Гирокомпас «Стандарт-14»

Устройство гирокомпаса

 
Гироскопическим компасом (гирокомпасом) называется навигационное гироскопическое устройство, предназначенное для указания плоскости истинного меридиана и позволяющее на этой основе определять курс судна и пеленги ориентиров, а также осуществлять стабилизацию в азимуте различных судовых устройств.

Основные технические характеристики гирокомпаса «Стандарт — 14»
Technical DataТехнические данные
Static error
Dynamic error
<0,15o sec.lat.RMS (incl.threshold
<0,15o sec.lat. of the followup system)
Статическая погрешность
Динамическая погрешность
Supply voltage/Power consumption

   Напряжение питания/потребляемая
  мощность

STD 1424 V DC (+33% — 20%)
110, 220 V АС optional
65 VA incl.3 Anschutz repeater
compasses
Стандарт 14
STD 14 with course transducer110, 220,380, 440 V AC
230 VA incl.7 Anschutz repeater compasses
24 V C for gyrosphere back-up
Стандарт 14 с транслятором курса
General dataОбщие сведения
Permissible ambientДопустимые внешние условия
Temperature during operation0°C to + 50°CТемпература во время работы
Permissible ambient in storage-25°C to + 70°CДопустимые внешние условия при
хранении
Setting time3 hrsВремя установления (прихода в
меридиан)
Rate of follow-up> 8°/S  Скорость
  отработки следящей системы
Permissible roll — and pitch angle± 40°Допустимые
  углы бортовой и килевой качки
Permission
  ships rate of turn
unlimited Допустимая
  угловая скорость по углу
  курса — не ограничена
Heading signal outputsВыходная информация о курсе
max.4 Anschutz repeater compasses (step motor 192 steps/degree)
3 oupputs for Sperry Step
6 step/degree 35 V DC (Plus-Common) (control signal max/ 180 mA)
2 rate-of-turn outputs (30°/min, 100°/min, 300°/min)
1 serial output 20 mA or NMEA optional
макс. 4 репитера фирмы «Аншютц» (шаговый двигатель 192 шага на 1о)
3 выхода для шаговых репитеров фирмы «Сперри»
6 шагов на 1°, 35 В постоянного тока
2 выхода угловой скорости поворота (30°/мин, 100°/мин, 300°/мин).
1 цифровой выход или по требованию заказчика

 

Комплект гирокомпаса и блок-схема соединений приборов комплекта

На рис. 1 представлен комплект гирокомпаса «Стандарт-14».

Гирокомпас
Рис. 1 Комплект гирокомпаса «Стандарт-14»

Условные обозначения:

  1. основной прибор гирокомпаса «Стандарт-14»;
  2. инвертор;
  3. транслятор курса;
  4. путевой репитер гирокомпаса;
  5. авторулевой;
  6. системы спутниковой навигации, спутниковой связи, радиолокации;
  7. цифровой репитер;
  8. сигнальное устройство;
  9. пускатель (временной переключатель);
  10. пеленгаторный репитер;
  11. автопрокладчик “НАУТОПЛОТ”.

На рис. 2 представлена блок-схема соединений (конфигурация) приборов полного комплекта «Стандарт-14».

Стандарт-14
Рис. 2 Блок-схема соединений комплекта «Стандарт-14»

В каналах связи основного прибора гирокомпаса, отмеченного цифрой 1, с другими приборами комплекта гирокомпаса и приборами, получающими информацию курсе судна, использованы следующие обозначения:

  1. канал шагового сигнала 192 шага на 1о (стандарт немецкой фирмы «Аншютц»);
  2. канал синхросигнала 1 оборот на 360о;
  3. канал шагового сигнала 6 шагов на 1о (стандарт американской фирмы «Sperry»)
  4. канал сигнала неисправности;
  5. канал сигнала угловой скорости поворота судна (Rate of Turn) с диапазонами 0 — 30/мин, 0 — 100/мин, 0 — 300/мин (±10B пост.тока);
  6. канал шагового сигнала 192 шага на 1о. 

