Работа курсоуказателя в режиме гироазимута.

Для работы курсоуказателя в режиме гироазимута необходимо, чтобы ось кинетического момента гиросферы удерживалась в горизонте, а по обеим осям прецессии гиросферы были приложены коррек­тирующие моменты для компенсации отклонения гиросферы за счет суточного вращения Земли и собственного движения объекта. В гирокурсоуказателе с электромагнитным управлением для осу­ществления режима гироазимута достаточно отключить маятни­ковый момент, пропорциональный сигналу индикатора горизонта, на горизонтальной оси прецессии гиросферы, сохранив при этом демпфирующий момент от индикатора горизонта на вертикальной оси для удержания главной оси гироскопа в горизонте. Необхо­димо также сохранить корректирующие моменты по обеим осям прецессии. В этом случае равенства (1.12), определяющие зави­симости моментов от сигналов управления и коррекции, примут

(b -b_c) = e_x; (a -a_c) = m n b + e_z (1. 23)

Полагая, что корректирующие сигналы e_x и e_z определяются, как и прежде, формулами (1.14) и, подставляя выражения (1.23) в уравнения (1.1), найдем частные решения системы (1.1) и (1.3) в виде:

a^* = V_N / (R_u cosj +V_E + C_B R / H); a_c^*=0;.

b_c^*=H (u sinj + V_E tgj/ R); b^*=0. (1. 24)

Формулы (1.24), определяющие положение равновесия ЧЭ прибора в режиме гироазимута, тождественны формулам (1.15), определяющим положение равновесия ЧЭ в режиме гирокомпаса. Это свидетельствует о том, что при движении объекта в момент перехода из режима гирокомпаса в режим гироазимута ЧЭ ника­ких возмущений не получает и остается в прежнем положении, которое он занимал, работая в режиме гирокомпаса. Следователь­но, в режиме гироазимута курсоуказатель сохраняет направле­ние меридиана, выработанное в режиме гирокомпаса, естественно, с накапливающейся во времени ошибкой, которая определяется присущей данному гироскопу скоростью дрейфа.

При обратном переходе из режима гироазимута в режим гиро­компаса курсоуказатель в начальный момент будет иметь некото­рую девиацию, так как за время работы в режиме гнроазимута гироскоп вследствие собственного ухода отклонится от меридиана. Затем, совершая затухающие колебания, гирокомпас придет в положение равновесия.

Следует отнести к достоинствам курсоуказателя с электро­магнитным управлением то обстоятельство, что при переходе из одного режима в другой не требуется изменять корректирующие сигналы, тем более, что благодаря вводу в схему управления та­кого вида коррекции ЧЭ находится вблизи меридиана практиче­ски в обоих режимах работы прибора.

Основной погрешностью гироазимута является собственный дрейф гироскопа. Гиро курсоуказатель с косвенным управлением позволяет уменьшать эту погрешность теоретически до величины нестабильности скорости ухода гироскопа. Для этого достаточно ввести в схему управления сигнал, напряжение которого пропор­ционально постоянной составляющей скорости ухода гироскопа, и просуммировать с сигналом датчиков угла гироскопа в соот­ветствующих масштабе и фазе как это делается при вводе кор­ректирующих сигналов. В результате этого к гироскопу по гори­зонтальной оси прецессии окажется приложенным момент, кото­рый скомпенсирует постоянную составляющую скорости ухода гироскопа.

При воздействии на курсоуказатель, работающий в режиме гироазимута, ускорений качки, гироазимут имеет дополнительный систематический уход. Этот уход возникает из-за появления по­стоянной составляющей момента по горизонтальной оси прецессии гироскопа. Знакопеременные сигналы индикатора горизонта вы­зывают меняющийся в такт качке момент, накладываемый тор-сионами на гиросферу вокруг ее вертикальной оси. Благодаря од­новременному раскачиванию следящей сферы в такт качке вокруг оси ее подвеса (по углу g) проекция знакопеременного момента дает постоянную составляющую на горизонтальную ось прецес­сии, которая и вызывает систематический уход гироазимута на качке.

Анализ факторов, влияющих на эту погрешность гироазимута, показывает, что меры, принятые для уменьшения погрешности гирокомпаса на качке, а именно, применение индикатора гори­зонта с большой постоянной времени и гидравлического демпфе­ра на оси подвеса следящей сферы, существенно уменьшают погрешность гироазимута на качке.

