Лаги гирокомпасы и эхолоты

История создания приборов для измерения скорости судна и пройденного им расстояния – лагов. Анализ устройства механических лагов и специфики их работы. Принцип работы современных эхолотов и гирокомпасов, источники погрешностей и их учет в судовождении.

Рубрика Транспорт
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 20.04.2014
Размер файла 882,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лагами называются приборы, служащие для измерения скорости судна и пройденного им расстояния.

Лаг упоминается как измеритель скорости начиная с XVI века. Единственными мореходными приборами и инструментами у мореплавателей того времени были магнитный компас, градшток или астролябия, навигационными пособиями - морская карта, далеко не всегда точная, да таблицы склонения Солнца и поправок к высоте Полярной звезды. С помощью этих инструментов и пособий можно было найти, хотя и довольно приближенно, место своего судна. А вот определить скорость оказалось значительно труднее.

Мореходы до Колумба да и сам Колумб не имели никаких механических устройств для определения скорости своих кораблей. Скорость определялась на глаз, к тому же и сама скорость в то время не превышала четырех узлов. В свое время римляне к бортам своих кораблей привязывали колеса до полутора метров в диаметре, приходившие в движение от давления на них воды. Число оборотов колеса записывалось посредством устройства, которое после каждого оборота выбрасывало камешек в счетную кружку.

Одним из первых устройств для определения скорости корабля был так называемый "голландский лаг". С борта судна бросали в воду какой-нибудь плавающий деревянный предмет (лаг) и замечали промежуток времени, за который этот предмет проходил между двумя наблюдателями, стоявшими на палубе на определенном расстоянии друг от друга. С середины XVI в. к бросаемому за борт деревянному лагу стали привязывать линь (лаглинь) и измерять длину лаглиня, сбегавшего с вьюшки за определенный промежуток времени, который определялся произнесением установленных фраз. Если судно имело слишком малый ход, эти фразы повторялись дважды. Такой способ определения времени практиковался в средние века в монастырях и аббатствах. Специально выделенный монах размеренным голосом читал известные псалмы и молитвы.

А необходимое для этого время заранее определялось по солнечным часам.

Скорость судна определялась обычно каждые два часа. Интересно одно сообщение, относящееся к 1551 г., которое дает некоторое представление о скорости судов той эпохи. Речь идет о корабле, который под парусами покрыл расстояние в 200 миль между Неаполем и Сицилией за 37 ч. "Столь быстрый ход, который обыкновенному человеку кажется невероятным", автор объясняет влиянием приливов и буйных ветров.

Винтовой, или вращающийся, лаг был изобретен в 1802 г., однако широкое распространение получил лишь в 1836 г. и просуществовал недолго. Винтовой лаг состоял из вертушки и коробки с часовым механизмом и циферблатом. На циферблате были указаны дробные числа, целые единицы и десятки до ста. Вертушка была соединена с часовым механизмом лаглинем длиной около 19 м. Затем появился лаг "черуб" (cherub). Это был гакабортный лаг, который мог употребляться уже для скоростей до 18 уз.

Наши поморы определяли скорость кораблей, используя тот же принцип "голландского лага".

Позднее этот способ был усовершенствован. В море бросали буек с привязанным к нему линем. Потравливая линь, можно было определить, на какое расстояние за определенный промежуток времени удаляется корабль от буйка. Этот способ определения скорости был использован при устройстве ручного лага.

Ручной лаг состоял из сектора (буйка), служащего поплавком, который крепился к линю - лаглиню, и вьюшки, на которую наматывался лаглинь. Выброшенный за борт сектор и был той относительно неподвижной точкой, от которой отмерялось пройденное судном расстояние за какую-то единицу времени. Для определения длины вытравленного за борт линя он разбивался узелками на определенное число частей. Разбивку лаглиня начинали не сразу от сектора, а от красного флагдука, т. е. отступив от сектора на 1,5-2 длины судна для того, чтобы обеспечить сектору необходимую неподвижность. Ибо брошенный в воду сразу за кормою судна сектор подвергается воздействию струи воды от движущегося корабля, и считается, что только на расстоянии 1,5-2 длины судна действие кормовой струи на сектор прекращается. Отмерив от флагдука 48 футов, вплескивали кончик с одним узелком, затем через каждые 48 футов кончики с двумя, тремя узелками и т. д. В зависимости от скорости судна лаглинь разбивали на меньшее или большее число узлов. Однако это число должно было составлять не менее половины наибольшего числа узлов, которое может дать судно.

