Файл: Нечаев П.А. Электронавигационные приборы учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 246

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

2.Проверяют приборы линии питания (агрегата и пускового устрой­

ства).

3.Разбирают основной компас.

4.Проверяют трехфазную цепь.

5.Проверяют синхронную передачу.

6.Проверяют систему охлаждения.

7.Регулируют положение гиросферы по высоте.

8.Проверяют чувствительность и скорость отработки следящей системы.

9.Проверяют приборы курсоуказания.

10.Проверяют установку основного компаса и репитеров относи­ тельно диаметральной плоскости судна.

Проверка и регулировка по пп. 4, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 принци­ пиально не отличаются от проверки и регулировки гирокомпасов типа «Курс».

Для проверки приборов линии питания необходимо вынуть в основ­ ном компасе все предохранители, за исключением 25-амперных. Через 3—6 с после пуска агрегата должна загореться сигнальная лампа «Питание 500 Гц», свидетельствующая о переходе агрегата на рабочий режим. Если лампа загорается раньше или позже указанного времени, надо отрегулировать натяжение пружины реле пускового устройства.

Затем следует проверить тахометром скорость вращения двигателя агрегата, которая должна быть в пределах 2500+ 25 об/мин. В случае отклонения скорости вращения от указанных пределов надо произве­ сти регулировку агрегата согласно инструкции по его обслуживанию.

Порядок приготовления жидкости следующий.

В чистую стеклянную посуду или непосредственно в резервуар влить 2 л дистиллированной воды,1 л глицерина, 1 л спирта и 47,5 см3 формалина. Растворить в 1 л нагретой до 40—50° дистиллированной воды 10 г буры и влить смесь в общий раствор. Полученную смесь тща­ тельно перемешать.

Плотность приготовленной поддерживающей жидкости должна быть 1,032+0,002 г/см3, что проверяется ареометром.

В процессе эксплуатации гирокомпаса плотность поддерживающей жидкости может увеличиться вследствие испарения спирта. В этом слу­ чае в состав жидкости следует добавить спирт, чтобы гиросфера вновь заняла нормальное положение по высоте.

Токопроводимость поддерживающей жидкости регулируется бурой, причем каждый грамм буры изменяет токи в фазах примерно на 0,1А.

Для проверки системы охлаждения необходимо, во-первых, убе­ диться в правильности вращения вентилятора: воздух должен втяги­ ваться через перфорированную крышку основания нактоуза и выхо­ дить через отверстия в крышке нактоуза. Изменение вращения электро­ двигателя вентилятора производится переменой местами любых двух проводников, идущих к статору электродвигателя.

При температуре поддерживающей жидкости +58° следует отрегу­ лировать положение микровыключателя, ослабив винты, крепящие его к кронштейну стола. Ревун и красная сигнальная лампа при темпера­ туре + 58° должны срабатывать.

250


Часть вторая. ЛАГИ

Г л а в а IX. ОСНОВЫ ТЕОРИИ СОВРЕМЕННЫХ ЛАГОВ

§ 56. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАГОВ

Прибор, который измеряет скорость и пройденное судном расстоя­ ние, называется л а г о м .

Большинство современных лагов измеряют скорость судна и прой­ денное им расстояние относительно воды, а не относительно грунта. Поэтому эти лаги являются о т н о с и т е л ь н ы м и . Течение, т. е. переносное движение самой воды относительно дна, эти лаги не учиты­ вают. Лаг, который может учитывать течение и тем самым позволяет измерять скорость и пройденное расстояние относительно грунта, яв­ ляется а б с о л ю т н ы м л а г о м . Измеренное абсолютным лагом

значение скорости

 

представляет

п о л н у ю или и с т и н н у ю

с к о р о с т ь судна.

Кроме того,

существуют приборы,

позволяющие

определять скорость,

которую приобретает судно за счет течения, т. е.

п е р е н о с н у ю

с к о р о с т ь

судна.

в настоящее

Относительные

лаги. Наибольшее распространение

время имеют относительные лаги. По принципу действия они делятся на следующие группы.

Г и д р о д и н а м и ч е с к и е ( г и д р а в л и ч е с к и е ) л а г и , действие которых основано на измерении динамического (скоростного) давления обтекающего судно потока воды. Измеренное при движении судна давление преобразуется в значение скорости. Гидродинамические лаги широко применяются на судах морского флота.

