6.3. Комплектация прибора

Гирокомпас "Вега-М" имеет два ва­рианта комплектации. Если в состав гирокомпаса входит штурманский пульт ВГ-ЗВ, то этот комплект приборов используют для навигацион­ных целей в диапазоне широт от 0 до 80° N(S) в режиме гирокомпаса.

Если в состав комплекта приборов входит штурманский пульт ВГ-ЗБ, то этот гирокомпас используется в широтах 0—85° в режиме гирокомпаса, а в широтах 85—90° — в режиме гироазимута.

Конфигурация первого варианта комплектации гирокомпаса по­казана на рис. 6.1.

Рис.6.1

– прибор ВГ-1Б – основной прибор;

– прибор ВГ-2Б – прибор питания;

– прибор ВГ-3В – штурманский пульт;

– ВГ-6 – сигнальный прибор;

– 15М – разветвительная коробка;

– приборы 19Н-1(19Н) и 38Н-1(38) – репитеры;

– прибор 23К – курсограф;

– АМГ-212 – преобразователь;

– ПМТ-1111 – магнитный пускатель.

Прибор ВГ-1Б является основным, так как в нем находится чувствительный элемент гирокомпаса (гиросфера). Этот прибор реализует основное свойство гирокомпаса – устанавливаться своей главной осью по направлению истинного меридиана.

Прибор ВГ-2Б предназначен для питания электрической схемы гирокомпаса. В нем находятся: трансформаторы, выпрямители, реле, предохранители.

Прибор ВГ-3В является штурманским пультом и трансляционным прибором гирокомпаса. В нем размещены узлы репитерной передачи и системы коррекции.

Приборы 19Н-1(19Н) и 38Н-1(38) (репитеры), 23К (курсограф), АМГ-212 (агрегат питания) являются унифицированными и используются в гирокомпасах других типов. Репитеры служат для дистанционного курсоуказания и пеленгования; курсограф – для записи курса судна; агрегат питания – для преобразования судового трехфазного тока стандартной частоты (50 Гц) в трехфазный ток повышенной частоты (500 Гц).

Приборы ВГ-1Б, ВГ-2Б и АМГ-212, как правило, устанавливают в отдельном помещении, специально предназначенном для гирокомпаса. Это помещение должно быть как можно ближе к центру тяжести судна.

Приборы ВГ-3В, 23К и 38Н-1(38) устанавливаются в штурманской рубке; прибор 19Н-1(19Н) (репитер для пеленгования) – на крыльях мостика.

Прибор ВГ-6 предназначен для подачи световой сигнализации о неисправностях гирокомпаса, а также для автоматической выработки сигнала интегрального управления.

6.3.1. Устройство основного прибора

Основной прибор состоит из корпуса 2 (рис. 6.2) съемного сферического колпака 1 и основания 5. Верхняя часть колпака изготовлена из органического стекла. Через нее можно снимать показания для отсчета курса судна по шкале 11.

Корпус основного прибора представляет собой полую отливку в форме прямоугольного параллелепипеда. В кормовой части на корпусе прибора размещено сигнальное табло 10. Передняя часть корпуса, об­ращенная к корме судна, является панелью управления. На ней уста­новлены рукоятка 3 переключателя на два положения ("Подготовка" и "Работа"), предназначенная для управления режимами работы схемы при пуске гирокомпаса, и рукоятка 4 с шильдиком "Скорость приведения" и служащая для ускоренного приведения гирокомпа­са в меридиан (рис. 6.2).

На правой и левой боковых стенках корпуса прибора расположены по две ниши. Малые ниши закрываются крышками 8, а большие — крышками 9.

Корпус прибора крепится к основанию 5. Конструкция механического соединения корпуса прибора ВГ-1Б с его основанием пре­дусматривает возможность регулировки ориентации основного прибора относительно диаметральной плоскости судна в пределах ±5°. Контроль за положением корпуса относительно основания осуществляют по шкале 6.

Основание 5 основного прибора жестко прикреплено к пневмати­ческому амортизатору 7.

В центральную внутреннюю полость 7 корпуса помещена гиросекция СГ-1Б (на рис. не показана). Под табло 10 (рис. 6.2) нахо­дится плата с пятью сигнальными лампами: "Обогрев", "Пуск", "Подготовка", "Гирокомпас" и "Гироазимут".

В малой нише 8 справа расположены два резистора —"Дрейф" и "Поправка". Резисто­ром "Поправка" осу­ществляют компенсацию той погрешности в показа­ниях гирокомпаса, которая обусловлена наличием горизонтного дрейфа гироблока. Резистором "Дрейф" производят ком­пенсацию погрешности ги­рокомпаса, вызванной азимутальным дрейфом гироблока. В больших нишах 9 справа и слева размещены горизонтальный и азимутальный усилители УСГ и УСА.

