначенное для наполнения гиросферы водородом и введения смазки.

Графито-эбонитовый экваториальный пояс расположен на нижней полусфере и соприкасается непосредственно с каркасом. Широкий полупояс с обеихсторон заканчивается двумя угольными электродами-щетками. Два узких полупояса имеют разрыв на отсчете 180°, в котором расположен круглый угольный электрод для подвода питания к катушке реле выключателя затухания. Электрод изолирован от оболочки сферы.

Катушка электромагнитного дутья намотана на стальном каркасе, имеющем форму кольца трапецеидального сечения. Катушка крепится к нижней полусфере в плоскости, параллельной экваториальной плоскости чувствительного элемента (см. раздел "Подвес чувствительного элемента").

Гиромоторы представляют собой трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутыми роторами, питающиеся напряжением 120 В, 330Гц. Частота вращения ротора приблизительно 2000 мин~'. Основные части гиромотора: гирокамера, состоящая из корпуса и крышки, статор и ротор.

Неподвижный статор гиромотора, укрепленный на гирокамере, расположен во вращающемся роторе. Обмотка статора трехфазная и соединена в звезду. В гиромоторах применены шарикоподшипники магнетного типа. Собранный гиромотор подвергнут динамической и статической балансировкам. Роторсбалансирован на станке. Дисбаланс устранен сверлением отверстий в ободе ротора в утяжеленных местах. Статическая балансировка произведена свинцовыми грузами, укрепляемыми на камере.

В гиросфере установлена пара гиромоторов, близких по массе роторов, времени разгона и выбега, частоте вращения. Подобранная пара гиромоторов установлена в корпусе - фонаре.

Гиромоторы связаны между собой кривошипным механизмом так, что их оси располагаются под углом 90° друг к другу и могут поворачиваться относительно вертикальных осей в противоположные стороны на равные углы. Кривошипный механизм цилиндрическими пружинами связан с фонарем, фонарь с оболочкой" гиросферы, так что в рабочем положении гиромоторы образуют с осью 0-180° гиросферы углы 45°. Для подшипников гиромоторов применяется специальное масло вязкостью 3,7°Е при температуре 40°С. Успокоитель (рис.18) состоит из камеры 1 в виде кольцеобразного желоба, реле выключателя затухания 2, маслопро-

водной 3 и воздуховодной 4 трубок. Кольцеобразный желоб с северной и южной сторон имеет герметические сосуды, частично заполненные маслом. Каждый сосуд внутренней перегородкой разбит на два сообщающихся отсека. Сосуды соединены между собой в верхней части воздухопроводной, а снизу (через штуцеры) масло проводной трубками.

В камере реле выключателя затухания установлен якорь электромагнита с диском клапаном на конце, под дном камеры - подковообразный электромагнит. При прохождении тока по обмотке электромагнита якорь притягивается, и диск перекрывает отверстие трубки, прекращая перетекание масла из одного сосуда успокоителя в другой.

Успокоитель в гиросфере помещен над гиромоторами и крепится лапками к верхним заплечикам фонаря. При этом плоскость его строго параллельна экваториальной плоскости гиросферы. Собранная гиросфера подвергнута статической балансировке, после чего запаяна. Место запайки покрыто замазкой, предохраняющей металл от коррозии, и закрыто эбонитовым пояском. Из гиросферы вакуумным насосом через ниппель нижней полусферы удален воздух, после чего гиросфера заполнена водородом, что уменьшает трение при вращении роторов и, следовательно, их нагрев. В водородной среде налитое для смазки гиромоторов масло не окисляется, и его хватает на несколько лет. Для достижения горизонтальности экваториальной плоскости гиросферы в рабочем состоянии полностью собранная гиросфера при вращающихся гиромоторах подвергнута динамической балансировке на балансировочном стенде Подвес чувствительного элемента Возникающие при поворотах чувствительного элемента, силы трения препятствуют точному приходу его в меридиан; при поворотах судна силы трения вызывают уход чувствительного элемента из меридиана. Чтобы преодолеть вредное влияние сил трения в подвесе, необходимо увеличить направляющий момент гирокомпаса либо по возможности уменьшить эти силы в самоподвесе, В гирокомпасах типа "Курс" сведены к минимуму силы трения в подвесе.

Гиросфера полностью погружена в поддерживающую жидкость, благодаря чему влияние поверхностного натяжения последней на поворот гиросферы отсутствует. Остается лишь трение гиросферы о жидкость, которое ничтожно мало и проявляется только в начальный момент сдвига гиросферы, так как при дальнейшем движении окружающая чувствительный элемент следящая сфера вместе с жидкостью поворачивается вслед за чувствительным элементом. Масса чувствительного элемента и плотность поддерживающей жидкости рассчитаны так, что при рабочей, температуре чувствительный элемент имеет отрицательную плавучесть (приблизительно 30.40 г при t = 40°C) и стремится опуститься на дно следящей сферы.

Для нормальной работы чувствительного элемента необходимо, чтобы он был отцентрирован в следящей сфере, т.е. чтобы геометрические центры чувствительного элемента и следящей сферы совпадали. Для этого в чувствительном элементе установлена катушка электромагнитного дутья. При прохождении переменного тока через катушку вокруг нее создается переменное магнитное поле, которое пронизывает алюминиевый каркас нижней чаши следящей сферы и индуктирует в нем вихревые токи. Поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки и создает отталкивающие силы, противодействующие смещению гиросферы. Силы отталкивания, направленные к центру чувствительного элемента, можно разложить на горизонтальные и вертикальные составляющие, центрирующие элемент соответственно в горизонтальной силы отталкивания возрастают с уменьшением расстояния между гиро сферой и следящей сферой и уменьшаются с увеличением расстояния. При изменении температуры поддерживающей жидкости, а следовательно, и ее плотности гиросфера изменяет свое положение относительно следящей сферы, т.е. опускается или поднимается до такого положения, когда вертикальная составляющая силы отталкивания становиться равной измененной массе гиросферы в жидкости. Катушка электромагнитного дутья обеспечивает центрирование по высоте чувствительного элемента с точностью ±2 мм при изменении температуры поддерживающей жидкости от 38 до 42° С. Подвод питания к чувствительному элементу трехфазный ток подается в чувствительный элемент для питания гиромоторов, катушки электромагнитного дутья и катушки реле выключателя затухания непосредственно через поддерживающую жидкость.

