Основной прибор гирокомпаса

Все указанные шесть требований выполнены в основном приборе гирокомпасной системы (так называемый прибор 1М).

В основном приборе (см. рис. 7) размешены: чувствительный элемент 28, следящая сфера 5 и внешние детали, неподвижные относительно корпуса судна. К последним относятся: нактоуз 2; резервуар 4 для поддерживающей жидкости; его крышка 8, называемая столом; змеевик 6 системы охлаждения; устройство 26 для ускоренного приведения чувствительного элемента в меридиан. Ниже приведено подробное описание конструкций этих элементов.

Чувствительный элемент помещен в гиросферу — это герметически запаянный шар диаметром 252 мм. Гиросфера полностью погружена в поддерживающую жидкость и плавает в ней.

Плавающий чувствительный элемент обладает положительным маятниковым эффектом. Масса гиросферы в воздухе т = 8700г. Центр тяжести гиросферы расположен ниже геометрического центра на величину а = 7,79 мм, называемую метацентрической высотой.

Гиросфера герметична. Воздух из нее откачивается через ниппель. Через этот же ниппель гиросферу заполняют водородом и заливают масло для смазывания шарикоподшипников гиромоторов. Водородная среда по сравнению с воздушной обуславливает меньшее трение при врашении гиромоторов, лучшую теплоотдачу, а также предотвращает окисление находящегося в гиросфсре масла.

Гиромоторы — это основная часть чувствительного элемента, рис. 7А. Два идентичных гиромотора (расположены под углом 90 градусов)представляют собой асинхронные двигате­ли трехфазного тока обращенного типа с короткозамкнутыми роторами типа "беличья клетка". Гиромоторы питаются трехфаз­ным током напряжением 120 В. частотой 330 Гц и вращаются со скоро­стью 19800 об/мин. Обмотка статора трехфазная и соединена по спосо­бу звезды. Гиромоторы подбирают так, чтобы их характеристики (мас­са ротора, частота вращения при нормальном напряжении, время раз­гона и выбега) были максимально близкими.

Системой рычагов гиромоторы спа­рены между собой.

Рассмотренная схема размещения гиромоторов перпендикулярных друг к другу обеспечивает зна­чительное уменьшение погрешности гирокомпаса при качке судна.

Рис. 7А

Гиросфера имеет небольшую отрицательную плавучесть.

Для того чтобы гиросфера при работе гирокомпаса не опускалась на следя­щую сферу и автоматически цент­рировалась по отношению к ней применяется центрирующая катушка (катушка электромаг­нитного "дутья"). Катушка намотана на алюминиевый кольцеобразный каркас, ко­торый крепится внутри ниж­ней полусферы. Питание на катушку подается от первой и второй фаз трехфазного тока, питающего гироскопы.

Следящая сфера. Она является одним из основных элементов следящей системы гирокомпаса.

Чаши следящей сферы изготовлены из алюминия. С наруж­ной стороны они полностью покрыты эбонитом.

Следящая сфера снабжена двумя полярными элек­тродами, расположенными против соответствующих полярных элект­родов гиросферы. Третий электрод, соответст­вует экваториальному электроду чувствительного элемента. При повороте чувствительного элемента на электродах создается напряжение, которое после усиления подается на электродвигатель, поворачивающий следящую систему вслед за гиросферой так, чтобы напряжение было бы равно нулю.

В средней части резервуара (снаружи) установлен пояс 26 с обмотками электромагнитного устройства ускоренного приведения гироком­паса в меридиан.

Система гирокомпаса

Рис. 7Б

Система гирокомпаса, рис. 7Б, состоит из совокупности следующих приборов.

Прибор 1М – основной прибор, устройство которого рассмотрено выше.

Прибор 34А – штурманский пульт, на котором расположены вольтметр, миллиамперметр, сигнальные лампы и различные органы настройки гирокомпаса.

Прибор 10м - сигнальный прибор, в котором расположены ревун и лампы аварийной сигнализации.

Прибор 15А – разветвительная коробка.

Прибор 38А – информационный настенный репитер.

Прибор 19А – репитер для пеленгования.

