CONEXIUNEA GIROCOMPASULUI

2x puncte

categorie: Astronomie

nota: 9.00

nivel: Facultate

Girocompasul sau compasul giroscopic este un aparat a cărui funcționare se bazează pe principiul giroscopului și care se folosește la indicarea direcției nordului adevărat, independent de influența mag?netismului terestru.
Față de compasul magnetic, indicațiile girocompasului sunt mult mai precise, se pot transmite în mai multe locuri de pe navă și sunt influențate într-o măsură mai mică de[...]
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: CONEXIUNEA GIROCOMPASULUI

Girocompasul sau compasul giroscopic este un aparat a cărui funcționare se bazează pe principiul giroscopului și care se folosește la indicarea direcției nordului adevărat, independent de influența mag?netismului terestru.
Față de compasul magnetic, indicațiile girocompasului sunt mult mai precise, se pot transmite în mai multe locuri de pe navă și sunt influențate într-o măsură mai mică de mișcările navei.
În schimb, girocompasul este un aparat complicat, susceptibil 1 avarii, necesită un personal calificat pentru întreținere și nu este uti?lizabil decât după 4--6 ore de la pornire.
Primele girocompase au fost construite la începutul secolului XX.
Apariția acestui nou aparat de navigație a fost posibilă în urma dezvoltării matematicii și mecanicii.
Teoria mișcării unui solid în jurul unui punct fix a fost pentru prima dată studiată și elaborată în anul 1765 de Leonard Euler. In anul 1852 Leon Foueaiult a demonstrat posibilitatea folosirii în acti?vitatea practică a particularităților unui tor căruia i s-a imprimat o viteză mare de rotație, în anul 1893 apare lucrarea lui A. S. Domorov, intitulată: ,,Despre giroscopul liber", în care teoria giroscopului este expusă pentru prima oară în mod amănunțit și riguros matematic.

2. Giroscopul

Elementul principal la un mare număr de aparate moderne, care
servesc în scopurile navigației este giroscopul.
Se numește giroscop corpul simetric care se rotește cu o viteză
mare în jurul axei sale de simetri și este suspendat astfel încât această axă poate ocupa orice poziție în spațiu.
Termenul de giroscop provine de la cuvintele grecești: ,,ghiuris",
care înseamnă rotație și ,,scopein" care înseamnă a urmări.
În tehnică, giroscopul reprezintă de obicei, un volan greu a cărui
masă este distribuită uniform în raport cu axa de simetrie și care se rotește cu o viteză de 6000 - 30000rot/min.
Axa în jurul căreia se rotește giroscopul se numește axa propire de
rotație sau axa principală. Această axă este perpendiculară pa planul giroscopului și trece prin centrul lui de greutate.
Pentru ca axa principală să poată lua o direcție dorită în spațiu,
giroscopul se montează într-o suspensie cardanică (fig.1).
Definirea poziției giroscopului se face în raport cu 3 axe de coordonate rectangulare (perpendiculare una pe alta: X-X, Z-Z și Y-Y), care se aleg în așa fel încât punctul lor de intersecție să coincidă cu centrul acestuia (0).


Axa X-X se consideră direcția de orientare a axei de rotație a giroscopului. Pe ea se află 2 lagăre ale inelului cardanic interior (2), în care se montează capetele axului giroscopului.
La rândul său inelul cardanic interior are 2 suporți care se montează în 2 lagăre dispuse pe inelul cardanic exterior (3). În acest fel inelul cardanic interior se poate roti în jurul axei Y-Y.
Inelul cardanic exterior are și el 2 suporți care se montează în 2 lagăre ale unui cadru vertical, având deci posibilitatea de rotire în jurul axei Z-Z.
Giroscopul din fig.1 denumit ,,giroscop de laborator", posedă 3 grade de libertate, adică 3 coordonate independente care determină poziția lui în spațiu.
Prin numărul de grade de libertate se înțelege în mecanică numărul de mărimi independente care detrmină poziția corpurilor. În cazul giroscopului, asemenea mărimi sunt unghiurile de rotație ale axului său în raport cu direcțiile celor 3 axe de coordonate: X-X, Z-Z, Y-Y. Dacă va fi exclusă posibilitatea de rotire a axului giroscopului în jurul unei din axele Y-Y sau Z-Z, atunci giroscopul va avea 2 grade de libertate, deoarece poziția lui se va determina prin 2 unghiuri de rotire în jurul a numai 2 axe.
Dacă se exclude posibilitatea rotirii în jurul axelor Y-Y și Z-Z atunci giroscopul va avea un singur grad de libertate și va deveni un corp care se va roti în jurul axei principale X-X.
Giroscopul cu 3 grade de libertate asupra căruia nu acționează nici un fel de moment ale forțelor exterioare, se numește, în mod convențional, giroscop liber.
Pentru ca giroscopul să fie liber este necesar ca el să aibă un punct de suspensie care să coincidă cu centrul său de greutate. În acest caz, momentul forțelor de gravitație va fi egal cu 0 pentru orice inerție a axelor.
Punctul de suspensie sau centrul giroscopului este chiar punctulde intersecție a celor 3 axe de coordonate.
În jurul acestui punct se execută:
- mișcarea de rotație a giroscopului în jurul axei principale, sau în jurul axei X-X,
- mișcarea axei principale în plan vertical în jurul axei Y-Y;
- mișcarea axei principale în plan orizontal în jurul axei Z-Z.