Поддерживающая жидкость состоит из дистиллированной воды, глицерина, добавляемого для получения требуемой плотности, буры, необходимой для создания электропроводности, и формалина, препятствующего развитию в жидкости микроорганизмов. На внутренней поверхности следящей сферы имеются три графит эбонитовых токопроводящих электрода (рис.16); один электрод в виде полярной шапки находится в верхней части следящей сферы, второй - в нижней, третий в виде двух электрически соединенных между собой токопроводящих колец - по экватору. Остальная часть внутренней поверхности следящей сферы покрыта слоем изолирующего эбони-

та. Соответственно трем электродам следящей сферы расположены графит эбонитовые электроды на гиросфере. Электрический ток между соответствующими электродами следящей сферы расопределяется так: с четвертого, (сверху) кольца коллектора ток первой фазы (клемма 27) поступает на верхнюю полярную шапку следящей сферы и через поддерживающуюжидкость к верхней полярной шапке гиросферы; с пятого кольца (коллектора ток второй фазы (клемма 28) подается к нижней полярной шапке следящей сферы и через поддерживающую жидкость к 'нижней шапке гиросферы; с шестого кольца коллектора ток третьей фазы (клемма 29) подается наэкваториальные токоведущие кольца следящей сферы и через поддерживающую жидкость >к экваториальным поясам, электрически соединенным с корпусом гиросферы; с первого кольца коллектора через электрод 55 следящей сферы, поддерживающую жидкость и электрод 55 на гиросфере ток поступает к реле выключения затухания; со второго и третьего колец коллектора через электроды 30, 31 следящей сферы (вендеконтакты) и поддерживающую жидкость ток поступает к срезам (щеткам) широкого полупояса гиросферы.

Ввиду большого расстояния между фазными электродами следящей сферы, а, следовательно, и большого сопротивления поддерживающей жидкости между "ими утечка тока между фазами весьма незначительна. При прохождении через поддерживающую жидкость переменного тока электролиза не происходит. Внутри гиросферы проводка от соответствующих электродов к фазам статоров гиромоторов, к катушке реле выключения затухания и катушке электромагнитного дутья осуществляется проводами. Ускоренное приведение чувствительного элемента вмеридиан Время свободного прихода чувствительного элемента гирокомпаса в меридиан при пуске равно 2,5.6 ч, что создает неудобства при эксплуатации. Основной прибор гирокомпаса "Курс" имеет приспособление, позволяющее привести чувствительный элемент в меридиан с точностью ± 1° в течение одного часа, а при наличии необходимых навыков операция приведения в меридиан может быть сокращена до 15.20 мин. Ускоренное приведение сводится к последовательным внешним воздействиям на чувствительный элемент, направляющим его к меридиану.

Для этого используется вращающееся магнитное поле, создаваемое вокруг чувствительного элемента специальной обмоткой (статором), расположенной на резервуаре основного прибора в экваториальной плоскости чувствительного элемента.

1.4 Комплектация и основные технические данные

Таблица 1 основные технические данные

Вращающееся магнитное поле создает внешний момент, стремящийся повернуть гиросферу вокруг вертикальной оси, в результате чего гиросфера прецессирует в вертикальной плоскости, экваториальная плоскость гиросферы выходит из плоскости горизонта, и образовавшийся маятниковый момент создает прецессию гиросферы в азимуте, что и требуется для приведения:

следящая сфера, обеспечивающая подвод питания ко всем электрическим узлам гиросферы, измерение курса, центрирование гиросферы; внешние или неподвижные части гирокомпаса - нактоуз с карданным подвесом, резервуар с поддерживающей жид костью, "стол" с приборами системы охлаждения, контрольными приборами и корректором скоростной погрешности;

прибор 4Д - пусковой прибор, предназначенный для подачи питания в установку, разветвления и защиты электрических линий, контроля величины токов, потребляемых чувствительным элементом и следящей системой;

прибор 9Б - трансляционно-усилительный прибор, предназначенный для усиления и отработки сигнала рассогласования следящей системы и передачи курса принимающим сельсинам;

прибор 10М - сигнальный прибор, служащий для подачи звукового сигнала об отклонении температуры токопроводящей жидкости от нормальной и визуальных сигналов, показывающих ненормальную работу следящей системы;

прибор 12М - помпа охлаждения, осуществляющая циркуляцию воды в системе охлаждения гирокомпаса;

прибор 18 - двухмашинный агрегат, который преобразует трехфазный ток судовой сети напряжения 220-380 в, 50 гц в трехфазный ток напряжением 120 в, 330 гц; штурманский пульт, в котором располагаются механизмы указания и записи курса, механизм дистанционного управления корректором и комплект измерительных приборов и сигнальных ламп;

приборы 19А - репитеры для пеленгования;

прибор ЗУ-2 - защитно-разветвительное устройство репитеров. В комплект также входят пелорусы для установки репитеров на мостике судна.

Чувствительный элемент гирокомпаса "Курс-4" представляет собой герметически закрытый шар диаметром 252 мм внутри которого находятся два гиромотора, катушка электромагнитного дутья и успокоитель с реле выключателем затухания.

Гиросфера состоит из двух латунных полусфер, покрытых эбонитом, за исключением токопроводящих мест, которые покрываются графито-эбонитом.

В экваториальной части гиросферы нанесены деления от 0 до 360° через каждые 1°, служащие для отсчета курса.

1.5 Следящая система

Следящая система гирокомпаса состоит из следящей сферы, реверсивного двигателя, датчика и азимут-мотора.

