Расчет коэффициентов производится на специальном бланке (см. Приложение). В этой таблице в столбцах I и II записывается определенная на восьми равноотстоящих курсах девиация. В третьем столбце полусумма значений I и II столбца, для ее отыскания по строкам алгебраически складывается девиация, записанная в I и во II столбцах и делится на 2.

В четвертом (IV) столбце записывается полуразность, т. е. алгебраически построчно вычитаются значения девиации, записанные во втором столбце из значения первого столбца и делится на 2. Следующий столбец обозначен Мн. (множитель). Это значения синусов 0º; 45º; и 90º, т. е. 0; 0,71; 1. Пятый столбец (V) это произведение множителя на значения, записанные в столбце (IV).

В нижней части столбца записывается сумма всех положительных (+); и отрицательных (-) значений, далее общая алгебраическая сумма ∑. Последняя строка - полученная сумма, поделенная на два. Полученное значение есть коэффициент В.

Следующий (V) и шестой (VI) столбцы рассчитываются так же, как и предыдущие. Итог расчета - коэффициент С.

В седьмой (VII) столбец записываются значения верхних двух строк столбца III (верхняя половина III), в восьмой (VIII) - значения нижней половины столбца III. Расчет оставшихся коэффициентов подобен описанному выше и не представляет труда.

Порядок выполнения работы.

1.  Определить остаточную девиацию, результаты занести в рабочую таблицу девиации.

2.  Рассчитать коэффициенты остаточной девиации, составить рабочую таблицу и начертить график девиации (см. Приложение).

Список литературы

1.  Смирнов, средства судовождения. / , , в 2-х т.- Т.2: Конструкция и эксплуатация: Учеб. для вузов.- СПб.: Элмор, 20с.

2.  Воронов, компасы. Теория, конструкция и девиационные работы. , , С-Пб.: 2004, Элмор – 192 с.

3.  Нечаев, -компасное дело. / М.: Транспорт, 19с.

8  Лабораторная работа
Уничтожение полукруговой девиации на 4-х главных магнитных курсах (способ Эри)

Цель работы:

1.  Научиться приводить судно на заданный магнитный курс (используя магнитный компас с неуничтоженной девиацией) по курсовому углу створа с известным магнитным направлением.

2.  Рассмотреть теоретическое обоснование способа Эри и составить последовательность действий для его практического выполнения.

3.  Выполнить уничтожение полукруговой девиации способом Эри.

4.  Определить остаточную девиацию, рассчитать коэффициенты и составить рабочую таблицу девиации магнитного компаса.

5.  Оформить отчет о работе.

8.1  Приведение судна на заданный магнитный курс.

Уничтожение девиации магнитного компаса способом Эри выполняется на взаимно перпендикулярных магнитных курсах N(0°) и S(180°), E(90°) и W(270°). Трудность выполнения этой работы заключается в том, что лечь на заданный магнитный курс (N и E, S и W) непосредственно по магнитному компасу невозможно. Для этой цели применяется метод приведения судна на заданный магнитный курс по курсовому углу створа (или отдаленного ориентира), магнитное направление которого известно.

Пример. Требуется лечь на магнитный курс (МК), значение которого задано. Например, МК = 45° . На рисунке указаны знаки, магнитное направление которых (МП) известно.

Рис.7.1 Определение курсового угла

Пусть МП = 64,5°. Из рисунка (7.1) видно, что при пересечении створной линии на заданном курсе МК курсовой угол должен быть вполне определенной величины: KУ = МП – МК.

Для рассматриваемого примера имеем:

КУ = МП - МК = 64,5° - 45° = 19,5°

Следовательно, для того чтобы лечь на заданный магнитный курс (МК), надо заранее установить пеленгатор компаса по азимутальному кругу на отсчет курсового угла (КУ), рассчитанного по ранее приведенной формуле. Магнитное направление (МП) линии створа должно быть известно. Оно, в частности, может быть предварительно определено путем пеленгования створа на восьми компасных курсах судна. После того, как пеленгатор будет установлен на отсчет КУ по азимутальному кругу надо изменить курс судна и затем удерживать, его так, чтобы в момент пересечения створа визирная плоскость пеленгатора оказалась совмещенной со створной линией, т. е. в этот момент наблюдатель должен видеть створные знаки через визирное приспособление пеленгатора. При этом пеленгатор поворачивать нельзя, он должен оставаться на отсчете КУ.

