Что такое сигнализаторы, без которых не может обойтись ни одна корабельная САУ

Наука и техникаHi-Tech

Сигнализатор как он есть

Ришес Константин

Подводная лодка

В прошлом выпуске мы рассказали вам о датчиках, а в этом расскажем про сигнализаторы. Так что же представляют собой эти сигнализаторы, без которых не может обойтись ни одна корабельная САУ?

Сигнализаторы положения

Больше всех на кораблях представлены именно они. Казалось бы, что может быть проще? Так бы и было, если бы эти приборы разрабатывались не для кораблей, а «для дома, для семьи», то есть для условий, когда приборам никто и ничто не угрожает и не мешает делать свое дело. Увы, на кораблях, особенно подводных, приборы подвергаются воздействию изменяющихся в широком диапазоне температуры и влажности воздуха, морского тумана, магнитных полей, вибрации разных частот и амплитуд, ударным сотрясениям с ускорением до 1000g. В аварийной ситуации приборы могут подвергаться обливанию струями морской воды под значительном напором, а сигнализаторы в герметичном исполнении должны нормально функционировать при значениях гидростатического давления морской воды, соответствующих максимальной глубине погружения ПЛ. В условиях транспортировки и длительного хранения приборы обязаны выдерживать температуру воздуха до минус 40 градусов Цельсия.

Кроме всех упомянутых напастей на сигнализаторы воздействуют перегрузки, заключающиеся в том, что зачастую контролируемый параметр после срабатывания сигнализатора продолжает расти. Например, после срабатывания контактов сигнализатора перемещение воздействующего на его шток контролируемого объекта не прекращается.

Нельзя забывать, что сигнализаторы (как любой прибор) имеют и обязаны сохранять в течение срока службы оговоренный техническими условиями класс точности, определяемый значением основной погрешности, подтверждаемый в нормальных условиях, то есть при отсутствии внешних воздействий. Для сигнализаторов положения погрешность задается в миллиметрах хода их приводных элементов, а для сигнализаторов параметров – в процентах от предела измерения данного сигнализатора.

Проблемы, требующие решения

На пути создания даже таких, казалось бы, несложных приборов, как сигнализаторы положения, возникали проблемы, без решения которых было невозможно обеспечить соответствие разрабатываемых приборов всем требованиям технического задания.

Прежде всего, следует учитывать, что эти сигнализаторы предназначены для электрических измерений (контроля) неэлектрических параметров (применительно к сигнализаторам положения это перемещение подвижных элементов различного рода механизмов). Такое предназначение прибора определяет его разделение на входной и выходной узлы. Первый из них связан непосредственно с подвижной частью контролируемого объекта. Это чисто механический узел, подверженный воздействию окружающей среды, защитой от которой служит соответствующий выбор материалов и покрытий.

Выходной узел имеет в своем составе то или иное электрическое устройство, которое по кабелю, вводимому через сальник, соединяется с САУ, получая оттуда электропитание. По этому же кабелю в САУ передается выходной сигнал, соответствующий значению контролируемого параметра. Подвижный элемент электрического устройства кинематически связан с подвижным звеном входного узла.

Таким образом, сигнализатор положения разделен на две полости, одна из которых (входной узел) имеет открытое исполнение, а вторая (выходной узел) имеет защищенное исполнение. Кинематическая связь между подвижными элементами входного и выходного узлов осуществляется через промежуточный эластично деформируемый элемент, благодаря чему сохраняется защищенность выходного узла.

Для сигнализатора положения в случаях, когда его шток не имеет жесткой связи с подвижным элементом контролируемого объекта, возможность его движения под воздействием повышения давления воздуха в окружающем помещении (что привело бы к ложному срабатыванию сигнализатора) исключается. Поскольку внутренняя полость входного узла сигнализатора имеет открытое исполнение, усилие давления на шток с внешней стороны компенсируется усилием от того же давления из внутренней полости. Незначительная разница этих усилий, возникающая за счет неравенства подверженных давлению площадей ступенчатого штока, компенсируется усилием установленной во входном узле сигнализатора возвратной пружины, обеспечивающей выдвинутое положение штока.