Следящая сфера состоит из следующих частей: следящих чаш 1, 2, токопроводящих колец 3, держателя со стержнями 4, коллектора 5 и комплектующих деталей. В экваториальной области следящей сферы расположены семь распорных колонок и семь смотровых стекол. На смотровых стеклах, служащих для наблюдения за положением гиросферы, нанесены голубые риски. Следящая система состоит из следящей сферы, реверсивного электродвигателя, датчика и азимут-мотора. Следящая система обеспечивает подвод питания ко всем электрическим узлам гиросферы, передачу показаний основного прибора всем потребителям курсоуказания и уменьшает трение жидкостного подвеса чувствительного элемента. Следящая сфера состоит из следящих чаш, токопроводящих колец держателя со стержнями, коллектора и комплектующих деталей. Держатель - полый латунный стержень, покрытый снаружи полиамидной смолой; в нижней части держатель оканчивается утолщенным эбонитовым диском. По окружности диска установлены латунные буксы с отверстиями, в которые вставлены латунные стержни, покрытые полиамидной смолой - по поверхности, соприкасающейся с поддерживающей жидкостью. К внутренним концам букс припаяны изолированные друг от друга и от корпуса держателя проводники, которые проходят через полую часть держателя и электрически соединяют стержни с токосъемными кольцами коллектора. Для предохранения от проникновения поддерживающей жидкости в держатель полая часть залита карбинолом и закрыта эбонитовым диском. Верхней частью держатель следящей сферы подвешен в центральном отверстии стола на шарикоподшипниках из нержавеющей стали. На конец верхней части держателя надет и закреплен гайкой коллектор для передачи питания с неподвижных щеток на столе к следящей сфере. Коллектор представляет собой полый стакан, на котором расположены изолированные друг от друга токосъемные кольца. На верхней части коллектора имеется поводок с пальцем, которым следящая сфера сцепляется с коллектором. Следящие чаши выдавлены из листового алюминия. С наружной стороны чаши полностью покрыты эбонитом, с внутренней стороны - частично. Электроды или так называемые полярные шапки представляют собой токопроводящие графито-эбонитовые покрытия. Для облегчения прохождения поддерживающей жидкости в следящую сферу обе чаши имеют на полюсах отверстия. Верхнее и нижнее токопроводящие латунные кольца покрыты эбонитом и имеют с внутренней стороны токопроводящие графито-эбонитовые дуги, которые находятся против соответствующих токоведущих частей экваториального пояса чувствительного элемента. В экваториальной области следящей сферы установлены распорные колонки и имеются смотровые стекла. В трех колонках вмонтированы диаметрально расположенные вендеконтакты (рис. и электрод, подающий питание на реле выключателя затухания. На смотровых стеклах нанесены риски, по створу которых относительно/ экваториальной линии гиросферы можно судить о положении гиросферы внутри следящей сферы. Внешние части основного прибора включают в себя нактоуз с кардановым подвесом, резервуар, стол, корректор. Нактоуз с кардановым подвесом является корпусом, в котором монтируются все детали и элементы прибора 1М. Нактоуз болтами крепится на деревянной подушке, жестко прикрепленной к палубе судна, и состоит из трех частей: нижней (укрепленной на палубе), средней, поддерживающей компас, и верхней (крышки) с застекленными окнами. Для точной установки курсовой черты прибора 1М параллельно диаметральной плоскости судна и исключения постоянной поправки среднюю часть нактоуза можно несколько развернуть относительно нижней, для чего внутри нактоуза имеются зубчатые колеса и сектор. Величина угла разворота контролируется по шкале с ценой делениями 1° и индексу, находящемуся там же. В средней части нактоуза со стороны кормы имеется закрытая крышкой коробка с клеммными платами, над коробкой - окно для наблюдения за положением гиросферы и доступа внутрь нактоуза. Кардановый подвес прибора 1М состоит из наружного и внутреннего колец. К внутреннему кардановому кольцу на вертикально установленных пружинах подвешено еще одно кольцо - опорное, на которое опирается своими заплечиками резервуар и крепится стол. Вертикальные пружины служат амортизаторами для резервуара прибора 1М в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Имеются также пружины, установленные в горизонтальной плоскости и закрепленные одним концом на резервуаре, другим - на нижней торцовой поверхности внутреннего кольца; пружины служат амортизаторами для резервуара при возникновении крутящих усилий относительно вертикальной оси прибора 1M. Резервуар представляет собой медный котел, в который заливается поддерживающая жидкость и помещается следящая сфера с чувствительным элементом. Внутри резервуар покрыт слоем эбонита, предохраняющим металл от коррозии, а поддерживающую жидкость от окисления. В средней части резервуара имеется застекленное окно для наблюдения за положением гиросферы при работе компаса. Снизу к резервуару крепится балансировочный груз со В теле груза со стороны резервуара имеется кольцевой паз, в котором установлена сигнальная катушка приспособления для дистанционного указания положения ЧЭ по высоте. Катушка находится в плоскости, параллельной экваториальной плоскости ЧЭ, и от попадания влаги защищена замазкой. Стол прибора 1М предназначен для подвеса следящей сферы, закрывает резервуар с поддерживающей жидкостью и несет на себе элементы для подвода питания, регулировки и контроля работы "основного прибора/ На столе установлены корректор (механизм 9), штепсельные разъемы и щеткодержатели сощетками, термометр, термоконтактор, замыкатель ревуна и змеевик охлаждения. Для заливки поддерживающей жидкости в резервуар в столе имеются два наливных отверстия, закрывающихся пробками. Уплотнение между столом и резервуаром достигается фасонной резиновой прокладкой, которая лежит на заплечиках резервуара. Стол, закрывающий резервуар сверху, притягивается винтами к опорному кольцу; при этом заплечики резервуара оказываются зажатыми между опорным кольцом и круглой резиновой прокладкой с одной - стороны и столом с фасонной резиновой прокладкой - с другой, благодаря чему, поддерживающая жидкость не выливается из резервуара при качке судна. Корректор - механизм служит для исключения из показаний гирокомпаса скоростной девиации судна. Действие корректора основано на том, что поправка носит полукруговой характер (если какой-либо круг, например, картушку компаса, посадить на ось эксцентрично, то ошибка эксцентриситета при повороте круга будет носить полукруговой характер). В корректоре имеются два диска, установленные один под другим так, что верхний диск может смещаться относительно нижнего вдоль диаметральной плоскости судна при этом соблюдается взаимосвязь величин в таком соотношении:

где f - расстояние между центрами дисков;- расстояние от центра диска до пальца связи дисков;- скорость судна;

φ - широта места.

Отсюда можно определить необходимый сдвиг дисков по следующей формуле:

В корректоре величина r взята неизменной. Поэтому для сохранения соотношения под любой широтой при вводе одной я той же скорости хода судна v необходимо изменять величину смещения дисков f. Верхний диск, представляющий собой шестерню, смонтирован на каретке, которая может передвигаться в направляющих вдоль корпуса механизма. Вращение от верхнего диска к нижнему передается пальцем, который входит в прорезь, сделанную в направлении, О-W нижнего диска. Верхний диск через зубчатую передачу связан с картушками и с азимут-мотором, получая от него" вращение при работе следящей системы. Перемещение каретки с верхним диском (введение эксцентриситета осуществляется либо реверсивным электродвигателем СЛ-262 через зубчатую передачу, либо вручную вращением маховичка ручной установки. Конечные положения каретки ограничены разрывными контактами электромеханического стопора, размыкающими цепь возбуждения реверсивного электродвигателя. С кареткой через зубчатый сектор связан датчик обратного контроля, который поворачивается согласованно с перемещением каретки, и индекс, который так же согласованно с кареткой перемещается по шкале установки корректора. Корректор установлен на столе основного компаса на трех опорах и крепится накидными пружинами-крючками так, что перемещение каретки с верхним диском происходит параллельно диаметральной плоскости судна. Установка корректора с точностью ±0,5° производится регулировочными винтами, имеющимися на одной из опор; нижний диск штифтом со сферической головкой центрируется со следящей сферой компаса и пальцем сцепляется с поводком держателя. Вращение от азимут-мотора передается на верхний диск и картушки, от верхнего диска через палец - на нижний диск, с нижнего диска через палец и поводок держателя - на следящую сферу.

Номограмма представляет собой график, по горизонтальной оси которого отложены значения скорости хода судна в узлах, а по вертикальной - количество делений, на которое необходимо установить индекс по шкале установки корректора. Наклонные прямые, исходящие из начала осей, указывают географическую широту места.

Для установки корректора вручную на горизонтальной оси номограммы, находят точку, соответствующую действительной скорости судна. Затем проводят из этой точки вертикальную прямую до пересечения ее с наклонной прямой географической широты района плавания. Из точки пересечения проводят горизонтальную прямую до пересечения с вертикальной осью номограммы и считывают с последней количество делений, на которое необходимо установить индекс корректора. Дистанционная установка индекса корректора описана в разделах "Пост-корректор - прибор 29" и "Курсограф - прибор 23Т".

