Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
«Гражданская война в России началась летом 1918. До этого времени в стране жили отдельно слабо связанные друг с другом области: некоторые – оккупиров...полностью>>
'Автореферат'
Защита состоится « » 2007 г. в « » часов на заседании диссертационного совета Д.212.189.04 в Пермском государственном университете по адресу: 614990,...полностью>>
'Документ'
Петрозаводский колледж железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионал...полностью>>
'Учебное пособие'
Изложение материала в виде вопросов и ответов позволит быстро и успешно подготовиться к экзамену и зачету по данному предмету. Для студентов, аспиран...полностью>>

Контрольная работа №1 за IV курс по предмету: «магнитно-компасное дело»

Главная > Контрольная работа
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Контрольная работа №1 за IV курс по предмету:

«МАГНИТНО-КОМПАСНОЕ ДЕЛО»

Курсанта Вечернезаочного отделения

Борискина Олега Ивановича

Код ШМ8559

Заочное отделение
Специальность: «Морское судовождение»

Вариант 9

2001 год

КОЛЛЕДЖ ИННОВАНЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СПЕЦИАЛИСТОВ ФЛОТА СПбГУВК

1. ПРИНЦИП, УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА СТРЕЛОЧНОГО МАГНИТНОГО КОМПАСА

Простейшим чувствительным элементом стрелочного магнит­ного компаса является магнитная стрелка. Свободно подвешенная за центр тяжести магнитная стрелка устанавливается своей осью вдоль вектора Т полной силы земного магнетизма и указывает плоскость магнитного меридиана. Однако свободно подвешенная магнитная стрелка не может быть использована в качестве чув­ствительного элемента морского магнитного компаса, так как при больших наклонениях (в высоких магнитных широтах) определять горизонтальные направления по наклоненной магнитной стрелке затруднительно. Поэтому в мор­ских магнитных компасах подвес чувствительного элемента осу­ществляется так, что он может свободно поворачиваться только в горизонтальной плоскости. На рисунке показана подвешенная таким образом магнитная стрелка, ось которой образу­ет с горизонтальной составляющей Н земного магнетизма, т. е. магнитным меридианом, угол б

Вращающий момент магнит­ной стрелки

.

Магнитное поле Земли в объеме стрелки можно считать одно­родным полем. При таком условии и в соответствии с формулой. (10) на магнитную стрелку действует вращающий момент Р:

P=2lmHsinб,

где 21—длина стрелки; м—магнитный заряд одного из полюсов стрелки.

Но 2lm=Mмагнитный момент стрелки, значит:

P=MHsinб.

Под действием момента Р стрелка, выведенная из положения равновесия, начнет совершать колебания в горизонтальной плос­кости. Силы трения в подвесе быстро погасят эти колебания, и стрелка установится в положении равновесия. Без учета сил тре­ния в подвесе положением равновесия стрелки является магнит­ный меридиан, так как при этом 6=0, sin 6=0 и Р=0.

Момент Р называют вращающим моментом чувствительного элемента магнитного компаса.

Итак, вращающий момент чувствительного элемента магнитно­го компаса прямо пропорционален магнитному моменту чувстви­тельного элемента, горизонтальной составляющей земного магне­тизма и синусу угла отклонения чувствительного элемента от магнитного меридиана.

Однако вследствие наличия сил трения в подвесе стрелка уста­навливается не точно в магнитном меридиане. Действительно, по мере уменьшения угла 6 вращающий момент Р также уменьша­ется, и при некотором угле 6=Δ он становится равным моменту сил трения Q в подвесе стрелки, т. е. МН sin Δ =Q.

Угол Δ мал, поэтому можно считать, что sin Δ = Δ и MH Δ =Q, отсюда

Δ = Q/MH.

Угол Δ называется углом застоя чувствительного элемента. Чем меньше угол застоя, тем лучше работает компас.