Во времени употребления ручного лага для измерения промежутков времени пользовались песочными часами, которые назывались склянками, так как были сделаны из стекла. С тех пор и пошел обычай бить склянки. Песок из верхнего отделения в нижнее пересыпался за 30 мин, после чего часы переворачивали. Об этом оповещал вахтенный матрос ударом в рынду (колокол). Каждый час отмечался двойными ударами по количеству прошедших часов.

Счет начинался заново каждые четыре часа, так как вахта, как и сейчас, была четырехчасовой. На некоторых судах обычай бить склянки сохранился и до сих пор.

Устройство механических лагов. Появление механических устройств и приспособлений в различных отраслях привело механизмы и на флот. Механические устройства стали использоваться в приборах судовождения. Самые первые судовые механические устройства нашли свое применение в механическом лоте, лаге и т.д.

Механический лаг работает следующим образом: за кормою судна с помощью лаглиня буксируется вертушка, вращающаяся под действием на ее лопасти встречного потока воды. Частота вращения вертушки зависит от скорости движения судна. Через лаглинь вращение вертушки передается на счетчик, который показывает скорость и число пройденных судном миль.

Отечественные заводы выпускают механические забортные лаги двух типов: лаг ЛЗМ - для измерения скоростей от 5 до 15 уз и лаг ЛЗБ - для измерении скорости до 25 уз.

Рис. 1. Механический забортный лаг ЛЗМ

Они отличаются друг от друга устройством вертушек и зубчатых передач счетчика.

Основной частью лага является вертушка I, представляющая собой герметичный латунный пустотелый цилиндр с конусообразным передним концом, который заканчивается очком для крепления лаглиня. К боковой поверхности цилиндрической части вертушки на равных расстояниях друг от друга припаяны четыре лопасти. У лага ЛЗМ лопасти составляют с осевой линией цилиндра угол 9°, и за одну пройденную милю вертушка совершает 882 оборота. У лага ЛЗБ лопасти составляют с осевой линией цилиндра угол 5°, и вертушка совершает 558 оборотов. В очко, имеющееся в передней части вертушки, вплеснен конец плетеного лаглиня I длиной около 60 см, другой конец которого вплеснивается в очко соединительной груши 2, которая, в свою очередь, соединяется с лаглинем 3. Груша служит для3 надежного соединения вертушки с лаглинем, а также обеспечивает, в случае необходимости, быструю замену одной вертушки другой. Вращение вертушки через лаглинь передается на механический счетчик пройденного расстояния. Лаглинь изготавливают из специального" плетеного льняного троса диаметром 10 мм, который не должен закручиваться. В среднем длина лаглиня бывает в пределах 70 - 100 м. Один конец лаглиня соединен с грушей, а другой оканчивается плоским латунным гаком, который, соединен со ступицей маховика лага. Маховик 4 предназначен для выравнивания частоты вращения оси счетчика и поглощения рывков и вибрации лаглиня. Состоит маховик из обода и ступицы с шестью спицами. На концах ступицы имеются два очка, в одно из которых запрессовано стальное кольцо, к которому и крепится гак лаглиня.

Во второе очко вплеснен конец плетеного лаглиня длиной около 50 см с гаком на конце, которым маховик соединяется с механическим счетчиком.

Механический счетчик 5 помещен в кожух и состоит из счетного механизма и контактного прибора. Вращение вертушки через лаглинь передается на валик хвостовой части счетчика, откуда, в свою очередь, на главную ось счетного механизма, состоящего из системы червячных передач и шестерен. Механизм счетчика имеет циферблат с тремя шкалами. На центральной большой шкале отсчитываются целые мили, пройденные судном (от 0 до 100), на правой малой шкале отсчитываются десятые доли мили, а на левой малой шкале - сотни миль (от 100 до 1000). Показания основного механического счетчика лага передаются на репитер (электрический счетчик), устанавливаемый в штурманской рубке. Для этого в механизме основного счетчика имеется контактный прибор, который через каждые 0,1 мили замыкает и размыкает цепь постоянного тока, ведущую к репитеру. Механизм электрического счетчика репитера состоит из электромагнита и системы шестерен. Репитер, как и основной счетчик, имеет аналогичные три циферблата, показывающие целые мили, десятые доли и сотни миль.

