Лабораторная работа 4
Содержание работы
Изучение назначения и основных технических характеристик гирокомпасов
Изучение комплектации приборов и основных систем гирокомпаса
Эксплуатация приборов
Содержание отчета
Технические характеристики гирокомпасов
Привести основные системы гирокомпасов
Сделать сравнительный анализ рассматриваемых гирокомпасов, вывод.
4. ГИРОКОМПАСЫ“NAVIGAT”
4.1. Комплектность и технические данные гирокомпаса “Navigat VII”
Гирокомпасы “Navigat VII”, “,Navigat X”, разработанные немецкой фирмой C. PLATH, предназначены для работы на морских судах любого тоннажа. Их основной отличительной особенностью от аналогичных двухгироскопных компасов является схема подвеса ЧЭ в следящем контейнере, которая соответствует приведенной на рис. 2.4. Как уже было указано выше, данная схема, допуская наличие незначительных моментов сил сухого трения в опоре подвеса гиросферы, обеспечивает лучшее ее центрирование и при отключении напряжения питания не позволяет ей смещаться от равновесного положения внутри следящей сферы. Благодаря этому ГК сохраняет достаточно высокую точность показаний при прерывании напряжения питания на время, не превышающее трех минут.
В стандартный комплект изделия “Navigat VII” (рис. 4.1) входят: основной прибор (master gyrocompass) 1, блок питания (power unit) 2, репитеры для пеленгования 3 и путевые репитеры 4. Основной прибор может устанавливаться в навигационной консоли или иметь свой цилиндрический корпус и устанавливаться автономно. Питание ГК, а также преобразование сигнала курса к виду, удобному для отображения осуществляется блоком питания, который устанавливается в навигационной консоли под основным прибором. Стандартный комплект рассчитан на максимальную экономию места в стойке и имеет минимальную стоимость. Все соединения осуществляются с помощью штепсельных разъемов, что облегчает процесс обслуживания прибора.
Основной прибор не требует регулирования температуры поддерживающей жидкости поскольку ее изменение не вызывает смещения ГС от центра следящей сферы.
Стандартный комплект ГК допускает подключение не более четырех репитеров. При необходимости увеличения их числа следует приобрести блок усиления и распределения сигналов, к которому можно подключить до пяти репитеров. Количество указанных блоков, используемых в ГК, практически не ограничено.
Основные технические параметры изделия соответствуют следующим значениям:
статическая погрешность ГК……………………………………..……0,20;
погрешность в нормальных условиях плавания ………………<10;
погрешность следящей системы…………………………………...<0.10;
максимальная скорость отработки следящей системы…...6.25 0/c;
девиация ГК после прерывания напряжения питания
на время, не превышающее 3 минут…………………………..…<20;
время установления в меридиан с погрешностью,
не превышающей 10, не более…………………………………...….3 часов;
допустимые углы качки судна……………………………….……….900;
допустимые температуры окружающей среды
в рабочем режиме………………………………………– 10 0С … +50 0С;
в нерабочем режиме………………………………..… - 25 0С… +70 0С; напряжение питания………………..……………….110/115 В или 220 В;
частота напряжения питания………………….… ………………..50 Гц;
Требуемая мощность источника питания
в пусковом режиме …………………………….....……………..160 ВА;
в рабочем режиме……………………………………..…….……….100 ВА;
на каждый репитер……………………………………...……………15 ВА;
напряжение питания гироскопа …………………….………………100 В;
частота питания гироскопа ………………………………..…………333 Гц;
скорость вращения ротора гироскопа………….……….19500 об/мин;
токи гиромоторов
в пусковом режиме………………………………..…………………500 мА;
в рабочем режиме…………………………………………………...200 мА;
напряжение питания шаговых моторов
системы дистанционной передачи информации……………..20 В;
4.2. Особенности устройства гирокомпаса “Navigat VII”
Описание системы подвеса чувствительного элемента рассматриваемого ГК приведено в разделе 2.1 (рис. 2.4). Здесь лишь приведем некоторые к нему дополнения.