Из формулы (22) видно, что для уменьшения угла застоя на­до, во-первых, довести момент сил трения Q в подвесе чувстви­тельного элемента до минимальной величины. Для этого в отече­ственных морских магнитных компасах осуществляется жидко­стный подвес чувствительного элемента. Чувствительный элемент укрепляется на пустотелом поплавке и погружается в поддержи­вающую жидкость, налитую в специальный резервуар, называе­мый котелком компаса. Отрицательная плавучесть чувствительно­го элемента в жидкости составляет около 4 г и компенсируется вертикальной опорой (шпилькой). Чтобы шпилька не притупля­лась, ее острие делается из твердого металла.

Другой величиной, от которой зависит угол застоя, является магнитный момент чувствительного элемента, причем чем больше магнитный момент, тем больше вращающий момент чувствитель­ного элемента и меньше угол застоя.

Магнитная система чувствительного элемента морского маг­нитного компаса состоит не из одной стрелки, а из одной иди не­скольких пар постоянных магнитов, которые называются компас­ными стрелками. Компасные стрелки располагаются параллельно друг другу одноименными полюсами в одну сторону и жестко скрепляются между собой. Такая магнитная система обеспечива­ет компенсацию так называемых девиаций высшего порядка и придает чувствительному элементу необходимые динамические качества. К системе магнитных стрелок крепится круг с градус­ными делениями, называемый картушкой компаса. В дальнейшем, в соответствии с общепринятой терминологией, чувствительный элемент магнитного компаса будем называть просто картушкой компаса.

Величина вращающего момента картушки магнитного компа­са в различных магнитных широтах неодинакова. Как уже отме­чалось, вблизи магнитного экватора горизонтальная составляю­щая земного магнетизма Н и вращающий момент картушки ком­паса Р максимальны, поэтому условия работы магнитного компа­са в районе экватора наиболее благоприятны.

На магнитных полюсах Н=0, следовательно, в районе магнит­ных полюсов магнитный компас не работает. В высоких магнит­ных широтах горизонтальная составляющая Н мала, поэтому картушка магнитного компаса может обнаруживать значительный застой, и его показания в этом случае следует оценивать крити­чески. Угол застоя в отечественных морских магнитных компасах марки УКПМ в средних и высоких широтах при температуре +15° С не должен превышать 0,2°.

2. ВЫВЕРКА МАГНИТНОГО КОМПАСА

При изготовлении компаса на заводе все его основные детали и узлы тщательно выверяют в контрольных лабора­ториях. Вторично компас выверяют специалисты навигационных камер пароходств перед установкой на судно. Однако в дальней­шем, в процессе эксплуатации, некоторые детали прибора посте­пенно изнашиваются, деформируются, происходит рассогласова­ние отдельных частей компаса. Поэтому штурманскому составу вменяется в обязанность периодически производить основные вы­верки котелка, пеленгатора и девиационного прибора.

Рассмотрим выверку компаса в той последовательности, в ка­кой ее нужно выполнять.

Удаление из котелка пузырьков воздуха. При появлении в ос­новной камере котелка пузырьков воздуха, мешающих правильно производить отсчет курсов и пеленгов, нужно вынуть котелок из нактоуза, удалить из чашки с грузом патрон с электрической лам­почкой и, перевернув котелок, медленно покачать его из стороны в сторону. При этом полезно несколько раз нажать пальцем на ди­афрагму через гнездо для электрической лампочки. Если указан­ные меры не дадут желаемого результата, необходимо долить в котелок некоторое количество компасной жидкости. Во время до­ливки котелок располагают так, чтобы отверстие, через которое добавляют жидкость, было обращено вверх. Жидкость следует вли­вать в котелок небольшими порциями через узкогорлую воронку. Чтобы побыстрее удалить из котелка избыток воздуха, желатель­но время от времени покачивать и переворачивать котелок, за­крыв отверстие для доливки жидкости пальцем. По окончании доливки надо плотно закрыть отверстие винтовой пробкой, ста­раясь не повредить свинцовую шайбу.