3. Proprietățile giroscopului liber

Giroscopul liber, pus în funcțiune, are 2 proporietăți: inerția și
precesia.

3.1. Inerția giroscopului liber

Dacă giroscopulului i se va imprima o mișcare de rotație cu o viteză
mare, se va observa că axul lui principal capătă ,,stabilitate", adică își va menține direcția principală în raport cu spațiul interstelar. În această situație, în timpul rotirii suportul cu suspensia cardanică într-o anumită direcție, axul principal își menține direcția principală, iar dacă se aplică o forță de deviere a axului principal de la această direcție inițială se observă că giroscopul va opune o rezistență însemnată.
Tendință giroscopului de ași păstra în mod constant poziția lui inițială
în spațiu este rezultatul acțiunii legii momentelor cantității de mișcare.
Prin definiție, în cazul giroscopului liber, momentul M al forțelor
exterioare, inclusiv momentul produs de forța de gravitație, trebuie să fie egală cu 0.
În această situație relația care exprimă legea momentelor cantității
de mișcare se notează astfel:

dH = M = U = 0
adică viteza extremității vectorului momentului cinetic este egală cu 0, deci H nu se modifică, rămânând constant ca mărime și direcție.
Acest fenomen reprezintă prima proprietate a giroscopului cunoscut sub numele de inerția giroscopului.
De reținut că această direcție invariabilă a axului giroscopului se menține față de stele și nu față de pământ, a cărui forță de rotație nu produce nici un moment al forțelor exterioare și deci nu influențează cu nimic direcția axului.



3.2. Precesia giroscopului

La un giroscop cu 3 grade de libertate se constată că, dacă este
supus acțiunii mai multor momente deviatoare, fiecare dintre ele provoacă o mișcare de deplasare a axei asupra căreia se exercită într-o direcție perpendiculară pe direcția forței care acționează asupra unui din capetele axei.
Mișcarea giroscopului datorită acțiunii momentului forței deviatoare
exterioare, care se transmite în direcție perpendiculară pe direcția în care acționează forța se numește mișcarea de precesie sau precesia giroscopului.
Pentru înțelegerea mișcării de precesie a giroscopului cu 3 grade de
libertate, al cărui rotor are o viteză unghiulară în jurul axei X-X și un moment de rotație Mr, se presupune că în punctul A al inelului cardanic interior se exercită o forță exterioară F, al cărui moment deviator Md = F.R., tinde să rotească axa principală X-X a giroscopului în jurul axei Y-Y cu o viteză unghiulară ωy. Sub acțiunea momentului deviator Md și a momentului de rotație Mr se produce mișcarea de precesie a giroscopului, adică rotirea inelului cardanic exterior în jurul axei Z-Z, cu viteza unghiulară ω. Deci, apare un cuplu care provoacă această mișcare de precesie și a cărui moment se numește momentul giroscopic (Mg).
Sensul mișcării de precesie (adică al vectorilor ω și Mg) se determină, știind că giroscopul tinde să-și rotească axa sa principală în direcția mișcării unghiului dintre vectorul momentului de rotație Mr și vectorul momentului deviator Md.


4. Transformarea giroscopului liber în giroscompas

Referitor la proprietatea pe care o are giroscopul liber de a-și
menține neschimbată în spațiu direcția axei principale, s-a arătat că, în timpul ișcării diurne a pământului, axa principală a giroscopului situat la o latitudine oarecare, execută o mișcare aparentă de rotire în jurul verticalei locului și de înclinare față de orizont. Aceste mișcări au loc ca urmare a rotirii simultane a planului orizontului în jurul meridianului și a planului meridianului în jurul verticalei locului.
Pentru determinarea vitezelor unghiulare de rotație în spațiu a planului orizontului și a planului meridianului într-un punct oarecare, se descompune vectorul vitezei unghiulare a Pământului (ωp) în două componente orientate astfel: una pe direcția meridianului (ω0) și a doua pe direcția verticalei locului (ωv) figura 3.
Considerând latitudinea geografică a locului ϕ, rezultă relațiile:
ωv = ωp cosϕ;
ω0 = ωp sinϕ.
Mărimea ω0 se numește componenta orizontală a rotației terestre și caracterizează viteza unghiulară cu care planul orizontului se rotește în jurul meridianului, iar mărimea ωv se numește componenta verticală a rotației terestre și caracterizează viteza unghiulară cu care planul meridianului se rotește în jurul verticalei locului.
Viteza unghiulară de rotație a planului meridianului este egală cu zero la ecuator și este maximă la poli, iar viteza unghiulară de rotație a planului orizontului este maximă la ecuator și egală cu zero la poli.

