WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АДМИРАЛА Г. И. НЕВЕЛЬСКОГО Кафедра «Технические средства судовождения» В. В. Завьялов, Ю. А. Комаровский, В. Ф. Полковников, А. И. Саранчин ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ТОЧНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СУДОВОЖДЕНИЯ Учебное пособие по выполнению курсовой работы Специальность 180402 «Судовождение» Рекомендовано Дальневосточным региональным отделением учебнометодического объединения по образованию в области эксплуатации водного транспорта (ДВ РОУМО) в качестве учебного пособия для студентов (курсантов) морских специальностей вузов региона 29.03.2008 г.

Владивосток 2008 г УДК 629.12.053-83(075.8) Завьялов, В. В. Оценка эксплуатационных характеристик и точности навигационных параметров технических средств судовождения [Текст] / В. В. Завьялов, Ю. А. Комаровский, В. Ф. Полковников В.

Ф., А. И. Саранчин. // Учеб. пособие. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2008. – 83 с.

Даны основные сведения по контролю точности и работоспособности магнитных компасов, гирокомпасов, лагов и эхолотов. Приведены алгоритмы и схемы расчётов поправок этих приборов. Объяснены принципы принятия штурманом решений о пригодности технических средств судовождения для навигационного использования. По каждому разделу составлено 100 вариантов заданий для решения задач.

Учебное пособие составлено в соответствии с учебным планом специальности 180402.65 “Судовождение” по дисциплине “Технические средства судовождения”.

Ил. 10, табл. 6, прилож. 9, библиогр. 29.

Рецензенты: В. В. Карасёв, заведующий кафедрой Акустические приборы, системы и технические средства судовождения Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета, канд. техн.

наук, профессор;

А. А. Касич, старший преподаватель кафедры технических средств кораблевождения Тихоокеанского военно-морского института им. адм. С. О. Макарова, канд. техн. наук, доцент.

© Завьялов В. В., Комаровский Ю. А., Полковников В. Ф.,Саранчин А. И.

© Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского, 2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

Введение …………………………………………………………. 1. Гирокомпасы ……………………………………………………. 1.1. Гирокомпас на неподвижном основании Оценка пригодности чувствительного элемента к нави- 1.1.1.

гационному использованию ……………………………… 1.2. Гирокомпас на подвижном основании ………………….. Влияние стационарного режима движения судна на пара- 1.2.1.

метры гирокомпаса............................................................... Влияние маневрирования судна на гирокомпас ………… 1.2.2. 2. Расчёт поправки гирокомпаса ………………………………….. 2.1. Введение ………………………………………………….. 2.2. Пример расчёта поправки гирокомпаса ………………… 2.3. Правила оформления этого раздела …………………….. 3. Сличение компасов ……………………………………………… 3.1. Предварительные замечания …………………………….. 3.2. Порядок выполнения сличения компасов ………………. 3.3. Пример расчётов по сличению компасов ……………….. 3.4. Правила оформления этого раздела ……………………... 4. Расчёт поправок к измеренным эхолотом глубинам ………….. 4.1. Погрешности измерения глубин эхолотом ……………… 4.2. Расчёт поправок за отклонение скорости звука в воде … 4.3. Пример расчёта поправки с помощью таблиц МТ-2000.. 4.4. Правила оформления этого раздела ……………………... 5. Магнитные компасы ……………………………………………. 5.1. Общие замечания ………………………………………… 5.2. Вычисление временной таблицы девиации …………….. 5.3. Предвычисление изменения полукруговой девиации …. 6. Контроль поправки лага ………………………………………… 6.1. Краткие теоретические сведения ………………………… 6.2. Порядок расчёта поправки лага ………………………….. Приложение 1 ……………………………………………………. Приложение 2 ……………………………………………………. Приложение 3 ……………………………………………………. Приложение 4 ……………………………………………………. Приложение 5 ……………………………………………………. Приложение 6 ……………………………………………………. Приложение 7 ……………………………………………………. Приложение 8 ……………………………………………………. Приложение 9 ……………………………………………………. ВВЕДЕНИЕ Курсовая работа по дисциплине “Технические средства судовождения”выполняется в соответствии с учебным планом специальности 180402.65 “Судовождение” на заключительном этапе изучения этой дисциплины.

