МАГНИТНЫЙ КОМПАС СФЕРИЧЕСКОГО ТИПА Российский патент 2014 года по МПК G01C17/08 

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в магнитных компасах, предназначенных для установки на маломерные суда с креплением к подволоку рубки в качестве путевого компаса.

У всех ныне существующих визуальных стрелочных магнитных компасов магниточувствительный элемент имеет отрицательную плавучесть, т.е. постоянно «тонет» в компасной жидкости, опираясь на иглу опоры.

При установке такого компаса на подволоке рубки судна или на вертикальной переборке необходимо применять сложные карданные подвесы, что значительно усложняет конструкцию компаса и затрудняет визуальный отсчет.

Из уровня техники известен, например, магнитный компас, описанный в книге: Кардашинский-Брауде Л.А. Современные судовые магнитные компасы // Санкт-Петербург: Государственный научный центр Российской Федерации - «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор», 1999, стр.47.

В данном компасе чувствительный элемент (ЧЭ) содержит магнитную систему, состоящую из двух магнитов - стрелок и элементов опорного устройства, включая подпятник и коническую деталь, предохраняющую ЧЭ от боковых перемещений. В корпус ЧЭ вставлен упор-указатель, снабженный шариком на свободном конце и служащий для предотвращения вертикального перемещения ЧЭ и одновременно выполняющий роль указателя крена дифферента судна, поскольку ЧЭ обладает свойствами физического маятника. Вес ЧЭ в жидкости равен 2.0^-2H (отрицательный). Элемент опорного устройства ЧЭ, закрепленного на рамке, состоит из колонки с закрепленной в ней керном (иглой).

Другой пример конструкции компаса представлен в вышеуказанной книге на стр.50.

Компас снабжен оригинальным внутренним карданным подвесом ЧЭ, состоящим из одноопорной детали - основания опорного устройства с закрепленным на нем керном. Карданный подвес обеспечивает вертикальность положения керна. Немагнитный подшипник качения обеспечивает свободу вращения основания относительно оси подвеса, а деталь, расположенная ниже оси, за счет своей массы обеспечивает вертикальность керна. Чашка служит внешним кольцом карданного подвеса. Она опирается своими осями на гнезда подшипников скольжения. Чашка снабжена грузом, также обеспечивающим вертикальность керна (иглы) опорного устройства ЧЭ. Конструкция подвеса ЧЭ обеспечивает возможность беспрепятственного считывания показаний отсчетов курса с картушки с использованием курсового указателя при любом положении корпуса компаса.

Ближайшим аналогом (прототипом) изобретения является компас, описанный в книге: Кардашинский-Брауде Л.А. Современные судовые магнитные компасы // Санкт-Петербург: Государственный научный центр Российской Федерации - «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор», 1999, стр.50.

Описанный выше компас имеет существенный недостаток - требуется сложная конструкция карданного подвеса.

Установка компаса такой конструкции на судах нового поколения становится все более проблематичной, особенно на скоростных катерах, судах на подводных крыльях и воздушной подушке. Сказывается ряд факторов: с одной стороны - динамические воздействия (нагрузки, вибрации, удары), с другой стороны - влияние на компас ферромагнитных масс, т.к. рубки таких судов перенасыщены аппаратурой. Поэтому приходится искать новые технические решения для магнитного компаса.

Одним из вариантов такого решения является предложенная конструкция компаса сферического типа.

Основные задачи, на решение которых направлено изобретение:

- улучшение эксплуатационных характеристик (точность курсоуказания);

- повышение точности съема отсчета.

Для решения указанных задач, в магнитном компасе сферического типа, содержащем корпус, который выполнен в виде заполненной компасной жидкостью сферы, а магниточувствительный элемент содержит магниты, шкалу и поплавок, в верхней части в центре которого расположен опорный узел с иглой, при этом обеспечивается положительная плавучесть магниточувствительного элемента, а игла закреплена в середине верхней части корпуса компаса таким образом, что острие иглы направлено вниз и упирается в опорный узел, шкала компаса выполнена в виде усеченного конуса, при этом меньший диаметр конуса шкалы расположен в нижней части корпуса.

Предлагаемый магнитный компас сферического типа представлен на фиг.1.

Магнитный компас сферического типа содержит корпус 1, выполненный в виде сферы, заполненной компасной жидкостью 2, магниточувствительный элемент 8 с магнитами 7, со шкалой 4, поплавком 3, в центре поплавка сверху распложен опорный узел 5, выполненный в виде конуса, в который вставляется игла 6.

Устройство работает следующим образом.

Так как магниточувствительный элемент 8 имеет положительную плавучесть в компасной жидкости 2, поплавок 3 выталкивает магниточувствительный элемент 8 вверх. Игла 6 крепится к верхней части корпуса 1 котелка, направлена острием вниз и упирается в опорный узел поплавка 5. Шкала 4 компаса выполнена в виде усеченного конуса. Меньший диаметр конуса расположен в нижней части сферического корпуса 1. Компас с помощью кронштейна (на фиг.1 не показан) крепится к подволоку рубки судна.

Расположение магнитного компаса на подволоке позволяет удалить компас от ферромагнитных масс аппаратуры и уменьшить влияние ферромагнитных масс судна на работу компаса, что повышает точность курсоуказания. Шкала, выполненная в виде усеченного конуса, меньшей стороной конуса направленной вниз, позволит оператору удобно снимать отсчет со шкалы (снизу-вверх).

Испытания компаса данной конструкции позволили сделать вывод, что предложенной совокупностью признаков изобретения достигается заявленный технический результат - упрощение конструкции компаса за счет исключения карданного подвеса, а также улучшаются его эксплуатационные характеристики.

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.

Магнитный компас сферического типа, содержащий корпус, выполненный в виде сферы, заполненной компасной жидкостью, магниточувствительный элемент, содержащий магниты, шкалу и поплавок, в центре верхней части которого расположен опорный узел с иглой, отличающийся тем, что магниточувствительный элемент имеет положительную плавучесть, игла закреплена в середине верхней части корпуса таким образом, что острие иглы направлено вниз и упирается в опорный узел, шкала компаса выполнена в виде усеченного конуса, при этом меньший диаметр конуса шкалы расположен в нижней части корпуса.