RU1789857C - Магнитный компас - Google Patents

Abstract

Область использовани : навигационное приборостроение. Сущность изобретени : магнитный компас содержит корпус 1 с жидкостью 2, чувствительный элемент 3 на стержневой опоре 4 с круговым заплечиков 5. Ниже заплечика 5 на чувствительном элементе 3 установлены плоские пружины 6 с возможностью обхвата с зазором кругового заплечика 5, причем оси пружин 6 расположены радиально и симметрично, а плоскости пружин - перпендикул рно к вертикальной оси чувствительного элемента . Уменьшаетс  радиус керна, следовательно , снижаетс  погрешность компаса от трени . Уменьшаетс  монтаж и демонтаж чувствительного элемента на опоре . 2 ил. СО С

Description

Изобретение относитс  к области навигационного приборостроени , в частности - к магнитным компасам.

Известен магнитный компас, содержащий корпус с жидкостью и магнитный чувствительный элемент (МЧЭ), установленный на стержневую опору. В известном компасе дл  исключени  спадани  МЧЭ с опоры при механических воздействи х (вибрации, ударах , качке) МЧЭ выполнен с конусной ловушкой , глубина которой больше вертикального зазора между верхней частью МЧЭ и верхней крышкой котелка (часто это стекло). Недостатком этого компаса  вл етс  необходимость приближени  верхней части МЧЭ к верхней крышке, что приводит к значительным увеличени м вертикальных размеров МЧЭ, особенно у сферических компасов, что часто недопустимо из-за перекрыти  зоны считывани  показаний . Недостатком такого компаса  вл етс  также громоздкость конструкции, а также то, что при механических воздействи х МЧЭ

удар етс  о смотровое стекло. В результате на стекле образуютс  механические дефекты в виде царапин, выбоин, трещин, а также одновременно деформируетс  МЧЭ.

Известен также компас, содержащий корпус и МЧЭ, установленный на стержневую опору.

Недостатками указанного компаса  вл етс  то, что над МЧЭ установлена с необходимым зазором дополнительна  крышка дл  исключени  спадани  его с опоры при механических воздействи х. В этом компасе сн т только первый недостаток, однако, вместо него по вились другие - усложнение конструкции и снижение прозрачности промежутка от верхнего стекла компаса до шкалы .

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  компас содержащий корпус с жидкостью и МЧЭ установленный на стержневую опору с круговым заплечиком. В этом компасе дл  искvj

00

ю

00

ел VI

лючени  спадани  МЧЭ с опоры при механических воздействи х (вибрации, ударах, качке) на нем ниже кругового заплечика стержневой опоры установлена пластина с отверстием, выполн юща  роль ограничительного буртика. Диаметр отверсти  пластины меньше диаметра заплечика. Недостатком та кого компаса  вл етс  повышенна  погрешность от трени  и пониженна  ремонтопригодность.

Эт;ИL недостатки объ сн ютс  тем, что дл  установки. МЧКЭ на опору с круговым заплечикрм необходимо отдельно произвести сборку узла МЧЭ - опора. Дл  этого необходимо надеть на стержневую опору ниже заплечика ограничительный круговой буртик, затем зафиксировать его, например винтами, на МЧЭ, Полученную сборку (МЧЭ - опора) закрепить в корпусе компаса и только после этого можно залить компасную жидкость, разгружающую опорные элементы МЧЭ и опоры.

Поскольку в процессе производства опорные элементы контактируют между собой в неразгруженном состо нии (т.е. без жидкости), то происходит остаточна  деформаци  остри  опоры, что приводит к дополнительной погрешности компаса от трени ,

Так, например, дл  МЧЭ и опоры с параметрами:

масса МЧЭ в воздухе 150 г

масса МЧЭ в жидкости 8 г

радиус подп тника 0,4 мм

радиус керна 0,07 мм

модули упругости:

подп тника 106 кг/см2 (агат),

керна 2,08 Ю6 кг/см2 (сталь У10А) имеем статическое контактное напр жение на площадке соприкосновени  керна и подп тника в неразгруженном состо нии (т.е. без жидкости) 610 кг/мм2 (допустимое значение дл  керна только 590 кг/мм2). В разгруженном состо нии (в жидкости) контактное напр жение значительно меньше допустимого.

Таким образом, из-за несовершенства конструкции, т.е. необеспечени  нормального контактного давлени  при сборке, деформируетс  керн, что приводит к повышению погрешности от трени . Дл  исключени  деформации керна путем снижени  контактного давлени  в данной конструкции необходимо загрубление параметров опорного устройства, т.е. увеличение радиуса керна, что также приводит к повышению погрешности от трени , Необходимость в производстве осторожного обращени  с собранным узлом МЧЭ - опора  вл етс  также недостатками прототипа.

Перечисленные недостатки про вл ютс  и в замене опоры или МЧЭ при ремонте, так как при этом необходимо сначала разобрать а затем вновь собрать компас. Ремонтопригодность компасов  вл етс  достаточно весовым показателем, так как замена керна в эксплуатации на р де компасов происходит в среднем через полгода, а сроки службы компасов составл ют 15-30 лет.