Гиросекция предназначена для подвеса гироблока внутри корпу­са основного прибора. На рис. 6.3 представлен основной прибор без колпака и хорошо видна верхняя часть гиросекции.

О

Рис. 6.4

снование6 гиросекции четырьмя винтами 7 крепится к корпусу основного прибора. Для облегчения изъятия гиросекции из основного прибора предусмотрены две ручки 4.

В центре основания 7 гиросекции имеется вертикальное отверстие с подшипником 16 (рис. 6.4), в который помещена ось 12 верти­кального карданова кольца 6. Двигатель 9(1М2) приводит это кольцо во вращение посредством редуктора 15. При работе двигателя 9(1М2) вместе с вертикальным кольцом 6 вокруг вертикальной оси будет пово­рачиваться шкала курса 10 (рис. 6.3) и контрольный индекс 21 (рис.6.4), отно­сительно шкалы 8, укрепленной на основании гиросекции. Пользуясь шкалой 8 при проверке прибора можно задать определенный угол поворота рамки 6 относительно основания 7 гиросекции.

Под основанием 7 (рис. 6.4) размещены, кроме двигателя 9(1М2), два датчика курса 14(1ВС2) и 13(1ВС1), механически связанные между собой шестернями редуктора.

На нижнюю часть оси 12 одет держатель коллектора с двадцатью двумя токособирательными кольцами 10. К этим кольцам прижаты щетки 11, расположенные в двух щеткодержа­телях (на рис. не показаны) коллектора.

Благодаря этой системе обеспечен надежный электрический кон­такт между всеми электроэлементами, как расположенными на корпу­се прибора или на основании гиросекции, так и размещенными на вертикальном кардановом кольце.

На кольце 6 установлен горизонтный двигатель 5(1М1), который через редуктор механически связан с горизонтальным кардановым коль­цом 17 и может поворачивать его относительно оси ОУ_Г. В горизонталь­ном кардановом кольце подвешено установочное горизонтальное коль­цо 18, предназначенное для крепления на нем гироблока 2 (рис. 2.5).

На установочном кольце размещены: индикатор горизонта 19(1ВЗ), масляный успокоитель 2, уровень 1 и термореле 3(1ВК2) гиросекции. Между горизонтальными кольцами 17 и 18 установлен поворотный трансформатор 20.

Индикатор горизонта. Принципиальная схема индикатора гори­зонта 19(1ВЗ) показана на рис. 6.4а.

Рис. 6.4а

Корпус 6 индикатора горизонта, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, герметично закрыт крышкой 5. Внутренняя полость 7 корпуса 6, в которой расположен механизм индикатора горизонта, заполнена вязкой жидкостью. Механизм индикатора горизонта пред­ставляет собой небольшой груз 1 (маятник), подвешенный к крышке 5 на бронзовых лентах 2 малой толщины и большой ширины. Такой маятник является плоским и обеспечивает высокую чувствительность лишь по одной оси X'—X', именуемой осью чувствительности индика­тора горизонта (ИГ).

Как показано на рис.6.4 индикатор горизонта 19(1В3) закреплен на уста­новочном кольце, жестко связанном с корпусом гироблока, и выстав­лен так, что ось чувствительности ИГ параллельна оси ОХ_Г гироблока.

На крышке 5 ИГ закреплен статор 4, на который поступает напря­жение ~U₀ , а на маятнике — ротор 3 индукционного датчика угла,вырабатывающего электрический сигнал

U_И (t) = K_И γ(t),

где К_И — коэффициент пропорциональности, характеризующий крутиз­ну сигнала ИГ;

γ — угол отклонения маятника от вертикальной оси индикатора горизонта, проходящей через точку О подвеса маятника и его центр тяжести G, когда его ось чувствительности X'—X' горизонтальна.

Угол отклонения маятника в пределах ±1° ограничен регулируе­мыми упорами 8. Крутизна характеристики индикатора горизонта К_и = 17,2 В/рад, а постоянная времени τ_и = 60 с.

Уровень 1 с ценой деления 10' (рис. 6.4) служит для контроля за балансировкой установочного кольца.

Демпфер 2 (рис. 6.4) предназначен для гашения колебаний гироблока отно­сительно оси ОХ_Т подвеса установочного кольца 18.

Т

Рис.6.4б

ермореле 3 (1ВК2)(рис. 6.4) содержит биметаллическую полусферу 3, (рис. 6.4б) которая при опреде­ленной температуре изменяет направление стрелки прогиба. При этом полусфера переме­щает контактное кольцо 1, за­мыкающее цепь контактов 2. Реле предназначено для отклю­чения цепи обогрева гироблока при достижении гироблоком критической температуры и сигнализации о перегреве.