figura 3


Cunoscând aceste componente ale rotației Pământului se pot determina cu ușurință vitezele unghiulare de rotație aparentă axului giroscopului.
Componentele mișcării aparente a axului giroscopului, la aceeași latitudine ϕ, sunt egale ca valoare cu ω0 și ωv însă de sensuri contrare.
Giroscopul poate fi utilizat deci ca girocompas (să se orienteze în meridian) numai dacă se vor compensa deplasările aparente ale axului său, datorită mișcării diurne a Pământului.
Pentru compensarea acestor deplasări se folosește proprietatea de precesie a giroscopului.
În scopul menținerii axului principal al giroscopului în meridian, sau pe o direcție constantă față de aceasta, se aplică giroscopului o forță verticală care dă naștere la o precesie orizontală cu viteza unghiulară:
ωv = ωp sinφ
Precesia orizontală a axului principal al giroscopului se realizează prin coborârea centrului de greutate al giroscopului.
Se consideră giroscopul la ecuator și în momentul inițial axul său principal este orizontal și orientat pe direcția est - vest.
Se observă din fig.4 că centrul de greutate al giroscopului e coborât față de centrul de suspensie prin adăugarea unei greutăți pe partea inferioară a carcasei (porțiunea hașurată). În poziția I vectorul greutății G este orientat pe direcția verticalei locului. Întru-cât distanța dintre centrul de suspensie și punctul de aplicare al forței G este egală cu 0, asupra axului principal al giroscopului nu va acționa nici un moment de precesie suplimentară.
După un interval de timp, Pământul s-a rotit cu unghiul θ și giroscopul se află în poziția II.
Potrivit proprietății de inerție a giroscopului axa sa principală rămâne neschimbată în spațiu, deci axa Z-Z este înclinată cu un unghi θ față de verticala locului.
În această nouă situație forța greutății G care se menține orientată spre ventrul Pământului nu mai coincide cu axa principală Z-Z, care nu trece prin centrul giroscopului.
Ca urmare, apare un moment de precesie care va tinde să rotească axa principală X-X în jurul axei verticale Z-Z și să o aducă în meridian.
Mărimea momentului de precesie, deci viteza de orientare în meridian, depinde de mărimea greutății suplimentare și de unghiul de înclinare a axei principale de giroscopului.

Figura 4

Din figura 4 rezultă că brațul forței produsă de greutatea suplimentară este egală cu a sin θ, unde: a este distanța dintre centrul de suspensie și centrul de greutate al sistemului, iar θ este unghiul de înclinare a axului giroscopului.
Momentul de precesie a axului principal al giroscopului, creat în urma adăugării greutății suplimentare G, sau momentul de pendul este egal cu:
Mp = mgsinθ
m = masa greutății G, iar g este accelerația gravitației terestre.
Ca urmare a acțiunii momentului de pendul (Mp), axul principal al giroscopul se va roti în jurul axei verticale Z-Z cu viteza unghiulară de precesie.
ω = mgasinθ/j
Sensul acestei mișcări de precesie se determină după regula polilor: polul giroscopului se deplasează pe calea cea mai scurtă spre polul forței care a produs precesia.
În figura 4 polul giroscopului Pg este vârful momentului cinetic H și este orientat spre est, iar polul forței este situat pe axa orizontală Y-Y, spre nord. Prin urmare, având o precesie sub acțiunea momentului de pendul, polul giroscopului se va deplasa spre partea nordică a meridianului.


























CAPITOLUL II


GIROCOMPASUL KURS IV


1. DESCRIEREA INSTALAȚIEI ȘI PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE A GIROCOMPASULUI KURS IV

I. Girocompasul Kurs IV are următoarele părți componente:
1. girocompasul mamă 1M
2. aparatul de pornire 4D
3. aparatul de transmisie - amplificare 9B
4. panoul navigatorului 34M
5. cutia cu dispozitive de protecție ZU
6. sirenă cu lampă 10M
7. agregatul de alimentare AMG - 201
8. repetitor de relevare 19A


1.1. Girocompasul mamă - 1M

Girocompasul mamă se compune din următoarele părți:
- elementul sensibil
- sistemul de urmărire
- părți fixe exterioare
- sistemul de răcire
- dispozitivul de orientare rapidă

1.1.1. Elementul sensibil

Elementul sensibil este o sferă metalică ermetică, în interiorul căreia sunt dispuse 2 giromotoare, amortizorul cu ulei cu releul de întrerupere a oscilațiilor și bobina de suflaj.
Sfera se compune din semisferele de alarmă superioară și inferioară, acoperite cu ebonită. Fiecare sferă are câte o calotă polară din alamă, acoperită cu un strat de grafit - ebonită bun conducător de electricitate și izolat față de corpul sferei. În mijlocul calotelor polare, în interiorul girosferei, sunt dispuse bucșele semiconducătoare, la care se lipesc conductoarele de alimentare a nodurilor electrice.
În porțiunea ecuatorială a sferei sunt dispuse nemijlocit pe carcasă 3 fâșii de grafit - ebonită: una lată și două înguste cu întrerupere la gradația de 180o în care este dispus un electrod de cărbune, izolat față de corp și destinat pentru transmiterea alimentării la bobina releului de întrerupere a oscilațiilor. Fâșiile având legătură cu sfera, conductoarele de alimentare ale nodurilor electrice se lipesc nemijlocit de sferă. La capetele fâșiei late sunt dispuși electrozi de cărbune.


