Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Января 2013 в 23:20, курсовая работа
ЗАДАНИЕ К ПЕРВОМУ РАЗДЕЛУ. Оценка точности показаний гирокомпасов, гироазимутов, гиротахометров, эхолотов и магнитных компасов при их эксплуатации на судах.
ВТОРОЙ РАЗДЕЛ. Регулировка лагов на мерной линии.
ЗАДАНИЕ..................................................................................3
ПЕРВЫЙ РАЗДЕЛ...................................................................6
1.1. Двухгироскопные компасы..........................................6
1.2. Корректируемые гирокомпасы.................................... 9
1.3. Гироскопический тахометр.......................................... 13
1.4. Эхолоты.......................................................................... 13
1.5. Магнитные компасы......................................................14
ВТОРОЙ РАЗДЕЛ...................................................................16
2.1. Гидродинамические лаги............................................16
2.2. Индукционные лаги.....................................................17
Использованная литература....................................................18
КК=43° - компасный курс
δи = 0,002°
Методическая погрешность:
δM =1,75*10 -2 ((π 2* Θ 2*р2*Ау )/(Н* ω3*соs φ *g2* τ к 2 τ иг 2))*sinКК
где
Ау=55*10 -3[Н*м2] - удельный момент по горизонтальному
каналу
τ иг =31[с] - постоянная времени индикатора горизонта
δM = 0,01 °
Карданная погрешность обусловлена тем, что отсчёт курса происходит в плоскости палубы судна, а не в плоскости горизонта. Карданная погрешность характеризует изменение показаний ГАК при крене и дифференте судна по сравнению с показаниями при горизонтальном положении.
а) Точная формула
δK =KK-arctg(tgKK*(соs Θ /cosΨ)-sin Θ *tgΨ)
δK=0,28о
б) Приближённая формула
δK =1,75*10 -2*( Θ *ΨcosKK+1/4(Θ 2-Ψ2)*sin2КК)
где
Ψ =2° - угол дифферента судна
δK =1,75*10 -2*(6*2* соs43°+1/4(62-22)*sin(2*43°))= 0,29°
Из точной формулы видно, что карданная ошибка достигает
максимума на четвертных курсах при наличии только крена или
только дифферента, а при равных углах крена и дифферента на
курсах 0° и 180°. А отсутствует на курсах 90° и 270°.
1.2.3. Оценка точности
показаний корректируемого
При отключении индикатора горизонта от горизонтального канала управления, корректируемый гирокомпас переходит в режим работы гироазимута. Это происходит потому, что перестаёт действовать горизонтальная коррекция и ГАК теряет свойства избирательности по отношению к меридиану. В идеальном случае гироазимут будет сохранять начальное положение независимо от направления. Но под воздействием вредных моментов, действующих вокруг оси прецессии, гироазимут будет иметь дрейф.
Расчёт величины дрейфа, вызванного смещением центра масс гироузла вдоль оси фигуры гироскопа:
ωдpd = (M*g*d)/H
где
М=2,5* 102[г]=0,25[кг] - масса гироскопа
Н=1,1*107 [г* см2* с-1] = 2 [кг*м2*с-1] - кинетический момент
гироскопа
g=9,8 [м/с2] - ускорение свободного падения
d=0.1 *10 -7[м] - смещение центра масс
ωдpd = (0,25*9,8*0.1*10 -7)/1,1*107 = 2,23*10-15
Расчёт величины дрейфа вызванного неточным учётом широты при формировании момента Lу:
ωдрφ =ω3*cosφ*∆φ
где
ω 3=7,29*10 -5 [с -1] - угловая скорость
φ =30° - широта плавания
∆φ =1°=0,0174 рад.
ωдрφ = 7,29*10 -5 *соs30°*0,0174 = 1,09*10 -6
Расчёт величины дрейфа вызванного не учётом линейной скорости судна:
wдрv =( Vе/ R3)*tgφ
где
R3=6,4*106 [м] -радиус Земли
ИК=10°; - курс судна
Vс=12[уз]=6,17[м/с] - скорость судна
VЕ=Vс*sinИК=6,17*sin10°=1,07 [м/с]
wдрv = (1,07/(6,4*106))*tg30о=9,65*10
Расчёт величины дрейфа, вызванного использованием КК вместо ИК, при учёте линейной скорости:
wдрКК =( VN/R3)* tgφ*α
где
α =10°=0,1745 рад - отклонение главной оси гироазимута от истинного меридиана
VN =Vс*соsИК=6,17*соs10°=6,07 [м/с]
wдрКК =(6,07/(6,4*106))*tg30o*0,
Расчёт составляющей дрейфа:
wдр = wwjww
wдр=√4,9729*10-30+1,1881*10-12
1.3. Гироскопический тахометр.
1.3.1. Расчёт чувствительности гиротахометра и линейного сноса судна без коррекции курса. Чувствительность:
ωZmin= ± Lтр/Н
где :
LТр=0,5*10 -4[Н*м] - момент сил сухого трения выходной оси
прибора
Н=1[г*см2*с-1] - кинетический момент гироскопа
ωZmin = ± 0,5*10 -4 [с -1]
Оценка величины линейного сноса судна:
d ≤ (S2/2Vс)* ωZmin
где :
S =0,5[км]=500[м] - расстояние, проходимое судном без коррекции курса
Vс=8уз = 4,1 м/с - скорость судна
d ≤ 1,52 м
1.4. Эхолоты.
