Курсовой проект ТСС Шубин Р.А. Вариант 6. Курсовая Работа Исследование работы и эксплуатационных характеристик дистанционных компасов

• Название: Курсовая Работа Исследование работы и эксплуатационных характеристик дистанционных компасов
• Дата: 19.01.2021
• Размер: 1.86 Mb.
• Имя файла: Курсовой проект ТСС Шубин Р.А. Вариант 6.doc
• Тип: Курсовая; #169592
• страница: 2 из 3

1.3. Следящая система компаса.
Дистанционная электрическая передача магнитного компаса КМ-145-8 обеспечивает подключение репитеров гирокомпасного типа. На оптическом репитере изображается сектор картушки, равный 30^е.

Электрическая схема компаса рассчитана на подключение ее к су­довой сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Компенсаторы элект­ромагнитной девиации подсоединяют к специальной линии постоянно­го тока напряжением 220 В. Имеется аварийный режим питания по­стоянным током (напряжением 27 В), при этом обеспечиваются только подсветка картушки датчика курса и работа оптического репитера.

Д
атчик курса магнитного компаса КМ-145-8 заполнен жидкостью ПМС-5, которая обеспечивает нормальную работу прибора при темпе­ратуре (—55)—(+65) °С.

Функциональная схема магнитного компаса КМ-145-8. Основным элементом компаса является картушка — магнитный чувствительный элемент (МЧЭ), обеспечивающий непосредственное и дистанционное курсоуказание. Магнитный чувствительный элемент представляет собой систему магнитов, закрепленных на поплавке. Реакция поддерживаю­щей жидкости уравновешивает действие веса картушки, что создает эффект невесомости и снижает трение в опоре. Круговая шкала кар­тушки дает возможность считывать курс судна непосредственно.

Осветительное устройство 8 (рис. 2, а) с конденсорными линзами 7 позволяет осуществлять дистанционную оптическую передачу изображения картушки на матовое стекло / прибора 54, установленного в ходовой рубке. Световые лучи, пройдя по трубе6, фокусируются объ­ективом 5 на торцовой части гибкого волоконного светопровода 4, прони­кают через второй объектив 3, отражаются в зеркале 2 и дают изобра­жение на матовом стекле /.

Датчиком дистанционной электрической передачи курса является индукционный чувствительный элемент В1 (рис. 2, б), состоящий из двух ортогонально расположенных феррозондов. Датчик В1 закреп­лен в нижней части котелка (вмонтирован в груз, под действием кото­рого котелок занимает отвесное положение).

Феррозонд имеет два пермаллоевых сердечника и две обмотки. Од­на обмотка подключена к источнику переменного тока напряжением 4 В, частотой 400 Гц и служит для подмагничивания сердечников. Она намотана на каждый сердечник в отдельности и образует встречно-по­следовательную цепь. Другая обмотка, охватывающая оба сердечника, является сигнальной. В ней возникает сигнальное напряжение удвоен­ной частоты (800 Гц), амплитуда которого определяется углом ориента­ции стержней феррозонда относительно вектора индукции магнитного поля, создаваемого картушкой в пространстве, где находится феррозонд, т. е. сигнал зависит от курса судна К .

Датчик В1, имеющий два феррозонда, выдает два сигнала: (U1 и 11._г, причем один пропорционален синусу курса судна, а другой — косинусу. Сигналы t/_t и U₂подаются на статорные обмотки вращающего­ся трансформатора В2, где они суммируются. Результирующий сиг­нал U_c с выходной обмотки вращающегося трансформатора В2 посту­пает на предварительный усилитель А1. Помимо усиления, сигнал £/_с здесь преобразуется в напряжение частотой 400 Гц, а затем в блоке А2 происходит окончательное усиление сигнала (по мощности).

С выхода усилителя А2 напряжение (У_вых подается на управляю­щую обмотку исполнительного двигателя Ml(к основной обмотке этого двигателя подводится питающий ток частотой 400 Гц, напряжением 40 В от прибора ЗБ). Вращение двигателя Mlчерез редуктор передает­ся на ротор трансформатора В2. Отработка следящей системы продол­жается до тех пор, пока сигнал U_cне станет равен нулю.

В этом заключается компенсационный метод измерения угла ориен­тации феррозондового датчика В1 относительно вектора индукции маг­нитного поля, в котором находится картушка компаса, т.е. определение и дистанционная передача курса судна. Любое изменение курса вы­зывает появление сигнала U_c, который после усиления вызывает враще­ние двигателя Mlи отработку ротора В2 на угол, пропорциональный изменению курса судна.

Одновременно с ротором трансформатора В2 поворачивается ротор сельсина-датчика ВЗ, который передает это вращение на сель­сины-приемники репитерной системы.