Целью выполнения данной курсовой работы является закрепление навыков инженерных расчётов, связанных с оценкой точности гирокомпасов, эхолотов, магнитных компасов и лагов, а также формирование грамотного подхода к анализу их пригодности к использованию в навигационных целях, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности судовождения.

Будущий штурман в своей повседневной деятельности должен практически оценивать достоинства и недостатки этих приборов, уметь в любой момент времени проконтролировать их работоспособность. Поэтому данное учебное пособие следует рассматривать и как руководство для принятия решений при несении ходовой вахты, как это требует Конвенция ПДНВ.

Учебное пособие составлено с учётом современного отечественного и зарубежного опыта эксплуатации технических средств судовождения. Сюда включены также результаты практических и теоретических разработок преподавателей кафедры ТСС.

Раздел “Гирокомпасы” и Приложение 1 составлены доцентом В. Ф. Полковниковым. Раздел “Магнитные компасы” и Приложения 5, 6, 7 написаны профессором В. В. Завьяловым. Разделы “Расчёт поправки гирокомпаса”, “Сличение компасов”, “Расчёт поправок к измеренным эхолотом глубинам” и Приложения 2, 3, 4 составлены доцентом Ю. А.



Комаровским. Раздел “Контроль поправки лага” и Приложение 8 написаны доцентом А. И. Саранчиным.

Требования к оформлению пояснительной записки курсовой работы помещены в Приложение 9.

1. ГИРОКОМПАСЫ 1.1. Гирокомпас на неподвижном основании 1.1.1. Оценка пригодности чувствительного элемента к навигационному использованию Для выполнения указанной проверки и проведения соответствующей оценки параметров чувствительного элемента необходимо получить кривую затухающих колебаний гирокомпаса, соблюдая следующий порядок действий:

1. Установить корректор в гирокомпасе типа «Курс» на нулевой отсчет и записать широту места снятия кривой затухающих колебаний. В корректируемом гироскопическом указателе курса («Вега») широту места и скорость установить на нулевой отсчет. В пояснительной записке объяснить необходимость выполнения этих требований.

2. Проверить курсограф, убедившись в наличии ленты курсограммы, согласовать ленту курсограммы по времени. Убедиться в заводе часов лентопротяжного механизма (в более ранних выпусках гирокомпасов часовой механизм может отсутствовать). Убедившись, что гирокомпас подготовлен к пуску, подать однофазный ток (ГК «Курс»). В гироазимуткомпасе (ГАК) «Вега» питание подаётся в режиме «Подготовка».

3. Определить по магнитному компасу (или иным способом) приближенный истинный курс судна (положение компасного меридиана) и отклонить чувствительный элемент от этого отсчета на угол 900 – 1000 в любую сторону. Привести в пояснительной записке другие методы определения положения компасного меридиана, если для выполнения данного пункта невозможно использовать магнитный компас. Для отклонения чувствительного элемента от меридиана необходимо воспользоваться системой ускоренного приведения гирокомпаса в меридиан.

4. В гирокомпасе типа «Курс» подать питание трехфазного тока и через 15-20 минут, как только токи станут рабочими, включить следящую систему. В ГАК «Вега» по окончании режима «Подготовка» установить режим «Работа». При этом на курсограмме начнется запись характера прихода чувствительного элемента в меридиан.

5. Произвести согласование системы синхронной передачи курса и, определив время, начать фиксировать на бумаге в табличной форме отсчеты курса по любому репитеру с точностью до 0,10. Фиксацию и запись отсчетов курса необходимо производить через интер валы времени в 5 мин., а на перегибах кривой курсограммы через минуту. Запись отсчетов курса производится до полного прихода гирокомпаса в меридиан. По требованиям ИМО гирокомпас считается пришедшим в меридиан, если колебания чувствительного элемента не выходят за значение 0,70.