Следует особо отметить, что пускатель (временной переключатель) не является обязательным прибором комплекта гирокомпаса «Стандарт-14» и поставляется по требованию заказчика.

Это же относится и к транслятору курса, которого может не быть в комплекте вообще, либо будет один из трех возможных вариантов: 1,2,3. Все зависит от количества репитеров, которое необходимо подключить к основному прибору гирокомпаса, а также от типа репитеров.

Конструкция и принцип действия гирокомпаса «Стандарт-14»

Конструкция центрального прибора гирокомпаса «Стандарт-14»

Рис. 3 и 4 дают представление о конструкции центрального прибора.

Гирокомпас
Рис. 3 Конструкция прибора
Гирокомпас «Стандарт-14»
Рис. 4 Конструкция гирокомпас «Стандарт-14»

Центральный прибор состоит из жесткого шасси, соединенного с корпусом. Корпус и крышка сделаны из пластика. Стол предназначен для установки механических и электрических компонентов (составляющих). Наружная (следящая) сфера (включая гиросферу) подвешена как маятник (с помощью маятникового соединения). В корпусе установлен вентилятор.

Шкала, разбитая на 360о, соединена с корпусом сферы через маятниковое шарнирное соединение. Курс считывается с 360-градусной шкалы с точностью 0,1о (если это необходимо) через окно в крышке. Системы обогрева и вентиляции обеспечивают постоянство рабочей температуры внутри корпуса прибора.

Стол

На рисунке 5 показана конструкция стола с его компонентами

Стол
Рис. 5 Компоненты и конструкция стола

Стол содержит следующие элементы:

  • на верхней стороне:
    • следящий привод с 360-градусной шкалой курса 1;
    • кронштейн подвеса с элементами контроля 2;
    • блок электроники РСВ и шкала регулировок освещения 3;
    • шаговый мотор с зубчато-ременной передачей 7;
    • дополнительный сельсин-датчик (только в варианте NG 0020) 8 или sin/cos потенциометр 8 дополнительно в МОD варианте.
  • на нижней стороне стола:
    • соединительный разъем с кабелем 4;
    • маятниковое соединение (маятниковый шарнир), с фланцем 5 с наружной сферой, включающей гиросферу 6.

Следящий привод

Наполненная нейтральным газом гиросфера свободно подвешена и центрирована в поддерживающей жидкости, заполняющей наружную (следящую) сферу. Гиросфера постоянно (с точностью до погрешности компаса) указывает на север. Наружная сфера занимает согласованное относительно гиросферы положение с помощью следящего привода, управляемого посредством шагового мотора следящего двигателя (рис. 6).

Следящий двигатель
Рис. 6 Шаговый мотор следящего двигателя

Зубчато-ременная передача Z1 присоединена к оси шагового мотора и обеспечивает передачу 5 : 1 к зубчатому колесу Z2, установленному на одной оси с колесом Z3. Спиральное (червячное) колесо установлено на верхнем конце оси и соединено с 360-градусной шкалой курса Z4. Последняя выполнена как спиральное (червячное) колесо Z4, передача Z3 к Z4 составляет 36 : 1.

Может быть дополнительная синхропередача или sin/cos потенциометр.

На одной оси с 360-градусой шкалой установлено колесо Z5, которое через зубчато-ременную передачу связано с колесом Z6, установленным на оси сельсина датчика. Передача между Z5 и Z6 (рис. 6) составляет 1:1. Этот сельсин-датчик может быть использован, например, как датчик курса для авторулевого «Анштюц».

(Сельсин-датчик типа 11; 1 об.=360о).

Наружная сфера

Наружная сфера с гиросферой (продольный разрез) приведена на рис. 7.

Гиросфера
Рис. 7 Наружная сфера с гиросферой

Наружная сфера включает гиросферу 8, подвешенную в поддерживающей жидкости. Корпус наружной сферы включает нижнюю чашу 11, внутреннюю чашу 5 с крышкой 2 наружной сферы (верхнюю чашу).

