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.
Dynamic error<0,15o sec.lat.RMS (incl.threshold
<0,15o sec.lat. of the followup system)Статическая погрешность
Динамическая погрешностьSupply voltage/Power consumption Напряжение питания/потребляемая
мощностьSTD 1424 V DC (+33% - 20%)
110, 220 V АС optional
65 VA incl.3 Anschutz repeater
compassesСтандарт 14STD 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 курсаGeneral dataОбщие сведенияPermissible ambientДопустимые внешние условияTemperature during operation0°C to + 50°CТемпература во время работыPermissible ambient in storage-25°C to + 70°CДопустимые внешние условия при
храненииSetting 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 качкиPermission
ships rate of turnunlimited Допустимая
угловая скорость по углу
курса - не ограниченаHeading signal outputsВыходная информация о курсеmax.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 optionalмакс. 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».
Рис. 1 Комплект гирокомпаса «Стандарт-14»Условные обозначения:
основной прибор гирокомпаса «Стандарт-14»;инвертор;транслятор курса;путевой репитер гирокомпаса;авторулевой;системы спутниковой навигации, спутниковой связи, радиолокации;цифровой репитер;сигнальное устройство;пускатель (временной переключатель);пеленгаторный репитер;автопрокладчик “НАУТОПЛОТ”.На рис. 2 представлена блок-схема соединений (конфигурация) приборов полного комплекта «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:
канал шагового сигнала 192 шага на 1о (стандарт немецкой фирмы «Аншютц»);канал синхросигнала 1 оборот на 360о;канал шагового сигнала 6 шагов на 1о (стандарт американской фирмы «Sperry»)канал сигнала неисправности;канал сигнала угловой скорости поворота судна (Rate of Turn) с диапазонами 0 - 30/мин, 0 - 100/мин, 0 - 300/мин (±10B пост.тока);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.
Рис. 3 Конструкция прибораРис. 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 гиросферуПодъем и установка гиросферы) 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
Рис. 5 Компоненты и конструкция столаСтол 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).
Рис. 6 Шаговый мотор следящего двигателяЗубчато-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 авторулевогоРулевое устройство и авторулевой «Анштюц».
(Сельсин-датчик типа 11; 1 об.=360о).
Наружная сфера
Наружная сфера с гиросферой (продольный разрез) приведена на рис. 7.
Рис. 7 Наружная сфера с гиросферойНаружная 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.
Рис. 8 Гидросфера в разрезеГиросфера 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).
Рис. 9 Системы терморегулированияПоддерживающая 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