Механизм ускоренного приведения чувствительного элемента в меридиан состоит из многополюсного статора, выполненного по типу статора однофазного асинхронного электродвигателя и имеющего две обмотки: главную и вспомогательную (для увеличения вращающего момента каждая обмотка образует три пары полюсов), батареи конденсаторов (40 мкФ), включенной последовательно с главной обмоткой статора и служащей для сдвига фазы тока в ней на 90° по отношению к фазе тока во вспомогательной обмотке, и переключателя приведения. Статор выполнен в виде стального кольце-образующего пояса, служащего магнитопроводом, на внутренней стороне которого расположены полюсы и обмотки. На наружной стороне кольца имеется клеммная плата, к которой подключены выводы обмоток.

Для защиты обмоток и клеммы от попадания поддерживающей жидкости весь пояс покрыт слоем вулканизированной резины, а плата защищена колпачком. Пояс установлен на резервуаре, в, экваториальной плоскости гиросферы и крепится стяжкой, которая охватывает обойму смотрового окна резервуара. Переключатель приведения крепится в средней части нактоуза, а его ручка выведена в нишу, имеющуюся на наружной поверхности нактоуза. Ниша закрывается откидывающейся крышкой. Обмотки статора питаются однофазным током.

При подключении обмоток статора к источнику питания благодаря наличию емкости в цепи главной обмотки фаза тока в ней сдвигается относительно фазы тока во вспомогательной обмотке на угол 90°, вследствие чего обмотки статора создают вращающееся магнитное поле; при этом поле статора индуктирует в металлической оболочке чувствительного элемента вихревые токи, взаимодействие поля которых с вращающимся магнитным полем создает вращающий момент, приложенный к гиросфере вокруг ее вертикальной оси. Этот момент вызывает прецессионное движение полюса гиросферы вверх или вниз (в зависимости от направления приложенного момента), что в свою очередь порождает маятниковый момент, под действием которого гиросфера прецессирует к меридиану.

Для изменения направления вращения магнитного поля статора и, следовательно, направления прецессии гиросферы (или уменьшения скорости прецессии в данную сторону) меняется фаза тока в одной из обмоток статора переключателем приведения. Переключатель имеет одно фиксированное нейтральное положение, при котором обмотки статора не получают питания и два крайних положения с гравировкой: при установке рукоятки переключателя в положение УВЕЛИЧЕНИЕ создается прецессия чувствительного элемента в (направлении, при котором картушки прибора 1М идут на увеличение отсчета, при установке рукоятки, переключателя в положение УМЕНЬШЕНИЕ картушки прибора 1М идут на уменьшение отсчета.

Зная курс во время пуска компаса и исходя из того, что в момент прихода чувствительного элемента в меридиан показания на картушках должны соответствовать курсу судна, механизмом ускоренного приведения в меридиан, воздействуя на чувствительный элемент при минимальном наклоне его экваториальной плоскости, устанавливают на картушках известный курс. В дальнейшем механизмом ускоренного приведения в меридиан удерживают - чувствительный элемент в меридиане; при этом показания на картушках компаса должны оставаться неизменными.

1.6 Репитерная система

Репитеры предназначены для указания курса, принятого посредством синхронной связи от основного компаса. Прибор 33 для работы с пеленгатором выполнен в виде металлического застекленного сверху корпуса. В центре стекла имеется металлическая букса с отверстием для центрирования пеленгатора при установке его на репитер, на корпусе - цапфы для подвеса в кардановом кольце прибора типа 20 или 35. Вкорпусе установлены принимающий синхронной передачи курсоуказания на кронштейне, одна картушка грубого отсчета, одна картушка точного отсчета, лампочки освещения и трансформаторы ТО-121 для питания осветительных ламп. Ротор принимающего курсоуказания зубчатой передачей сцеплен с осью картушки точного отсчета, имеющей цену оборота 10°. Картушка точного отсчета имеет 100 делений, цена каждого деления 0,1°. Ось картушки точного отсчета зубчатой передачей сцеплена с картушкой грубого отсчета, которая имеет 36 делений, цена каждого деления 10°. Картушки выполнены таким образом, что их оси вращения совпадают; картушка грубого отсчета вращается вокруг картушки точного отсчета, охватывая последнюю. Обе картушки лежат в одной плоскости; над ними крепится неподвижный индекс, называемый курсовой чертой, посредством которой с картушек репитера снимаются отсчеты курса: с картушки грубого отсчета сотни и десятки градусов, с картушки точного отсчета единицы и десятые доли градусов. На картушке грубого отсчета, кроме основной шкалы для отсчета курса, со сдвигом на 180° по отношению к последней мелкими цифрами в зеркальном изображении нанесена шкала для отсчетов при пеленговании (снимаются через призму пеленгатора). Неподвижная шкала на верхнем ободе репитера (азимутальном кольце) служит для отсчета курсовых углов. Картушки освещаются снизу четырьмя лампочками. Вторичная обмотка трансформатора ТО-121 для их питания дает напряжение 2,5 В. Первичная обмотка трансформатора включена параллельно обмотке возбуждения принимающего и питается однофазным током. Цепь первичной обмотки трансформатора проходит через резистор регулирования накала ламп, установленный в приборах 20А и 35А. Срок службы осветительных лампочек ограничен; желательно, если это позволяют условия работы, чтобы лампы находились под пониженным (меньше 2,5 В) напряжением питания. Уменьшение напряжения питания осветительных ламп: достигается соответствующей установкой ручки резистора в приборе 20А или 35А. Перегорание одной из лампочек приводит к повышению напряжения вторичной обмотки трансформатора, поэтому неисправную лампу по возможности быстро заменяйте новой. Для согласования показаний репитера с показаниями основного компаса имеется дополнительная передача для ручной установки. Через отверстие в корпусе вставляется ключ, которым через зубчатую передачу вращают вручную шкалы прибора; при: этом происходит разрыв двух фаз ротора принимающего, и последний отключается от синхронной передачи. Прибор 28-I - герметический репитер для работы в воде при повышенном давлении. Все разъемы и стыки массивного бронзового корпуса имеют резиновые уплотнения. Кинематическая схема прибора аналогична схеме прибора 19А. Для наблюдения за картушками в верхней части корпуса прибора имеется смотровое окно, застекленное толстым прозрачным стеклом, под которым находится курсовая черта, пересекающая шкалы картушек. В приборе 28-I отсутствует ручное согласование шкал со шкалами основного компаса - согласование производится прибором 24. Для ввода кабеля снизу прибор имеет сальник.

