CN2876936Y - 航向方位模拟台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种航向方位模拟台，是航海教学中用于模拟并演示定航向航行操作过程的装置。包含两个直流伺服电机M1、M2，自整角电机M3，齿轮减速机构、置有磁罗经的承载盘和一个放大电路板。作为舵角信号反馈的双层电位器接放大电路板的输入接口，放大为500ma～1500ma的电流，使两个直流伺服电机M1或M2旋转，通过齿轮减速后带动自整角机M3和磁罗经承载盘旋转一定角度，该角度即摸拟了船舶方位；自整角机将方位信号送至自动操舵仪，根据与设定信号的比较，发出操舵指令，舵机根据指令转舵改变方位，使之与被设定方位信号一致。演示了按预定航向纠正船舶方位的模拟过程。

Description

航向方位模拟台

技术领域

本实用新型涉及一种航向方位模拟台，是用于在教室里模拟并演示定航向航行操作过程的装置，作为培训船舶驾驶员的教具。

背景技术

在一望无际的大海里，船舶是以最省油和省时的直线方向前行的。当航行的起点和终点确定后，由二点连成的直线与地球径线之间形成的夹角即为航向。例如航向确定为北偏东12°时，就是向东北方向与径线夹角为12°的方向航行。航向确定后，要求船的轴线始终与航向一致，才能确保到达预定目的地。航行过程中，船上的电罗经与自动操舵仪配合，时刻监视着船的航向。电罗经随时向自动操舵仪输出船的即时方位(即船的纵轴方位)，如果因风浪、海潮等原因使船的方位与航向发生了偏差，则自动操舵仪根据偏差的方向和偏差角度向舵机输出改变舵角的命令，使船舶转向，直至与航向偏差为零后，继续直线航行。可见，自动操舵仪可随时给出修正舵角的命令，确保船舶始终保持预定的航向航行。

然而，在教室里用普通舵机和自动操舵仪对学员进行航海教学时，由于舵机不是安装在船上，也没有配备电罗经，自动操舵仪要达到随着舵角的改变而改变航向是不可能的，因此在教室里不能实现定航向航行的模拟操作，学员难以直接体会和船舶航向及操舵等过程。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种航向方位模拟台，它能配合自动操舵仪及推舵机构，在教室里演示定航向航行的模拟过程，使学员加快对有关定航向航行知识的理解。

本航向方位模拟台包含两个直流伺服电机M1、M2，自整角电机M3，齿轮减速机构、磁罗经承载盘、磁罗经和一个放大电路板，放大电路板的电源接口20c和20a分别与装在推舵机构上的双层电位器W2的两端连接，接口12a与电位器W2的一个与推舵机构联动的可变触头连接，电位器的另一个可变触头与自动操舵仪联动，放大电路板的接口30a和24a与伺服电机M1两端相连，接口22a和28a与伺服电机M2两端相连；齿轮减速机构由两对啮合齿轮组成，包括伺服电机M1或M2输出轴与自整角电机M3之间的一级减速齿轮组，自整角电机M3与磁罗经承载盘转轴之间的二级减速齿轮组，自整角电机M3用于接自动操舵仪电机M4。

本模拟台中，双层电位器W2的可变触头的中间位置与舵角0°位相对应，模拟舵角为0°时的直线航行方位，此时放大电路无电流输出，各电机不工作；当舵角发生变化时，双层电位器W2将舵角信号放大成正电流或负电流，使伺服电机M1或M2转动，通过齿轮减速，使磁罗经承载盘转过一定角度，该角度与磁罗经指向(即正北方向)的偏差，直接演示了船的方位变化值。自整角机将方位信号送至自动操舵仪，根据与设定信号的比较，发出操舵指令，舵机根据指令转舵而改变方位，使之与被设定方位信号一致。演示了按预定航向纠正船舶方位的模拟过程。

综上所述，本航向方位模拟台可在教室里模拟并直接演示船舶航向方位及方位的改变过程，增加学员对有关定航向航行知识的感性认识加快掌握和理解过程。

附图说明

附图是本航向方位模拟台结构及与相关设备连接关系示意图。

图中，1-推舵机构，2-航向模拟方位台，3-自动操舵仪，4-舵机动力柜，21-放大电路板，22-磁罗经，23～27-齿轮，28-磁罗经承载盘，M1、M2-直流伺服电机，M3-自整角电机，M4-自动操舵仪电机，W2-双层导电塑料电位器。

具体实施方式

如图所示，双层导电塑料电位器W2是一个双层并联的反馈器，其中间位置与舵角0°相对应，当两端加上±12V电压后，其中一层作为舵角反馈信号输给自动操舵仪3，另一层的反馈信号输给型号为VT3014的放大电路板21；放大电路板21将舵角反馈信号放大为500ma～1500ma的电流送给直流伺服电机M1或M2，当舵角反馈信号为正时输给直流伺服电机M1，电机M1逆时针转动；当舵角信号为负时，输给直流伺服电机M2，电机M2顺时针转动。电机M1、M2的转动速度随电流的增大而加快，随电流的减小而放慢，即舵角越大转速快，舵角减小时转速减慢，实际上模拟了船的方位改变。同时这两个电机分别通过齿轮23、24与齿轮25的啮合，达到一次减速，并带动自整角机M3旋转，M3通过齿轮27与减速齿轮26啮合达到二次减速，并带动磁罗经承载盘28旋转一定角度。

放置在承载盘28上的磁罗经22的指针的指北方向永远不变，所以承载盘转过的角度即表示舵角的变化，这就直接演示了船方位的变化。而自整角机M3则模拟了电罗经随船方位变化而发生的方位变化，加上初始设定值就是方位信号。

自整角机M3提供的方位信号送到自动舵3，自动舵根据被设定的信号进行比较，发出操舵指令。当M3提供的方位信号与被设定的航行方位信号一致时，自动舵无指令发出，舵机保持零位，船舶沿预先设定的航向直引航行；当M3提供的方位信号与设定的航行方位信号不一致时，自动操舵仪发出指令，由动力柜4启动推舵机构，使之转舵，以改变船舶方位。随着舵角的变化，M1(或M2)、M3发生变化，直至M3方位信号逐步接近被设定的方位信号，舵角归零完成一次航向模拟设定。

Claims (2)

1.航向方位模拟台，其特征是包含两个直流伺服电机(M1)、(M2)，自整角电机(M3)，齿轮减速机构、置有磁罗经的承载盘和一个放大电路板，放大电路板的电源接口(20c)和(20a)分别与装在推舵机构上的双层电位器(W2)的两端连接，接口(12a)与电位器W2的一个与推舵机构联动的可变触头连接，电位器的另一个可变触头与自动操舵仪联动，放大电路板的接口(30a)和(24a)与伺服电机(M1)两端相连，接口(22a)和(28a)与伺服电机(M2)两端相连；齿轮减速机构由两对啮合齿轮组成，包括伺服电机(M1)或(M2)输出轴与自整角电机(M3)之间的一级减速齿轮组，自整角电机(M3)与磁罗经承载盘转轴之间的二级减速齿轮组，自整角电机(M3)用于接自动操舵仪电机(M4)。

2.根据权利要求1所述的航向方位模拟台，其特征是放大电路板型号为VT3014。

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