Электронавигационные приборы

  Опишите устройство  морского магнитного  компаса.

      Магнитные компасы применяют на судах с глубокой древности. Они дешевы и отличаются автономностью, простотой и надежностью. В то же 
время направление магнитного меридиана, вдоль которого устанавливается стрелка компаса, не всегда совпадает с направлением географического меридиана, поэтому в показания магнитного компаса необходимо вводить поправку на магнитное отклонение. Кроме того, на показания магнитного компаса существенно влияют нестабильные магнитные поля самого судна и его электрооборудования. К этому следует добавить погрешности за счет 
ускорений, сообщаемых магнитной системе на качке и при маневрировании. Все эти причины обусловливают относительно невысокую точность показаний магнитных компасов, Однако благодаря высокой надежности и немедленной готовности к работе эти приборы до сих пор устанавливают на всех морских судах в качестве аварийных и дублирующих средств.

      Морской магнитный 127-миллиметровый  (5-дюймовый) компас наиболее точен в работе. Этот компас надежен, прост в использовании и обслуживании. Основными частями компаса являются: котелок с картушкой и пеленгатором, нактоуз с амортизирующим подвесом для установки котелка и устройством для уничтожения девиации.

      Котелок компаса (рис. 1) представляет собой латунный цилиндрический резервуар, разделенный перегородкой на две камеры. Обе камеры сообщаются между собой через четыре отверстия, прикрытые снизу воронкой. Верхняя — основная камера — окрашивается в белый цвет и служит для размещения в ней главной части компаса — картушки. Сверху камера герметически закрыта стеклом на резиновой прокладке. Стекло посредством шурупов прижато к верхнему срезу котелка кольцом, имеющим деления от 0 до 360° через 1° (азимутальный круг).

      С двух противоположных сторон камеры вертикально внутри укреп- 
лены проволочки, называемые курсовыми чертами. Компас устанавливают 

      Рис. 1. Устройство котелка 127-миллиметрового магнитного компаса.

       
          1 — стекло; 2 — верхняя камера; 3 — азимутальное кольцо; 4 — цапфы; 5 — чашка; 6 — пробка; 7— конический стакан; 8—диафрагма; 9 — отверстие; 10 — курсовые черты; //, 18 — кронштейны; 12 — перегородка; 13 — 
воронка; 14 — нижняя камера; 15 — втулка; 16 — колонка; 17 — магнитные 
стрелки; 19 — топка картушки; 20 — поплавок; 21 — конус топки; 22 — шпилька; 23 — картушка. 

так, чтобы  его курсовые черты совпадали с диаметральной плоскостью корабля или были строго параллельны ей.

      Камера  котелка 127-миллиметрового компаса заполнена жидкостью — смесью этилового спирта (43 % по объему) с дистиллированной водой. Температура замерзания такой смеси 26 °С.

      Компасная жидкость обеспечивает картушке легкость и плавность вращения на шпильке, уменьшает трение при вращении, увеличивает устойчивость ее в меридиане во время качки.

      В центральной части перегородки выполнена втулка. Во втулку ввинчена латунная шпилька с иридиевым или стальным острием, на которую на-

кладывается картушка.

      Нижняя (дополнительная) камера с помощью кольца на резиновой прокладке закрыта снизу диафрагмой. В центре диафрагмы имеется конический стакан с ввинченной в него пробкой, через которую можно заменить шпильку или долить компасную жидкость (до уровня выходного отверстия воронки). Жидкость в нижней камере компенсирует изменение объема жидкости в 
камере котелка при колебаниях температуры окружающего воздуха.

      Для увеличения устойчивости котелка во время качки к нижней части его корпуса прикреплена латунная чашка, залитая свинцом, с отверстием в центре для доступа к пробке.

      С внешней стороны, в верхней части котелка прямо противоположно друг другу выполнены два прилива — цапфы, которыми котелок укладывают в специальные гнезда кольца карданового подвеса. Кольцо своими цапфами устанавливают в гнезда пружинного подвеса, укрепленного в верхней части нактоуза. Такое устройство смягчает динамические воздействия на компас и при качке сохраняет горизонтальное положение котелка.

      Картушка  состоит из поплавка и шести симметрично припаянных к нему магнитных стрелок, заключенных в латунные пенальчики. К поплавку на шести кронштейнах прикреплены ободок и слюдяной диск, на который наклеен бумажный диск картушки, разделенный по круговой системе на 360° со счетом по часовой стрелке.

      Диск  имеет также деление на главные  и четвертные румбы 
с буквенным обозначением. Нуль разбивки картушки N расположен против северного конца магнитных стрелок. В центр поплавка впаян конус тонки.

      Топка представляет собой сапфировую или агатовую чашечку, которой картушка накладывается на острие шпильки.

      Нактоуз 127-миллиметрового компаса представляет собой шкафчик из дерева или фигурную отливку из силумина. Он имеет дверцы для доступа к девиационному прибору, пружинный подвес для амортизации котелка и сам девиационный прибор, а также защитный колпак или шаровой осветительный прибор. В верхнем основании нактоуза или на специальные кроншейны прикрепляют антимагнитный металл для защиты стрелки компаса от магнитных полей, создаваемых металлическими частями судна.

      Шаровой осветительный прибор служит для освещения картушки в ночное время и предохраняет компас от ударов и загрязнений. Он представляет собой латунный сферический колпак с тремя специальными окнами. По бокам в колпак вмонтированы гнезда для установки масляных фонарей. В верхней части внутри колпака вмонтирована электрическая пальцеобразная лампочка. 

      Что такое свободный гироскоп?

      Быстровращающееся симметричное тело (ротор), установленное в специальном подвесе, позволяющем ему изменять свое положение относительно основания, называют гироскопом. Наиболее распространен карданов подвес. Гироскоп с кардановым подвесом (рис. 2) состоит из внутренней 3 и внешней 2 рамок, установленных на основании 4. Ротор 1 гироскопа крепится в подшипниках внутренней рамки. Ось 7 ротора называется осью собственного вращения или главной осью гироскопа. Она перпендикулярна оси внутренней 
рамки 3, а последняя — оси внешней рамки 2. Ротор 1 гироскопа может вращаться независимо вокруг главной оси 2, вместе с внутренней рамкой 3 — вокруг оси X внутренней рамки и вместе с обеими рамками — вокруг оси У внешней рамки 2. Такой гироскоп называется трехстепенным (свободным, т.е. имеющим три степени свободы).

      Рис. 2.  Свободный гироскоп  в  кардановом   подвесе. 

      Литература. 

      Н.Н. Трофимов, В.С. Мульцев. Судовые электромеханические  приборы и системы. – Ленинград: «Судостроение», 1988.