Выверка горизонтальности котелка. Под горизонтальностью котелка понимают горизонтальность его верхнего среза, т. е. плоскости стекла и азимутального круга. Горизонтальность луч­ше всего выверять с помощью пузырькового уровня. Вначале уро­вень накладывают на стекло котелка параллельно ДП, а затем перпендикулярно ей. Если будет обнаружен наклон, то его нужно устранить, удалив с помощью сверла или другого инструмента часть свинца из чашки с грузом.

Выверка картушки на застои. Застой картушки возникает в том случае, когда трение между топкой и шпилькой превышает допустимые пределы.

Выявить этот дефект можно только на берегу, в таком месте, где компас не подвержен влиянию магнитных полей переменной напряженности. Котелок компаса устанавливают на треногу. Пос­ле этого, поворачивая пеленгатор, располагают его в плоскости магнитного меридиана, т. е. так, чтобы под призмой находился отсчет 180° (S) картушки, и замечают контрольный отсчет пелен­гатора по азимутальному кругу. Если выверку выполняют в райо­не со сравнительно небольшой величиной горизонтальной состав­ляющей Н магнитного поля Земли, то для выявления застоя до­статочно вывести ось картушки из меридиана на 2—3° с помощью какого-либо магнита, а затем, убрав магнит и дав картушке ус­покоиться, вновь взять отсчет под призмой пеленгатора. При на­личии застоя этот новый отсчет будет отличаться от первоначаль­ного (180°) на величину больше 0,2°. Отклонять картушку от ме­ридиана нужно дважды, вначале в одну, а затем в другую сто­рону.

В районах со сравнительно большой величиной Н перед вы­веркой на застой рекомендуется уменьшить горизонтальную со­ставляющую напряженности поля на компасе с помощью дефлек­тора. С этой целью измеряют составляющую Н, после чего изме­рительный магнит дефлектора переставляют на отсчет, равный 2/3 Н или 3/4 Н. При таком положении магнита он будет ком­пенсировать 66 или 75% горизонтальной составляющей Н земно­го магнетизма, и картушка будет удерживаться в меридиане си­лой, равной соответственно только 1/3 Н или 1/4 Н. Поэтому чув­ствительность картушки к воздействию внешних сил и в том чис­ле сил, трения значительно возрастет. Затем выверку выполняют тем же способом, который описан выше.

При обнаружении застоя необходимо извлечь из котелка и осмотреть под лупой компасную шпильку. Если окажется, что шпилька затупилась, ее нужно заменить новой.

Чтобы извлечь шпильку из котелка, снимают чашку со свин­цовым грузом, вывертывают пробку диафрагмы и, введя в отвер­стие втулки отвертку для шпилек (она входит в комплект ком­паса), осторожно вращают ее против часовой стрелки до тех пор, пока шпилька не будет вывинчена из колонки. При установке

шпильки в котелок нужно навинтить отвертку на шпильку, а за­тем введя ее в отверстие диафрагмы, вращать по часовой стрелке.

Иногда причиной застоя является трещина или износ топкий В этом случае котелок с картушкой следует сдать для ремонта в навигационную камеру пароходства.

Замена нити предметной мишени пеленгатора. Нить предмет­ной мишени пеленгатора не должна иметь слабины и изгибов. Ес­ли она не удовлетворяет этим требованиям, то ее следует заме­нить, взяв запасную нить из комплекта дефлектора. Для замены нити снимают с рамки мишени откидное зеркало, отдают винты зажимающие концы старой нити, и удаляют ее. Для устранения изгибов накидывают новую нить одним шлагом на карандаш или отвертку, прижимают шлаг пальцем и протягивают нить. Затем нить пропускают снаружи в нижнее отверстие рамки, и, обнеся конец нити по часовой стрелке одним шлагом вокруг винта, за­винчивают этот винт. Таким же образом закрепляют и верхний конец нити.