Выпускают лаг за борт сразу после выхода судна в открытое море. Вертушку лага выбрасывают с подветренного борта, чтобы при дрейфе судна ее не заносило в кильватерную струю. Работу по выпуску лага выполняют два матроса. Сначала проверяют исправность лага: вертушка не должна иметь вмятин, погнутых лопастей, ось хвостовой части счетчика должна вращаться свободно, без заеданий; затем устанавливают счетчик лага в башмак так, чтобы штырь башмака заскочил в отверстие на пятке. В условиях штормовой погоды рекомендуется для надежности дополнительно закрепить счетчик швертом за вертикальную стойку. Потом в ушко хвостовой части счетчика закладывают гак маховика и в очко маховика - гак линя. При штормовой погоде гак тоже закаболивают. Для подключения репитеров штепсельную вилку вставляют в штепсельную коробку и завинчивают крышку вилки. Затем осторожно, чтобы вертушка не ударилась о борт судна, опускают ее до воды и начинают вытравливать лаг линь, перебирая его руками. Перед выпуском лага за борт лаглинь должен быть уложен на палубе длинной бухтой, так чтобы на лаглине не образовались калышки и не перепутались шлаги. Выпуская за борт лаглинь, выводят за борт и маховик, придерживая его руками, чтобы дать небольшую слабину линю, соединяющему маховик со счетчиком. Когда лаглинь будет вытравлен почти полностью, один из матросов, удерживая натянутый лаглинь, плавно передает его натяжение на маховик, а другой - на счетчик. После этого замечают время начала работы лага и его отсчет.

Сразу после выпуска лага счетчик некоторое время вращается быстрее обычного, потому что с момента падения вертушки в воду и до начала работы счетчика лаглинь успел закрутиться больше, чем при нормальной работе лага.

При подходе к порту или к месту якорной стоянки лаг необходимо убрать. Для уборки лага выделяют также двух матросов. Один из них начинает выбирать лаглинь, а другой, отсоединив гак от маховика, переносит конец лаглиня с гаком на другой борт и стравливает весь лаглинь в воду для раскручивания. При подъеме вертушки из воды надо следить, чтобы она не ударилась о борт судна. Подержав некоторое время лаглинь в воде, чтобы он раскрутился, его быстро выбирают и укладывают длинной бухтой на палубе. Затем отсоединяют маховик от счетчика, выключают ток в цепи лага, вынимают из гнезда штепсельной коробки штепсельную вилку. и, приподняв штырь на башмаке, снимают счетчик. Гнездо штепсельной коробки закрывают глухой крышкой.

Во время работы лага необходимо постоянно следить за равномерностью вращения маховика и не реже одного раза за вахту сравнивать показания механического счетчика и репитеров. Через каждые 12 ч непрерывной работы лага хвостовую часть смазывают специальным маслом. После уборки лага лаглинь укладывают в длинную бухту и подвешивают для просушки, а затем убирают в предназначенное для хранения место. Счетчик и маховик лага насухо вытирают, вертушку промывают пресной водой и смазывают тонким слоем бескислотного вазелина. Хранят лаг в специальном футляре.

В настоящее время на судах морского транспортного флота применяются индукционные, гидродинамические и радиодоплеровские лаги, измеряющие скорость относительно воды.

Индукционные лаги

Их действие основано на свойстве электромагнитной индукции. Согласно этому свойству при перемещении проводника в магнитном поле в проводнике индуктируется э. д. с., пропорциональная скорости его перемещения.

С помощью специального магнита под днищем судна создается магнитное поле. Объем воды под днищем, на который воздействует магнитное поле лага, можно рассматривать как множество элементарных проводников электрического тока, в которых индуктируется э. д. с.: значение такой э. д. с. позволяет судить о скорости перемещения судна.

Индукционный лаг, независимо от конструктивного решения его узлов, включает: электромагнит, токосъемные контакты (электроды) для съема наведенного в воде сигнала; измерительное устройство для измерения сигнала на электродах и преобразования его в скорость; корректирующее устройство, исключающее методическую погрешность измеряемой скорости; счетно-решающее устройство для выработки пройденного судном расстояния; трансляционное устройство для передачи данных о скорости и пройденном расстоянии на репитеры и в судовую автоматику.