Girosfera plutește în lichid în interiorul altei sfere numită sferă de urmărire.
Giromotoarele sunt dispuse astfel ca centrul de greutate al girosferei să fie coborât față de centrul geometric pentru obținerea efectului de pendul, iar axele principale (Ox) formează între ele un unghi de 90 .
în fig. 2.65. sunt reprezentate următoarele elemente: l - arc; 2 - tubul de aerisire al amortizorului hidraulic; 3 - lagărul axei verticale a girocamerei; 4 - vasul amortizorului; 5 - tubul de curgere al uleiului din amortizorul hidraulic; 6 - electrodul rotund; 7 - lagărul principal al axei rotorului; 8 - stator; 9 - tor; 10 - lagărul radial-axial al axei verticale a girocamerei; 11 - dispozitivul de întrerupere al amortizării; 12 - ulei pentru ungerea rulmenților; 13 - dop pentru scoaterea aerului; 14 - electrod polar inferior; 15 - bobina de centrare; 16 - fitile pentru ungere; 17 - girocameră; 18 - electrod polar superior; 19 - dop pentru introducerea hidrogenului; 20 - pârghie; 21 - braț; 22 - giromotoare.
O astfel de dispunere a fâșiilor și electrozilor permite obținerea unei singure poziții de echilibru a sferei de urmărire față de elementul sensibil.
La ecuatorul semisferei inferioare este imprimată o scală gradată de la 0o la 360o pentru citirea drumului la compasul mamă și pentru determinarea corecției și coordonatei dintre elementul sensibil și sistemul de urmărire.
Giromotoarele sunt motoare trifazice asincrone cu rotorul în scurtcircuit de tipul ,,colivie de veveriță". Se alimentează cu tensiune de 120V, 330 Hz și au o viteză de rotație de 19800 rotații/minut.
Părțile principale ale giromotorului sunt: rotorul, statorul, camera, capacul, rulmenții axului principal și axele rulmenților axei verticale.
Rotorul se regăsește în jurul statorului fixat de camera giromotorului. Capetele înfășurării statorice sunt scoase în afara camerei de unde două faze ale înfășurării sunt legate la bucșele calotelor polare, iar a treia fază este legată nemijlocit la sferă.
Giromotoarele se fixează într-un corp. Acestea se pot roti în jurul poziției de echilibru față de axa verticală și sunt legate între ele printr-un sistem de pârghii.
Amortizorul se compune din două vase închise ermetice dispuse în nordul și sudul girosferei paralel cu planul ecuatorial.
La oscilațiile girosferei față de planul orizontului curgerea uleiului dintr-un vas în altul are loc cu o perioadă egală cu perioada oscilațiilor girosferei dar întârziată în fază. Momentele cauzate de surplusul de ulei când într-un vas când în altul, vor determina amortizarea girosferei în jurul planului meridianului.
Greutatea elementului sensibil și densitatea lichidului de susținere sunt calculate astfel că la temperatura de funcționare de 40o elementul sensibil are flotabilitate negativă și tinde să cadă la fundul sferei de urmărire.
Pentru funcționarea normală a elementului sensibil este necesar ca acesta să fie centrat în sfera de urmărire, adică centrele geometrice ale acestora să coincidă. În acest scop, în interiorul elementului sensibil, în partea inferioară este montată bobina de suflaj.


La trecerea curentului alternativ prin bobina de suflaj, în jurul acesteia se formează un câmp magnetic alternativ, care străbătând carcasa da aluminiu a cuvei inferioare a sferei de urmărire, introduce în aceasta curenți turbionari, câmpurile acestora interacționează cu câmpul magnetic al bobinei și creează forțe de respingere care se opun deplasării girosferei.
Forțele de respingere cresc cu micșorarea distanței dintre girosferă și sfera de urmărire și se micșorează cu creșterea distanței.
La modificarea temperaturii lichidului de susținere, deci și a densității acestuia, girosfera își modifică poziția față de sfera de urmărire, adică urcă sau coboară până la o astfel de poziție încât componența verticală a forței de atracție devine egală cu greutatea modificată a girosferei în lichid.
Girosfera ansamblată se lipește în locurile de îmbinare a semisferelor apei, pe cusătură se aplică un strat de chit special care fixează fâșiile. După aceea girosfera se umple cu ulei și cu hidrogen. Centrul de greutate al girosferei se află sub centrul geometric.


