Назначение и устройство путевого устройства

Путевое устройство предназначено для определения пути DS_n, пройденного объектом, и подачи его в счетно-решающий прибор. Информация о пройденном пути в путевом устройстве вырабатывается двумя датчиками: доплеровским ДДС и механическим МДС. Основным датчиком является доплеровский ДДС, который вырабатывает информацию о пройденном пути при скоростях движения объекта более 3-5 км/ч. Механический датчик является вспомогательным и используется при скоростях объекта менее 3-5 км/ч и при неисправности доплеровского датчика скорости ДДС. Выбор сигнала того или иного датчика в качестве выходного производится соответствующей схемой пульта управления автоматически.

Основные узлы ДДС: высокочастотное устройство (ВУ), усилительное устройство (УУ), блок питания, маятниковый датчик крена (МДК), преобразователь путевого устройства, пульт управления, распределительная коробка. Основные узлы МДС: модулятор и общие с ДДС преобразователь путевого устройства, пульт управления, распределительная коробка.

Принцип работы ДДС основан на использовании эффекта Доплера, который заключается в изменении частоты сигнала при перемещении источника и приемника излучения относительно поверхности земли. Если на борту объекта установить источ­ник электромагнитного поля, излучающий энергию в направлении земной поверхности, и приемник, осуществляющий прием отраженного сигнала, то при движении относительно земли частота принимаемого сигнала будет отличаться от частоты излучаемого на величину F_Д, пропорциональную скорости дви­жения машины

,

где F_Д - доплеровская частота;

V - скорость движения машины;

l - длина волны излучения (в аппаратуре 1Т121-1 l=3см);

g - угол между вектором скорости и направлением из­лучения.

При техническом использовании появление каждого такого импульса доплеровского сдвига F_Д на выходе ДДС будет говорить о перемещении объекта на отрезок пути . Выходной сигнал ДДС по времени представляет последовательность импульсов. Подсчет числа импульсов позволит измерить пройденный объектом путь.

Высокочастотное устройство предназначено для генерирования, излучения и приема высокочастотной энергии, а также для выделения сигнала доплеровской частоты и его предварительного усиления. В соответствии с назначением основными составными частями высокочастотного устройства являются: генератор СВЧ излучения; приемная и передающая антенны; балансный фазочувствительный детектор, который выделяет доплеровский сигнал; блок усилителей, который их предварительно усиливает; вентилятор, предназначенный для обдува ВУ со скоростью воздушного потока 3,5м/с. Расположено ВУ по правому борту. Конструктивно ВУ выполнено в виде моноблока, залитого пенополиуретаном. Для об­легчения веса корпус выполнен в штампосварном варианте из алюминиевых сплавов. Передняя часть корпуса закрывается плоским обтекателем из радиопрозрачного материала. Подсо­единение кабеля к высокочастотному устройству производит­ся через проходной разъем Ш3.

Усилительное устройство предназначено для фильтрации доплеровского сигнала, выработки сигнала оцен­ки его частоты и приведения цены импульса выходных сигна­лов к определенным масштабам. В УУ находится и устройство корректуры, которое служит для регулировки цены импульсов в пределах 2% при выверке аппаратуры в режиме ДДС.

На лицевой панели УУ под крышкой расположены элементы регули­ровки, используемые при выверке ДДС: резисторы R1, R2 и тумблеры В1, В2, В3. С помощью тумблеров В1, В2, В3 и резистора R1 осуществ­ляется коррекция цены импульса пути согласно таблице 9 инструкции по эксплуатации. Переменный резистор R2 необходим для согласования вхо­да устройства корректуры с маятниковым датчиком крена.

Блок питания предназначен для выработки не­обходимых напряжений питания приборов путевого устройства и представляет собой преобразователь напряжения 27В постоянного тока бортовой сети в переменное. Кроме того, блок питания имеет схему, обеспечивающую возможность проведения настройки и контроля ДДС, а также схе­му исключения излучения СВЧ во вре­мя остановки объекта. Для доступа к регулировочному резистору R40, предназначенному для настройки клистрона, в стенке корпуса сделано отверстие, закрытое заглушкой.

Преобразователь путевого устройства выполняет функцию согласования электрического выхода путевого устройства в режимах ДДС и МДС с механическим входом курсопрокладчика КП-4. В нем происходит преобразование электрического импульсного сигнала в угол поворота вала курсопрокладчика. Один оборот выходного вала преобразователя соответствует 6м пройденного машиной пути. Расположен преобразователь непосредственно под курсопрокладчиком.

Пульт управлени я предназначен для включе­ния, управления режимами работы и контроля исправности путевого устройства.

Установка тумблера в положение СЕТЬ обеспечивает включение приборов путевого устройства. В зависимости от установки переключателя рода работ ДДС-МДС информация о пройденном пути поступает или с ходовой части машины, или с доплеровского датчика. Переключатель (К1-РАБОТА-К2) служит для подачи команд К1 и К2 контроля путевого устройства. При уста­новке переключателя в положение РАБОТА, а тумблера режимов работы в положение ДДС или МДС путевое устройство выдает информацию о пройденном пути. Лампа сигнализирует о наличии сигнала с МДС в режиме «МДС» и о неисправности путевого устрой­ства при работе в режиме "ДДС". Тумблер (РЕЛЬЕФ-ВЫКЛ) обеспечивает подключение сиг­нала датчика крена к усилительному устройству.

Маятниковый датчик крена предназначен для определения угла наклона продольной оси объекта и выработки электрического сигнала, пропорционального этому углу наклона и представляет собой физический маятник, демпфи­рованный вязкой жидкостью.

При включении на пульте управления тумблера РЕЛЬЕФ, сигнал, вырабатываемый МДК, поступает в усилительное устройство, где соответствующим образом суммируется с сигналом с высокочастотного устройства.

Механический датчик скорости МДС состоит из механизма съема пути в составе редуктора, соединенного с ходовой частью, гибкого вала, передающего вращение редуктора в модулятор, и общих с ДДС модулятора, преобразователя путевого устройства и пульта управления. Один оборот выходного вала редуктора соответствует 1,6 м пройденного машиной пути.

Модулятор предназначен для выдачи информации в виде электрических сигналов о направлении (вперед-назад) и скорости движения объекта. Модулятор является электромеханическим преобразователем информации о пройденном объектом пути. С выходов модулятора на входы пульта управления по двум каналам поступают переменные напряжения одинаковой частоты, зависящие от скорости движения объекта, но сдвинутые по фазе друг относительно друга. Знак фазового сдвига определяется направлением движения объекта (вперед-назад).