Эксплуатируемые на судах морского флота индукционные лаги ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М построены по одинаковой схеме: они измеряют только продольную составляющую относительной скорости; выступающих за корпус судна частей нет. Вся измерительная и счетно-решающая часть лагов ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М выполнена на полупроводниковых элементах с максимальным использованием интегральных микросхем. Блочно-функциональный принцип построения обеспечивает быстрое отыскание неисправностей и их устранение путем замены отдельных узлов (плат) без последующей регулировки лага. Лаг ИЭЛ-2М является модернизацией лага ИЭЛ-2. Серийно изготовляется в настоящее время только лаг ИЭЛ-2М. Лаг ИЭЛ-2 снят с производства в 1980 г. Лаг ИЭЛ-2М может устанавливаться на всех морских судах, включая ледоколы и суда на подводных крыльях.

Рекомендации по эксплуатации заключаются в следующем. С обрастанием корпуса судна лаги ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М начинают давать заниженные показания. При этом проверка «рабочего нуля», нуля измерительной схемы и масштаба никаких изменений не показывает. Для исключения погрешности за счет обрастания корпуса необходимо установить новый масштаб. Значение нового масштаба:

,

где М -- первоначально установленный масштаб;

Vл -- наблюдаемая скорость по лагу;

Vи -- действительная скорость судна относительно поды в момент наблюдения.

После вычисления нового масштаба необходимо перевести лаг в режим масштабирования (переключатель рода работы в приборе 6 перевести в положение «Масштаб») и с помощью потенциометров «Масштаб грубо» и «Масштаб точно» установить новое значение масштаба. После этого вернуть лаг в рабочий режим. Новое значение масштаба записать в формуляр лага и на карту в приборе 6. Установку нового масштаба можно производить как на ходу, так и при стоянке судна у причала и на якоре.

В схемы лагов ИЭЛ-2 и ИЭЛ-2М включен фильтр, осредняюший их показания. Поэтому при изменении судном скорости лаг фиксирует это изменение с некоторым запаздыванием. Фильтры имеют две постоянные времени, устанавливаемые по желанию судоводителя специальным тумблером. Первой постоянной рекомендуется пользоваться при плавании вблизи берегов и спокойном состоянии моря, второй постоянной - при плавании в открытом море и на сильном волнении.

Гидродинамические лаги

Принцип действия основан на измерении гидродинамического давления, создаваемого скоростным напором набегающего потока воды при движении судна.

Поправка гидродинамического лага, как правило, нестабильна. Основными причинами, обусловливающими ее изменения во время плавания, являются дрейф судна, дифферент, обрастание корпуса, качка и изменение плотности морской воды с изменением района плавания.

Рассчитать изменение поправки лага от влияния первых трех причин не представляется возможным.

Практика показывает, что наибольшую погрешность в измерении скорости вызывает дрейф судна. При больших углах дрейфа погрешность может достигать 3-4%. От изменения дифферента и обрастания корпуса погрешность не превышает 1-2%. При использовании штевневого приёмного устройства погрешность от обрастания корпуса судна вообще не возникает.

Погрешности от дрейфа, дифферента и обрастания корпуса носят систематический характер. Поэтому, будучи определены из наблюдений, они могут учитываться в дальнейшем при счислении.

Погрешность лага за счет качки носит периодический характер. При выработке пройденного расстояния эта погрешность интегрируется и в случае симметричной качки обращается в ноль.

Погрешность (в %) лага от изменения плотности морской воды с изменением района плавания может быть рассчитана по формуле

,

где - изменение плотности морской воды;

- плотность воды в районе плавания. Наибольшее значение, которого может достигать v - 1,0--1,5%. При плавании в одном бассейне (Балтийское, Черное, Каспийское моря) эта погрешность не превышает 0,5%.

Абсолютные лаги

Под абсолютными понимаются лаги, измеряющие скорость судна относительно грунта. Разработанные в настоящее время абсолютные лаги являются гидроакустическими и делятся на доплеровские и корреляционные.

Гидроакустические доплеровские лаги (ГДЛ)

Принцип работы ГДЛ заключается в измерении доплеровского сдвига частоты высокочастотного гидроакустического сигнала, посылаемого с судна и отраженного от поверхности дна.

Рис 2 Схема расположения лучей гидроакустического доплеровского лага с двумя антеннами

Результирующей информацией являются продольная и поперечная составляющие путевой скорости. ГДЛ позволяет измерять их с погрешностью до 0,1%, Разрешающая способность высокоточных ГДЛ составляет 0,01-- 0,02 уз.