В приборе 50 предусмотрен ручной ввод общей поправки магнит­ного компаса А — d + 6 с учетом склонения dи девиации б. Значе­ние общей поправки (для данного курса) вводится через дифференциал Е1, после этого на репитерах компаса устанавливается отсчет истин­ного курса. В тех случаях, когда поправка не вводится, ее следует учи­тывать обычным образом, складывая алгебраически ее значение с от­счетом курса (пеленга), снятого с репитера.

Для исключения инструментальной ошибки, обусловленной неточ­ной работой феррозондов, в схеме предусмотрен индукционный кор­ректор A3, который по заранее составленной программе формирует до­полнительное напряжение ^ t/_Kop, подаваемое на вход усилителя А2. Программа корректора реализуется от механизма следящей систе­мы при отработке'двигателя Ml.

Автоколебания в репитерной системе гасятся посредством введения сигнала t/₀._c обратной связи. Этот сигнал создается генератором G1 только при вращении двигателя Ml. Потенциометром R3 выполняется регулировка сигнала обратной связи, уровень которого должен быть достаточным для обеспечения нормальной колебательности шкалы ре­питера. Установку регулятора R3 выполняют в порту.

2. 
   ПОДГОТОВКА МАГНИТНОГО КОМПАСА К РЕЙСУ
   

2.1. Проверка котелка магнитного компаса и пеленгатора.

Точность определения курса с помощью МК, а также надежности работы прибора в значительной степени зависит от выполнения правил его эксплуатации, которые приводятся в сопровождающей данный прибор документации. Различные модели МК могут иметь специфические, присущие только им, экс­плуатационные особенности, и это надо учитывать. Однако многие приемы работы с МК являются общими, что позволяет рассматривать их безотносительно к типу компаса.

Техническое обслуживание МК складывается:

• 
  из оценки точности общего состояния прибора;
  
• 
  из оценки текущих составляющих его инструментальной погрешности и приведения их значений в соответствие с требованиями технической доку­ментации на прибор;
  
• 
  из работ, направленных на снижение влияния судового железа на показания компаса.
  

Основную нагрузку по обслуживанию МК берут на себя береговые специалисты Однако, судовые специалисты должны:

• 
  периодически определять поправку компаса и степень соответствия данных таблицы остаточной девиации реальным их значениям;
  
• 
  при возникновении больших ошибок компаса определить причины, обусловившие их появление, и при наличии технической возможности, устранить дефекты;
  
• 
  в длительных рейсах, не реже одного раза в два - три месяца проводить техническую проверку компаса, содержание которой определяется техниче­скими условиями на прибор.
  

Оценка технического состояния прибора

Оценка технического состояния прибора предусматривает:

• 
  проведение внешнего осмотра прибора,
  
• 
  проверку технического состояния котелка МК;
  
• 
  проверку качества работы дистанционных систем передачи информации;
  
• 
  проверку устройств для регистрации (записи) информации получаемой с МК с единой курсовой системы, включающей в себя МК.
  

Внешний осмотр прибора

Для оценки общего состояния прибора необходимо прежде всего провес­ти его внешний осмотр. Осмотр следует начать с места, где он установлен. Вблизи компаса не должны находиться посторонние предметы особенно способные повлиять на его показания После этого следует осмотреть сам компас и устранить имеющуюся коррозию очистить его от грязи и отложившейся соли. Проверить состояние и крепление девиационных магнитов, разъемов и регуляторов электропитания элементов оптической системы дистанционной передачи. Проверить освещение прибора

Проверка технического состояния котелка. МК

Компасный котелок и пеленгатор должны удовлетворять требованиям нормативных документов. В частности:

• 
  в основной (верхней) камере не должно быть пузырьков воздуха;
  
• 
  стекло компасного котелка должно быть чистым;
  
• 
  азимутальный круг должен совпадать с горизонтальной плоскостью с точностью до 2;
  
• 
  эксцентриситеты пеленгатора и азимутальной шкалы не должны превышать 0,5 мм;
  
• 
  визирная плоскость пеленгатора должна быть перпендикулярна азимутальному кругу и проходить через его середину (центр);
  
• 
  отражающая грань призмы глазной мишени должна быть перпендику­лярна визирной плоскости пеленгатора;
  

• 
  застой чувствительного элемента компаса не должен превышать (3/В) где В – горизонтальная составляющая индукции магнитного поля выраженная в микротеслах;
  
• 
  общая погрешность компасного котелка и пеленгатора не должна пре­вышать 0,5°;
  
• 
  нактоуз компаса должен быть выверен.
  

Рассмотрим методику выполнения отдельных проверок и регулировок, ко­торые можно проводить в судовых условиях.