1.4.1. Расчёт поправок эхолота.
1. Поправка, обусловленная
отклонением действительной
dhc = hизм1*(С/С0-1)
где :
hизм1= 400[м] - глубина, измеренная эхолотом
Со=1500 [м*с -1] - скорость звука на которую рассчитан эхолот
С=1536 [м*с -1] - действительное значение скорости
dhc = 9,6 м
2. Поправка, обусловленная наклоном дна:
∆hγ= ∆hизм2*(sесγ-1)
где:
hИЗМ2 = 550[м] - глубина, измеренная эхолотом
γ = 5° - угол наклона морского дна
∆hγ = 550*(sес5°-1)=2,2 м
3. Поправка, обусловленная отклонением скорости вращения двигателя указателя глубин или самописца от расчётного значения скорости:
∆h = hизм3*(N/N0 – 1)
где :
hизм3 = 50[м] - глубина, измеренная эхолотом
N=3000[об/мин] - действительная скорость вращения двигателя
N0=3150[об/мин] - расчётная скорость вращения двигателя
∆h = 50*(3000/ 3150 -1)=-2,38 м
4. Поправка, обусловленная базами вибраторов:
∆h1 = hизм4 - √ hизм4 2 +1/4*L2
где :
hизм4 = 4.5 [м] - глубина, измеренная эхолотом
L=1,8 [м] - база вибраторов
∆h1= 4.5 - √ 4.5 2+1/4*1,82 = -0,089м
1.5 Магнитные компасы
1.5.1. Расчёт угла застоя магнитного компаса для порта Санкт Петербург
d0 = 57,3**
где
Q = 0,04*10-6 [Нм] - момент трения в опоре картушки
М = 1,5 [Ам2] - магнитный момент картушки компаса
В [Тл] =3,45*10-3 [Нм-1А-1] - магнитная индукция
В = m*m0*Н
где
m = 1 - магнитная проницаемость материала (среды)
m0 = 1,256637 [НА] - магнитная проницаемость вакуума
Н = 160 [мЭ] = 2,01*10-3 [Ам-1] - напряжённость магнитного поля
В = 1*1,256637*2,01*10-3 = 2,52*10-3
d0 = 0,61*10-3 °
1.5.2. Расчёт изменения девиации магнитного компаса при плавании судна из порта Санкт Петербург в порт Мариуполь
В Санкт Петербурге полукруговая девиация скомпенсирована: В1=0.
При переходе в порт Мариуполь она будет равна:
В2 = *l* * 57,3°
где
С = -0,07 - безразмерный судовой параметр
l = 0,9 - безразмерный судовой параметр
Из магнитных карт находим:
Z1 = 490 [мЭ] = 6,15*10-3 [Ам-1] - составляющая напряжённости магнитного поля Земли в Санкт Петербурге.
Z2 = 440 [мЭ] = 5,52*10-3 [Ам-1] - составляющая напряжённости магнитного поля Земли в Мариуполе.
Н2 = 220 [мЭ] = 2,76*10-3 [Ам-1] - составляющая напряжённости магнитного поля Земли в Мариуполе.
В2 = 0,89о
ВТОРОЙ РАЗДЕЛ
Регулировка лагов на мерной линии.
2.1. Гидродинамические лаги.
Погрешности лага определяются на мерной линии для трёх скоростей и вычисляются по следующей формуле:
Δδvi = ((VЛi -VИi) / VИi) * 100, где :
Vл1 = 4,3 [уз] - скорость по лагу на малом ходу
Vл2 =8,6 [уз] - скорость по лагу на среднем ходу
Vл3 =12,6[уз] - скорость по лагу на полном ходу Vи1=4,1[уз] - истинная скорость на малом ходу
Vи2 = 8,2[уз] - истинная скорость на среднем ходу Vиз=12,1[уз] - истинная скорость на полном ходу
δV1= +4,9%
δу2= +4,9%
δу3= +4,1%
Определение установочных значений регуляторов «А» и «В» производим при помощи специальной номограммы и таблицы.
Установочное значение регулятора «А» = +4.6%
V = 25 - (А% /4)
V = 23,8 уз
Установочное значение регулятора «В» = +13.6%
2.2. Индукционные лаги.
Расчёт значения масштабного коэффициента М2 для лага ИЭЛ-2М по результатам испытаний на мерной линии.
М2 = Кл*M1
где :
М1=26,8[уз] - отсчёт скорости, который соответствует данному эталонному напряжению Кл - коэффициент лага
Кл = S/ РОЛср
где :
S=1,2 мили - истинное плавание (расстояние)
РОЛср - среднее значение разности отсчётов лага для трёх пробегов
РОЛср = (РОЛ1+2*РОЛ2+РОЛз)/4
где:
РОЛ1=1,22 мили - разность отсчётов лага при первом пробеге
РОЛ2=1,21 мили - разность отсчётов лага при втором пробеге
РОЛ3=1,23 мили - разность отсчётов лага при третьем пробеге
РОЛСр = 1,22 мили
Кл = 0,98
М2 = 26,3 уз
ЛИТЕРАТУРА
1. Технические средства
2.Электронавигационные
3. Авторулевые и указатели
4. Магнитные компасы. В.В.
5. Эксплуатация
6. Индукционный электронный лаг ИЭЛ-2: Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
7. Судовые измерители скорости. А.А. Хребтов и др. - Л.: Судостроение, 1978.
Информация о работе Оценка точности показаний судовых технических средств навигации