Для измерения только продольной составляющей путевой скорости ГДЛ должен иметь двухлучевую антенну А1(на рис. 2 лучи 1 и 3). Для измерения продольной и поперечной составляющих антенна должна быть четырехлучевой, Лучи 2 и 4 используются в этом случае для измерения поперечной составляющей путевой скорости. На основании измеряемых продольной и поперечной составляющих путевой скорости гидроакустический доплеровский лаг позволяет определять вектор путевой скорости судна в каждый момент времени и снос судна под влиянием ветра и течения.

При установке дополнительной двухлучевой антенны A2 (см. рис. 2) ГДЛ позволяет контролировать перемещение относительно грунта носа и кормы, что облегчает управление крупнотоннажным судном при плавании по каналам, в узкостях и при выполнении швартовных операций.

Большинство существующих ГДЛ обеспечивают измерение абсолютной скорости при глубинах под килём до 200-300 м. При больших глубинах лаг перестаёт работать или переходит в режим измерения относительной скорости, т. е. начинает работать от некоторого слоя воды как относительный лаг.

Антенны ГДЛ не выступают за корпус судна. Для обеспечения их замены без докования судна они устанавливаются в клинкетах.

В качестве электроакустических преобразователей в антеннах доплеровских лагов используются пьезокерамические элементы.

Источниками погрешности ГДЛ могут быть: погрешность измерения доплеровской частоты; изменение скорости звука в морской воде; изменение углов наклона лучей антенны; наличие вертикальной составляющей скорости судна. Суммарная погрешность по этим причинам у современных лагов не превышает 0,5%.

Корреляционные лаги

Принцип действия гидроакустического корреляционного лага (ГКЛ) заключается в измерении временного сдвига между отраженным от грунта акустическим сигналом, принятым на разнесенные по корпусу судна антенны (рис. 4.2). Сигнал U2(t), принятый задней приемной антенной, повторяет форму сигнала U1(t), принятого передней антенной со сдвигом по времени , равным:

,

где l -- расстояние между антеннами;

V -- скорость судна.

Рис 3. Принцип действия корреляционного лага

Определение временного сдвига производится путем корреляционной обработки принятых сигналов. Для этой цели в тракт сигнала передней антенны вводится переменная временная задержка, производится вычисление взаимнокорреляционной функции огибающих сигналов разнесенных антенн и отслеживаются ее максимальные значения.

На глубинах до 200 м ГКЛ измеряет скорость относительно грунта и одновременно указывает глубину под килем. На больших глубинах он автоматически переходит на работу относительно воды.

Достоинствами ГКЛ по отношению к ГДЛ являются независимость показаний от скорости распространения звука в воде и более надежная работа на качке.

Судовые эхолоты. Принцип измерения глубин. Источники погрешностей и учет их в судовождении. Эксплуатационные проверки

Принцип работы современных эхолотов основан на измерении времени прохождения в воде импульса ультразвуковых колебаний от судна до дна моря и обратно.

Гидроакустические антенны эхолотов подразделяются на пьезоэлектрические и магнитострикционные. Пьезоэлектрические антенны имеют КПД до 0,6--0,7 и позволяют преобразовывать колебания частотой до сотен килогерц. Магнитострикционные антенны имеют КПД порядка 0,3--0,5 и удовлетворительно работают на частотах до 30--40 кГц.

Рабочая частота эхолота, длительность импульсов и их скважность выбираются с учетом измеряемой глубины, затухания акустических колебаний в воде, акустических шумов, создаваемых судном, диаграммы направленности вибраторов и их размеров. В эхолотах последних разработок используется импульсный способ возбуждения, обеспечивающий большую точность измерения малых глубин.

В целях безопасности мореплавания последние навигационные эхолоты включают устройство, сигнализирующее о выходе судна на заданную глубину.

Эхолот НЭЛ-М2 устанавливают на крупнотоннажных судах; эхолот НЭЛ-М3Б -- на судах всех классов, включая быстроходные катера, взрывоопасные суда и ледоколы. Он рассматривается в настоящее время как основной эхолот для судов Минморфлота.