1.1.2. Sistemul de urmărire

Din elementele sistemului de urmărire fac parte sfera de urmărire, amplificatorul, motorul reversibil, transmițătorul și motorul azimutal.
Sistemul de urmărire îndeplinește următoarele funcții:
- asigură alimentarea tuturor nodurilor electrice ale girosferei
- asigură transmiterea indicațiilor compasului mama tuturor repetitoarelor
- micșorează frecarea suspensiei lichide a elementului sensibil

Sfera de urmărire are următoarele părți componente: cupele, inelele
conductoare, discul suport cu picioarele de paianjen, geamurile și coloanele de ebonită.
Discul suport este confecționat din tub de alamă acoperit cu ebonită. La partea inferioară, discul suport se termină cu un disc de ebonită
îngropată.
La periferia discului suport sunt dispuse șapte bucșe de alamă cu
orificii în care sunt introduse și fixate picioarele de paianjen acoperite la suprtafață cu ebonită. La capetele inferioare ale bucșelor sunt lipite conductoarele izolate între ele și față de corpul discului - suport. Aceste conductoare trec prin interiorul suportului și fac legătura electrică între picioarele de paianjen și inelele colectorului.
Pentru a împiedica pătrunderea lichidului de susținere în interiorul
discului - suport, acesta este umplut cu alcool metilic și închis cu un disc de ebonită.
Cu partea superioară, discul - suport este suspendat în orificiul
central al mesei pe doi rulmenți speciali din inox inoxidabil.
Pe capătul porțiunii superioare a suportului se îmbracă și se fixează
cu o piuliță colectorul destinat pentru transmiterea alimentării de la periile fixe de masă la sfera de urmărire.
Colectorul reprezintăun cilindru gol pe care sunt dispuse șase inele
colectoare izolate între ele.
La partea superioară a colectorului există un disc cu deget care face
legătura între sfera de urmărire și colector.
Cupele se confecționează dintr-un aluminiu, la exterior sunt confecționate cu ebonită, iar în interior sunt acoperite cu ebonită. Pentru circulația lichidului de susținere ambele cupe au orificii la poli.
Inelele conductoare inferior și superior sunt niște inele de alamă acoperite cu ebonită. Pe partea interioară au câte trei arcuri de cerc conductoare din grafit - ebonită. Aceste arcuri de cerc sunt dispuse în dreptul porțiunilor conductoare corespunzătoare din fâșia ecuatorială a elementului sensibil.
În regiunea ecuatorială a sferei de urmărire se găsesc șapte coloane și șapte geamuri.
În trei coloane sunt montate doi electrozi diametral opuși - contactele 30 și 31 - și un electrod 55 care transmite alimentarea la releul de întrerupere a amortizării.
Amândouă cupele, inelele conductoare, geamurile, electrozii și coloanele de ebonită se montează pe picioarele de paianjen și se fixează cu piulițe speciale.
Contactul electric între picioarele de paianjen și electrozii respectivi ai sferei de urmărire se asigură cu ajutorul unor șuruburi speciale de contact. Aceste șuruburi se acoperă cu dopuri de ebonită.
Transmiterea curentului trifazic la elementul sensibil pentru alimentarea giromotoarelor, bobinei de suflaj și bobinei releului de întrerupere a amortizării, se face nemijlocit prin lichidul de susținere.
Transmiterea curentului electric la elementul sensibil se face astfel:
Pe partea interioară a sferei de urmărire există trei electrozi conductori din grafit - ebonită: un electrod de forma unei calote polare la partea superioară, al doilea de aceeași formă la partea inferioară și al treilea de forma a două inele conductoare legate electric între ele, dispus la ecuator. Restul suprafeței interioare a sferei de urmărire este acoperită cu ebonită.
Electrozii din grafit - ebonită ai girosferei sunt dispuși corespunzător celor trei electrozi ai sferei de urmărire.
Curenții electrici între electrozii respectivi ai sferei de urmărire și ai girosferei circulă astfel:
- de la al 4 - lea inel colector la calota polară superioară a sferei de urmărire și prin lichidul de susținere la calota polară superioară a girosferei
- de la al 5 - lea inel colector la calota polară a sferei de urmărire și prin lichidul de susținere la cupola polară inferioară a girosferei
- de la al 6 - lea inel colector la inelele conductoare ecuatoriale ale sferei de urmărire și prin lichidul de susținere la fâșiile ecuatoriale legate electric cu sfera
- de la primul inel colector prin electrodul 55 al sferei de urmărire, prin lichidul de susținere la electrodul 55 al girosferei
- de la al doilea și al treilea inele colectoare prin electrozii 30 și 31 ai sferei de urmărire și prin lichidul de susținere la electrozii fâșiei plate a girosferei
Datorită distanței mari dintre electrozii fazelor sferei de urmărire, deci
și a rezistenței mari a lichidului de susținere între electrozi, scurgerea de curent între faze este neglijabilă.
În interioarul girosferei legătura dintre electrozii respectivi și fazele statoarelor giromotoarelor, bobina releului de întrerupere a amortizării și bobina de suflaj se face cu ajutorul conductoarelor.