Что касается влияния ускорений от маневрирования на неста­бильность ухода гироазимута, то теоретически оно зависит от времени действия ускорений и мало по величине. Практически в силу тех же технических решений, которые компенсируют влия­ние ускорений на качке, это влияние не имеет существенного значения.

На основании краткого анализа изложенного принципа дейст­вия двухрежимного курсоуказателя с электромагнитным управле­нием можно сделать некоторые выводы в отношении его преиму­ществ перед обычными маятниковыми гирокомпасами:

конструкция торсионно-жидкостного подвеса ЧЭ, который представляет собой астатический поплавковый гироскоп, обеспе­чивает гидростатическую разгрузку подвеса и отсутствие сухого трения в его осях, что уменьшает возмущения, вызываемые си­лами инерции;

электрическая схема управления параметрами гирокомпаса (периодом, степенью демпфирования) и режимами работы прибора позволяет, переключая электрические цепи, изменять параметры гирокомпаса и режимы работы в зависимости от условий пла­вания и эксплуатационных требований;

в гирокомпасе с электрической схемой управления сравни­тельно простыми средствами обеспечивается полная компенсация скоростной девиации для больших скоростей движения судна при условии ввода в прибор данных скорости и широты с достаточной точностью. При этом методе компенсации скоростной девиации существенно, что сам гироскоп практически все время остается в меридиане;

электрическая схема управления создает практическую воз­можность полной компенсации баллистических девиаций гиро­компаса пр-и маневрировании судна. Для этого может использо­ваться индикатор горизонта с коррекционньш датчиком момента и несложный электромеханический прибор, вырабатывающий нужный сигнал коррекции. При указанном способе компенсации баллистических девиаций нет необходимости изменять парамет­ры гирокомпаса в зависимости от широты и выключать демпфи­рование на время действия ускорений;

конструкция и схема двухрежимного гироскопического курсоуказателя обеспечивает его работу в режиме гирокомпаса или гироазимута, а также в режиме гиромагнитного компаса. Это расширяет сферу применения приборов такого типа.

Основной прибор ВГ-1А.

Функцию гироскопического указа­теля меридиана выполняет прибор ВГ-1А (рис. 4). В корпусе прямоугольной формы 6 со сферическим колпаком 5 разме­щены трехстепенный поплавковый гироблок (ТПГ), элементы следящих систем стабилизации, детали схем терморегулирова­ния и управления.

ТПГ выполнен в виде герметичной камеры (следящей сферы), заполненной специальной вязкой жидкостью (рис. 5). В этой камере с помощью вертикальных и горизонтальных тор-сионов подвешен поплавок с гиромотором. На гироблоке по ли­нии N—3 установлены роторы индукционных датчиков углов / (ДУ) рассогласования гиросферы со следящей сферой (ста­торы ДУ находятся на гиросфере). Сверху и снизу на камере в кольцевых пазах 2 установлены дополнительные обогрева­тели для интенсивного разогрева жидкости при пуске компаса. Их включением управляет термореле 4 (Т/--003). На кронштей­нах к крышке гироблока приспособлены штепсельные разъемы 5 для подачи питания на гироблок и снятия информации с дат­чиков углов. Снизу к камере подвешен груз 6 для придания маятниковости гироблоку в кардановом подвесе. Гироблок че­тырьмя приливами 3 с отверстиями для крепежных винтов укладывается на установочное кольцо. С западной стороны ка­меры на установочном кольце находится индикатор горизонта (ИГ), с северной—пузырьковый уровень для визуального конт- роля за балансировкой установочного кольца при сборке (уро­вень находится под колпаком). На двух цапфах, параллельных главной оси гироблока, установочное кольцо укладывается в подшипники на внутреннем кардановом кольце 6 (рис. 8). Для гашения колебаний гироблока относительно оси подвеса установочного кольца предусмотрен дисковый масляный демпфер.