Следует иметь в виду, что азимутальный круг современных магнитных компасов, как и картушка, имеет разбивку на 360°. Отсчет курсового угла должен быть всегда положительным в пределах от 0° до 360°.

Например, если задан магнитный курс МК = 135°, то при МП= 64.5° расчет по формуле КУ = МП - МК надо выполнить следующим образом (с добавлением 360°):

КУ = (64,5° + 360°)-135°=289,5º.

Перед уничтожением девиации необходимо заранее составить таблицу (7.1) в соответствии с формулой КУ = МП - МК.

Таблица 7.1 Расчет курсовых углов

8.2  Теоретическое обоснование способа Эри

Способ Эри представляет собой работу по уничтожению полукруговой девиации, обусловленной действием двух сил продольной В'λН и поперечной С'λН. Сущность способа Эри можно пояснить при помощи многоугольника сил.

 

Рис.7.2 Многоугольник магнитных сил для курса N

Исходя из основной формулы девиации можно сделать вывод, что девиация от поперечной силы С'λН максимальна на курсах 0° и 180° (Nm и Sm). Следовательно, именно на данных курсах легче всего выявить и скомпенсировать эту силу.

Приведем судно на курс Nm, построим многоугольник сил для данного курса. Для простоты рассуждения будем считать направления всех сил положительными (рис.7.1).

Сила λН всегда направлена по магнитному меридиану, т. е. она является направляющей силой.

Сила B'λН направлена вдоль диаметральной плоскости судна. На курсе Nm диаметральная плоскость судна совпадает с направлением магнитного меридиана, поэтому сила B'λН в этом случае девиацию не вызывает.

Сила D'λН направлена по линии двойного магнитного курса 2МК. Магнитный курс МК=0, следовательно, эта сила в данном случае совпадает с Nm и также девиацию не вызывает.

Сила А'λН перпендикулярна Nm, поэтому всегда вызывает девиацию.

Сила Е'λН перпендикулярна силе D'λН, а в данном случае перпендикулярна Nm, значит, она вызывает девиацию.

Сила С'λН перпендикулярна ДП судна, следовательно, на курсе Nm девиация от нее максимальна. Таким образом, удалось выявить направление компенсируемой силы. Однако, ее величина и девиация от нее неизвестны, т. к. на курсе Nm девиация вызывается суммой сил А'λН + Е'λН + С'λН.

Необходимо уничтожить девиацию только от силы С'λН и сохранить неизменной девиацию от сил А'λН и Е'λН, т. к. они создаются мягким железом и компенсировать их постоянными магнитами нельзя.

Задача решается следующим образом. На курсе Nm девиация уничтожается поперечными магнитами до нуля, т. е. создается сила, равная по величине и противоположная по направлению сумме всех сил, вызывающих девиацию на данном курсе.

F= А'λН + Е'λН + С'λН

Часть силы F - сила f1 компенсирует силу С'λН (f1=С'λН). Вторая часть силы F - сила f2 компенсирует сумму сил А'λН + Е'λН
(f2 = А'λН + Е'λН).

Для того, чтобы сохранить неизменными силы А'λН + Е'λН необходимо лечь на обратный курс (МК=180°). На рис.7.3 показан многоугольник магнитных сил для МК=180°. Силы f1 и С'λН взаимокомпенсированы и поэтому на курсе Sm проявляться не будут.

Отклонять картушку от направления магнитного меридиана теперь будет сумма сил: f2 + А'λН + Е'λН.

А так как f2 =А'λН + Е'λН,

то f2 + А'λН + Е'λН = А'λН + Е'λН+ А'λН + Е'λН=2(А'λН + Е'λН).

Из формулы видно, что девиация будет вызываться удвоенной суммой сил 2(А'λН + Е'λН).

Для того, чтобы избавиться от действия силы f2 необходимо на курсе Sm уменьшить девиацию вдвое теми же поперечными мaгнитами. Тем самым добиваемся, что С'λН компенсирована, а А'λН + Е'λН остались неизменными.

Аналогично выполняется компенсация судовой силы В'λН для магнитных курсов Е и W с помощью продольных магнитов-уничтожителей.