Прибор 19Н - несамосинхронизирующийся репитер курса с ценой оборота принимающего 1° предназначен для приема и визуального снятия курса судна; при установке на корпусе пеленгатора типа ПГК-2 позволяет измерять направления на наземные ориентиры и небесные светила. Прибор имеет металлический, застекленный сверху корпус, в центре стекла металлическую буксу с отверстием для центрирования пеленгатора при установке на репитер. В корпусе установлены принимающий синхронной передачи курса, шкалы грубого и точного отсчетов, лампочки освещения, трансформатор для литания ламп, унифицированный редуктор. Ротор принимающего курса зубчатой передачей сцеплен с осью шкалы точного отсчета, имеющей цену оборота 10°. Шкала разделена на 100 делений, следовательно, цена каждого деления 0,1°. Ось шкалы точного отсчета зубчатой передачей сцеплена со шкалой грубого отсчета. Шкала разделена на 36 делений, т.е. цена одного деления 10°. Шкалы выполнены так, что их оси вращения совпадают, и шкала грубого отсчета вращается вокруг шкалы точного отсчета, охватывая последнюю. Обе шкалы лежат в одной плоскости. Над шкалами крепится подвижный индекс, называемый курсовой чертой. Со шкал репитера посредством курсовой черты снимаются отсчеты курса: со шкалы грубого отсчета сотни и десятки градусов, со шкалы точного отсчета - единицы и десятые доли градусов. На шкале грубого отсчета со сдвигом на 180° по отношению к ней мелкими цифрами в зеркальном изображении нанесена шкала для отсчета при пеленговании. Отсчеты по этой шкале берутся через призму пеленгатора. Неподвижная шкала, нанесенная на верхнем ободе репитера, называемом азимутальным кольцом, служит для отсчета курсовых углов.

Шкалы освещаются двумя осветительными лампами, для питания которых в приборе установлен понижающий трансформатор. Первичная обмотка трансформатора включена параллельно обмотке возбуждения принимающего. Цепь первичной обмотки трансформатора проходит через реостат регулирования накала ламп. Ввиду того, что срок службы осветительных ламп весьма ограничен, желательно, чтобы лампы находились под пониженным напряжением питания, что достигается соответствующей установкой ручки реостата. Перекала ламп избегайте, перегоревшую лампу заменяйте новой. Для согласования показаний репитера с показаниями основного компаса в приборе имеется дополнительная передача, а в крышке прибора - ручка, которой вращаются шкалы приборов; при этом одновременно разрываются две фазы ротора принимающего, и последний отключается от синхронной передачи.

Прибор 38Н - информационный репитер предназначен для указания курса, принятого посредством синхронной связи от основного компаса. Прибор настенного исполнения несамосинхронизирующийся с ценой оборота принимающего 1°. Прибор имеет специальный кронштейн, конструкция которого позволяет производить повороты вокруг вертикальной оси на угол до 35° и вокруг горизонтальной оси на углы до 25 и до 45°. Принципиально прибор не отличается от прибора 19Н, имеет тот же унифицированный редуктор.

Пелорусы служат для подвеса репитеров - приборов 19Н, 33 и устанавливаются на мостиках судна в местах с достаточным круговым обзором, в ходовой рубке. Прибор 20А выполнен в виде полой колонки, имеющей в верхней части две расходящиеся лапы. К лапам крепится кардановое кольцо с цапфами для подвеса репитера. Верхняя часть колонки входит в нижнюю часть и крепится в ней болтами через разрезное кольцо. Такая конструкция позволяет изменять высоту колонки при пеленговании, а поворотом верхней части относительно закрепленной на палубе нижней - выставлять курсовую черту репитера параллельно диаметральной плоскости судна с требуемой точностью. В нижней части колонки крепится коробка с клеммными платами для подвода питания к репитеру с резистором накала осветительных ламп. Ручка резистора выведена наружу через крышку коробки.

На ручке имеются надписи УВЕЛИЧЕНИЕ и УМЕНЬШЕНИЕ и стрелки, указывающие, в какую сторону следует повернуть ручку, чтобы уменьшить или увеличить освещенность картушек. Коробка снабжена штепсельной муфтой, к которой подключен гибкий кабель репитера, и сальником для ввода кабеля наружного монтажа. Прибор 20М отличается от прибора 20А отсутствием резистора накала осветительных ламп.

Прибор 20Р имеет в верхней части две фигурные расходящиеся лапы, которые служат для подвеса репитера 33. Прибор устанавливается в ходовой рубке судна. Двурогие подвесы предназначены для подвеса прибора 33 на стенке в местах, где установка пелоруса нецелесообразна - в штурманской рубке, центральном посту и других помещениях судна. Прибор 21А - двурогий подвес, представляющий собой небольшую коробку, крепится к стенке болтами. В верхней части коробки имеется штырь, на который насажены фигурные рогообразные лапы для подвески репитера. В коробке помещены клеммные платы и резистор накала осветительных ламп репитеров. Рукоятка резистора выведена на крышку. На рукоятке выгравированы две стрелки, направленные в противоположные стороны и надписи УВЕЛИЧЕНИЕ и УМЕНЬШЕНИЕ, указывающие, в какую сторону повернуть ручку, чтобы изменить освещенность. В нижней части коробки имеется штепсельная муфта, к которой подключен гибкий кабель прибора 33. Прибор 35А в отличии от прибора 21А имеет лапы, соединенные кольцом, в котором подвешено кардановое кольцо для репитера, что позволяет ему сохранить горизонтальное положение при качке.

Согласователь - прибор 24 применяется для согласования показаний шкал герметического репитера - прибора 28-I с показаниями основного прибора 1М. В корпусе прибора установлены датчик синхронной передачи, переключатель синхронной передачи и резистор накала осветительных ламп картушек прибора 28-I. Согласование производите следующим образом. Переключатель установите в положение ВКЛЮЧИТЬ ДАТЧИК и удерживайте в этом положении в течении всего времени согласования (принимающий прибора 28-I оказывается подключенным к датчику прибора 24); барашком на валу датчика поворачивайте его ротор до тех пор, пока шкала прибора 28-I не будет согласована со шкалой основного прибора или репитера. По окончании согласования освободите рукоятку переключателя, который автоматически возвратиться в рабочее положение, и переключите линию синхронной передачи, подключив принимающий прибора 28-I к датчику синхронной передачи курсоуказателя.

Переходные приборы типа 27, являясь промежуточными, дают возможность принимать показания основного компаса на переменном токе (ССП) и трансформировать их в показания синхронной передачи на постоянном токе (СПЧ). Приборы применяются в том случае, когда необходимо дать курсоуказание специальным схемам или приборам, имеющим принимающие постоянного тока. В корпусе со съемной крышкой установлены принимающий курсоуказания для работы от датчика синхронной передачи ССП и ключ СПЧ типа КР-310. Принимающий механически связан с ключом СПЧ, к которому подведено питание постоянным током. При повороте принимающего поворачивается и связанный с ним ключ КР-310. Последний вызывает соответственно поворот подключенных к нему принимающих и тем самым вводит показания основного компаса в приборы и специальные схемы.

Для ручного согласования шкал в крышке прибора с правой стороны имеется закрытое отверстие под ключ - согласование производиться точно так же, как и согласование других принимающих и сопровождается одновременным отключением принимающего от линии синхронной передачи путем разрыва двух фаз его ротора, когда вставляется ключ. Параллельно ключу КР-310 в приборе 27 подключен искрогасительный контур, состоящий из трех резисторов и трех конденсаторов.