С целью оценки зоны «неустойчивости» необходимо продолжить запись отсчетов в течение времени равного примерно одному периоду затухающих колебаний гирокомпаса. При этом фиксируются максимальные отклонения чувствительного элемента сначала через четверть периода затухающих колебаний гирокомпаса, затем через полпериода. Максимальные отклонения в одну и другую стороны не должны превышать 0,350.

Пример записи отсчетов приведен в табл. 1, где Т – текущее время, ГKK – гирокомпасный курс, считываемый с репитера.

Таблица Форма записи экспериментальных данных Т (мин.) ГКК Т (мин.) ГКК Т (мин.) ГКК Аналогичная кривая затухающих колебаний автоматически фиксируется и на курсограмме, но зона «неустойчивости» на ней практически неразличима. Поэтому отсчеты необходимо считывать по показаниям репитера.

Для обработки полученных наблюдений используется графическое построение на миллиметровке (рис.1) и табличные данные. Курсограмму можно использовать для контроля. Порядок обработки заключается в следующем:

1. Для гирокомпаса типа «Курс» исключают из рассмотрения начальный участок кривой, примерно по времени 60 – 80 мин, так как на этом участке колебания чувствительного элемента носят сложный характер, представляющий собой сумму двух законов движения. В пояснительной записке привести пояснение этих законов движения и объяснить необходимость исключения из обработки начального участка кривой затухающих колебаний гирокомпаса и почему этого не нужно делать для ГАК «Вега». Далее отбрасывают также последний участок (примерно 40 – 50 мин), так как вследствие уже малых амплитуд колебаний трудно точно определить значение полупериода колебаний.

2. Используя оставшийся участок кривой, снимите среднее значение величины периода затухающих колебаний (Тсрd ), как Тсрd = (Td1 + Td 2 +... + Tdn ) /n и определите среднее значение фактора значения ( fср) по формулам :

f1 = 1 /2 ; f2 = 2 /3 …… fn ; fcp = ( f1 + f2 +... fn ) / n Уточните среднее значение периода затухающих колебаний гирокомпаса по данным таблицы наблюдений.

Рис. 1. Кривая затухающих колебаний гирокомпаса 3. На участке, где приведена «зона неустойчивости» чувствительного элемента (см. рис. 1), определите его максимальное отклонение вверх и вниз относительно установившегося значения.

4. Найденное среднее значение периода затухающих колебаний гирокомпаса сравните со стандартным табличным значением, приведенном в заводском описании гиросферы в данной широте места с допуском ±мин. Следует также сравнить полученный фактор затухания с предельным его значением. Если полученные экспериментальным путем значения Tсрd и fcp не входят в табличные пределы допустимых значений в данной широте места, то чувствительный элемент считается непригодным к дальнейшей эксплуатации и подлежит немедленной замене. Принять для широты Владивостока табличные значения Ттабл = 87,7 мин, fтабл = 2,51.





5. Среднее значение максимальных отклонений чувствительного элемента на участке оценки зоны «неустойчивости» сравните с допустимым значением. При этом должно соблюдаться условие:

< [(0,35o Sec)2 + (0,2)2 ]2, cp где – широта места 6. Установившееся значение курса сравнивают с истинным курсом и определяют поправку гирокомпаса. Если поправка превышает допустимое значение ±1,00. (Требования Регистра РФ), то необходимо уменьшить ее до необходимого значения. В пояснительной записке опишите порядок действий при уменьшении (устранении) постоянной погрешности гирокомпаса.

1.2. Гирокомпас на подвижном основании 1.2.1. Влияние стационарного режима движения судна на параметры гирокомпаса При движении судна с постоянными скоростью и курсом изменяются такие параметры гирокомпаса как направляющий момент (R), период собственных незатухающих (T0 ) и затухающих (Td ) колебаний, время прихода в меридиан и точность показаний.

Так для гирокомпаса типа «Курс» расчетные формулы могут быть записаны в следующем виде:

R = H[( cos + VE / R )2 + (VN / R )2 ]2 sin 2 H T0 = = B ( cos + VE / R )2 + VN / R )r = -VN /(RCos + VE ), где: VN = V cos ИК, VE = V sin ИК, = 7,29 10-5 c-1 – угловая скорость вращения Земли.