Ин д у к ц и о н н ы е ( г и д р о э л е к т р о м а г н и т н ы е )

ла г и , принцип действия которых основан на измерении электродвижущейся силы, наведенной в морской воде электромагнитом, жестко скрепленным с судном. Величина наводимой электродвижущей силы зависит от скорости движения судна относительно воды. Успешные ис­ следования отдельных образцов индукционных лагов позволяют пред­ положить, что они найдут широкое применение в судовождении.

Г и д р о м е х а н и ч е с к и е (вертушечные) л а г и , действие которых основано на законах вращения винта (вертушки) в потоке дви­ жущейся жидкости. Число оборотов вертушки, установленной под дни­ щем судна, является функцией пройденного судном расстояния. Гид­ ромеханические лаги в настоящее время на судах морского флота поч­ ти не применяются. Это объясняется тем, что они ненадежны, неудоб­ ны в эксплуатации и имеют малую точность.

251


Абсолютные лаги. Системами, позволяющими определять абсолют­ ную (истинную) скорость судна, являются гидроакустическая и инер­ циальная системы и геоэлектромагнитный лаг.

Г и д р о а к у с т и ч е с к а я с и с т е м а ( г и д р о а к у с т и ­ ч е с к и й л а г ) . Принцип действия гидроакустического лага осно­ ван на измерении разности излучаемых и принимаемых после отраже­ ния от дна ультразвуковых частот. Измеряемая разность частот пропор­ циональна скорости движения излучателя относительно дна.

И н е р ц и а л ь н ы е с и с т е м ы . В основе их действия лежит измерение ускорений, возникающих при движении судна относитель­ но Земли. Указанные измерения выполняют приборы, называемые акселерометрами. Скорость судна в инерциальных системах опреде­

ляется

путем интегрирования ускорения по времени;

Г е

о э л е к т р о м а г н и т н ы й л а г . Действие его основано

на измерении электродвижущей силы, возникающей в проводнике, перемещающемся вместе с судном в магнитном поле Земли. Величина наводимой в проводнике электродвижущей силы пропорциональна скорости движения судна.

Непрерывно и автоматически определяя скорость судна и пройден­ ное им расстояние, лаги всех перечисленных типов являются прибора­ ми а в т о н о м н ы ми. Это означает, что их действие не связано с ис­ пользованием каких-либо внешних источников информации, находя­ щихся вне судна (береговые радионавигационные станции, навигаци­ онные и радионавигационные маяки, небесные светила, береговые ори­ ентиры и т. п.).

Известно, что существующие в настоящее время радионавигацион­ ные и астронавигационные методы определения места судна могут да­ вать большую точность, нежели нахождение места по счислению, т. е. с помощью гирокомпаса и лага. Однако это не уменьшает значения ла­ гов на современных морских судах. Лаги позволяют в течение всего времени плавания знать скорость судна, непрерывно вести счет прой­ денного расстояния, транслировать показания лага в другие автомати­ ческие системы, что, в свою очередь, позволяет использовать в судовож­ дении автоматические навигационные системы и комплексы. Вот поче­ му требования к их точности и надежности повышаются.

§ 57. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ЛАГА

Действие гидродинамического лага основывается на измерении скоростного напора встречного потока воды, обтекающей судно.

В текущей жидкости различают статическое и динамическое дав­ ления. Причиной статического давления, как и в случае неподвижной жидкости, является ее сжатие. Динамическое давление обусловливает­ ся скоростью течения жидкости. Чтобы обнаружить это давление, жидкость нужно затормозить, и тогда оно проявится в виде напора.

Представим себе, что в днище судна вмонтированы две небольшого диаметра трубки с открытыми концами (рис. 139). Приемное отверстие трубки 1 заделано заподлицо с обшивкой судна. Плоскость этого отвер-

252


стия параллельна линиям тока воды, т. е. условным линиям, по кото­ рым движутся частицы воды, обтекающей судно. Такая трубка в физике называется п ь е з о м е т р и ч е с к о й . Приемное отверстие трубки 2 своей плоскостью расположено перпендикулярно линиям тока воды, обтекающей судно. Эта трубка носит название напорной трубки, или т р у б к и П и т о , — по имени французского гидравлика XVIII века.

Уровень воды в первой трубке будет определяться величиной ста­

тического давления у приемного отверстия, т. е. осадкой судна. Уро­

вень воды в трубке

Пито

при движении судна окажется выше вслед­

ствие

скоростного напора

встреч­

ного потока воды.

 

 

Такое устройство, состоящее из

двух

трубок — пьезометрической

и трубки

Пито,

называют жид­

костным

дифференциальным мано­

метром. Манометр может быть ис­

пользован для измерения скорости

движения судна относительно воды.

