Система подвеса гироблока ТПГ-ЗМ в основном приборе ГКУ
Гироблок ТПГ-ЗМ в основном приборе ГКУ подвешен в трех кардановых кольцах: установочном, горизонтальном и вертикальном.
Корпус гироблока 5 жестко крепится к установочному кольцу 8(см. рис. 1). Установочное кольцо горизонтальными цапфами, параллельными оси поплавка СВП, закреплено в подшипниках горизонтального карданового кольца 9. Нижняя часть корпуса гироблока сделана утяжеленной, благодаря чему корпус гироблока обладает маятниковостью и всегда занимает такое положение, при котором горизонтальные торсионы лежат в плоскости горизонта.
Для гашения собственных колебаний узла гироблок ТПГ - установочное кольцо одна цапфа установочного кольца связана с жидкостным демпфером 12. Другая цапфа установочного кольца связана с ротором преобразователя координат 7, назначение которого будет раскрыто ниже.
Горизонтальное кардановое кольцо 9на цапфах, ось которых перпендикулярна оси цапф установочного кольца, закреплено в подшипниках вертикального карданового кольца 4. Горизонтальное кольцо 9 через редуктор связано с двигателем 14горизонтальной стабилизации, закрепленным на вертикальном кольце 4.
Вертикальное кольцо 4крепится в подшипниках корпуса основного прибора на вертикальной цапфе. Через редуктор вертикальное кольцо связано с двигателем азимутальной стабилизации 2.
Таким образом, система подвеса гироблока ТПГ-ЗМ в основном приборе ГКУ обеспечивает ему возможность поворачиваться относительно корпуса основного прибора вокруг трех взаимно перпендикулярных осей:
|
|
|
- вокруг оси 
: ось цапф установочного кольца;
- вокруг оси 
: ось цапф горизонтального кольца;
- вокруг оси 
: ось цапф вертикального кольца.
Известно, что положение гироскопа (поплавка СВП) в горизонтальной системе координат однозначно может быть определено двумя углами:
- горизонтальный угол между главной осью 
поплавка СВП и плоскостью меридиана;
- вертикальный угол между главной осью поплавка СВП и плоскостью горизонта.
Аналогично положение корпуса гироблока ТПГ-ЗМ (следящей сферы) в горизонтальной системе координат можно однозначно определить углами:
- горизонтальный угол между осью цапф установочного кольца (осью 
и плоскостью меридиана);
- вертикальный угол между осью цапф установочного кольца (осью и плоскостью горизонта).
Очевидно, что разность 
измеряемая датчиком угла ДДУ, есть угол рассогласования корпуса гироблока ТПГ с поплавком СВП в азимуте и одновременно угол закрутки вертикальных торсионов, а разность 
, измеряемая датчиком угла ДДУ, есть угол рассогласования корпуса гироблока ТПГ с поплавком СВП по высоте и одновременно угол закрутки горизонтальных торсионов.
|
|
|
Следящая система ГКУ
В ГКУ применена двухкоординатная следящая система, элементами которой являются (см. рис. 1):
- датчики угла ДДУ 6;
- двигатели азимутальной 2и горизонтной 14стабилизации;
- усилители азимутальной 1 и горизонтной 13стабилизации.
В технической документации на курсоуказатели типа ГКУ принято рассматривать двухкоординатную следящую систему ГКУ как две отдельные системы: систему азимутальной стабилизации и систему горизонтной стабилизации.
К системе азимутальной стабилизации относятся:
- датчик угла ДДУ 6(элементы ДДУ, измеряющие угол 
);
- усилитель 1;
- двигатель азимутальной стабилизации 2.
К системе горизонтной стабилизации относятся:
- датчик угла ДДУ 6 (элементы ДДУ, измеряющие угол 
);
- усилитель 13;
- двигатель горизонтной стабилизации 14.