Прибор 9Б – трансляционно-усилительный прибор, применяемый в том случае, если много приемников информации (репитеров).

Прибор 4Д – пусковой прибор, который реализует программу пуска гироскопа.

Прибор 18 – преобразователь АМГ-201 на 400 Гц.

Прибор 12М – циркуляционная помпа для охлаждения гирокомпаса.

Авторулевой

Функциональная схема авторулевого устройства представлена на рис 8. Разность между заданным (например вручную) курсом и истинным курсом φ подается на измеритель отклонения с уставкой равной нулю. После этого величина φ меняет знак и поступает в
ПИД-регулятор. Благодяря интегральному звену в ПИД-регуляторе авторулевое устройство регулирует так, чтобы среднее отклонение курса от заданного φ в установившемся режиме возмущений было бы равно нулю. Величина коэффициента усиления прямой связи ПИД-регулятора в описаниях авторулевых устройств называется коэффициентом обратной связи. Таким образом, этот коэффициент равен отношению угла перекладки руля к отклонению курса от заданного значения (точнее отношению скорости перекладки руля к отклонению от заданного курса, но с учетом того, что инерционность рулевого устройства намного меньше инерционности судна можно считать его таким, как сформулировано ранее). Этот коэффициент обычно связан с потенциометром, который называется «Погода», или прямо с потенциометром КОС. Предполагается, что он должен меняться с ухудшением погоды. Однако на практике он настраивается так, чтобы судно легло на новый курс с минимальной перекладкой руля и при плохой погоде его либо не меняют, либо несколько уменьшают, чтобы уменьшить число перекладок руля. При большом уменьшении система теряет устойчивость и переходит в режим автоколебаний. Это же наблюдается и при большом увеличении указанного коэффициента. Таким образом, при настройке надо найти приемлемый оптимум.

  Ниже дается выписка из инструкции по обслуживанию судового авторулевого устройства фирмы DECCA.      

Повернуть переключатель ИСПЫТАНИЕ в положение ПРОВЕРРКА - Автопилот может быть полностью проверен без перекладки руля

Поступать следующим образом:

(а) Повернуть переключатель питания в положение выбора источника питания (основной или резервный).

(б) Установить выключатель в положение ВКЛЮЧЕНО.

(в) Переключатель рода управления установить в положение РУЧНОЕ УПРАВЛЕ­НИЕ (вертикально).

(г) Предыскатель установить в положение ГИРО

Усилительные контрольные потенциометры под пружинной крышкой установить так чтобы они соответствовали погоде и классу судна.

Повернуть кнопку в центре репитера так, чтобы указатель находился примерно 25˚ на левый борт стрелки управления.

Наблюдать за аксиометром. Если предварительно не установлено ограничение отклонения, он покажет величину поворота руля. необходимую для осуществления изменения курса. Обратить внимание, что противоотклонение уменьшит первоначальный угол руля после задержки продолжительностью а несколько секунд.

Повернуть кнопку обратно на стрелку управления и проверить, что аксиометр возвратится в среднее положение после воздействия противоотклонения.

Повторить пункты 1.2.3., 1.2-4. и 1.2.5. но поворачивая указатель на правый борт.

ПРОВЕРКА ВЫПОЛНЕНА

Следящее управление и дистанционное управление могут быть установлены и проверены вручную аналогично наблюдением за аксиометром.

РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Установить переключатель рода управления на положение РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ,

На судах оборудованных гидравлическим управлением убедиться, что все клапана ручного управления установлены правильно для ручного управления.

Выключатель питания установить в положение ВКЛЮЧЕНО без воздействия на

ручное управление.

Примечание: При переключателе ИСПЫТАНИЕ в положении НОРМАЛЬНО, аксиометр автопилота будет показывать угол руля если на головке руля установлен датчик. Если датчик руля установлен на сервосистеме механизма управления, то аксиометр будет показывать только ход сервосистемы. При переключателе ИСПЫТАНИЕ в положении ПРОВЕРКА и указателе автопилота на желаемом курсе, аксиометр автопилота будет показывать угол руля, который был бы применен автопилотом, если он был бы в действии. Это дает возможность рулевому управлять вручную с минимумом перекладок, если он будет приравнивать рулевой аксиометр к аксиометру автопилота..

