Описание устройства приборов комплекта гирокомпаса 1Г40

Гирокомпас 1Г40 является базовым для гирокомпасов с компенсационным методом определения азимута и магнитным подвесом.

Гирокомпас 1Г40 (на треноге) предназначен для автономного определения астрономических азимутов ориентирных направлений на местности гироскопическим методом.

Гирокомпас 1Г40-1 (на установочном столике) предназначен для определения астрономического азимута нормали к поверхности контрольного элемента внутри объектов гироскопическим методом.

В комплект гирокомпасов с компенсационные методом определения азимута, как правило, входят:

гироблок;

блок преобразования информации и управления;

пульт управления;

платформа;

блок разгона и стабилизации;

комплект кабелей и ЗИП.

Гироблок предназначен для формирования и выдачи в БПИУ сигналов, несущих информацию об азимуте контрольного элемента.

Гироблок состоит из следующих узлов:

регуляторов P1, P2, РЗ;

трегера (неподвижного корпуса);

следящего корпуса;

кодового датчика угла.

Регуляторы расположены на трегере и предназначены для настройки при изготовлении гирокомпаса. На трегере также установлен КЭ и встроен иллюминатор гироблока для привязки к внешнему КЭ.

В верхней части гироблока установлены три уровня: два для горизонтирования гироблока и один для проведения ТО.

Оптическая схема гироблока представлена на рис. 31. Излучающий поток диода 10, проходя через призму 9, объектив 4, призму 2, защитное стекло 3, отражается от зеркала 5 и попадает на чувствительный слой фотодиода 11. В том случае, если зеркало 5 установлено перпендикулярно оси объектива 4, излучаемый поток делится разделительной полосой фотодиода на две равные части. При рассогласованном положении зеркала 5 с оптической осью объектива 4 отразившийся от зеркала 5 световой поток смещается по полю светочувствительного слоя фотодиода 11.

Зеркало 1 служит для контроля стабильности отсчетов угломера, защитное стекло 8 – для обеспечения герметичности гироблока, марка 6 – для юстировки арретирующего устройства ЧЭ.

Рис. 31. Оптическая схема гироблока:

1, 5, 7 – зеркала; 2 – призма БКР-180°; 3, 8 – защитные стекла; 4 – объектив;

6 – марка; 9 – призма-куб; 10 – светодиод; 11 – фотодиод.

 

Следящий корпус предназначен для ориентирования визирной оси ГК на заданный угол относительно нуля отсчетной системы, а также бесконтактного съема информации о положении ЧЭ в разарретированном состоянии.

Следящий корпус состоит из следующих узлов:

чувствительного элемента;

магнитного подвеса;

автоколлиматора;

устройства измерительного;

привода следящего корпуса;

механизма арретирования;

стабилизатора тока датчика моментов;

статора датчика моментов.

Чувствительный элемент в данном случае отличается от рассмотренных выше тем, что вместо крепления торсиона на нем установлен якорь магнитного подвеса. Якорь необходим для подвеса ЧЭ в магнитном поле, создаваемом в катушке.

Для ограничения передвижения ЧЭ в вертикальной плоскости в схеме предусмотрена система стабилизации положения ЧЭ в вертикальной плоскости, которая состоит из датчика перемещения, предварительного усилителя, усилителя мощности, устройства контроля и катушки.

Чувствительный элемент удерживается в подвешенном состоянии магнитным полем, создаваемым током, протекающем в катушке магнитного подвеса. Напряженность этого поля зависит от перемещения ЧЭ относительно нуля датчика перемещения магнитного подвеса.

Автоколлиматор представляет собой оптронную пару – светодиод и фотодиод (рис. 31). Световой поток от светодиода 10 поступает через призму-куб 9 и объектив 4 на зеркало ЧЭ. Фотодиод принимает отраженный от того или иного зеркала (в зависимости от режима работы гирокомпаса) световой поток и выдает напряжения и в устройство измерительное. Величина этих напряжений зависит от уровня засветки фотодатчиков, входящих в фотодиод.

Устройство измерительное преобразует эти сигналы к виду, удобному для дальнейшей обработки в блоке следящей системы.

Привод СК обеспечивает разворот СК относительно трегера. В состав СК входят двигатель-тахогенератор и редуктор.

Механизм арретирования осуществляет освобождение или фиксирование ЧЭ, а также обеспечивает оптическую связь автоколлиматора с зеркалом ЧЭ или зеркалом КЭ.

Механизм арретира содержит следующие устройства:

двигатель;

редуктор;

штангу;

трипель-призму;

пусковые контакты КП1, КП2, КПЗ;

концевые выключатели BKI, BK2, ВКЗ.

При подаче питания напряжение разарретирования или арретирования поступает из БПИУ на двигатель, который через редуктор перемещается в штангу. На штанге расположены пусковые контакты КП1, КП2, КПЗ и трипель-призма.

В разарретированном состоянии трипель-призма обеспечивает оптическую связь автоколлиматора с зеркалом ЧЭ, а в заарретированном состоянии ЧЭ – с зеркалом КЭ. Стабилизатор тока датчика моментов формирует ток статора и содержит усилитель постоянного тока (УПТ-1) и источник опорного напряжения (ИОН2).

Кодовый датчик угла (КДУ) предназначен для выдачи аналогового сигнала, пропорционального углу разворота СК (роторов КДУ) относительно трегера гироблока (статоров КДУ).

В кодовый датчик угла входят вращающийся трансформатор и индукционный преобразователь (индуктосин).

Индуктосин (точный канал) представляет собой многополюсный воздушный трансформатор специального выполнения, позволяющий производить отсчет угла с высокой точностью. Индуктосин состоит из статора, жестко связанного с трегером, и ротора, соединенного с валом следящего корпуса. Конструктивно индуктосин устанавливается так, что его нулевое положение совпадает с направлением нормали к КЭ.

Вращающиеся трансформатор (грубый канал) состоит из статора, жестко связанного с трегером, и ротора, соединенного с валом СК.

Блок преобразования информации и управления предназначен для выполнения следующих функций:

преобразования сигналов КДУ;

приема, формирования и выдачи команд управления и донесений, обеспечивающих работу гирокомпаса;

приема, формирования и выдачи кодовых сигналов информации.

БПИУ состоит из следующих блоков и узлов:

блока питания;

стабилизатора;

формирователя;

преобразователя;

блока следящей системы;

блока логики;

блока реле;

преобразователя информации.

Блок питания и стабилизатор вырабатывают вторичные стабилизированные напряжения постоянного тока для гироблока и БПИУ.

Формирователь обеспечивает фильтрацию напряжений и формирование гальванически развязанных напряжений питания устройств преобразователя информации, напряжения для питания ротора и опорного напряжения для канала обработки грубого отсчета в ПИ.

Преобразователь обеспечивает формирование гальванически развязанных напряжений для питания ротора индуктосина и опорного напряжения для канала обработки точного отсчета в ПИ.

Блок следящей системы формирует:

напряжение управления приводом СК, пропорциональное сигналу АК, при отслеживании прецессионных колебаний ЧЭ и привязки к КЭ;

напряжение управления приводом СК при предварительном ориентировании автоколлиматора (СК);

сигналы управления движением ЧЭ, подаваемые на ротор ДМ.

Блок реле коммутирует напряжения управления приводами СК и арретира, принимает команды из блока логики, преобразует их и выдает в блок следящей системы, блок регистрирующей системы и гироблок.

Преобразователь информации преобразует выходной трехфазный сигнал индуктосина и выходной сигнал в 19-разрядный двоичный код.