Питание на гироскопы БГ поступает по проводникам 1 (рис 4.2.), размещенным на кольцах подвеса, через центрирующую шпильку 2 и ртутный контакт 3, расположенный в вершине конуса. В нижней части гиросферы и вертикального кольца подвеса имеются электроды 4 (на кольце не виден), связанные между собой через поддерживающую жидкость. Через эти электроды и кольца подвеса окончательно замыкается рассматриваемая цепь.
На наружной поверхности гиросферы 1 (рис. 4.3) по ее экватору имеется позолоченный проводник 2, который совместно с контактами 3, расположенными на вертикальном кольце ВК, образует два переменных сопротивления r1 и r2, входящих в мостик датчика сигнала рассогласования следящей системы. Эти сопротивления образованы слоем жидкости, заключенной между проводником и контактами 3, и их величина определяется степенью перекрытия контакта проводником. При повороте ГС относительно ВК одно из жидкостных сопротивлений будет увеличиваться, а второе – уменьшаться. В этот мостик входят также постоянные сопротивления R1 и R2. Мостик запитывается переменным напряжением U. Если произведение сопротивлений r1R1 ≠ r2R2, с него снимается сигнал UB, пропорциональный углу поворота ГС в азимуте относительно кольца НК.
Внутри гиросферы размещено термореле, которое прерывает питание гироскопов, если температура поддерживающей жидкости достигает 50 0/C.
Поддерживающая жидкость представляет собой смесь дистиллированной воды, глицерина и небольшого количества бензольной кислоты. Она полностью заполняет следящий контейнер. Для компенсации изменения ее объема при изменении температуры используется гофрированная мембрана, расположенная внутри в верхней части контейнера.
Следящий контейнер подвешивается с помощью шаровой опоры к следящему валу. При этом используются амортизаторы, поглощающие вибрацию и демпфирующие его колебания. Следящий вал связан с приводом следящей системы и несет на себе кольца скользящего токоподвода, обеспечивающего питание гиросферы.
На нем же установлена шкала основного прибора, которая имеет диаметр 220 мм с ценой одного деления 10 и оцифровкой через каждые 100. Деления на шкале нанесены белым цветом на черном фоне.
В ГК используется шаговый привод следящей системы с разрешением 48 шагов на один оборот двигателя, что изменяет положение шкалы на 10. Порог чувствительности следящей системы составляет 0,10. Скорость отработки следящей системы определяется частотой импульсов, подаваемых на шаговый мотор, которая изменяется от 3 Гц до 300 Гц. В результате максимальная скорость отработки угла рассогласования составляет 6,25 0/c. Импульсы формируются специальным генератором, управляемым напряжением сигнала рассогласования ГС и следящего контейнера, а направление вращения следящего контейнера задается фазочувствительным выпрямителем указанного сигнала рассогласования. Эти же импульсы управляют показаниями фирменных шаговых репитеров.
Прибор допускает использование синхронных репитеров, для чего имеется специальный конвертор импульсного напряжения в непрерывное трехфазное, представляющий собой механически связанные шаговый мотор и синхродатчик угла поворота. Один оборот синхродатчика равен 10 изменения курса.
Система включает в себя и преобразователь шагового сигнала с разрешением 48 шагов на градус в шаговый сигнал с разрешением 6 шагов на градус. Этот сигнал, в частности, используется приемоиндикаторами спутниковых навигационных систем.
Блок питания осуществляет выработку необходимых напряжений для питания гироскопов и системы трансляции курса, а также содержит сетевые фильтры, защищающие электрические цепи гирокомпаса от высокочастотных помех, порождаемых различными источниками, и цепи других приборов от помех, порождаемых гирокомпасом.
В комплекте гирокомпаса используются путевые репитеры и репитеры для пеленгования. Первые (рис. 4.1, 11) устанавливаются внутри судовых помещений как на переборках, так и на подволоке, последние (рис. 4.1, 10) устанавливаются с помощью пелорусов высотой 1,45 - 1,7 м на крыльях ходового мостика. Каждый репитер имеет две шкалы с ценой деления 3600 и 100, приводимые во вращение шаговым мотором, и систему регулируемой их подсветки.