Хода и пережимы

Очевидно, что для получения объективной информации об истинном состоянии контролируемого механизма, необходимо тем или иным способом связать шток сигнализатора с подвижным элементом механизма. При этом сначала необходимо привести в соответствие значения хода штока (согласно ТЗ, это 2–2,5 мм) со значением перемещения воздействующей непосредственно на кнопку микропереключателя (МП) детали, необходимого для переключения контактов последнего (порядка 0,5 мм). Подобное несовпадение этих значений исключает возможность прямого воздействия на кнопки МП штоком. Для приведения их в соответствие в конструкции сигнализатора используется рычажный (рис. 1) либо клиновой (рис. 2) механизм. При этом направление вектора воздействующего на кнопки МП усилия становится перпендикулярным по отношению к оси штока, а соотношение плеч рычажного механизма или угол наклона клиновой поверхности обеспечивают такое передаточное отношение, что рабочему ходу штока сигнализатора соответствует необходимое для переключения МП перемещение его кнопки.

Рисунок 1

В ходе разработки сигнализаторов положения, как бесконтактных (датчики ДБП), так и (особенно) контактных, было немало дискуссий с разработчиками корабельной арматуры, для которой предназначались сигнализаторы. Проблема заключалась в том, что подлежащая автоматизации арматура имела массу вариантов исполнения, отличающихся друг от друга габаритами, условными диаметрами проходов и видами привода (возможны электромагнитный, пневматический или гидравлический). По этой причине значения хода связанных с сигнализатором подвижных деталей у различных исполнений арматуры оказывалось разным, в то время как сигнализатор положения должен был быть универсальным, то есть единым для любого исполнения арматуры. С большим трудом разработчикам сигнализаторов в союзе с ЦКБ – проектантами АПЛ – удалось добиться решения, обязывающего разработчиков арматуры включать в свои конструкции специальные узлы стыковки с сигнализатором. В этих узлах связанная со штоком сигнализатора подвижная деталь независимо от исполнения самой арматуры должна иметь ход, соответствующий указанному в техническом задании на сигнализатор. Таким образом, был создан своего рода адаптер, приводящий в соответствие выходные параметры арматуры с входными параметрами универсального сигнализатора положения.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мегахейры – загадочные и удивительные «ракопауки» Мегахейры – загадочные и удивительные «ракопауки»

Мегахейры – «прототип креветки-богомола, созданный на базе аномалокариса»

Наука и техника
Как успокоить любимую женщину? Как успокоить любимую женщину?

Как оставаться целым, когда эмоции партнера зашкаливают?

Maxim
Вдохновленные превосходством Вдохновленные превосходством

Квантовая гонка: за что борется Россия и какие имеет шансы на победу?

Монокль
«Бренд делают люди» «Бренд делают люди»

Надежда Хафизова из тех, для кого «это сделать нереально» — призыв к действию

OK!
Наполеоновские планы Наполеоновские планы

Консервы, производство свекольного сахара – это началось в Наполеоновскую эпоху

Вокруг света
Тираннозавры оказались глупее, чем считали ученые Тираннозавры оказались глупее, чем считали ученые

Тираннозавр был не умнее среднестатистической ящерицы или крокодила

ТехИнсайдер
Ребекка Куанг: «Йеллоуфейс». Фрагмент из романа Ребекка Куанг: «Йеллоуфейс». Фрагмент из романа

Отрывок из романа-бестселлера о плагиате Ребекки Куанг

СНОБ
Сон о счастливой Москве: фильму «Я шагаю по Москве» — 60 лет Сон о счастливой Москве: фильму «Я шагаю по Москве» — 60 лет

Почему «Я шагаю по Москве» — главный фильм в судьбе Георгия Данелии

СНОБ
Кольцевая линия Кольцевая линия

Автор «Слова пацана» — как все меняется не только за окном, но и в жизни

СНОБ
Экстремальное похудение: как Оземпик бьет по здоровью Экстремальное похудение: как Оземпик бьет по здоровью

Какой вред здоровью и красоте на самом деле наносит Оземпик?