Это устройство позволяет

«видеть»

скоростную высоту. Измеряя раз­

Рис. 139.

Определение

скорости хода

ность уровней воды в трубке Пито

судна с

помощью

измерительных

 

трубок:

 

и в пьезометрической трубке, мож­

1 — пьезометрическая трубка; 2 — трубка

но определить скорость движения

 

Пито

 

судна.

Зависимость между высотой скоростного напора жидкости и ско­

ростью ее течения,

данная в теоретических

работах Леонарда Эйлера,

имеет вид

 

 

 

 

А = — ,

 

(53)

 

2g

 

 

где h — высота подъема воды в трубке Пито;

 

v — скорость

движущейся жидкости

или

скорость хода судна;

g — ускорение силы тяжести, равное 9,81

м/с2.

Из приведенного выражения следует, что

 

v = У 2gh .

Данная зависимость может служить теоретическим основанием для расчета гидродинамического лага.

Однако на практике метод определения скорости судна по высоте скоростного напора воды оказался неудобным. Действительно, трубки должны быть пропущены через корпус судна. Трубка Пито должна быть выше ватерлинии на несколько метров. В целом лаг получается гро­ моздким и неудобным в эксплуатации.

Значительно удобнее оказались лаги, позволяющие измерять ско­ рость движения судна по величине того динамического (скоростного) давления, которое оказывает столб воды на какую-либо преграду.

Принцип работы таких лагов заключается в следующем. На судне ниже ватерлинии (ВЛ) устанавливают герметичный сосуд 1, разде­

253


ленный эластичной диафрагмой 2 на две полости (рис. 140).

Этот сосуд

является чувствительным элементом лага

и называется

п р и е м ­

н и к о м д а в л е н и я 1.

 

 

Под днище судна опускается (выстреливается) приемная трубка 5,

имеющая два приемных отверстия 6 я 7.

Каждое отверстие через от­

дельный канал в трубке 5 и отдельный трубопровод соединяется с со­ ответствующей полостью приемника давления. Плоскость отверстия 6 параллельна линиям тока воды, обтекающим судно. Это отверстие

называется с т а т и ч е с к и м .

Статическое

отверстие через

стати­

 

 

 

ческий трубопровод

4

соеди­

 

 

 

няется

с

верхней

полостью

 

 

 

приемника давления. Плос­

 

 

 

кость отверстия 7 перпенди­

 

 

 

кулярна линиям тока воды.

 

 

 

Это отверстие

называется от­

 

 

 

верстием

п о л н о г о

д а в ­

 

 

 

л е н и я ;

оно

через

трубо­

 

 

 

провод 8

соединяется с ниж­

 

 

 

ней полостью приемника дав­

 

 

 

ления.

 

 

 

 

 

 

 

 

В

рассматриваемом

при­

 

 

 

боре верхняя полость

будет

Рис. 140. Принцип действия гидродинами­

находиться под действием ста­

ческого

лага:

 

тического

давления,

переда­

/ — приемник давления; 2 — диафрагма; 3 — шток;

ваемого

через

отверстие 6.

4 — статический трубопровод; 5 — приемная трубка;

6 — статическое отверстие;

7 — отверстие

полного

Нижняя

полость будет нахо­

давления; 5 — трубопровод полного давления

 

 

 

диться

под действием

стати­

ческого давления осадки и под действием динамического давления,

создаваемого

движением воды. Сумма статического

и динамического

давлений представляет собою полное или суммарное давление.

Соот­

ветственно верхняя полость приемника

давления

называется

с т а ­

т и ч е с к о й ,

а нижняя — полостью

п о л н о г о

или с у м м а р ­

н о г о д а в л е н и я .

Если судно не имеет хода, то в обеих полостях приемника будет оди­ наковое статическое давление осадки. Диафрагма будет находиться в нулевом, нейтральном положении. Когда судно получит ход, давле­ ние в нижней полости увеличится, так как в ней появится еще

динамическое (скоростное) давление. Под действием этого

давле­

ния диафрагма 2 приподнимется. К диафрагме прикреплен

шток 3,

связанный через рычаг со стрелкой указателя скорости. Динамическое давление, приподнимая диафрагму и шток, заставит отклониться

стрелку указателя.

В обе полости приемника поступают давления, действующие друг другу навстречу. Результирующее давление, испытываемое диа­ фрагмой, определяется разностью давлений полного Рп и статического Рсг, которая равна динамическому давлению Рл.

1 Приемник давления называется такж е сильфонным или мембранным ап паратом.

254