Приступая к проверке котелка МК следует убедиться в отсутствии в нем пузырьков воздуха, которые могут затруднять съем информации. При их нали­чии удаление из котелка пузырьков воздуха, как правило, производится пу­тем его поворота вокруг горизонтальной оси и покачивания с тем, чтобы эти пузырьки переместились в специальную полость, из которой они уже не смогут выйти обратно. В том случае, если размеры воздушного пузырь­ка достаточно большие и его не удается удалить, то в котелок следует добавить некоторое количество компасной жидкости. Жидкость доливается с помощью специальной воронки через отверстие, имеющееся в корпусе прибора.

Проверка горизонтальности азимутального круга проводится с помо­щью пузырькового уровня, который накладывается на стекло котелка вначале параллельно диаметральной плоскости судна, а затем перпендикулярно ей. Ес­ли будет обнаружен наклон, необходимо вызвать береговых специалистов, ко­торые устранят его. Устранение наклона обычно производится путем высвер­ливания части балансировочного груза.

Далее следует осмотреть пеленгатор, обратив внимание на состояние нити предметной мишени. При наличии ее изгибов следует натянуть нить или заме­нить на новую. После этого необходимо провести проверку положения ви­зирной плоскости пеленгатора. В судовых условиях она складывается из про­верки положения предметной и глазной его мишеней. Нить предметной мише­ни и прорезь глазной должны располагаться в вертикальной плоскости. Про­верку этих условий осуществляют путем пеленгования отвеса, удаленного на расстояние 3-4 метра от компаса. Для устранения обнаруженных отклонений под правую или левую лапки мишеней помещают прокладки из фольги.

Проверка картушки на застой. Как известно, угол застоя картушки зависит от ее магнитного момента, величины напряженности горизонтальной составляющей магнитного поля Земли в данной точке и от момента трения в опоре подвеса картушки. Поэтому в технических условиях на прибор оговариваются не только значение допустимого застоя, но и магнитного поля при которой должны проводиться измерения. Требуемое значение напряженности может быть получено посредством использования дефлектора с помощь которого можно усилить или ослабить судовое поле.

Если специальные требования к углу застоя картушки не оговариваются его оценку можно проводить при существующей напряженности судового магнитного поля, принимая во внимание требования ИМО.

Для измерения величины застоя с помощью какого либо не сильного магнита отклоняют картушку компаса от установившегося положения на угол, равный 2-3 градусам. После этого магнит убирают, дают картушке успокоиться и снимают ее показания. Измерения повторяют при отклонении картушки в противоположную сторону. Полуразность показаний определяет искомую величину. При обнаружении недопустимого застоя следует заменить шпильку МК. Порядок замены шпильки определяется конструктивными особенностями прибора и эту работу лучше поручить береговым специалистам

О пригодности котелка к эксплуатации можно судить по результатам общей его проверки которая производится в береговых условиях в таком месте, где отсутствуют возмущающие магнитные поля, порождаемые близлежащими металлическими конструкциями и другими источниками постоянного магнитного поля. Критериями качества котелка являются вариации пеленга и курсового угла неподвижного ориентира, полученные в результате измерений, проведенных на восьми главных и четвертных курсах при последовательном приведении на них котелка, установленного на девиационной треноге. Вариации пеленга на ориентир определяют как разницу между магнитным пеленгом (или ОМП) и значением пеленга, полученного путем осреднения данных двух его измерении на данном курсе при подходе к нему с разных сторон. Аналогичным образом определяют вариации курсовых углов. Указанные параметры должны находиться в допустимых пределах. Если это не выполняется, котелок следует передать береговым службам для выяснения причин указанного несоответствия.

Для построения графика переходного процесса, необходимо найти следующие величины:

1. ;

2.

3. ;

4. ;

Общее уравнение колебательного процесса имеет вид:



Определим величину застоя картушки

; = 0,17

Подставляя найденные коэффициенты, мы получаем следующий график:

Угол застоя находится в пределах допустимых значений, можно сделать вывод, что система работает нормально.



2.2. Анализ кривой девиации магнитного компаса

МК  0 -4 45 9,2 90 3,1 135 7,8 180 -2 225 -11 270 0 315 6,2

= 0,3
= 2,47

= -6,5

= -1,13

= -0,13
Сравнивая параметры девиации, видно что в данном примере будет преобладать полукруговая девиация порождаемая судовыми магнитными силами BH = cZ + P, и CH = fZ + Q, особенно от СМС CH. Малые значения коэффициентов D и E свидетельствуют о том, что силы DH и EH обуславливающие четвертную девиацию малы. Тоже можно сказать и о силе АH. Исходя из выше сказанного необходимо принять меры для устранения полукруговой девиации.

Для этого на судах применяют 2 способа: Способ Эри и Колонга.