1-5摆式罗经的减幅摆动.ppt
一、阻尼的目的与方法 水平轴阻尼法（安许茨罗经） 垂直轴阻尼法（斯伯利罗经和阿玛勃朗罗经）,§1-5 摆式罗经的减幅摆动,二下重式罗经的减幅摆动 1 下重式罗经的阻尼力矩 （1）结构：在陀螺球上部加设一个油液阻尼器 P25 Fig1-29 （2）油液流动的特点：油液的流动滞后于主轴倾斜运动的14周期。 （3）阻尼力矩的形成：MDYCX,2下重式罗经的阻尼曲线：罗经启动80min后，主轴开始作减幅摆动，经过46h后达到真北（附近的）稳定位置。 （1）阻尼曲线的获得：利用航向记录器或由驾驶员直接按时间记录方位角变化的数值并在坐标纸上绘制成曲线。 （2）作用：判断罗经性能的好坏。 3下重式罗经的阻尼运动轨迹,3下重式罗经的减幅摆动参数及其特点 (P28 Fig130) （1）阻尼因数f(又称衰减因数)：罗经在作减幅摆动时主轴偏离子午面之东和相继偏西的依次最大方位角之比。 它表示主轴在方位角上减幅摆动过程的快慢程度，通常f在2.54之间。,（2）阻尼周期TD：罗经作减幅摆动时，主轴指北端围绕稳定位置作阻尼摆动一周所需的时间。60-120min(纬度在0-70度范围) 特点：与罗经结构参数和船舶所在地理纬度有关，且在纬度一定时， 。 （3）稳定位置： 物理意义P26？ （4）罗经的稳定时间(P28)：罗经从起动到其指向精 度满足航海精度要求(土1°)所需的时间。 大约为2.5 TD3h 45min,例：在北（南）纬静止基座上，下重式罗经主轴指北端的稳定位置是： A 子午面内水平面之上 B 子午面内水平面之下 C 子午面之东水平面之上 D 子午面之西水平面之下,总结： 下重式罗经的指北原理 陀螺罗经陀螺仪地球自转控制力矩阻尼力矩,（主轴视运动）,三液体连通器式罗经的减幅摆动 1液体连通器式罗经的阻尼力矩 （1）结构1，结构2 ： 在陀螺房的西上侧加设一个阻尼重物， 约30克重。 （2）阻尼力矩的形成： 2液体连通器式罗经的阻尼曲线 3液体连通器式罗经的阻尼运动轨迹,4液体连通器式罗经的减幅摆动参数： （1）阻尼周期：60-120min(纬度在0-70度范围) 特点：与罗经结构参数和船舶所在地理纬度有关，且在纬度一定时， 。 （2）阻尼因素： （3）稳定位置 ： 物理意义P32(纬度误差)？ （4）罗经的稳定时间,例：位于北（南）纬某处静止基座上的斯伯利37型罗经，其主轴的稳定位置为 。 A 子午面之东，水平面之上 B 子午面之东，水平面之下 C 子午面之西，水平面之上 D 子午面之西，水平面之下,总结： 液体连通器式罗经的指北原理 陀螺罗经陀螺仪地球自转控制力矩阻尼力矩 （主轴视运动）,本节作业或思考题 1.P35 1-11,1-13 2.试述安许茨罗经的指北原理。 3.试述斯伯利罗经的指北原理。 4. P146 0835-0851,一、阻尼的目的与方法：,将等幅运动变为减幅运动，最后衰减至子午面上的某个稳定位置，以实现稳定指北。,2.阻尼的方法,压缩长轴法水平轴阻尼法,压缩短轴法垂直轴阻尼法,1.阻尼的目的,N,r,水平轴阻尼法,（为下重式罗经所采用）,1.定义：由阻尼设备产生水平轴的阻尼力矩以实现阻尼的方法。,要求阻尼力矩引起的进动线速度（u3)总是指向子午面。,1、3象限,渐次衰减至稳定位置r,2.原理：,减幅 等幅,2、4象限, 减幅 等幅,r,垂直轴阻尼法,（为液体连通器罗经所采用）,1.定义：由阻尼设备产生垂直轴阻尼力矩以实现阻尼的方法。,要求阻尼力矩引起的进动线速度（u3)总是指向水平面。,1、3象限 减幅 等幅,渐次衰减至稳定位置r,2.原理：,2、4象限 减幅 等幅,r,A. 阻尼器结构：液体阻尼器沿南北放置， 内盛高粘度硅油。,B. 阻尼液体流动的滞后性：,西侧南端油多,东侧北端油多,结论：阻尼力矩作用于水平轴上，阻尼线速度（u3）总是指向子午面，实现了水平轴阻尼。,罗经主轴阻尼运动的有关参数：,1. 阻尼因数f,2. 阻尼周期TD,3. 稳定时间t,f= 1 / 2 = 2 / 3 = n/ n+1,4. 稳定位置,阻尼运动轨迹：,轨迹： 为一衰减的螺旋曲线。,结论：下重式罗经主轴指北端在水平轴阻尼力矩的作用下，将等幅运动变为衰减运动，最后稳定于子午面上。,r,稳定位置分析：,稳定位置（r）： 北纬指北偏上 南纬指北偏下,主轴在r点获得稳定的物理意义 ： (1)相对于水平面达到平衡 (2)相对于子午面达到平衡,A. 阻尼器：陀螺房西侧放置一阻尼重物。,B. 阻尼重物产生垂直轴阻尼力矩（MzD）：,P31页：MZD=-mD g sina -MD ,主轴指北端在水平面之上：,所以，可实现垂直轴阻尼。,MZD向上，指北端产生的进动u3向下；,主轴指北端在水平面之下：,MZD向下，指北端产生的进动u3向上。,C.阻尼运动轨迹：,轨迹：,问题：主轴指北端衰减终了的位置不在子午面上，为什么？,r,为一衰减的螺旋曲线。,稳定位置的分析：,结论：液体连通器罗经由于采用了垂直轴阻尼法，指北端在子午面上无法稳定，因此产生了指向上的误差。,北纬偏东偏上,稳定位置：,南纬偏西偏下,主轴在r点获得稳定的物理意义 ： (1)相对于水平面达到平衡 (2)相对于子午面达到平衡,r,Z,X,N,S,FZ,FX,MZD,MZD,北纬,南纬,P25 Fig1-29改画,下重式罗经的阻尼曲线,液体连通器式罗经的阻尼曲线,