Эхолот НЭЛ-М2 в отличие от эхолота НЭЛ-М3Б и всех предшествующих навигационных эхолотов является двухчастотным, т. е. имеет две рабочие частоты -- 12 кГц и 169 кГц. Частота 169 кГц используется для измерения глубин до 400 м, частота 12 кГц - для измерения глубин от 400 до 3000 м. Переход с одной частоты на другую происходит автоматически с переключением диапазонов измерения.

Самописец, цифровой указатель и прибор сигнализации о выходе судна на заданную глубину могут подключаться в эхолотах НЭЛ-М2 и НЭЛ-МЗБ в любом сочетании.

На частоте 169 кГц к эхолоту может быть подключено до четырех гидроакустических антенн: одна -- в носу, вторая -- в корме и остальные две -- по бортам в средней части судна. Использование четырех антенн позволяет более полно контролировать малые глубины под днищем крупнотоннажных судов. Антенна, с которой поступает сигнал, выбирается в этом случае по желанию штурмана и подключается им вручную.

Погрешности эхолотов

Они возникают при отклонении действительной скорости распространения звука от расчетной. Скорость распространения звука в морской воде зависит от температуры, солености и гидростатического давления. При повышении температуры на 1° скорость уменьшается на 4 м/с, при увеличении солености на 1% возрастает на 1 м/с, при увеличении глубины на 10 м повышается на 0,2 м/с. Значение поправки к измеренной глубине DH за счет отклонения действительной скорости звука oт расчетной

,

где со-- расчетная скорость звука;

с--фактическая скорость звука. Поправка H положительна, если с>со, и отрицательна, если с<со.

При расчетной скорости 1500 м/с ошибка Н не превышает 3,5% измеряемой глубины для любой точки Мирового океана.

Влияние качки

При качке судна ось антенны отклоняется от вертикали. В результате эхолот показывает глубину несколько больше действительной.

Кроме того, когда угол крена превышает половину угла диаграммы направленности антенны, показания эхолота могут пропадать. Они могут исчезать и при меньших углах крена, если измерение ведется на предельной для эхолота глубине и больших уклонах грунта.

При плавании на волнении, особенно в балласте, судно носовой частью захватывает атмосферный воздух. Пузырьки воздуха, по павшие под корпус судна, вызывают сильное рассеяние, отражение и поглощение звуковой энергии, создавая помехи и даже длительные перерывы в индикации глубины.

Влияние структуры грунта

Наиболее четкая индикация получается при твердом грунте (каменная плита, плотный песок и т. п.). Однако в отдельных случаях при малых глубинах индикация от каменной плиты может пропадать ввиду зеркального отражения эхо-импульса и непопадания его на вибратор-приемник.

При илистом грунте индикации от верхней границы ила может не быть, а появится индикация от подстилающего твердого грунта. Может появиться и двойная индикация: от верхней границы ила и от подстилающего грунта. Двойная индикация хорошо просматривается на самописце.

Рекомендации по эксплуатации

При неизвестной глубине под килем измерения следует начинать с большего диапазона глубин. При измерении малых глубин (менее 10--15 м) необходимо включать гашение нулевой помехи и учитывать поправку на базу.

лаг гирокомпас эхолот

Гирокомпасы как датчики направлений. Классификация гирокомпасов, их особенности. Эксплуатационные проверки

Морские ГК предназначены для определения плоскости истинного меридиана. Гирокомпасы используют для:

· счисления пути;

· удержания судна на заданном курсе;

· выполнения маннёвра курсом;

· визуального пеленгования навигационных ориентиров;

· стабилизации относительно истинного меридиана некоторых судовых антенн, изображения на экране РЛС;

· взятия радиопеленгов.

Общие характеристики гирокомпасов

Принцип действия гирокомпаса основан на свойствах гироскопа сохранять направление в пространстве при отсутствии внешних сил и изменять это направление, или прецессировать, под воздействием внешних сил. В качестве внешней силы, сообщающей гироскопу свойства компаса, т. е. заставляющей его непрерывно процессировать вслед за плоскостью географического меридиана, используется сила тяжести (в маятниковых гирокомпасах) или управляющий момент, вырабатываемый с помощью индикатора горизонта (в гирокомпасах с косвенным управлением).

По конструкции чувствительного элемента (ЧЭ) гирокомпасы бывают одногироскопные и двухгироскопные. На судах транспортного и промыслового флота СССР наибольшее применение получили двухгироскопные гирокомпасы типов «Курс», «Амур».