8.3  Практическое выполнение способа Эри.

На основании рассмотренного теоретического обоснования можно рекомендовать указанную последовательность действий при выполнении способа Эри:

- лечь на магнитный курс N. Действуя поперечными магнитами-уничтожителями, добиться, чтобы отсчет курса по картушке компаса стал 0 (то есть довести девиацию δN до нуля)

- лечь на магнитный курс S. Действуя поперечными магнитами уничтожителями довести девиацию δS до половинного значения δS0 = δS/2. При этом сила С'λН будет скомпенсирована.

- лечь на магнитный курс E. Действуя продольными магнитами-уничтожителями, добиться, чтобы отсчет курса по картушке компаса стал 90º (то есть довести девиацию δE до нуля).

- лечь на магнитный курс W. Действуя продольными магнитами уничтожителями довести девиацию δW до половинного значения δW0 = δW/2. При этом сила B'λН будет скомпенсирована.

Уничтожение девиации способом Эри закончено. Остается определить остаточную девиацию на восьми компасных курсах, рассчитать коэффициенты остаточной девиации и составить рабочую таблицу девиации магнитного компаса.

Порядок выполнения работы:

1.  Записать последовательность действий для практического выполнения способа Эри.

2.  Составить таблицу курсовых углов.

3. Составить таблицу остаточной девиации, куда внести результаты наблюдений.

4.  Рассчитать рабочую таблицу девиации. Построить график девиации.

Список литературы

1.  Смирнов, средства судовождения. / , , в 2-х т.- Т.2: Конструкция и эксплуатация: Учеб. для вузов.- СПб.: Элмор, 20с.

2.  Воронов, компасы. Теория, конструкция и девиационные работы. / , , С-Пб.: 2004, Элмор – 192 с.

3.  Нечаев, -компасное дело. / М.: Транспорт, 19с.

9  Лабораторная работа
Уничтожение креновой девиации

Цель работы:

1. Рассмотреть принцип уничтожения креновой девиации.

2. Выполнить уничтожение креновой девиации с помощью судового инклинатора.

3. Оформить отчет о работе.

9.1  Уничтожение креновой девиации с помощью судового инклинатора (обоснование способа)

Креновая девиация появляется у компаса при наличии крена (дифферента), а также во время качки судна и обусловлена тем, что при наклоне судна вследствие изменения ориентации относительно магнитного поля Земли интенсивность намагничивания мягкого судового железа несколько меняется. Кроме того, вектор намагниченности твердого железа, хотя и остается постоянным по величине, меняет свое направление в такт качки. В результате такого явления картушка компаса приобретает постоянное (при крене) или переменное периодическое (при качке) отклонение, затрудняющее пользование компасом. Согласно теоретическим данным основная сила Fy(кр), вызывающая креновую девиацию, действует по поперечной оси судна в плоскости картушки компаса и характеризуется следующим выражением

Fy(кр) = [(е-к)Z-R)]θ (8.1)

где е и к - параметры Пуассона;

Z — вертикальная составляющая магнитного поля Земли;

R - вертикальная составляющая магнитного поля от твердого судового железа;

θ - угол крена судна.

Сила Fy(кр) пропорциональна углу крена θ. При θ = 0 сила, вызывающая креновую девиацию, исчезнет. Выражение (8.2) показывает, что сила Fy(кр) образуется вследствие влияния вертикальных ферромагнитных элементов мягкого (Z) и твердого (R). Для чтобы, сила Fy(кр) стала равной нулю, должно выполняться условие:

(е-к)Z=R (8.2)

т. е. необходимо добиться равенства двух вертикальных сил Z и R (Z-мягкое железо, R - твердое железо).

При неравенстве выражения (8.2) надо искусственно увеличить или уменьшить судовую силу R, установив вертикальный магнит в нактоузе. Такой креновой магнит будет создавать в центре картушки некоторую дополнительную вертикальную силу Rк, обеспечивая выполнение условия (8.2)

(e-k)Z=(R+ Rк) (8.3)

В результате суммарная вертикальная сила станет равной нулю, и ее горизонтальная проекция Fy(кр) (в плоскости картушки) перестанет существовать:

Fy(кр) = [(е-к)Z-(R± Rк)] θ =0 (8.4)

Как только будет выполнено это условие, исчезнет креновая девиация, картушка перестанет реагировать на наклоны корпуса судна и будет более устойчиво сохранять свое направление компасного меридиана.