Рассчитайте величины этих параметров, используя исходные данные для вашего варианта, приведённые в Приложении 1, и объясните:

– физический смысл понятий «эффекта остановки Земли», «критическая широта», и как они влияют на гирокомпас. Влияют ли эти явления для заданного вам режима движения и, если влияют, то приведите их количественную оценку;

– влияет ли рассматриваемый режим движения судна на параметры ГАК «Вега»;

– объясните физическую сущность возникновения скоростной девиации у гирокомпасов. Поясните графически для ваших параметров возникновение скоростной девиации;

– рассчитайте значение скоростной девиации гирокомпаса для ваших параметров до маневра судна, и после окончания маневра, используя следующее выражение:

V cos ГКК V = -.

15cos Следует иметь в виду, что более точное значение скоростной девиации рассчитывается по формуле:

V cos ПУ V = - ;

15cos – в чем принципиальное отличие компенсации скоростной девиации у гирокомпасов типа «Курс» и ГАК «Вега».

1.2.2. Влияние маневрирования судна на гирокомпас Поясните причины возникновения инерционной девиации у гирокомпасов типа «Курс» и «Вега».

Используя исходные данные таблицы (Приложение 1) рассчитайте величину инерционной девиации первого рода у гирокомпаса типа «Курс» на конец маневра и инерционную девиацию ГАК «Вега», согласно следующим выражениям:

Ay cos (I ) = (V 2 - V1) -1, = - VN 1, И cos j max Hg где t TИГ - e TИГ.

1 = 1+ - t По исходным данным (Приложение 1) в пояснительной записке постройте:

– график характера движения чувствительного элемента (гиросферы) ГК «Курс» и гирокомпасного меридиана при маневрировании судна (1) (2) (1) (2) для случаев и ; – инерционная девиация 1-го; – инерционИ И И И ная девиация второго рода;

– график движения чувствительного элемента ГАК «Вега» при маневрировании судна;

– объясните понятия инерционная девиация 1-го рода и инерционное перемещение 1-го рода ( B(1) ) с иллюстрацией на рисунке;

И – объясните отличия в движении чувствительных элементов и гирокомпасного меридиана при маневрировании судна у гирокомпасов «Курс» и «Вега»;

– рассчитайте величину скоростной девиации гирокомпаса до и после маневра судна, используя исходные данные таблицы (Приложе- ние 1).

Для примера приведем график характера движения чувствительного элемента и гирокомпасного меридиана для ГК «Курс» при случае инерци(1) онной девиации первого рода. При этом будем считать, что масляный И (2) успокоитель отключен, т.е. инерционная девиация второго рода ( ) отИ сутствует.

Допустим, что в = 400N судно имело перед маневром ГКК = 300, перемещаясь со скоростью V1 = 5 уз. В последующий момент судно легло на ГКК =1200, увеличив скорость до 15 уз. Определим положение гиросферы ГК «Курс» до маневрирования судна и характер её поведения после окончания маневра для вышеуказанных параметров маневрирования и покажем это графически, выполняя следующий порядок действий (рис.2):

Рис. 2. Движение гирокомпасного меридиана и главной оси чувствительного элемента гирокомпаса «Курс» при маневрировании судна 1. Наносим на рисунок плоскость горизонта (линия E-W) и истинный меридиан (N ); r – угол отклонения главной оси гиросферы от И плоскости горизонта. Для северной широты (-N) главная ось гиросферы приподнята над плоскостью горизонта, а для южной широты – опущена за плоскость горизонта. Поясните наличие данного факта.

2. Определяем положение гиросферы до маневра. Так как, перед маневрированием судно имело какую-то скорость (в нашем случае V= 5 уз), двигаясь ГКК = 300, то в показаниях гиросферы будет присутствовать скоростная девиация ( V ). Иначе говоря, главная ось гиросферы будет находиться не в плоскости истинного меридиана (точка 1), а в гирокомпасном меридиане (N точка 2),положение которого ГКопределяется величиной и знаком скоростной девиации (V 1 ) до маневра судна. Для нашего примера скоростная девиация до маневра имеет знак минус. Поэтому главная ось гиросферы будет отклонена к W на угол V 1 перед маневрированием судна.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.