Psychologies
Смену власти в майяском городе отметили сожжением останков прежних правителей Смену власти в майяском городе отметили сожжением останков прежних правителей

Следы сожжения останков правителей археологи нашли в одной из пирамид

N+1
Не смотри назад Не смотри назад

«Наследник»: триллер в духе Шаброля

Weekend
Это надо не видеть Это надо не видеть

Насколько идея создания человека-невидимки фантастична?

Вокруг света
Необычные майские Необычные майские

5 вариантов отдыха на праздники – собрали самые интересные идеи

Лиза
10 цитат Германа Роршаха, которые помогут разглядеть суть вещей 10 цитат Германа Роршаха, которые помогут разглядеть суть вещей

Герман Роршах пришел к любопытным выводам о мышлении человека

Psychologies
Не пропускаете ни одного футбольного матча? Ученые говорят, что смотреть спортивные трансляции полезно для здоровья Не пропускаете ни одного футбольного матча? Ученые говорят, что смотреть спортивные трансляции полезно для здоровья

Ученые изучили влияние регулярного просмотра спортивных событий по телевизору

ТехИнсайдер
Один метр. Один килограмм. Одна гордость Один метр. Один килограмм. Одна гордость

Признание первенства Советов в космосе смешано с обидой, завистью и досадой

Монокль
Как защитить детей от сексуализированного насилия: инструкция для родителей Как защитить детей от сексуализированного насилия: инструкция для родителей

Почему важно говорить о сексуализированном насилии над детьми?

Psychologies
«По Фрейду»: как однажды отец психоанализа и автор «Хроник Нарнии» поспорили о Боге «По Фрейду»: как однажды отец психоанализа и автор «Хроник Нарнии» поспорили о Боге

Ученый и писатель устраивают словесную дуэль богословия, ставшую хребтом сюжета

Forbes
Секстинг и еще 6 признаков микроизмены Секстинг и еще 6 признаков микроизмены

Как понять, что партнера «ведет в сторону», объясняет сексотерапевт

Psychologies
«Я сама себе лучший друг»: 6 неожиданных плюсов одиночества «Я сама себе лучший друг»: 6 неожиданных плюсов одиночества

Как изменяется жизнь, если понять, что вы сами себе лучший друг

Psychologies
Острый вкус дикого васаби. Новый фильм Рюсукэ Хамагути «Зло не существует» Острый вкус дикого васаби. Новый фильм Рюсукэ Хамагути «Зло не существует»

«Зло не существует» — трагедия о потемках человеческих душ

СНОБ
Тайны старой крепости Тайны старой крепости

Люди со всей страны исследуют и восстанавливают Балтийскую крепость XVII века

Отдых в России
«Волноваться полезно»: 5 видов тревоги «Волноваться полезно»: 5 видов тревоги

Что лежит в основе тревоги и как использовать ее себе во благо?

Psychologies
Аграрии отчитались: страна обеспечена ключевыми продуктами Аграрии отчитались: страна обеспечена ключевыми продуктами

Как изменились показатели в АПК за несколько лет и в чем секрет успеха

ФедералПресс
Почему все без ума от Тейлор Свифт: разбираемся в феномене Почему все без ума от Тейлор Свифт: разбираемся в феномене

Что делает Свифт особенной артисткой, ставшей ролевой моделью для миллионов?

Psychologies
Что общего между сериалом «Черное зеркало» и нравственным императивом Иммануила Канта Что общего между сериалом «Черное зеркало» и нравственным императивом Иммануила Канта

Каким был Иммануил Кант и почему его идеи актуальны сегодня

СНОБ
Паразит рептилий два года прожил в глазу поевшей крокодилятины конголезки Паразит рептилий два года прожил в глазу поевшей крокодилятины конголезки

Врачи извлекли из глаза молодой женщины личинку пятиустки Armillifer grandis

N+1
В Москве поймали «кислотного маньяка» из Монино: как защитить себя от таких людей — инструкция В Москве поймали «кислотного маньяка» из Монино: как защитить себя от таких людей — инструкция

Есть ли способ помочь себе в случае агрессии маньяка?

Psychologies
Дюжина лучших автомобилей для высоких людей — в цифрах и фактах Дюжина лучших автомобилей для высоких людей — в цифрах и фактах

Самые просторные новые модели автомобилей

Maxim
Открыть в приложении