1.1.3. Părți fixe exterioare

Din părțile fixe exterioare ale compasului mamă fac parte:
- postamentul cu suspensia cardanică
- rezervorul
- masa
- corectorul

Postamentul cu suspensie cardanică

Postamentul este în același timp și corpul compasului mamă, în care sunt montate toate nodurile și detaliile acestuia. Postamentul se compune din trei părți: inferioară, fixată în puncte, mijlocie, în care se montează toate nodurile și superioară - capacul cu geamuri de vizită. Partea inferioară a postamentului este unită cu cea mijlocie prin patru bolțuri.
În partea mijlocie a postamentului spre pupa există o cutie cu plăcuțe de borne închisă cu un capac.
Deasupra cutiei se află o fereastră închisă cu o ușiță care permite observarea poziției girosferei și accesul în interiorul postamentului.
Suspensia cardanică se compune din inelele cardanice exterior, interior și de sprijin.
De inelul cardanic inferior, prin resoartele dispuse vertical, este suspendat inelul de sprijin pe care se sprijină rezervorul și se fixează masa. Reostatele verticale amortizează rezervorul în plan vertical și orizontal. Mai există resorturi dispuse în plan orizontal, care amortizează rezervorul la apariția forțelor de răsucire în jurul arcului vertical al aparatului.


Rezervorul

Rezervorul este un vas de cupru în care se introduce lichidul de susținere, iar în acesta se scufundă sfera de urmărire cu elementul sensibil.
În interior, rezervorul este acoperit cu un strat de ebonită care protejează metalul de coroziune și lichidul de susținere de oxidare.
La mijlocul rezervorului se află un geam pentru observarea poziției girosferei în înălțime și de asemenea pentru citirea drumului.
În partea de jos a rezervorului se fixează o greutate, această greutate are un șliț care permite echilibrarea rezervorului, adică fixarea mesei în poziție orizontală după nivelul de pe masa conductorului.
Principiul de funcționare a acestui dispozitiv constă în următoarele: bobina de suflaj introduce în bobina de semnalizare o forță electromotoare proporțională cu poziția elementului sensibil în înălțime.
În prezența tensiunii electromotoare bobina cadru a microampermetrului trece un curent redresat de un element cu germaniu. Acul indicator al microîntrerupătorului se va înclina cu unghiul proporțional înălțimii elementului sensibil în sfera de urmărire.

Masa

Masa aparatului 1M este destinată pentru suspensia sferei de urmărire, închide rezervorul cu lichidul de susținere și suportă o serie de elemente pentru conducerea alimentării, reglarea și controlul funcționării compasului magnetic.
Pentru umplerea cu lichid de susținere a rezervorului, în masă sunt proiectate două orificii închise cu dopuri. Îmbinarea etanșă între masă și rezervor se asigură cu ajutorul unei garnituri de cauciuc. Masa se fixează la inelul de sprijin cu ajutorul a 12 șuruburi și datorită etanșării cu garnitura de cauciuc lichidul nu se varsă din rezervor la oscilațiile navei.


Corectorul

Constructiv corectorul se compune din discul superior și discul inferior. Discul superior este un pinion montat pe un cărucior care se poate deplasa pe ghidaje în lungul corpului mecanismului. Transmiterea rotației de la discul superior la cel inferior se face cu ajutorul unui știft care intră în șlițul practicat pe discul inferior în sensul est - vest. Discul superior este legat printr-o transmisie cu roți dințate, motorul azimut, primind de la acesta mișcarea de rotație pe timpul funcționării sistemului de urmărire.
Deplasarea căruciorului cu discul superior se face cu ajutorul transmisiei cu roți dințate a electromotorului reversibil sau manual cu ajutorul dispozitivului de corecție manuală. Pozițiile exterioare ale căruciorului sunt limitate de contactele opritorului electromagnetic care întrerupe circuitul de excitație al electromotorului reversibil. Prin sectorul dințat căruciorul este legat cu transmițătorul de control care se rotește sincron cu deplasarea căruciorului și indexul care de asemenea se deplasează sincronizat cu căruciorul pe scala corectorului.


1.1.4. Sistemul de răcire

Funcționarea girocompasului este egală de o emitere continuă de căldură care duce la încălzirea lichidului de susținere și deci modificarea densității acestuia. Modificarea densității lichidului de susținere duce la modificarea poziției girosferei în sfera de urmărire, lucru ce influențează asupra preciziei indicațiilor girocompasului.
Pentru prevenirea acestui fenomen girocompasul este prevăzut cu un sistem închis de răcire. Circulația apei de răcire se face sub presiunea creată de pompa de răcire. Apa, sub presiunea creată de pompă se transmite în serpentina introdusă în lichidul de susținere. Trecând prin serpentină, apa răcește lichidul de răcire, apoi ajunge înapoi în pompă și din nou este transmisă în serpentină executând o circulație continuă între pompă și compasul mamă.
Pentru răcirea apei în pompă există o serpentină cuplată la conductă magistrală a navei. În cazul ieșirii din funcțiune a pompei, serpentina compasului mamă poate fi cuplată nemijlocit la conducta magistrală de apă a navei. Termometrul pentre controlul temperaturii lichidului de susținere este montat pe masă într-o carcasă specială. Capătul inferior al termometrului, printr-un orificiu în masă, este scufundat 10 - 15 mm în lichidul de susținere între 2 rânduri de inele ale serpentinei de răcire. Elementele de bază ale sistemului de răcire sunt: regulatorul termic, contactul sirenei, serpentina și pompa de răcire.