За счёт маятниковости ЧЭ под действием суточного вращения Земли возникает направляющий момент, приводящий чувствительный элемент в плоскость истинного меридиана. Масляный успокоитель уменьшает погрешность от качки. Способ подвеса ЧЭ - жидкостно-электромагнитный. Система принудительного охлаждения - жидкостная.

Со второй половины 70-х годов на суда начали устанавливать двухрежимные одногироскопные гирокомпасы с электромагнитным управлением типа «Вега». По сравнению с ГК «Курс-4», «Вега» имеет небольшие габариты, два режима работы, в нём используется астатический гироскоп, схема коррекции, исключающая скоростную и широтную погрешности ЧЭ, жидкостно-торсионный подвес, дающий возможность налагать на ЧЭ управляющие и корректирующие моменты. Отсутствует система принудительного охлаждения.

Особенность гирокомпасов с косвенным управлением - возможность их использования в режиме гироазимута, т. е. корректируемого гироскопа направления. Это качество особенно ценно при маневрировании в течение не слишком продолжительных промежутков времени.

Для повышения точности при маневрировании в некоторых гирокомпасных системах производится автоматическое регулирование параметров. Такие гирокомпасы часто называются апериодическими.

Гирокомпасы разделяются также по способу гашения (демпфирования) колебаний (ЧЭ). В применяемых на судах морского флота маятниковых гирокомпасах этот эффект достигается с помощью гидравлического маятника, помещённого внутри ЧЭ, а в гирокомпасах с косвенным управлением - с помощью дополнительного управляющего момента, вырабатываемого по сигналам, поступающим от индикатора горизонта.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика устройства и назначения навигационных приборов: компасов, гироазимутов, автопрокладчиков, высотомеров, лагов, лотов, эхолотов, секстанов. Рассмотрение основных задач и принципа работы радионавигации и маяков (амплитудных, фазовых).

    курсовая работа [34,7 K], добавлен 30.03.2010

  • Время падения скорости судна после команды стоп и пройденное за это время расстояние. Инерционная характеристика судна и определение скорости в конце периодов, когда останавливается винт, а также время активного торможения и тормозной путь корабля.

    контрольная работа [204,4 K], добавлен 16.08.2009

  • Скорость судна через час с после команды "стоп" и пройденное за это время расстояния. Расчет тормозящей силы винта, работающего в режиме гидротурбины. Вычисление времени падения скорости после команды "стоп", времени свободного торможения и выбега судна.

    лабораторная работа [22,9 K], добавлен 19.03.2015

  • Расчет пройденного расстояния и времени при пассивном и активном торможении судна. Учет инерции судна при швартовных операциях и определение положения мгновенного центра вращения неподвижного судна. Выбор оптимальных условий плавания на попутном волнении.

    методичка [5,8 M], добавлен 04.09.2009

  • Определение безопасных параметров движения судна, безопасной скорости и траверсного расстояния при расхождении судов, безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза, элементов уклонения судна в зоне гидроузла. Расчёт инерционных характеристик судна.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.07.2016

  • Технические средства судовождения. Конфигурации систем гирокомпаса. Электрическая дистанционная передача курса на репитеры гирокомпасного типа. Принцип действия лага. Ледовая защита гидроакустических антенн. Индикатор угловой скорости поворота судна.

    курсовая работа [4,9 M], добавлен 29.03.2012

  • Первые тепловые двигатели и локомотивы. Описание принципиального устройства поршневой машины. Первый опыт создания паровоза, схема общего устройства и принцип работы. Пути потери энергии в паровом котле. Способы повышения эффективности паровозной тяги.

    реферат [603,2 K], добавлен 27.07.2013

  • История создания универсального парового двигателя. Понятие коэффициента полезного действия. Паровая машина Уатта. Принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Такт сжатия и такт рабочего хода. Рабочие циклы двухтактных двигателей.

    презентация [985,6 K], добавлен 15.12.2014

  • Основные методы акустического измерения глубины в мореплавании. Использование лота - гидрографического и навигационного прибора для определения глубины водоёма. Рассмотрение строения и эксплуатации приборов измерителей глубин на примере эхолота НЭЛ-5.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 04.03.2012

  • Разработка интеллектуальных транспортных систем. Принцип работы парковочного радара. Изучение работы звукового индикаторного устройства и системы автоматической парковки. Применение современных методов управления процессами технического обслуживания.

    курсовая работа [32,6 K], добавлен 30.03.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.