Прибор 27-II принимает курсоуказания от гирокомпаса с ценой оборота 1° и трансформирует их в тысячные дистанции с грубым и точным отсчетом в 6000 т.д. и 200 т.д. Прибор состоит из следующих основных элементов: одного принимающего БС-404НА (БС-1404) с ценой оборота 1°; одного датчика БД-404НА (БД-1404) грубого отсчета с ценой оборота 6000 т.д.; одного датчика БД-404НА (БД-1404) точного отсчета с ценой оборота 200 т.д.; рукоятки для ручного согласования шкал.

Принимающий БС-404НА (БС-1404) через зубчатую передачу связан с двумя датчиками БД-404НА (БД-1404). Шкала грубого отсчета - цена оборота 360° (6000 т.д.) - представляет собой внешнюю гравировку, выполненную в градусах и имеющую 30 делений с ценой каждого деления 12°, и внутреннюю гравировку, выполненную в тысячных дистанции и имеющую 60 делений с ценой оборота 100 т.д. Шкала точного отсчета - цена оборота 12° (200 т.д.) - также представляет собой внешнюю гравировку, выполненную в градусах и имеющую 120 делений с ценой деления 0,1°, и внутреннюю, выполненную в тысячных дистанции и имеющую 100 делений с ценой оборота 2 т.д. В приборе имеется отверстие для рукоятки ручного согласования шкал с показаниями основного прибора при отключенных двух фазах принимающего. В гирокомпасных системах применяются и другие аналогичные приборы данного типа, отличающиеся от прибора 27-П количеством и типами датчиков курса. Наряду с датчиками ССП в этих приборах могут применяться синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ); приборы имеют шифры 27-III, 27-IV и т.п.

Разветвительные коробки - приборы I-1, 15Аи 15

Приборы I-1, 15А и 15 предназначены для разветвления и зашиты линий синхронной передачи курсоуказания. Приборы выполнены в виде ящиков с открывающимися крышками, в которых установлены клеммные платы с плавкими предохранителями. Плавкие предохранители в цепи возбуждения, в цепи уравнительных токов принимающих могут легко и быстро заменяться. Ящики с защитными устройствами типа ЗУ.

Приборы типа ЗУ предназначены для разветвления и защиты линий синхронной передачи курсоуказания. Приборы выполнены в виде соединительных ящиков с открывающимися крышками, в которых установлены защитные устройства для индивидуальной или групповой защиты принимающих, клеммные платы с плавкими предохранителями и сигнальная лампа на 110 В. Релейная защита включена в цепь уравнительных таков принимающих, а линия возбуждения защищена плавкими предохранителями. Приборы типа ЗУ в зависимости от типов защитных устройств и предохранителей, габаритных размеров, количества и типов подключаемых принимающих могут иметь шифры ЗУ-10, ЗУ-12, ЗУ-16. Приборы одного и того же шифра могут также незначительно отличаться друг от друга электрическим монтажом и комплектом входящих в них элементов, что определяется электрической схемой или схемой соединений гирокомпасной системы.

Защитное устройство включено между датчиком и принимающим в линию уравнительных токов синхронной передачи курсоуказания. При нормальной работе синхронной передачи, когда принимающий согласован с датчиком, уравнительные токи в фазных обмотках датчика и принимающего практически близки к нулю. В случае повреждения принимающего в линии индивидуальной защиты или короткого замыкания в линии групповой защиты через обмотки подогревных катушек на термобиметаллических пластинах протекают аварийные токи.

Пластины, нагреваясь, изгибаются и надавливают на регулировочные гайки, навинченные на шток. Шток, поднимаясь, нажимает своей верхней частью на рычаги 4 и, преодолевая сопротивление стягивающей пружины, раздвигает их, при этом рычаги освобождают фиксатор, который размыкает три контактных группы 6 и отключает поврежденный принимающий или (в зависимости от типа ЗУ) группу принимающих от датчика. Четвертая контактная группа замыкает цепь питания сигнальной лампы ЗУ, которая загорается, подавая световой сигнал о наличии неисправности в синхронной передаче.

Срабатывание защитного устройства сопровождается появлением в окне кожуха красного флажка 8, а также выступанием из кожуха кнопки, благодаря чему легко обнаружить сработавшее устройство. Включение защитного устройства после устранения неисправности в схеме синхронной передачи производится нажатием кнопки 9, благодаря чему фиксатор снова защелкивается рычагами. Помните, что включение сработавшего защитного устройства раньше, чем остынут термобиметаллические пластины (приблизительно 1 мин), т.е. раньше, чем шток освободит рычаги - невозможно.

Курсограф служит для автоматической записи курса судна. В верхней части откидывающейся крышки прибора имеется круглое закрытое стеклом окно, через которое видны неподвижная шкала, разбитая на 360°, и вращающийся указатель курса, против которого снимается отсчет. Внизу крышка имеет четырехугольное окно, через которое можно наблюдать на бумажной ленте линию курса за последние 2.3 ч, называемую курсограммой. В приборах типа 23-Т запись курса производится термоэлектрическими перьями на теплочувствительной бумаге, что повышает надежность и четкость записи и удобно в эксплуатации. Прибор имеет два самостоятельных узла, работающих раздельно. Первый узел воспроизводит все изменения курса и состоит из следующих частей: принимающего сельсина синхронной передачи, эксцентрика, кулачка, двух кронштейнов с насаженными на их концы перьями. Опираясь на бумагу и двигаясь по ней, перья записывают свое перемещение.

Ширину и четкость записи курса можно регулировать, изменяя температуру перьев регулировочным потенциометром. При движении нагреваемого пера теплочувствительный слой плавится - остается след на темной основе ленты. Изменением напряжения, подаваемого на перья, можно регулировать толщину линий записи. Принимающий сельсин вращает эксцентрик и барабан через две конические шестерни и червячную передачу. Кронштейн курсового пера крепиться на шарнире и пружинкой все время прижимается через ролик к ребру диска эксцентрика. Кулачок четвертей разделен на четыре равные части различного радиуса. При вращения кулачка четвертей палец кронштейна (до тех пор, пока радиус постоянен) остается на месте и, следовательно, остается на месте кронштейн с пером. Если при этом двигать бумагу, перематывая с верхнего барабана на нижний, перо будет оставлять след в виде прямой линии, параллельной направлению движения бумаги.

При переходе на другой радиус, что соответствует переходу курса из одной четверти в другую, рычаг, поворачиваясь на шарнире, перемещает пишущее перо вправо или влево. Кулачок четвертей имеет четыре радиуса, соответствующих курсам 0-90°; 90-180°, 180-270°, 270-360°. Чтобы правильно перепрочесть отсчет курса, необходимо определить, в какой четверти находится четвертное перо, так как одному и тому же положению курсового пера могут соответствовать четыре различных значения курса в зависимости от того, в какой четверти идет судно. Второй узел прибора представляет собой лентопротяжный механизм и состоит из электродвигателя ДСД-2, ведущего барабана, ведомого барабана, барабана, несущего рулон бумаги, гибкого пружинного тросика и стола. ДСД-2 - синхронный электродвигатель с одной парой полю сов - действует в качестве часового механизма: вращаясь ее строго постоянной частотой вращения, протягивает курсограмм; согласованно во времени.