Regulatorul termic

Servește pentru susținerea constantă automat a temperaturii lichidului de susținere, reglând debitul apei de răcire. Acesta se compune din 2 părți: releul termic scufundat în lichidul de susținere și regulatorul debitului apei.
Releul termic se compune dintr-un pahar de alamă care la exterior este acoperit cu grafit - ebonită. În interiorul paharului se află un tub gofrat. La capătul inferior al tubului este lipită o armătură în care se înșurubează o tijă. Tija trece prin toată lungimea tubului și iese cu un capăt afară din pahar. Interiorul paharului este umplut cu benzol și închis cu un dop lipit de jur împrejur. Când se încălzește, benzolul se dilată și presează tubul gofrat deplasând astfel tija în interiorul paharului. La răcire, benzolul se comprimă și tija, sub acțiunea tubului gofrat se deplasează în jos.
Regulatorul debitului de apă se compune din 2 plăci legate între ele prin sistem șarnieră și între care este presat furtunul de cauciuc, prin care trece apa de răcire în serpentină. La capătul liber al plăcii inferioare este fixată o tijă care trece printr-un știft al plăcii superioare. Pe placa superioară se sprijină resortul care se poate presa cu o piuliță variind astfel secțiunea de trecere a furtunului. Tot în placa superioară este înșurubat șurubul de reglare care se sprijină în tija releului termic. La creșterea temperaturii lichidului de susținere, tija, deplasându-se în sus și învingând rezistența resortului, îndepărtează plăcile regulatorului apei. Aceasta duce la creșterea secțiunii furtunului strâns între plăci și deci crește cantitatea apei de răcire care trece prin serpentină.
Scăderea temperaturii lichidului de susținere este însoțită de coborârea tijei releului termic: placa, sub acțiunea resortului presează furtunul, micșorând astfel cantitatea apei de răcire care trece prin serpentină și ridicând temperatura lichidului de susținere. Regulatorul termic, reglat la o anumită temperatură în limitele 37o - 41o C, o menține automat cu o precizie până la un grad.

Pompa de răcire

Se compune din 2 părți: superioară și inferioară. Partea superioară reprezintă electromotorul pompei. Partea superioară este corpul principal al pompei în care sunt dispuse dispozitivul de pompare și serpentina de răcire. Electromotorul pompei este un motor asincron. Înfășurarea statorică a motorului este legată în stea și este alimentată cu curent trifazic de 120V, 330Hz.
Rotorul electromotorului este de tipul în colivie de veveriță. Axul rotorului iese în afara corpului pompei. Pe capătul inferior al axului este îmbrăcată turbina pompei care se rotește într-o cameră specială din corpul pompei. Principiul de funcționare al pompei constă în următoarele:
În corpul pompei este turnată apă distilată cu un amestec de glicerină pentru răcirea sistemului. Turbina pompei este un disc masiv pe circumferință căruia sunt practicate niște orificii. Turbina este închisă într-o cameră care are o ieșire în afara corpului printr-un tub. Prin flanșa turbinei, care iese din cameră, lichidul care umple pompa intră în turbină și trecând prin orificii umple camera. Rotindu-se electromotorul, acesta rotește și turbina legată cu axul acestuia. Apa distilată care umple interiorul turbinei, sub influența forței centrifuge este aruncată prin orificiile de pe circumferința turbinea în interiorul camerei, rezultă că în interiorul caremei se creează o presiune ridicată și apa prin tubul de ieșire și furtun intră în sistemul de răcire al compasului mamă. Trecând prin serpentina aparatului 1M apa încălzită reintră prin cealaltă conductă în corpul pompei, este antrenată din nou de către turbină și din nou repetă drum în aparatul 1M și înapoi.
În corpul pompei se găsește serpentina, care servește pentru răcirea apei de circulație a însăși pompei. Această serpentină este alimentată printr-o conductă cu apă curgătoare din magistrala navei.


