Магнитный компас

 

Область использования: навигационное приборостроение. Сущность изобретения: 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 - перпендикулярно к вертикальной оси чувствительного элемента . Уменьшается радиус керна, следовательно , снижается погрешность компаса от трения. Уменьшается монтаж и демонтаж чувствительного элемента на опоре . 2 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 С 17/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823033/10 (22) 07.05.90 (46) 23,01.93. Бюл. N 3 (71) Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" (72) Н,Д.Дегтерев и А,Т.Климентьев (56) Щетинина А.И. Мореходные приборы и инструменты. М.: Транспорт, 1970, с.57.

Авторское свидетельство СССР

Мт 468087, кл. G 01 С 17/00,1975.

Патент США N. 3481044, кл. G 01 С 17/08, 1969, (54) МАГНИТНЫЙ КОМПАС (57) Область использования; навигационное приборостроение, Сущность изобретения;

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, в частности— к магнитным компасам.

Известен магнитный компас, содержащий корпус с жидкостью и магнитный чувствительный элемент (МЧЭ), установленный на стержневую опору. В известном компасе для исключения спадания МЧЭ с опоры при механических воздействиях (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 является необходимость приближения верхней части МЧЭ к верхней крышке, что приводит к значительным увеличениям вертикальных размеров МЧЭ, особенно у сферических компасов, что часто недопустимо из-за перекрытия зоны считывания показаний. Недостатком такого компаса является также громоздкость конструкции, а также то, что при механических воздействиях МЧЭ, Ы2„» 1789857 А1 магнитный компас содержит корпус 1 с жидкостью 2, чувствительный элемент 3 на стержневой опоре 4 с круговым заплечиком

5. Ниже заплечика 5 на чувствительном эле. менте 3 установлены плоские пружины 6 с возможностью обхвата с зазором круговогс заплечика 5, причем оси пружин 6 расположены радиально и симметрично, а плоскости пружин — перпендикулярно к вертикальной оси чувствительного элемента. Уменьшается радиус керна, следовательно, снижается погрешность компаса от трения. Уменьшается монтаж и демонтаж чувствительного элемента на опоре. 2 ил. ударяется о смотровое стекло, В результате на стекле образуются механические дефекты в виде царапин, выбоин, трещин, а также одновременно деформируется МЧЭ.

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

Недостатками указанного компаса является то, что над МЧЭ установлена с необходимым зазором дополнительная крышка для исключения спадания его с опоры при механических воздействиях. В этом компасе снят только первый недостаток, однако. вместо него появились другие — усложнение конструкции и снижение прозрачности промежутка от верхнего стекла компаса до шкалы.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является компас содержащий корпус с жидкостью и МЧЭ установленный на стержневую опору с круговым заплечиком, В этом компасе для иск.

1789857

55 на площадке соприкосновения керна и подпятника в неразгруженном состоянии (т.е. без жидкости) 610 кг/мм (допустимое значение для керна только 590 кг/мм ), B разгруженном состоянии (в жидкости) контактное напряжение значительно меньше допустимого.

Таким образом, из-за несовершенства конструкции, т.е, необеспечения нормального контактного давления при сборке, деформируется керн, что приводит к повышению погрешности от.трения. Для исключения деформации керна путем снижения контактного давления в данной конструкции необходимо загрубление параметров опорного устройства, т,е, увеличение радиуса керна, что также приводит к повышению погрешности от трения, Необходимость в производстве осторожного обращения с собранным узлом. МЧЭ вЂ” опора является также недостатками прототипа. лючения спадания МЧЭ с опоры при механических воздействиях (вибрации, ударах, качке) на нем ниже кругового заплечика стержневой опоры установлена пластина с отверстием, выполняющая роль ограничи- 5 тельного буртика . Диаметр отверстия пластины меньше диаметра заплечика.

Недостатком такого компаса является повышенная погрешность от трения и пониженная ремонтопригодность. 10 Эти недостатки объясняются тем, что для установки МЧЭ на опору с круговым заплечиком необходимо отдельно произвести сборку узла МЧЭ вЂ” опора, Для этого необходимо надеть на стержневую опору ниже заплечика ограничительный круговой буртик, затем зафиксировать его, например винтами, на МЧЭ, Полученную сборку (МЧЭ вЂ” опора) закрепить в корпусе компаса и только после этого можно залить компас- 20 ную жидкость, разгружающую опорные элементы МЧЭ и опоры.