Цель изобретени  -улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижени  времени сборочно-разборочных операций. Дл  достижени  указанной цели в магнитном компасе, содержащем корпус с жидкостью , МЧЭ на стержневой опоре с круговым заплечиком, охваченным с зазором буртиком, установленным на МЧЭ ниже заплечика, буртик выполнен в виде плоских пружин из немагнитного материала, например пластмассы, оси пружин расположены радиально и симметрично, а плоскости пружин - перпендикул рно к вертикальной оси МЧЭ. Выполнение буртика в виде пружин позвол ет производить монтаж и демонтаж

МЧЭ на опоре с круговым заплечиком за счет упругой деформации этих пружин. При этом осуществл етс  только одна операци  установка МЧЭ или его сн тие с опоры, котора  закреплена на компасе. Плоска  форма пружин и установка пружин на МЧЭ таким образом, чтобы их плоскости были перпендикул рны вертикальной оси МЧЭ, обеспечивают малую жесткость пружин в направлении вертикали МЧЭ, т.е. в направлении сборки и разборки, и большую жесткость в радиальных направлени х. Применение пружин из пластмассы позвол ет изготавливать их методом прессовани , при этом экономитс  врем  на

изготовление и упрощаетс  конструкци . Кроме того, при эксплуатационных соударени х пружин с заплечиком, пластмассовые пружины лучше см гчают удары, чем металлические , Использование немагнитных пружин позвол ет не исказить топологию магнитного пол  МЧЭ, что важно дл  исключени  девиации высших пор дков. Установка пружин радиально и симметрично относительно вертикальной оси МЧЭ обеспечивает равенство моментов инерции относительно всех горизонтальных осей, проход щих через точку опоры МЧЭ, что необходимо дл  снижени  погрешности при вибрации и качке, а также обеспечивает равенство углов прокачки МЧЭ во все стороны .

На фиг. 1 изображен общий вид магнитного компаса в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А.

Предлагаемый магнитный компас содержит корпус 1 с жидкостью 2, прозрачную полусферическую крышку 3 и МЧЭ 4, установленный на стержневую опору 5 с круговым заплечиком 6. Ниже заплечика 6 на МЧЭ 4 установлены плоские пружины 7 в количестве, например трех-четырех, с возможностью охвата с зазором кругового за- плечика 6. Плоские пружины 7 расположены перпендикул рно вертикальной оси МЧЭ 4. Пружины могут быть изготовлены из легкого немагнитного материала, например, пластмассы , позвол ющего объединить их в одну деталь, что упрощает конструкцию. Рассто ни  от оси чувствительного элемента 4 до свободных концов 8 пружин 7 меньше радиуса заплечика б и больше радиуса стержн  опоры 5.

Компас работает следующим образом, МЧЭ 4, включающий в себ  плоские пружины 7, устанавливаетс  в корпус 1 с жидкостью 2 на опору 5, при этом пружины 7 при надавливании на круговой заплечик б изгибаютс  и проскальзывают за заплечик 6. В этом положении они выпр мл ютс . В случае механических воздействий (вибрации , удары, качка) обеспечиваетс  возможность наклона МЧЭ 4 относительно стержневой опоры 5 на необходимый угол от его вертикальной оси, при этом пружины

7 не контактируют с опорой 5 и его заплечиком , 6 а также не происходит спадание его с опоры 5. Спадание МЧЭ 4 с опоры 5 не произойдет даже если опору 5 развернуть на 180°. Вращение, наклон и удержание МЧЭ на опоре 5 происходит за счет того, что рассто ние от оси его до свободных концов

8 пружин 7 меньше радиуса заплечика 6 и больше радиуса стержн  опоры 5. Технико- экономическое преимущество магнитного компаса с МЧЭ на стержневой опоре с круговым заплечиком и установленных на МЧЭ плоских пружин, охватывающих заплечик с зазором, состоит в снижении погрешности от трени  за счет того, что отпадает необходимость производить сборку узла МЧЭ - опора до установки ее в компас. Это приводит к возможности уменьшить радиус керна при сохранении его работоспособности в пределах упругих деформаций и тем самым снизить погрешность от трени  компаса. Другое преимущество состоит в упрощении сборки и разборки компаса, повышении его надежности за счет снижени  веро тности притуплени  остри  керна. Упрощение сборки приводит к улучшению ремонтопригодности компаса, так как сн тие и установка чувствительного элемента с плоскими пружинами на опору производитс  без предварительной сборки его с опорой.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Магнитный компас, содержащий корпус с жидкостью и чувствительный элемент с вертикальной осью, установленный на стержневой опоре с круговым заплечиком, выполненным с выпуклой нижней частью, причем чувствительный элемент выполнен с буртиком, расположенным ниже кругового заплечика с зазором относительно него, о тличающийс  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик за счет снижени  времени сборочно-разбороч- ных операций, заплечик выполнен с выпуклой верхней частью, а буртик выполнен в виде плоских пружин из пластмассы, оси которых расположены радиально и симметрично , а их плоскости - перпендикул рно к вертикальной оси чувствительного элемента .

   Фиг,4