В приборе 23-ТЗ статор электродвигателя питается однофазным переменным током ПО В, 50 Гц. Специальный редуктор понижает частоту вращения так, что один оборот выходного валика совершается за 30 с. Выходной валик через червячную передачу вращает ведущий барабан, который через пружинный тросик и шкивы вращает ведомый барабан. На бумажной ленте нанесены поперечно параллельные линии расстояние между двумя соседними линиями соответствует 10 мин по времени.

Значения времени обозначены с левого края сетки через каждые два часа. Бумага имеет перфорацию, в которую попадают зубья барабана. Сматываясь с рулона, бумага проходи через стол и наматывается на ведомый барабан, который может бытьснят для проверки курсограмм. В нижней части корпуса прибора имеется клеммная плата, к которой подводится наружный кабель. Конструкцией узла записи курса в приборах типа 23-Т обеспечивается взаимозаменяемость термоэлектрических перьев с записью чернилами при отсутствии на объекте теплочувствительной бумаги. Согласование показаний курсографа с основным прибором производится вручную при отключенных двух фазах обмотки ста тора принимающего сельсина, для чего в линии его введен тумблер.

Приборы 23-ТЗ, 23-Т4, 23-Т5 отличаются один от другого напряжением питания принимающего курса и электродвигателя: ДСД-2, как указано ниже:

Шифр прибора 23-ТЗ 23-Т4 23-Т5

Напряжение, В:

принимающего курса 110 120 120

электродвигателя ДСД-2 110 110 50

Частота, Гц:

принимающего курса 50 500 500

электродвигателя ДСД-2 50 50 41,7

Прибор контроля типа 34 Электродвигатель ДСД-2 в приборах 34-1 и 34-1А питается однофазным током частотой 55 Гц, в приборах 34 и 34А - однофазным током частотой 50 Гц, вследствие чего в кинематической схеме между валиком электродвигателя ДСД-2 и ведущим барабаном предусмотрены другие передаточные отношения. Прибор типа 34 предназначен: для указания и записи курса судна; для дистанционного ввода в корректор прибора 1М установочных данных, для выработки скоростной поправки; для автоматического выключения затухания (приборы 34, 34-1); для подачи визуальных сигналов с целью контроля работы системы. В корпусе с откидывающейся крышкой установлены основные механизмы прибора - механизм указания и записи курса, механизм дистанционного управления корректором, механизм автоматического выключения затухания и комплект измерительных приборов и сигнальных ламп. Механизм указания и записи курса, установленный в средней и правой частях, приборов, имеет два самостоятельных узла - репитер и курсограф, работающие от одного принимающего типа БС-404НА (БС-1404). Курсограф воспроизводит все изменения курса судна. По своему устройству и работе курсограф прибора 34 аналогичен прибору типа 23-Т. Репитер предназначен для указания курса и состоит из шкал точного и грубого отсчетов и курсовой черты. Цены оборотов делений картушек точного и грубого отсчетов такие же, как и в приборе 19А. Согласование показаний механизма указания и записи курса с показаниями основного прибора 1М производится ключом ручной установки путем вращения валика картушки точного отсчета. Согласование проводится при отключенных двух фазах обмотки ротора принимающего курсоуказания. Для отключения двух фаз обмотки ротора нажимается и удерживается в течение всего времени согласования кнопка в левом нижнем углу прибора. Для согласования показаний при закрытой крышке прибора над картушками имеется отверстие, закрытое навертывающимся колпачком. Механизм скоростной поправки курса состоит из узла широты и узла скорости, благодаря которым осуществляется выработка поправки на широту и скорость и ввод этой поправки в показания гирокомпаса. Основным элементом механизма скоростной поправки, общим для обоих его узлов, является коноидный механизм, состоящий из коноида и щупа. Конец щупа пружинами прижимается к поверхности коноида, при повороте которого совершает поступательное движение в направляющих. Щуп в направляющих крепится на шестерне, которая может поворачиваться в плоскости, проходящей через ось коноида. При повороте шестерни щуп скользит своим концом по поверхности коноида и также совершает поступательное движение. Узел широты состоит из маховика ручной установки широты и системы зубчатых передач. Узлом широты вручную осуществляется поворот коноида относительно собственной оси. С узлом широты связана шкала географической широты, которая поворачивается одновременно с коноидом; коноид рассчитан таким образом, что при его повороте на угол, пропорциональный широте места, щуп перемещается на величину обратно пропорциональный косинусу широты. Узлом скорости осуществляется поворот шестерни с укрепленными на ней направляющими и щупом. Узел состоит из принимающего скорости БД-404НА (БД-1404), исполнительного электродвигателя АДП-362 и системы зубчатых передач. Щуп через зубчатую рейку и трубку разворачивает датчик БД-501НА (. БД-1501). В результате работы двух узлов механизма скоростной поправки датчик БД-501НА (БД-1501) поворачивается на угол прямо пропорциональный скорости судна и обратно пропорциональный косинусу широты места, и по линиям синхронной связи передает этот угол в корректор основного прибора на сельсин БД-404НА, работающий в трансформаторном режиме. Напряжение возникающее в однофазной обмотке БД-404НА (БД-1404), подается на управляющую обмотку исполнительного электродвигателя АДП-262. Электродвигатель начинает вращаться, перемещая каретку и разворачивая БД-404НА. Когда сельсин БД-404НА в корректоре согласуется с датчиком в приборе 34Н, электродвигатель корректора остановится; в этот момент в корректор вводится величина:

=; корректор строит поправку и вводит ее в показания компаса.

С электродвигателем отработки скорости связан центробежный замыкатель. Контакты замыкателя включены параллельно контактам фрикционного механизма, связанного с принимающим курса, и при срабатывании замыкают цепь реле успокоителя. Срабатывание контактов происходит при изменении скорости судна, т.е. когда электродвигатель АДП-362 вводит скорость в механизм прибора 34Н, причем замыкание контактов происходит при изменении скорости на 2.4 уз/мин.

Указатель скорости и счетчики пройденного расстояния. Указание скорости в приборе 34Н производится принимающим БД-404НА, соединенным с датчиком лага. Шкала, связанная с принимающим БД-404НА, видна через окно в крышке прибора. Отсчет пройденного расстояния ведется по счетчику, который связан с другим принимающим лага - сельсином БС-404НА и рассчитан на указание пройденного расстояния в пределах от 0 да 9999,9 мили. С принимающим пройденного расстояния связан также счетчик расстояния, пройденного судном от определенного пункта (в пределах 0.999,9 мили). Счетчик устанавливается на нуль плавным нажатием кнопки на крышке прибора. В приборе 34Н предусмотрено устройство, сигнализирующее о прохождении судном заданного расстояния. Это устройство действует следующим образом. По шкале, рассчитанной на предел работы от 0 до 26 миль, устанавливают нужное расстояние. Шкала нанесена на диске с кулачком, который в свою очередь зубчатой передачей связан со счетчиком пройденного расстояния, имеющим механический сброс. При прохождении судном заданного расстояния, установленного по шкале, кулачок замыкает контактами цепь ревуна, который подает звуковой сигнал.