На рис. 8.1 представлена схема, поясняющая принцип компенсации сил, вызывающих девиацию.

Рис.8.1 Схема компенсации сил от креновой девиации

Согласно теории, условие уничтожения креновой девиации (8.4) может быть реализовано при помощи судового инклинатора. Для этого необходимо, предварительно уничтожив полукруговую девиацию, лечь на магнитный курс Е (или W), установить вместо котелка компаса судовой инклинатор и, действуя креновым магнитом в нактоузе, добиться, чтобы отсчет инклинатора I'E стал равен магнитному наклонению I, взятому с карты изоклин для данного района плавания, т. е. чтобы условию (9.4) соответствовало равенство:

I'E = I, (8.5)

где I'E - магнитное наклонение, измеренное судовым инклинатором на судне при движении курсом E или W,

I - магнитное наклонение, величина которого взята со специальной карты изоклин для сличимой точки плавания.

Итак, для уничтожения креновой девиации необходимо установить в нактоузе вертикальный (креновый) магнит, создающий силу Rк, и добиться выполнения равенства (8.4). При уничтожении креновой девиации применяется измерительный прибор судовой инклинатор (рис. 8.2,а).

Анализируя выражение (8.4) можно сделать вывод, что креновая девиация, скомпенсированная вертикальным магнитом в одном районе Z1, снова появится при переходе судна в другое место Z2.

Удобство применения судового инклинатора заключается в том, что с его помощью можно контролировать положение кренового магнита и по мере изменения магнитной широты при плавании судна передвигать креновой магнит в нактоузе, добиваясь равенства I'E = I.

9.2  Практическое уничтожение креновой девиации

Лабораторную работу по уничтожению креновой девиации следует выполнять в приведенной последовательности:

-  предварительно уничтожив полукруговую девиацию, повернуть платформу и установить курс Е(90°);

-  вынуть котелок компаса из нактоуза на его место установить судовой инклинатор (в комплекте инклинатора имеется набор цапф, необходимо подобрать цапфы соответствующие данной конструкции магнитного компаса);

-  перемещая креновый магнит в нактоузе, добиться, чтобы отсчет I'E, по инклинатору стал равен значению I, которое берется c карты изоклин для данной точки земной поверхности.

Если лабораторная платформа имеет приспособление для наклона нактоуза, то необходимо создать крен (около 10°) сначала на левый борт, затем на правый и пеленговать отдаленный предмет. При правильном расположении кренового магнита, в соответствии с условиями (8.4) и (8.5), пеленг достаточно отдаленного предмета должен оставаться неизменным.

Порядок выполнения работы

1.  Обосновать принцип уничтожения креновой девиации.

2. Указать последовательность действий при практическом уничтожении креновой девиации при помощи судового инклинатора.

3. Записать данные наблюдений: величина I'E до уничтожения; значение I, выбранное с карты; отсчет (по трубе нактоуза) характеризующий положение кренового магнита.

4. Вновь определить остаточную девиацию магнитного компаса и рассчитать таблицу девиации.

Контрольные вопросы

1.Назначение, принцип действия, устройство инклинатора.

2.Что такое магнитное наклонение?

3.Как определить угол наклонения?

4.Как уничтожить креновую девиацию с помощью инклинатора?

5.Чем характеризуется магнитное поле Земли?

Список литературы

1.  Смирнов, средства судовождения. / , , в 2-х т.- Т.2: Конструкция и эксплуатация: Учеб. для вузов.- СПб.: Элмор, 20с.

2.  Воронов, компасы. Теория, конструкция и девиационные работы. / , , С-Пб.: 2004, Элмор – 192 с.

3.  Нечаев, -компасное дело. / М.: Транспорт, 19с.

4.  Воронов, средства судовождения. Конструкция и эксплуатация. / , , М.: Транспорт, 19с.

Приложение

Уничтожение и определение девиации “____” _________ 20___г.

_________________________________________________________________

( способ и место уничтожения и определения девиации)

____________

(состояние судна)

Состояния моря_____________ Ветер____________ Видимость_______________

∆гк=______________ d=_______________

Определение коэффициентов по девиациям,

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5