4.3. Подготовка и включение гирокомпаса “Navigat VII”
Как обычно, перед включением гирокомпаса следует провести его внешний осмотр с целью выявления видимых повреждений прибора и проверки надежности кабельных соединений.
Учитывая то, что время установки ГС в меридиан составляет, примерно, 3 часа, включение ГК следует производить заблаговременно.
Включение производится путем подачи на него напряжения судовой сети с судового щита питания через предохранители, защищающие изделие от перегрузок. До включения или после него следует убедиться в соответствии показаний всех репитеров показаниям основного прибора и, если они не совпадают, провести согласование репитеров. Следует иметь в виду, что репитеры остаются согласованными после последующих включений прибора, если с ним не проводились никакие ремонтные работы.
Порядок согласования репитеров сводится к следующему:
· Если прибор включен, следует с помощью тумблера 1 (рис. 4.4), расположенного в блоке питания, отключить следящую систему;
· Повернуть против часовой стрелки на угол, равный, примерно, 1200 крышку 1 (рис. 4.5), закрывающую отверстие в центре стекла репитера, и удалить ее;
· С помощью отвертки произвести согласование показаний репитера с показаниями основного прибора (рис. 4.6);
Завернуть крышку на место и включить следящую систему.
4.4. Техническое обслуживание гирокомпаса “Navigat VII”
Техническое обслуживание включает в себя ежегодное проведение профилактических работ с заменой ртути и поддерживающей жидкости, а также с чисткой электрических контактных поверхностей, расположенных на ГС и на следящем контейнере. Кроме этого, один раз в 5 лет следует проводить замену гиросферы.
Гиросфера и ртуть поставляются упакованными в ударопрочный ящик, а поддерживающая жидкость – в пластиковой бутылке. Первичная установка ГС в прибор, а также ее замена производится в следующей последовательности:
· Снять верхнюю крышку основного прибора ГК, обеспечив тем самым свободный доступ к следящему контейнеру;
· Отсоединить штепсельный разъем 3 (рис. 4.7), обеспечивающий подачу питания на следящий контейнер;
· Отвернуть винт 2, расположенный на фланце 1, таким образом, чтобы он вывинтился примерно на 1 см;
· Приподнять руками следящий контейнер 14 и повернуть его вокруг вертикальной оси, чтобы рассоединить его байонетное крепление к нактоузу. Извлечь контейнер из нактоуза и установить его на ровную поверхность;
· Снять крышку 7 и удалить мембрану 8, предварительно вывинтив винты 5 и удалив шайбы 6;
· Удалить транспортировочный арретир 17 (при первичной сборке) или пробку 4 (у прибора, находящегося в эксплуатации);
· Удалить вкладыш 9;
· Отвинтить барашек 10 и извлечь центрирующую шпильку 12;
· У прибора, находящегося в эксплуатации, извлечь гиросферу, предварительно повернув вертикальное кольцо подвеса, и вылить поддерживающую жидкость;
· При первичной сборке отвинтить арретиры 18 и завинтить их в отверстия 21 на корпусе следящего контейнера;
· Произвести очистку поверхностей ГС (если она будет загружаться вновь) и следящего контейнера;
· Заполнить контейнер поддерживающей жидкостью до уровня, соответствующего положению верхней кромки горизонтального кольца подвеса 18 (температура жидкости не должна быть ниже 50С);
- Погрузить ГС в следящий контейнер и поставить внутреннее кольцо подвеса в вертикальное положение;
- Залить ртуть в воронку гиросферы;
- Установить центрирующую шпильку 12 в отверстие 13 вертикального кольца подвеса и закрепить ее барашком 10, подложив под него уплотнитель 11;
- Загрузить вкладыш 9 таким образом, чтобы риски М на нем и контейнере 14 совпадали;
- Остальные операции произвести в последовательности, обратной процессу разборки.
После окончания сборки следует убедиться, что жидкость полностью заполняет следящий контейнер и при необходимости долить ее.