Поскольку в процессе производства опорные элементы контактируют между собой в неразгруженном состоянии (т,е. без жидкости), то происходит остаточная деформация острия опоры, что приводит к дополнительной погрешности компаса от трения, Так, например, для МЧЭ и опоры с па- 30 раметрами; масса МЧЭ в воздухе 150 г масса МЧЭ в жидкости 8 г радиус подпятника 0,4 мм радиус керна 0,07 мм 35 модули упругости; подпятника 10 кг/см (агат), керна 2,0810 кг/см (сталь У10А) имеем статическое контактное напряжение

Перечисленные недостатки проявляются и в замене опоры или МЧЭ при ремонте, так как при этом необходимо сначала разобрать а затем вновь собрать компас. Ремонтопригодность компасов является достаточно весовым показателем, так как замена керна в эксплуатации на ряде компасов происходит в среднем через полгода, а сроки службы компасов составляют 15 — 30 лет.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения времени сборочно-разборочн ых операций.

Для достижения 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 — перпендикулярно к вертикальной оси

МЧЭ. Выполнение буртика в виде пружин позволяет производить монтаж и демонтаж

МЧЭ на опоре с круговым заплечиком за счет упругой деформации этих пружин. При этом осуществляется только одна операция установка МЧЭ или его снятие с опоры, которая закреплена на компасе. Плоская форма пружин и установка пружин на МЧЭ таким образом, чтобы их плоскости были перпендикулярны вертикальной оси МЧЭ, обеспечивают малую жесткость пружин в направлении вертикали МЧЭ, т,е. в направлении сборки и разборки, и большую жесткость в радиальных направлениях, Применение пружин из пластмассы позволяет изготавливать их методом прессования, при этом экономится время на изготовление и упрощается конструкция.

Кроме того, при эксплуатационных соударениях пружин с заплечиком, пластмассовые пружины лучше смягчают удары, чем металлические, Использование немагнитных пружин позволяет не исказить топологию магнитного поля МЧЭ, что важнодля исключения девиации высших порядков, Установка пружин радиально и симметрично относительно вертикальной оси МЧЭ обеспечивает равенство моментов инерции относительно всех горизонтальных осей, проходящих через точку опоры МЧЭ, что необходимо для снижения 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.

1789857

3;5

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 заплечика 6, Плоские пружины 7 расположены перпендикулярно вертикальной оси МЧЭ 4, Пружины могут быть изготовлены из легкого немагнитного материала, например, пластмассы, позволяющего объединить их в одну деталь, что упрощает конструкцию. Расстояния от оси чувствительного элемента 4 до свободных концов 8 пружин 7 меньше радиуса заплечика 6 и больше радиуса стержня опоры 5.

Компас работает следующим образом.

МЧЭ 4, включающий в себя плоские пружины 7, устанавливается в корпус 1 с жидкостью 2 на опору 5, при этом пружины

7 при надавливании на круговой заплечик 6 изгибаются и проскальзывают за заплечик

6. B этом положении они выпрямляются. В случае механических воздействий (вибрации, удары, качка) обеспечивается возможность наклона МЧЭ 4 относительно стержневой опоры 5 на необходимый угол от его вертикальной оси, при этом пружины

Формула изобретения

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 т7 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

5 на 180О. Вращение, наклон и удержание

МЧЭ на опоре 5 происходит за счет того, что расстояние от оси его до свободных концов

8 пружин 7 меньше радиуса заплечика 6 и больше радиуса стержня опоры 5. Технико10 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

15 от трения 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

20 пределах упругих деформаций и тем самым снизить погрешность от трения компаса.

Другое преимущество состоит в упрощении сборки и разборки компаса, повышении его надежности за счет снижения вероятности

25 притупления острия керна. Упрощение сборки приводит к улучшению ремонтопригодности компаса, так как снятие и установка чувствительного элемента с плоскими пружинами на опору производится без

30 предварительной сборки его с опорой. л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет снижения времени сборочно-разборочных 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 — перпендикулярно к вертикальной оси чувствительного элемента.

1789857 (l

Составитель Ю. Бессонов

Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь

Редактор Т. Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 344 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Магнитный компас Магнитный компас Магнитный компас Магнитный компас 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области навигационного приборостроения

Изобретение относится к навигационному приборостроению и позволяет повысить точность компаса путем снижения влияния механических возмущений

Изобретение относится к области судостроительной промышленности и министерства транспорта, может быть использовано на всех отечественных и зарубежных компасах

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в визуальных и оптических магнитных компасах

Изобретение относится к навигационному приборостроению, представляет собой магнитный компас сферического типа, предназначенный для крепления к подволоку рубки судна перед рулевым. В корпусе, выполненном в виде сферы и заполненном компасной жидкостью, находится магниточувствительный элемент с положительной плавучестью, который содержит магниты, поплавок и шкалу. В центре верхней части поплавка расположен опорный узел. Внутри корпуса компаса в середине верхней части закреплена игла таким образом, что остриё иглы направлено вниз и упирается в опорный узел. Шкала компаса выполнена в виде усеченного конуса, меньший диаметр которого расположен в нижней части элемента, и предназначена для обзора снизу. Техническим результатом является упрощение конструкции компаса сферического типа и улучшение его эксплуатационных характеристик. 1 ил.
Наверх