Магнитный компас

(19) (1 01 С 17 08 ПИСА Е ИЗОБР Я ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Область использования; навигационноеприборостроение, 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 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 располо. жены 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 кру. говым заплечиком, В этом компасе для иск40 45 50 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 ), В 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 - опора является также недостатками прототипа. лючения спадания МЧЭ с опоры при механических воздействиях (вибрации, ударах,качке) на нем ниже кругового заплечикастержневой опоры установлена пластина сотверстием, выполняющая роль ограничительного буртика; Диаметр отверстия пластины меньше диаметра заплечика,Недостатком такого компаса является повышенная погрешность от трения и пониженная ремонтопригодность. 10Эти недостатки объясняются тем, чтодляустановки МЧЭ на опору с круговымзаплечиком необходимо отдельно произвести сборку узла МЧЭ - опора, Для этогонеобходимо надеть на стержневую опору 15ниже заплечика ограничительный круговойбуртик, затем зафиксировать его, напримервинтами, на МЧЭ, Полученную сборку(МЧЭ - опора) закрепить в корпусе компасаи только после этого можно залить компасную жидкость, разгружающую опорные элементы МЧЭ и опоры,Поскольку в процессе производстваопорные элементы контактируют между собой в неразгруженном состоянии (т,е. без 25жидкости), то происходит остаточная деформация острия опоры, что приводит к дополнительной погрешности компаса оттрения,Так, например, для МЧЭ и опоры с параметрами;масса МЧЭ в воздухе 150 гмасса МЧЭ в жидкости 8 градиус подпятника 0,4 ммрадиус керна 0,07 мм 35модули упругости;подпятника 10 кг/см (агат),керна 2,0810 кг/см (сталь У 10 А)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 40 45 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. В 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 т 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 5 на 180 О. Вращение, наклон и удержаниеМЧЭ 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. Технико экономическое преимущество магнитногокомпаса 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 самымснизить погрешность от трения компаса, Другое преимущество состоит в упрощении сборки и разборки компаса, повышении его надежности за счет снижения вероятности 25 притупления острия керна, Упрощениесборки 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 щ и й с я 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 Составитель Ю. Бессоновактор Т, Шагова Техред М.Моргентал Корректор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 3 344НИИПИ Госуд Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5