При необходимости ревун может быть выключен тумблером на крышке прибора. Часы. Указателем времени являются часы с секундомером типа 60ЧП с трехдневным заводом, вмонтированные в крышку прибора с лицевой стороны. Для управления часами служат две кнопки (правая и левая) в нижней части корпуса. Часы пускаются поворотом правой кнопки против часовой стрелки. Нажатием кнопки пускаются стрелки секундомера. Повторным нажатием стрелки останавливаются. Если нажать правую кнопку третий раз, производится сброс стрелок на 0. Левой (красной) кнопкой производится завод часов, перевод стрелок большого циферблата. В комплект сигнально-измерительной аппаратуры прибора входят вольтметр Э-8021, микроамперметр, неоновые сигнальные лампы ОТКЛОНЕНИЕ ТОКА, РАССОГЛАСОВАНИЕ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ, ОТКЛОНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, БЕЗ ЗАТУХАНИЯ и ОТРАБОТКА КОРРЕКТОРА.

Прибор 34П В состав некоторых комплектаций системы "Курс-4" входит прибор 34П - штурманский прибор в пультовом исполнении, отличающийся от приборов типа 34 тем, что в нем для повышения точности лентопротяжного механизма вместо электродвигателя ДСД-2 установлен часовой привод.

Кроме того, в прибор 34П входят узел скорости и механизм пути, предназначенные для индикации скорости судна и пройденного расстояния, для звуковой сигнализации о прохождении заданного расстояния. Конструкцией прибора 34П обеспечивается возможность крепления его без амортизаторов к вертикальной или наклонной переборке и встраивание в лицевую панель централизованного штурманского пульта. Ввод электрических кабелей в прибор 34П производится сбоку через штепсельные разъемы Прибор типа 32 применяется в схемах гирокомпасов для переключения электрических линий синхронной передачи сигналов. Прибор имеет несколько модификаций; к шифру прибора каждой модификации добавляется римская цифра (32-П, 32-ХП и т.п.). Конструкция прибора типа 32 аналогична конструкции бортового переключателя - прибора 2. Прибор выполнен в виде каркаса со съемной крышкой, в котором крепится пакетный или ножевой переключатель на определенное количество переключаемых линий. На крышке прибора под рукояткой, имеющей фиксированные положения, крепится шильдик с надписями, которые указывают положения переключателя. Для ввода кабелей прибор имеет три сальника.

Централизованный переключатель курсоуказания - прибор 32Ц

Переключатель - прибор 32Ц предназначен для централизованного переключения принимающих курсоуказания с носовой схемы на кормовую и обратно. Прибор представляет собой двенадцати ярусный ножевой переключатель на два положения, заключенный в закрытый крышкой корпус. Сигнальных ламп прибор не имеет. Шильдик над рукояткой имеет надписи "НГП" и "КГП". При установке рукоятки в положение "НГП" принимающие курсоуказания подключаются к носовой схеме, в положение "КГП" - к кормовой схеме. После переключения принимающих курсоуказания с одной стороны схемы на другую убедитесь в согласованности их показаний с показаниями соответствующего прибора 1М и в случае необходимости согласуйте. Пеленгатор служит для пеленгования любых предметов, находящихся в пределах видимости судна, и небесных светил, а также для отсчетов курсовых углов по азимутальному кольцу репитера. Благодаря оптической системе пеленгатора достигается возможность одновременного наблюдения пеленгуемого предмета, шкалы репитера и уровня, что позволяет сразу определить пеленг предмета. Оптический пеленгатор ПГК-2 позволяет производить пеленгование на сравнительно большие расстояния.

1.7 Основные выводы

Данная курсовая работа помогла разобраться с сущности гирокомпаса Курс-4, был изучен принцип действия гирокомпаса его особенности и характеристики его основных главных частей, а также конструкции корпуса. Были произведены расчеты и составлены таблица девиации, что позволило закрепить теоритические навыки в предмете. В заключение хочу сказать что благодаря курсовой работе мы повысили свои теоритические и практические навыки, что благополучно будет сказываться при дальнейшей нашей учебе и работе, а также подготовке к Государственным Квалификационным Экзаменам.

2. Основные мероприятия по подготовке ТСС к рейсу

Перед выходом судна в рейс все технические средства судовождения должны быть готовы к использованию. Гирокомпас должен быть включен заблаговременно не позднее, чем за 4 часа до отхода судна, для того, что бы он вошел в меридиан. Все технические средства судовождения проверяются членами экипажа, согласно расписанию по заведованию. Проверка производится согласно: Устава службы на судах Департамента речного транспорта Российской Федерации: Рекомендаций штурманской службы. Правилами технической эксплуатации и другими приказами и инструкциями. Мероприятия по подготовке и проверке технических средств судовождения включают: Проверку электронавигационных приборов. Проверку радионавигационных приборов. Проверку исправности навигационных огней. Проверку исправности средств сигнализации. Проверку исправности средств радиосвязи. При подготовке приборов необходимо произвести следующие основные мероприятия: Произвести внешний осмотр прибора. Проверить технические параметры в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Определить поправки. Согласовать репитеры с гирокомпасом и проверить согласование навигационных приборов с гирокомпасом. Произвести контрольное включение приборов 3. Расчет погрешностей ТСС:

2.1 расчет скоростной девиации гирокомпаса на течении

Sin=-==+0.013

Tg=-=+0.002

=+0.087

+

2.2 Составление рабочей таблицы девиации магнитного компаса, наблюдение девиации магнитного компаса

А=1/8 (-0.2+1.3+1.5+1.2+1.0+1.4-1.7-2.0) =0.3 В=1/4 (1.8-1.3+0.71) (0.5+1.6-1.3-2.4=-0.8 С=1.4 (-0.2-1.0+0.71) (1.3-1.2-1.4-2.0) =0.06 D=1/4 (1.3-1.2+1.4+2.0) =0 Е=1/4 (-0.2-1.5+1.0- (-1.7) =1.4

=A+BsinK+CcosK+Dsin2K+Ecos2K

??

??=0.3-0.8х0.85+0.06х0.52+0х2х0.85+1.4х2х0.52=2.5

??=0.3-0.8х0.89+0.06х-0.44+0х2х0.89+1.4х2х-0.44=1.5

??

??

??

??=0.3-0.8х-0.17+0.06х0.98+0х2х-0.17+1.4х2х0.98=3.1

??=0.3-0.8х0.74+0.06х0.66+0х2х0.74+1.4х2х0.66=1.6