Теоретическое введение
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Теоретическое введение. Судовое железо с точки зрения стабильности его магнетизма можно разделить на две группы - мягкое (магнитомягкое) и твердое (магнитотвердое). Мягкое железо в магнитном поле Земли приобретает индуктивный (временный) магнетизм. При изменении курса судна, когда происходит переориентация элементов судна относительно магнитного поля Земли, элементы из мягкого железа перемагничиваются, а при отсутствии поля вовсе теряют свой остаточный магнетизм. Твердое железо характеризуется постоянным значением намагниченности (постоянным магнетизмом), которая не зависит от изменения курса судна и сохраняется постоянной на протяжении длительного промежутка времени. Вектор напряженности магнитного поля Земли (как и вектор магнитной индукции) может представить в виде геометрической суммы трех составляющих: продольной X, поперечной Y и вертикальной Z. При этом очевидно, что горизонтальная составляющая H напряженности магнитного поля Земли представляет результат геометрического сложения продольной и поперечной составляющих. Вектор H определяет направление магнитного меридиана, от которого отсчитывается магнитный курс k судна. Очевидно, что для продольной и поперечной составляющей можно записать следующие формулы: X = Hcosk, Y = -Hsink. (6.1) Рисунок 10 – Корпус судна, находящийся в магнитном поле Земли  При этом судно будет обладать продольной, поперечной и вертикальной составляющими намагниченности, которые характеризуется своими магнитными моментами Mx, My, Mz, пропорциональными соответствующим составляющим напряженности магнитного поля Земли: Mx = n1 X, My = n2Y, Mz = n3Z, (6.2) где n1, n2, n3 - коэффициенты, зависящие от формы и размеров элементов судна, так и от магнитной восприимчивости мягкого судового железа. В дополнение к векторам (7.2), которые характеризуют индуктивное намагничивание, необходимо также представить вектор магнитного момента Мп, обусловленный постоянным магнетизмом твердого судового железа. Этот вектор в общем случае не привязан ни к одной из осей, и не зависит от курса судна и его магнитной широты. Магнитное поле в точке О нахождения компаса на судне является суперпозицией магнитного поля Земли и магнитного поля судна (судового железа). Иными словами, магнитный компас находится вод воздействием полей четырех больших «виртуальных» магнитов с магнитными моментами Mx, My, Mz, Мп и магнитного поля Земли, характеризующегося тремя составляющими вектора напряженности - X, Y, Z. Поле каждого из четырех «виртуальных» магнитов (т.е. каждый из четырех магнитных моментов) в точке О нахождения магнитного компаса характеризуется своим вектором напряженности. Каждый из этих векторов в общем случае можно представить в виде трех составляющих, при этом каждая составляющая пропорциональна своему магнитному моменту. Например, магнитный момент Mx обуславливает наличие в точке О магнитного поля с тремя следующими составляющими его напряженности: a0Mx по оси x (продольная составляющая), d0Mx по оси у (поперечная составляющая), g0Mx по оси z (вертикальная составляющая). Коэффициенты a0, d0, g0 зависят от места установки компаса по отношению к судовому железу - чем дальше от него расположен компас, тем значение этих коэффициентов меньше. В табл. 6.1 представлены все составляющие напряженности поля в точке О расположения компаса на судне. Суммируя составляющие по направлениям, получим уравнения Пуассона: X ' = X + aX + bY + cZ + P; Y' = Y + dX + eY + fZ + Q; (6.3) Z = Z + gX + hY + kZ + R. Таблица 6.1 – Составляющие вектора напряженности магнитного поля в месте расположения компаса
Коэффициенты пропорциональности в уравнениях (6.3) называются параметрами Пуассона. значения этих коэффициентов зависят от магнитной восприимчивости магнитного железа, формы и элементов корпуса судна, а также от места установки компаса на судне (от расположения точки О по отношению к судовому железу). Геометрическое сложение составляющих, определяемых первыми двумя уравнения системы (6.3), т.е. X' и Y', дает в результате горизонтальную составляющую H' напряженности магнитного поля судна в точке О. Это составляющая, в свою очередь, определяет направление NK компасного меридиана. Угол между магнитным NM и компасным NK меридианами есть девиация S магнитного компаса, значение которой меняется при изменении курса k. [3, стр. 76 – 79] Решение. Для того, чтобы найти параметр с воспользуемся первым уравнением Пуассона: X ' = X + aX + bY + cZ + P Отсюда параметр c будет равен: с = (X’ – X – aX – bY – P) / Z Подставив известные значения получим: c = (54,1 – 53,4 + 0,004*53,4 + 0,029*32,3 – 2,5) / 45 = - 0,014 Ответ: Неизвестная величина параметра равна c = - 0,014 Список использованной литературы: Виноградов К.А. Абсолютные и относительный лаги. Учебник / К.А. Виноградов. – СПБ: Судостроение, 1990. – 264 с. Ермаков С.В. Исследование принципов построения и расчет погрешностей курсоуказателей и лагов: МУ по выполнению курсовой работы по дисциплине «ТСС» для курсантов и студентов специальности «Судовождение» - Калининград: Издательство БГАРФ, 2013 – 316 с. Ермаков С.В. Технические средства судовождения. Курсоуказатели и лаги. Курс лекций для студентов заочной формы обучения специальности 26.05.05 «Судовождение». – Калининград: Navigational chamber, 2017 – 218 с. Студеникин А.И. «Технические средства судовождения»: конспект лекций для курсантов ускоренного заочного обучения специальности 24.02.00 «Эксплуатация водного транспорта, судовождение» - Новороссийск, 2008. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||