2.2.1.

Убедиться, что указатель автопилота на одной линии с указателем курса на репитере и.потенциометры под пружинной крышкой установлены соответственно погоде, классу судна и требуемому рулевому пределу.. '

2.2.2.

Проверить, что переключатель ПИТАНИЕ стоит в положении ВКЛЮЧЕНО и что контроли имеют подсветку.

2.2.3.

Установить предыскатель в положение ГИРО.

2.2.4. На судах с гидравлическим рулевым управлением переключить Все ручные клапана на автоматическое управление.

2.2.5. Важно. Установить переключатель ИСПЫТАНИЕ в положение ПРОВЕРКА.

Подождать до тех пор пока аксиометр не установится в устойчивом отклонении от нуля. Повернуть переключатель ИСПЫТАНИЕ в положение НОРМАЛЬНО.

2.2.6. Повернуть большой переключатель РОД УПРАВЛЕНИЯ влево по напраолению ПРЕДЫСКАТЕЛЬ, Судно теперь управляется автопилотом.

2.2.7. Если на судне предусмотрена тревога „выход из курса", то тревога зазвучит

показывая этим, что она не выбрана переключателем. Повернуть переключатель в положение ТРЕВОГА и тревога замолкнет.

Примечание 1; ТРЕВОГА ОПЯТь ЗАЗВУЧИТ КОГДА:

(а) При отклонении судна от курса на предварительно установленную величину

(б) Курс изменен сверх предварительно установленного сектора

(в) Недостаток мощности,

Примечание 2: См, инструкцию ро установке контролей находящихся под крышкои и по установке предварительной регулировки, которые нормально устанавливаются инженером наладчиком.

2.3. ИЗМЕНЕНИЕ КУРСА АВТОПИЛОТОМ

Повернуть указатель автопилота на новый курс в направлении заданного поворота. Неограниченное изменение курса разрешается, но поворот больше чем 175^˚ не рекомендуется, т.к. автопилот выберет наикратчайший путь к новому курсу.

2.4. ВОЗВРАЩЕНИЕ К РУЧНОМУ УПРАВЛЕНИЮ

2.4.1. Повернуть переключатель РОД УПРАВЛЕНИЯ в положение РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (вертикально).

2.4.2. На судах с гидравлическим управлением переключить все ручные клапаны в положение ручного управления.

СУДНО УПРАВЛЯЕТСЯ ВРУЧНУЮ.

Примечание: Выборные контроли ручного управления должны быть установлены

См. полную инструкцию по эксплуатации и описание этих пунктов.

Ниже даются вопросы при компьютеризированной проверке знаний в Морской квалификационной комиссии.

1 Вопрос: Как должен изменяться коэффициент обратной связи авторулевого для улучшения его работы при волнении?

Ответ 1: Увеличиваться.

Ответ 2: Уменьшаться.

Ответ 3: Изменить знак на противоположный.

Ответ 4: Оставаться неизменным.

Номер правильного ответа:

2 Вопрос: Определение коэффициента обратной связи авторулевого.

Ответ 1: Сигнал определяемый положением руля.

Ответ 2: Отношение угла перекладки руля к отклонению курса от заданного значения. Ответ 3: Отношение напряжения, пропорционального углу отклонения судна, к напряжению, пропорциональному скорости ухода судна с курса.

Ответ 4: Отношение угла отклонения судна от заданного курса к углу перекладки руля.

Номер правильного ответа:

3 Вопрос: Назначение интегрирующего устройства в авторулевом.

Ответ 1: Создание сигнала, пропорционального углу отклонения судна.

Ответ 2: Компенсация рассогласований заданного угла перекладки и истинного положения руля.

Ответ 3: Компенсация среднего отклонения курса от заданного в установившемся режиме возмущений.

Ответ 4: Создание сигнала, пропорционального скорости ухода судна с курса.

Номер правильного ответа:

Дата добавления: 2013-12-13