Выверка положения предметной мишени пеленгатора. Нить предметной мишени должна располагаться в вертикальной плос­кости. Выверку положения мишени выполняют путем пеленгова­ния отвеса, подвешенного на расстоянии 3—4 м от компаса. Если мишень имеет наклон, нужно отдать винты, крепящие ее к осно­ванию пеленгатора, и подложить под соответствующую лапку ми­шени прокладку из фольги.

Выверка положения глазной мишени и призмы пеленгатора.

Глазная мишень должна быть вертикальна и находиться в визир­ной плоскости пеленгатора. Нижняя грань призмы глазной ми­шени должна лежать в горизонтальной плоскости.

Положение глазной мишени и призмы проверяют одновремен­но. Для этого прежде всего проверяют вертикальность мишени по отвесу, и если она имеет наклон, то его необходимо устранить, подкладывая под лапки мишени прокладку из латунной фольги.

Затем устанавливают пеленгатор на отсчет 180° азимуталь­ного круга, слегка наклоняют мишень вперед и наблюдают од­новременно нить предметной мишени пеленгатора и видимую в призме носовую курсовую черту. Если нить и курсовая черта ле­жат на одной вертикали, то мишень и ее призма установлены пра­вильно. При неверном положении мишени нить пеленгатора и носовая курсовая черта, оставаясь параллельными друг другу, будут находиться в разных вертикальных плоскостях, т. е. курсовая черта не будет являться продолжением нити предметной мишени. В этом случае, отдав стопорные винты глазной мишени, нужно сдвинуть ее в соответствующую сторону так, чтобы нить и курсовая черта совпали. После этого глазная мишень будет ле­жать в визирной плоскости.

Неправильное положение призмы проявляется в том, что кур­совая черта располагается не вертикально, а под некоторым уг­лом к нити предметной мишени. Для устранения погрешности в установке призмы необходимо отдать крепежные винты ее оправы

и повернуть призму вокруг продольно-горизонтальной оси, добива­ясь такого положения, при котором нить пеленгатора и курсовая черта расположатся по отвесной линии. При этом рекомендуется отдавать не все четыре винта оправы призмы, а только три из них. Это облегчит установку призмы в требуемое положение.

Часто бывает, что обе отмеченные здесь погрешности наблю­даются одновременно. Тогда вначале нужно устранить погреш­ность в установке мишени, а после этого выверять положение призмы.

Заметим, что ошибка в установке глазной мишени и призмы пеленгатора целиком входит в величину коэффициента А. И ес­ли при наличии такой погрешности вычислить по пеленгам таб­лицу остаточной девиации, то, строго говоря, ею можно пользо­ваться только при исправлении пеленгов. Исправлять же курсы по такой таблице нельзя, так как использованный при ее вычис­лении коэффициент А включает не только постоянную девиацию, но и погрешность пеленгатора, а при отсчете компасного курса пеленгатор не применяется.

Общая выверка котелка. Общую выверку котелка выполняют для того, чтобы определить, пригоден ли котелок с картушкой к эксплуатации. Выполняют ее на берегу в таком месте, где на картушку не влияют возмущающие магнитные поля зданий, металли­ческих сооружений, кабелей, питаемых постоянным током, и т. д

Выверку выполняют в таком порядке. Установив котелок ком­паса с пеленгатором на девиационную треногу, последовательно на главных и четвертных курсах замечают пеленг ОКП и курсовой угол КУ какого-либо хорошо видимого предмета, находящегося на достаточно большом расстоянии от наблюдателя. Выполнив наблюдения на восьми курсах, снова берут пеленги и замечают курсовые углы, поворачивая вилку с котелком в противополож­ном направлении. Всего таким образом получают 16 ОКП и 16 КУ — по два на каждом курсе. Результаты наблюдений зано­сят в таблицу и производят указанные в ней вычисле­ния.