1.1.5. Dispozitivul de orientare rapidă

Timpul de orientare a elementului sensibil în meridian este de 2,5 până la 7 ore. Acest lucru creează anumite greutăți în exploatare. Pentru eliminarea acestor greutăți, compasul mamă al girocompasului ,,KURS 4" are un dispozitiv pentru orientare rapidă în meridian a elementului sensibil. Acest dispozitiv permite aducerea elementului în meridian în decurs de o oră cu precizia de ?1o. În funcție de deprinderea celui care execută operațiunea aceasta poate fi scurtată până la 15 - 20 minute.
Orientarea rapidă se execută prin metoda impulsurilor exterioare succesive care aduc elementul sensibil spre meridian. Mecanismul orientării rapide a elementului sensibil în meridian se compune din următoarele părți:
1) Statorul multipolar, executat după tipul statorului motorului bifazic
asincron și care are 2 înfășurări: principală și auxiliară. În scopul creșterii momentului rotitor fiecare înfășurare formează trei perechi de poli.
2) O baterie de condensatori (40μF), legată în serei cu înfășurarea
principală a statorului care servește pentru defazarea curentului în înfășurarea principală cu 90o față de faza curentului în înfășurarea auxiliară.
3) Comutatorul orientării rapide.
Constructiv, statorul este executat sub forma unui inel din oțel și
servește ca circuit magnetic. Pe latura interioară a acestuia sunt dispuși polii și înfășurările. Pe latura exterioară a inelului există o placă de borne la care se leagă capetele înfășurărilor. Pentru a proteja înfășurările și borele de pătrundere a lichidului de susținere, tot inelul este acoperit cu un strat de cauciuc vulcanizat. Inelul este dispus pe rezervor în planul ecuatorial al girosferei și este fixat de acesta cu ajutorul unui dispozitiv special de strângere, care acoperă în parte rama geamului de vizare a rezervorului. Comutatorul orientării rapide este montat la mijlocul postamentului, iar inelul acestuia se află într-o nișă în exteriorul postamentului. Nișa se închide cu un capac.
Principiul de funcționare al dispozitivului pentru orientarea rapidă este
analog cu principiul de funcționare al oricărui motor bifazic asincron. La alimentarea infășurărilor statorului, datorită existenței capacității în circuitul înfășurării principale, curentul în aceasta va fi defazat fașăî de curentul în înfășurarea auxiliară 90o și ca urmare amândouă înfășurările creează un câmp magnetic învârtitor. Câmpul magnetic rotitor al statorului induce în învelișul metalic al elementului sensibil curenți turbionari; interacțiunea câmpului magnetic al elementului sensibil cu câmpul magnetic rotitor al statorului creează un moment de rotației aplicat girosferei în jurul axului vertical al acestuia. Acest moment creează o mișcare de precesie a polului girosferei în sus sau în jos (în funcție de direcția momentului aplicat), care la rândul ei dă naștere unui moment pendular sub acțiunea căruia girosfera execută o mișcare de precesie în azimut. Pentru modificarea sensului câmpului magnetic al statorului, deci și sensul precesiei girosferei (sau micșorarea vitezei de precesie în sensul respectiv), este necesar să se modifice sensul curentului în una din înfășurările statorului. Această funcție o îndeplinește comutatorul orientării rapide.
Comutatorul orientării rapide are o poziție fixă, neutră în care
înfășurările statorului nu sunt alimentate și 2 poziții extreme în care înfășurările sunt alimentate. Una din pozițiile extreme este notată cu inscripția ,,creștere", iar cealaltă cu inscripția ,,micșorare". Punând mânerul comutatorului în poziția ,,creștere" se creează o precesie a elementului sensibil prin care rozele aparatului 1M se rotesc în sensul creșterii gradațiilor. Punând mânerul comutatorului în poziția ,,micșorare", rozele aparatului 1M se rotesc în sensul micșorării gradațiilor. Acest dispozitiv este calculat pentru funcționarea de scurtă durată timp de 60 de minute, viteza de orientare rapidă este de 2o pe minut.


1.2. Aparatul de pornire 4D

Aparatul de pornire este destinat pentru transmiterea alimentării în
sistem, ramificarea și protecția circuitelor, controlul valorilor curenților consumați de sistemul de urmărire și elementul sensibil.
Constructiv, aparatul are forma unei cutii cu capac rabatabil. O parte
din elementele electrice ale aparatului sunt dispuse în corp, iar o parte sunt dispuse pe peretele interior al capacului. Pe capacul aparatului sunt dispuse:
- trei ampermetre E - 421, legate în fazele circuitului de alimentare a sistemului de urmărire și a elementului sensibil;
- întrerupătorul alimentării de la rețeaua de bord a motorului agregatului;
- întrerupătorul alimentării sistemului cu curent alternativ monofazic de la transformatorul coborâtor de tensiune;
- mânerele ambelor întrerupătoare se găsesc pe peretele exterior al capacului și au câte două poziții ,,conectat" și ,,deconectat";

În interiorul aparatului sunt dispuse:
- semnalizatorul de curent destinat pentru transmiterea semnalului optic când curentul pe una din fazele de alimentare ale sistemului de urmărire și ale girosferei se abate de la valoarea nominală;
- două lămpi cu neon care semnalizează cuplarea sistemului monofazic și trifazic al rețelei de bord;
- plăci de borne și siguranțe.
DOWNLOAD REFERAT
« mai multe referate din Astronomie

CAUTA REFERAT

TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.