С южной стороны в месте крепления цапфы в кардановом подвесе вмонтирован плоский вращающийся трансформатор (ПТ-003). Статор его неподвижен, а роторная обмотка связана с цапфой и поворачивается вместе с ней. Этот вращающийся трансформатор называют координатным преобразователем. Его включение в схему вызвано тем, что при повороте гироблока вокруг оси XX на угол ^ под воздействием внешних возму­щающих сил в связи с маятниковостью гироблока и отсутст­вием стабилизации относительно главной оси происходит вза­имное влияние горизонтной и азимутальной следящих систем (принцип работы следящих систем рассмотрен в § 18). Дей­ствительно, при выходе гироблока из отвесного положения мо­менты Ьгс и Ьтс, создаваемые торсионами, оказываются повер­нутыми в плоскости У02. на угол О. В таком случае горизон­тальный и вертикальный моменты будут состоять из суммы проекций указанных моментов на эти оси. В результате нор­мальная величина корректирующих моментов искажается и в показаниях прибора возникают погрешности. Для исключе­ния взаимного влияния следящих систем в схему управления подаются соответствующие сигналы, снимаемые с ротора преоб­разователя координат.

Внутреннее карданово кольцо 6 с гироблоком с помощью цапф и подшипников укладывается на наружное карданово кольцо, выполненное в виде вилки 7, ось которой установлена в подшипнике на основании 10 и может разворачиваться вокруг оси 2.2. на 360°. Сверху к вилке крепится шкала курсов 8 с це­ной деления 1°..

Ось вилки через редуктор связана с азимутальным двигате­лем следящей системы стабилизации / и двумя синусно-коси-нусными вращающимися трансформаторами 2 и 11 (СКВТ), включенными в схему трансляции курса (на транспортных и промысловых судах задействован только один СКВТ). На ось вилки насажен токосъемник 13 с серебряными кольцами и стальными щетками, закрываемый пластмассовой крышкой.

На горизонтальном (внутреннем) кардановом кольце укреп­лен зубчатый сектор, который посредством механической пере­дачи связан с горизонтным двигателем следящей системы ста билизации, установленным в нижней части вилки. При враще­нии этого двигателя камера гироблока разворачивается вокруг оси УУ.

Рабочая температура (75 °С) в приборе поддерживается кольцевым нагревателем 5, прикрепленным к основанию че­тырьмя стойками 9. Управляет его работой термореле 3 (7У002), размещенное на основании 10. Рядом установлен биметалличе­ский термодатчик 4 (ГгООО), включающий аварийную сигналь­ную систему при достижении температурой жидкости верхнего предела (80°С).

На основании расположены три штепсельных разъема (два со стороны носа). Для работы с гиросекцией вне корпуса при­бора установлены четыре опорные ножки 12. Гиросекция своим основанием укладывается в корпус прибора.

Верхняя часть колпака 5 сделана из органического стекла, полярная шапка закрашена изнутри, оставлена прозрачной лишь кольцевая полоска напротив курсовой шкалы 3 (рис.65). Курсовая черта—красная полоска 4— нанесена на прозрач­ном кольце со стороны кормы. Колпак привинчивается к кор­пусу прибора четырьмя невыпадающими винтами 7.

В корпусе 6 установлены усилители следящих систем: слева азимутальный 2, справа горизонтный, рядом с усилителями под квадратными крышками размещены реле схемы управления 1 (слева) и регуляторы «дрейф» и «поправка».

На верхней панели 12 расположены четыре световых табло:

«пуск», «подготовка», «гирокомпас» и «гироазимут»; на перед­ней—переключатель 9 («подготовка»—«работа»} и ручка 8 регулировки «скорости приведения» (ускоренного в меридиан).

На задней стенке имеются три "штепсельных разъема, из них верхний предназначен для подключения контрольных приборов при регулировке приборов, через нижние осуществляется связь основного прибора с другими.

Корпус прибора на четырех амортизаторах крепится к уста­новочной плите 11с тремя овальными отверстиями для крепеж­ных шпилек (два с задней стороны и одно с передней), поэтому плиту (вместе с корпусом) можно поворачивать в пределах ±5° для устранения постоянной поправки в показаниях гиро­компаса. Для контроля за углом разворота прибора на устано­вочной плите с задней стороны нанесена шкала 10 с ценой деления 0,5°.

 

 

3. Подготовка ГАК «Вега» к пуску.

 

3.1.

 

Перед включением питания необходимо провести внешний осмотр всез приборов, проверить надежность соединения штепсельных разъемов, наличие всех предохранителей и сигнальных ламп.