Отверстие в корпусе наружной сферы закрывается посредством крышки 1. Крышка снабжена прозрачным измерительным конусом для снятия отсчета об уровне поддерживающей жидкости. В центре измерительного конуса имеется крепящий (запечатывающий) винт. Все крепления имеют четырехгранную форму.

Токопроводящие полюса (электроды) наружной сферы 3; 10 соответствуют токопроводящим полюсам 4; 9 гиросферы. Следящий пояс 7; 6 обеспечивает работу следящего привода. Он расположен на высоте экватора.

В нижней части наружной сферы также установлена помпа струйного подвеса (аналог катушки электромагнитного дутья) 12.

Гиросфера

Гидросфера (продольный разрез) представлена на рис. 8.

Схема гидросферы
Рис. 8 Гидросфера в разрезе

Гиросфера имеет токопроводящие электроды (полярные шапки) на каждом полюсе 1,3. На экваторе расположен следящий пояс 2 для формирования вместе со следящим поясом наружной сферы датчика угла следящего привода. Гиросфера представляет собой ориентированную на север двухгироскопную систему (рис. 8). Гиросфера герметизирована и заполнена инертным газом.

Помпа струйного подвеса и система терморегулирования

Помпа струйного гидродинамического подвеса установлена на дне наружной сферы. Там же установлен мотор помпы, датчики температуры и другие элементы системы терморегулирования (рис. 9).

Помпа
Рис. 9 Системы терморегулирования

Поддерживающая жидкость

Поддерживающая жидкость представляет собой токопроводящую смесь, составленную из дестиллированой воды, глицерина и специальных добавок.

Необходимая для правильной работы гирокомпаса плотность поддерживающей жидкости обеспечивается при стабилизации ее температуры около +52оС, которая гарантируется следующим:

  • системой обогрева поддерживающей жидкости, включающей электронно­управляемый резистор терморезистора, включенный в цепь 24 В постоянного тока и установленный на плате вместе с помпой струйного подвеса;
  • системой охлаждения поддерживающей жидкости. Система охлаждения состоит из электронно-управляемого вентилятора, размещенного сбоку на основании гирокомпаса. Если температура жидкости повышается (более чем +52оС) вентилятор включается и прогоняет поток холодного воздуха через отверстие сверху между кожухом компаса и корпусом наружной сферы к выходным отверстиям на дне основания.

Вентилятор

Вентилятор представляет собой бесколлекторный электродвигатель и соединенную с ним турбину (крыльчатку). Электроника управления бесколлекторным двигателем требует питания от сети постоянного тока и расположена в пластмассовом блоке рядом с вентилятором.

Вентилятор и относящаяся к нему электроника управления установлены на основании компаса. Электродвигатель не требует обслуживания.

Шаговый двигатель (следящий двигатель)

Шаговый двигатель является исполнительным следящим двигателем следящего привода гирокомпаса и исполнительным двигателем в репитерах с шаговой передачей курса. 48-полюсовой ротор вращается внутри клетки, которая поддерживает (представляет собой) обмотку статора. Сигналы от шаговых адаптеров SMO, SM1 и сигнал нуля 0 В управляют шаговым двигателем.

Сельсин, типа NB23-167-4 (дополнительная установка)

Сельсин применяется в следящем приводе гирокомпаса как датчик курса там, где это требуется (FEM). Он генерирует электрический сигнал, пропорциональный углу изменения курса, например, для подключения авторулевого «Аншютц», а также «Наутоплот D». Сельсин связан с 360о — шкалой компаса в отношении 1 : 1 посредством зубчато-ременной передачи. Мощности сельсина достаточно для подключения авторулевого.

Предлагается к прочтению:
Электронавигационные приборы
Техническое обслуживание насос-форсунок

Май, 12, 2018 349 0
Читайте также