Таблица расчетов при общей проверке котелка

Курс

ОКП

ОКП ср = I+II

2

ОМП= ОКП ср

8

Δ П=ОМП-

-ОКП ср

КУср= I+II

2

Δ КУ

I

II

I

II

75,7°

75.5°

75,6°

75,8"

+0,2°

256,2°

255,6°

255,9°

45

75,8

75.8

75,8

0,0

210,8

210,7

210,75

45,2

90

76,0

75.6

75,8

0,0

165,5

165,5

165,5

45,2

135

76,0

75,8

75.9

-0,1

120,9

120,5

120.7

44,8

180

75.9

75,9

75,9

-0,1

75.9

75.7

75,8

44,9

225

75,9

75,5

75,7

+0.1

30,7

30,9

30,8

45,0

270

75,8

75,8

75,8

0.0

345.7

345,4

345,55

45,2

315

75,7

76,0

75,85

0,0

300,6

300,6

300,6

45.0

Критерием качества котелка являются величины Δ П и Δ КУ. Первая из них вычисляется как разность между ОМП и ОКПср для каждого из восьми курсов. Величину ОМП, представляющую собой среднее арифметическое из всех наблюденных пеленгов, можно считать свободной от случайных ошибок. Величина же ОКПср , полученная осреднением двух ОКП, может содержать различные ошибки. Поэтому разность Δ П позволяет судить о при­годности котелка и картушки к использованию для навигацион­ных целей. У исправного котелка величина Δ П на всех курсах не будет превышать 0,3°.

Величина Δ КУ определяется как разность средних курсовых углов, найденных на каждом из восьми курсов. Для любых двух курсов величина Δ КУ должна лежать в пределах 45n±0,2 —0,3°, где nразность порядковых номеров курсов, считая курс 0° пер­вым, а курс 315° — восьмым. Иными словами, разность средних курсовых углов для любых двух курсов должна быть кратной 45° с точностью до 0,3°.

Котелок, не отвечающий указанным требованиям, использовать на судне нельзя. Его нужно сдать в ремонт.

Общая выверка котелка не позволяет выявить в отдельности каждую из причин ошибок в наблюдаемых пеленгах и курсовых углах. Ошибки в показаниях компаса возникают вследствие экс­центриситета шпильки, при неверной сборке магнитной системы картушки, при ошибке в установке шкалы картушки или непра­вильной разбивке азимутального круга, при износе топки и т. д.

Периодически выполняемая общая выверка помогает вовремя выявить неисправность котелка и заменить его новым.

Выверка девиационного прибора компаса. Девиационный при­бор должен быть установлен в нактоузе так, чтобы каретка с про­дольными магнитами-уничтожителями располагалась строго в диа­метральной плоскости нактоуза, а каретка с поперечными магни­тами-уничтожителями была перпендикулярна ДП нактоуза.

Выверку девиационного прибора выполняют на берегу, уста­новив компас на девиационную платформу. Начинают ее с проверки положения каретки, несущей продольные магниты. Для это­го, убрав из нактоуза все магниты-уничтожители, устанавливают пеленгатор на отсчет 0° азимутального круга и поворачивают платформу с компасом так, чтобы под призмой наблюдался от­счет 180° (S) картушки. После этого измеряют дефлектором го­ризонтальную составляющую Н земного магнетизма и перестав­ляют измерительный магнит дефлектора на отсчет, равный 1/3 Н. Затем устанавливают в нактоуз продольные магниты и, переме­щая каретку с этими магнитами по трубе девиационного прибора, добиваются такого положения, при котором под призмой пелен­гатора будет наблюдаться отсчет 270° (W) картушки, причем ка­ретка с магнитами должна входить своим направляющим штиф­том в соответствующий паз трубы девиационного прибора. Когда отсчет W картушки окажется под призмой, дефлектор снимают с компаса. В результате указанных операций картушка будет удер­живаться в плоскости меридиана силой, равной 1/3 H, а две трети этой силы будут компенсированы продольными магнитами. Такое уменьшение составляющей Н на компасе производится с единст­венной целью — повысить чувствительность картушки к воздейст­вию магнитных сил, направленных вне магнитного меридиана.