Устройство гироблока. Основными частя­ми гироблока являются: гиросфера, корпус гироблока и система подве­са гиросферы в корпусе гироблока.

Гиросфера.

Металлический корпус гиросферы состоит из двух соединенных между собой цилинд­рической шейкой 2 (рис. 6.5) полусфер 1. Диаметр сферы равен 92 мм.

Для обеспечения герметично­сти места соединения полусфер и шейки пропаивают. При сборке из гиросферы откачивают воздух и за­полняют ее гелием. Центр тяжести гиросферы совмещен с ее геометри­ческим центром. Масса гиросферы составляет 500 г.

Внутри корпуса 5 гиросферы (рис. 6.6) размещены асинхронный, трехфазный гиромотор и статоры 3 и 8 датчиков углов. Статор 6обмотки ротора укреплен на шейке 11 корпуса гиросферы, а пакет ротора10 посажен на вал2гироскопа. Ротор гиромотора выполнен в виде двух соосных, расположенных симметрично относитель­но корпуса гиросферы маховиков 7. Масса ротора составляет 300г.

На обмотку статора гиромотора подается переменный ток напряжением 40 В частотой 500 Гц, который подводится к чувствительному элементу че­рез торсионы, а также по гибким, изолированным один от другого проводникам. Внутри корпуса гиросферы напротив главных подшип­ников 4 и 9 установлены статоры 8(1В2) и 3(1В1) двухкоординатных датчиков углов. Гиросфера имеет две степени свободы относительно корпуса гироблока, внутри которого она размещена.

Корпус гироблока.

Об­щий вид корпуса гироблока показан на рисунке 6.7. Он представляет собой сложную конструкцию, со­стоящую из нескольких ча­стей. В собранном виде корпус гироблока имеет форму куба. Внутри этого куба находится сфериче­ская выточка, в которую помещена гиросфера.

Способ подвеса гиро­сферы — жидкостноторсионный. Благодаря ему полностью устранено сухое трение и гироскоп до­статочно надежно защи­щен от внешних вибраций.

Зазор между поверх­ностью сферической вы­точки в корпусе гироблока и поверхностью гиросферы равен 2 мм; он заполненжидкостью, плотность ко­торой при рабочей темпе­ратуре обеспечивает нейт­ральную плавучесть гиро­сферы. Рабочую темпера­туру поддерживает автоматическая система тер­морегулирования.

В верхней и нижней ча­стях гироблока (рис. 6.7) на наружной поверхностиимеются кольцевые пазы, в которых размещены электронагревательные элементы 3 и 6 (1ЕК1,1ЕК2), предназначенные как для обогрева гиро­блока, так и для форсированного нагрева гироблока при включении при­бора. На боковой поверхности гироблока находится термореле 1(1ВК1), управляющее режимами работы нагревательных элементов 3 и 6.

Под двумя технологическими щеками 4 (рис. 6.7) размещены роторы 13 и датчики углов 5 (1В1) и 13 (1В2) (рис. 6.8).

Заплечиками 5 гироблок ложится в предназначенные для этого гнезда установочного кольца 12 (см. рис.6.7).

Д

Рис. 6.8

ля погашения колебаний гироблока относительно главной осигироскопа применен жидкостной демпфер 23 (рис. 6.15). Масса гиробло­ка составляет 3500 г.

Подвес гиросферы. Жидкостно-торсионный подвес гиросферы внутри корпуса гироблока выполняет три функции:

— обеспечивает нейтральную плавучесть гиросферы в поддержи­вающей жидкости при рабочей температуре гироблока;

— осуществляет надежное центрирование гиросферы относитель­но сферической выточки в корпусе гироблока;

— является средством для наложения на чувствительный элемент управляющих, корректирующих и компенсационных моментов.

Выполнение первой функции достигается путем применения спе­циальной токонепроводящей вязкой поддерживающей жидкости 9 (рис.6.8), имеющей надлежащую плотность, а также термостабилизацией гиро­блока.

Реализация второй функции обеспечена применением двух пар ортогональных, практически нерастяжимых торсионов 2 и 19 (рис. 6.8), размещенных в плоскости OYZ гироскопа между гиросферой 15 и корпусом 16 гироблока. Для обеспечения двух степеней свобо­ды гиросферы относительно корпуса гироблока между упомянутыми парами торсионов размещено промежуточное "кольцо" 3.

Из рисунка 6.8 видно, что весь механизм упругого торсионного подвеса размещен в "выточке" 9 гиросферы между ее двумя полусфе­рами. Благодаря этому при величине зазора между корпусом 16 и гиросферой 15 равной 2 мм, длина торсионов, превышающая 10 мм, не привела к увеличению размеров гироблока.