В приборе ВГ-1А:

открыть колпак и убедиться, что индекс N на гироблоке обращен в сторону уровня установочного кольца, а пузырек уровня отклонен не более чем на одно деление от среднего значения;

если карданов подвес заарретирован, необходимо извлечь штифт вертикального карданова кольца, ослабить винты втулок, вывинтить и снять стойки вместе со втулками, закрыть колпак и снятые детали убрать в ЗИП;

переключатель режимов схемы установить в положение «Подготовка»;

риску на рукоятки резистора «Скорость приведения» совместить с риской на корпусе прибора.

В приборе ВГ-2А:

убедиться, что шкала реле времени установлена на 420 с;

переключатель «Контроль» установить в крайнее левое положение.

В приборе ВГ-3А:

переключатель режимов работы установить в положение «Гирокомпас»;

шкалу скорости установить на нуль;

шкалу широты установить на отсчет, соответствующий наименованию и широте места;

переключатель следящей системы установить в положение «Следящая система».

В приборе 23Т:

установить курсограмму, поджать стопорную гайку;

установить шкалу курса и курсовое перо на отсчет шкал курса прибора ВГ-3А;

установить переключатель «Приемник курса» в положение «Включено»;

установить рукоятку часового привода в положение «Стоп».

Показания всех репитеров согласовать с показаниями шкал прибора ВГ-3А.

 

 

3.2.

 

Для включения гироазимуткомпаса при ошвартованном судне необходимо выполнить следующие действия:

На распределительном щите:

Включить переключатели «3-50 Гц 220 В» и «50 Гц 110 В», при этом начнет работать ревун прибора ВГ-3А.

В приборе ВГ-2А:

нажать кнопку «Пуск», при этом загорается табло: «Пуск», «Подготовка» на приборе ВГ-1А; «50 Гц 110 В», «Агрегат», «Система» на приборе ВГ-2А; «Подготовка» на приборе ВГ-3А (если какое – либо табло не загорелось, гироазимуткомпас следует выключить);

проверить напряжение в трех фазах питания гироблока, используя для этого вольтметр и переключатель «Контроль» (напряжение должно быть 40+\-4 В).

В приборе ВГ-1А:

отметить момент времени, когда погаснет табло «Пуск» (примерно через 3-5 мин. после срабатывания термореле 1ВК3). В этот момент автоматически подается питание на стабилизирующие двигатели, что сопровождается характерным «рывком» шкалы прибора ВГ-1А. Если этот рывок не наблюдается или шкала не начнет вращаться с большей частотой, гироазимуткомпас следует выключить. Если через 40 мин. после включения корпус прибора ВГ-1А не начал нагреваться или не гаснет табло «Пуск», температурный режим гироблока нарушен и гироазимуткомпас тоже подлежит выключению. Через 5 мин после выключения табло «Пуск» осторожно снять колпак прибора ВГ-1А и убедиться в том, что отклонение пузырька уровня не превышает 1-1,5 деления. Затем убедиться в том, что пузырек уровня возвращается в это же положение после отклонения установочного кольца с гироблоком от вертикали на 15-20°. После этого колпак поставить на место и закрепить;

через 10 мин после погасания табло «Пуск» переключатель режимов работы поставить в положение «Работа». С этого момента прибор начинает работать в режиме гирокомпаса, а в приборах ВГ-1А и ВГ-3А загораются табло «Гирокомпас» и гаснут табло «Подготовка».

В приборе 23Т:

включить часовой привод курсографа, поставив его рукоятку в положение «Пуск»;

отрегулировать подогрев перьев. С этого момента времени курсограф регистрирует (при надежно ошвартованном судне) кривую затухающих колебаний гтрокомпаса.

В приборе ВГ-3А:

установить переключатель «Следящая система» в положение «Отключено»;

снять отсчет курса со шкал прибора ВГ-3А и проверить, насколько показания курсографа и всех репитеров согласуются с этим отсчетом;

после согласования показаний репитеров переключатель поставить в положение «Следящая система».

Ускоренное приведение в меридиан. Если отклонение чувствительного элемента от меридиана превышает 3°, то можно выполнить ускоренное приведение его в меридиан. Эту операцию следует осуществить после погасания табло «Пуск». Движением гироблока управляют с помощью рукоятки «Скорость приведения», поворачивая ее в нужную сторону. Когда против курсовой черты прибора ВГ-1А установиться значение истинного курса, рукоятку возвращают в среднее положение.

 

 

 

 

 

3.3.

φ

t, мин

ИК, o