Принцип работы системы азимутальной стабилизации заключается в следующем: при повороте корабля корпус основного прибора поворачивается вместе с кораблем и через кольца карданового подвеса развернет корпус гироблока ТПГ относительно поплавка СВП, положение которого стабилизируется гироскопом, т. е. рассогласует в азимуте корпус гироблока с поплавком СВП на какой-то угол ( ).
|
|
|
Датчик угла ДДУ измеряет угол рассогласования и вырабатывает сигнал
,
где 
— крутизна характеристики датчика угла.
После усиления на усилителе 1 сигнал датчика угла поступает на управляющую обмотку двигателя азимутальной стабилизации 2.Двигатель 2начинает работать, разворачивает вертикальное кардановое кольцо и корпус гироблока в азимуте в сторону уменьшения угла рассогласования ( ). Двигатель, остановится при 
, т. е. при 
, когда корпус гироблока ТПГ будет согласован с поплавком СВП в азимуте.
При рассогласовании корпуса гироблока ТПГ с поплавком СВПпо высоте аналогично будет работать система горизонтной стабилизации: двигатель горизонтной стабилизации разворачивает горизонтальное кардановое кольцо и корпус гироблока ТПГ по высоте в сторону уменьшения угла рассогласования ( ). Двигатель системы горизонтной стабилизации остановится при 
,.т. е. при 
, когда корпус гироблока ТПГ будет согласован с поплавком СВП по высоте.
При достаточно высоком быстродействии следящей системы ГКУ корпус гироблока будет постоянно удерживаться в согласованном положении, при котором торсионы не закручены и не прикладывают к поплавку моментов.
|
|
|
Поплавок СВП и согласованный с ним корпус гироблока ТПГ, подобно свободному гироскопу, будет сохранять положение своей главной оси в инерциальном пространстве.
Описанный режим работы ГКУ, при котором двигатели стабилизации отрабатывают только сигналы датчиков угла и удерживают корпус гироблока ТПГ в согласованном положении с поплавком СВП, получил название СГ - свободный гироскоп. Режим СГ является вспомогательным режимом работы ГКУ и используется при пуске ГКУ.
Преобразователь координат
Выше мы рассмотрели работу следящей системы ГКУ при условии, что плоскость палубы корабля совпадает с плоскостью горизонта, когда оси горизонтальных и вертикальных торсионов совпадают с осями цапф горизонтального и вертикального кардановых колец подвеса гироблока ТПГ.
Если же плоскость палубы корабля отклонится от плоскости горизонта (при крене или дифференте корабля), то основной прибор ГКУ наклонится вместе с кораблем, а гироблок ТПГ, обладающий маятниковостью, останется в положении, при котором ось его горизонтальных торсионов останется горизонтальной: установочное кольцо вместе с гироблоком развернется относительно горизонтального кольца на угол 
. При этом оси цапф горизонтального и вертикального колец карданового подвеса гироблока ТПГ отклонятся от осей соответствующих торсионов, корпус гироблока ТПГ рассогласуется с поплавком СВП на дополнительный угол, пропорциональный углу 
, датчик угла ДДУ выработает соответствующий сигнал, который будет отрабатываться азимутальной следящей системой ГКУ как изменение курса корабля.
Для того, чтобы качка корабля не вызывала отработок системы азимутальной стабилизации в электрические цепи, связывающие датчики угла ДДУ с усилителями систем стабилизации, включен преобразователь координат 12(см. рис. 1).
Преобразователь координат представляет собой синусно-косинусный ВТ, статор которого закреплен на горизонтальном кардановом кольце, а ротор - механически скреплен с установочным кольцом подвеса гироблока ТПГ.
На возбуждение и квадратурную обмотку преобразователя координат подаются сигналы датчика угла ДДУ: 
и 
. Напряжение с синусной обмотки преобразователя координат, пропорциональное
(I)
подается на вход усилителя системы азимутальной стабилизации и отрабатывается двигателем азимутальной стабилизации на нуль. Таким образом, угол наклона гироблока ТПГ относительно корпуса основного прибора ГКУ учитывается в системе азимутальной стабилизации с помощью преобразователя координат и поэтому качка корабля не вызывает колебаний шкал.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 212; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!