Назначение и устройство гирокурсоуказателя 1Г13М

Гирокурсоуказатель (ГКУ) (индекс 1Г13М) предназначен для непрерывного измерения угла между продольной осью машины и заданным (начальным) направлением и передачи электрического сигнала, пропорционального данному углу, в счетно-решающий прибор.

ГКУ представляет собой совокупность трех самостоятельных приборов:

¨ гироазимута, предназначенного для непрерывного измерения углов поворота объекта и выработки электрических сигналов, пропорциональных этим углам поворота;

¨ преобразователя тока ПТ-200Ц, предназначенного для преобразования постоянного тока напряжением 27 В от аккумулятора или генератора объекта в трехфазный переменный ток напряжением 36 В 400 Гц, которое необходимо для питания гиромотора;

¨ пульта управления, предназначенного для включения и выключения гироазимута и преобразователя тока, а также формирования электрических сигналов, компенсирующих уход оси гироскопа по азимуту при регулировках в процессе выверки гирокурсоуказателя.

Основным прибором гирокурсоуказателя является гироазимут, принцип действия которого основан на использовании свойства трехстепенного ги­роскопа удерживать положение оси собственного вращения неизменным в инерциальном пространстве (свойство стабилизации).

Гироазимут состоит из следующих узлов:

¨ трехстепенного курсового гироскопа в кардановом подвесе;

¨ дополнительного карданного подвеса с гироскопическим демпфером;

¨ датчика курса (сельсина-трансформатора);

¨ механизма горизонтальной коррекции;

¨ механизма арретирования (механизма стопорения);

¨ системы обогрева;

¨ корпуса с амортизаторами.

Курсовой гироскоп (слайд№5) предназначен для фиксирования на­правления, относительно которого отсчитываются углы поворота объекта, т.е. задав начальное направление a_оси курсовой гироскоп будет удерживать это направление вследствие свойства стабилизации.

Механизм арретирования предназна­чен для жесткого соединения внешней рамки дополнительного карданового подвеса с корпусом всего прибора при движении объекта с невращающимся ротором. Управление этим ме­ханизмом осуществляется подачей или снятием питания на элек­тромагнит с помощью переключателя РАБОТА-СТОПОР на пульте управления.

Механизм горизонтальной коррекции предназна­чен для принудительного удержания главной оси курсового гиро­скопа в плоскости горизонта.

Механизм азимутальной коррекции предназначен для удержания главной оси гироскопа неподвижно относительно земных ориентиров по азимуту, т.е. относительно плоскости меридиана.

Основными причинами, вызывающими уход главной оси гиро­скопа относительно плоскости меридиана, являются:

¨ вертикальная составляющая вращения Земли w_В= w_З×sinj вокруг своей оси;

¨ остаточная неуравновешенность массы гироскопа при его из­готовлении (дебаланс);

¨ трение в подшипниках горизонтальной оси У-У, возникающее при периодическом качании курсового гироскопа относительно этой оси.

Механизм азимутальной коррекции предусматривает раз­дельную компенсацию уходов, обусловленных этими тремя основными причи­нами.

Вертикальная составляющая вращения Земли w_В=w_З×sinj зависит от географической широты установки объекта и компенсируется подачей на управляющую обмотку коррекционного мотора напря­жения, которое устанавливается регулировочным потенциометром УСТАНОВКА ШИРОТЫ.

Уход оси гироскопа, возникающий вследствие остаточного дебаланса, компенсируется путем подачи на ту же управляющую об­мотку коррекционного мотора напряжения с помощью регулиро­вочного потенциометра ЭЛ. БАЛАНСИРОВКА (электрическая балансировка). Величина подаваемого напряжения подбирается в процессе выверок гирокурсоуказателя.

Для компенсации уходов, обусловленных действием моментов трения в подшипниках горизонтальной оси, на управляющую обмотку коррекционного мотора попеременно подается напряжение, регулирующееся двумя потенциометрами ПОПРАВКА НА ТРЕ­НИЕ.

Все три напряжения, регулируемые потенциометрами, складываются с помощью суммирующего трансформатора в пульте управления ГКУ и подаются на обмотку исполнительного двигателя механизма горизонтальной коррекции.