Если каретка с продольными магнитами располагается точно в ДП нактоуза и магниты не создают никакой другой силы, кро­ме продольной, то картушка компаса под влиянием силы, равной 1/3 Н установится в меридиане и под призмой пеленгатора будет наблюдаться прежний отсчет 180° (S) картушки.

Если же под призмой окажется какой-либо другой отсчет, то это означает, что каретка с продольными магнитами расположе­на неверно. Тогда необходимо отдать стопорный винт трубы де­виационного прибора и повернуть трубу вместе с кареткой так, чтобы отсчет 180° (S) картушки подошел под призму с точностью 0,2°. Правильное положение трубы фиксируется по шкале, нахо­дящейся в верхней части девиационного прибора.

При выверке положения поперечных магнитов измерять заново составляющую Н и частично компенсировать ее при помощи деф­лектора не нужно, так как положение магнитов, при котором они компенсируют 2/3 Н, уже известно. Поэтому проверка положения поперечных магнитов сводится к следующему.

Убрав из нактоуза продольные магниты, но не меняя положе­ния каретки, устанавливают пеленгатор на отсчет 90° азимуталь­ного круга и поворачивают платформу с компасом до тех пор, по­ка под призму не подойдет отсчет 180° (S) картушки. Затем вкладывают в каретку те магниты, которые использовались при выполнении первой части выверки в качестве продольных магни­тов, и устанавливают каретку в поперечной плоскости нактоуза, пользуясь направляющим пазом трубы девиационного прибора. При этом магниты должны быть обращены своими северными концами к норду, а каретка должна стоять на том же отсчете, как и при проверке положения продольных магнитов. По про­шествии 2—3 мин наблюдают отсчет картушки под призмой. При правильном положении поперечных магнитов этот отсчет будет равен 180±0,2°. Другой отсчет под призмой пеленгатора свиде­тельствует о том, что направляющий паз для поперечной каретки на трубе девиационного прибора проточен с отклонением от нор­мы. Компас с таким дефектом устанавливать на судно нельзя.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Контрольная работа №1 за IV курс по предмету: «электро-навигационные приборы»

    Контрольная работа
    Принцип работы современ­ного гирокомпаса основан на свойствах гироскопа и общих зако­нах суточного вращения Земли вокруг своей оси. Поэтому гиро­скоп является основным элементом гирокомпаса.
  2. 300 советов по катерам и лодкам Л.: Судостроение, 1975

    Документ
    Инструкция о порядке проведения аттестации рабочих мест по условиям труда в судоходных компаниях, на судах и береговых объектах морского транспорта. Спб.
  3. Курс лекций по общей хирургии в. И. Малярчук, Ю. Ф. Пауткин

    Курс лекций
    Успехи, достигнутые хирургией сегодняшнего дня, были бы невозможны, если бы в свое время не были разработаны приемы борьбы с микроорганизмами, вызывающими развитие тяжелейших гнойных процессов в ране.
  4. Премию Правительства Российской Федерации, с 2000 года Министерство образования и науки среди вузов организовали конкурс

    Конкурс
    Перспективы развития морского образования на Дальнем Востоке: Материалы XXX научно-методической конференции. / Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2006. – 175с.
  5. Рекомендации по организации штурманской службы на судах минморфлота СССР общие принципы организации вахты на мостике

    Документ
    Состав вахты на мостике в течение всего рейса должен соответствовать фактическим условиям и обстоятельствам плавания. При определении состава вахты на мостике принимаются во внимание:

Другие похожие документы..