Таким образом, к механизму азимутальной коррекции относится исполнительный двигатель, установленный в гироазимуте, суммирующий трансформатор и регулировочные потенциометры УСТАНОВКА ШИРОТЫ, ЭЛ. БАЛАНСИРОВКА, ПОПРАВКА НА ТРЕНИЕ, смонтированные на пульте управления.

Датчик курса предназначен для выработки электрических сигналов, пропорциональных углам поворота объекта. Он пред­ставляет собой двухканальный сельсин-датчик (с грубым и точным каналами из­мерений) и состоит из ротора, установленного на раме курсового гироскопа, и статора, установленного на раме дополнительного карданового подвеса. (Рама 9 дополнительного карданового подвеса жестко связана с базой объекта.)

Принцип работы датчика курса заключается в следующем: начальное положение гироскопа мы задаем установкой a_оси на неподвижном объекте через курсопрокладчик маховиком КУРС-РАБОТА. При повороте объекта рама дополнительного карданового подвеса, жестко связанная с базой машины, вместе со статором датчика угла поворачивается относительно ротора, установленного на раме курсового гироскопа. Но курсовой гироскоп по азимуту, т.е. относительно оси Z-Z, положение своей оси сохраняет неизменным, значит в измерительных обмотках статора и ротора датчика угла возникает электрический сигнал, пропорциональный величине изменения курсового угла объекта Da_n относительно начально заданного угла a_оси.

Электрические сигналы, сформированные сельсином-дат­чиком, передаются на сельсин-приемник, расположенный в курсо­прокладчике, и приводят к поворотам исполнительных элементов курсопрокладчика и шкалы КУРС на углы, соответствующие уг­лам поворота машины.

Система обогрева предназначена для обеспечения необ­ходимого температурного режима внутри корпуса гироазимута. Она состоит из двух параллельно включенных обогревателей и двух биметаллических термовыключателей. Термовыключатели обеспечивают автоматическое отключение обогрева при достиже­нии температуры внутри корпуса от +45 до +65°С. Питание на систему обогрева подается при включении выключателя ОБО­ГРЕВ на пульте управления.

Корпус гироазимута имеет три наружных амортизатора, амортизирующих гироазимут в целом, и внутренний амортизатор, дополнительно амортизирующий кардановые подвесы.

Пульт управления ГКУ предназначен для на­стройки, регулировки, включения и выключения гироазимута. Он состоит из литого корпуса и закрывающей его верхней панели. На панели размещены ручки всех регу­лировочных потенциометров, тумблеры и сигнальные лам­пы. Ручки служат для поворота осей регулиро­вочных потенциометров УСТАНОВКА ШИРОТЫ, ЭЛ. БАЛАНСИРОВКА и ПОПРАВКА НА ТРЕНИЕ. Они имеют зажимные гайки для закрепления ручек и предохра­нения их от самопроизвольного поворота в процессе экс­плуатации. На ручках предусмотрены указатели, с помо­щью которых снимается отсчет по шкалам потенциометров. Шкала потенциометра ЭЛ. БАЛАНСИРОВКА имеет цену деления 0-03. На панели пульта размещены тумблеры ОБОГРЕВ, ПРЕОБРАЗОВ., КОНТРОЛЬ, РАБОТА-СТОПОР и ГИРОСКОП.

На передней стенке пульта управления (под крышкой КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ) имеется пять гнезд, позво­ляющих осуществлять контроль величины управляющего сигнала в цепи азимутальной коррекции (1 и 2 гнезда сле­ва) и контроль напряжения переменного трехфазного тока, вырабатываемого преобразователем (3-5 гнезда). На зад­ней стенке имеется штепсельный разъем для подключе­ния электрокабеля. Сигнальные лампы сигнализи­руют о включении тумблеров ОБОГРЕВ и РАБОТА-СТОПОР.

Преобразователь тока ПТ-200Ц-III предназначен для преобразования постоянного тока на­пряжением 27 В в переменный трехфазный ток напряже­нием 36 В 400 Гц, который необходим для питания гироазимута и пульта управления. В преобразователе двигатель постоянного тока и трехфазный генератор смонтиро­ваны в корпусе, причем ротор генератора и якорь двига­теля находятся на одном валу. В отдельной коробке, за­крепленной сверху на корпусе преобразователя, смонти­рован блок управления. Включение преобразователя производится тумблером ПРЕОБРАЗОВ. на пульте управления.