Назначение, устройство и принцип действия блоков X, Y, Н

а)Устройство и принцип действия блоков X и Y.

Устройство и принцип действия блоков X, Y одинаковые.

Блок X (Y) предназначен для:

- отработки и сглаживания текущих координат X (Y);

- выработки напряжений V_x (V_Y) пропорциональных скоростям изменения координат.

Устройство блоков X и Y рассмотрим на примере блока Х. Он конструктивно выполнен в виде отдельного блока, на лицевую панель 4 (рис.2) которого выведены следующие элементы:

- шкалы (9) грубого и точного отсчета Х;

- два гнезда (3) используемые при настройке следящей системы Х;

- два гнезда (10), используемые при настройке узла упрежденных координат;

- ось (6) потенциометра РЕГ. ФАЗЫ ССХ для регулировки фазы при настройки следящей системы Х;

- ось (7) потенциометра РЕГ. ФАЗЫ КООРД.Х для регулировки фазы при настройке узла упрежденных координат;

- ось РЕГУЛИРОВКА МАСШТАБА ССХ для регулировки масштаба при настройке следящей системы, закрыта крышкой (12);

- ось РЕГУЛИРОВКА МАСШТАБА КООД.Х для регулировки масштаба при выработке упрежденных координат, закрыта крышкой (11);

- фонарь (8) освещения шкал;

- крышка (5), закрывающая двигатель М5;

- ручка (13) для вынимания блока из каркаса СРП;

- четыре невыпадающих винта (14) для крепления блока к каркасу СРП;

- шесть винтов (16) для крепления лицевой панели к передней плате блока.

Принцип действия

Основной частью блока Х является электромеханическая следящая система, осуществляющая отработку и сглаживание координаты Х и выработку составляющей скорости цели.

Уравнение отработки Х_с можно представить в виде:

X_c=X­V_x·τ,

где Х – входная величина;

Х_с – величина, отрабатываемая СС;

V_x – скорость изменения величины Х;

τ – постоянная времени СС Х.

Координаты Х (рис.3) поступает в блок в виде напряжения, снимаемого с косинусной обмотки ВТ-β (М2-7), расположенного в блоке Т-2М2 (для следящей системы Y - с синусной обмотки ВТ-β).

Отрабатывающее напряжение снимается с ЛВТ М3, ротор которого соединяется через редуктор с исполнительным двигателем М5.

Разность задающего и отрабатывающего напряжения, т.е. сигнал рассогласования, является тем входным сигналом, который используется для управления СС. Сигнал рассогласования подается на вход усилителя.

При повороте ротора задающего ВТ-β на какой-то угол, относительно согласованного положения обоих ВТ, на входе усилителя появится сигнал рассогласования. Усилитель усилит этот сигнал и подаст на управляющую обмотку исполнительного двигателя напряжения такой фазы, при которой двигатель будет вращаться в сторону уменьшения рассогласования между роторами ВТ.

Для обеспечения устойчивости СС и повышения ее сглаживающих свойств введены стабилизирующие элементы - тахогенератор М6 (АТ-231) и трансформатор Т_р8.

Тахогенератор М6, закрепленный на одном валу с исполнительным двигателем М5, вырабатывает напряжение пропорциональное скорости вращения двигателя. Часть этого напряжения (сигнал обратной связи) через трансформатор Т_р8 подается во входную цель усилителя СС в противофазе с сигналом рассогласования. Величина обратной связи, обеспечивающая постоянную времени следящей системы 0,5 сек. подбирается изменением коэффициента трансформации Т_р8.

Со стороны отрабатывающего ЛВТ М3 включен масштабный ВТ М2 для согласования масштаба отрабатывающего напряжения с задающим. В статорную обмотку масштабного ВТ М2 включен фазирующий потенциометр R4, сопротивлением которого компенсируется сдвиг фаз между задающим и отрабатывающим напряжением.

Составляющая скорости цепи V_х вырабатывается при изменении координат Х асинхронным тахогенератором АТ-231.

Напряжение, снимаемое с генераторной отметки АТ-231 пропорционально скорости вращения двигателя, а следовательно и скорости изменения координаты Х.

б)Устройство и принцип действия блока H.

Блок Н предназначен для:

- отработки и сглаживания текущей координаты Н;

- выработки напряжения пропорционального скорости изменения высоты Н.

Устройство блока Н аналогично устройству блока Х.

Задающее напряжение для СС блока Н (рис.4) снимается с синусной обмотки ВТ М29-8 расположенного в блоке Т-2М2.

Принцип действия блока Н полностью аналогичен принципу действия блока Х.

1.4. Назначение, устройство и принцип действия блока V_x ,V_y,V_H.

Устройство и принцип действия блоков V_x,V_y,V_H одинаковые.

Устройство блоков V_x,V_y,V_H рассмотрим на примере блока V_x.

Блок V_x(V_Y,V_H) предназначен для:

- отработки и сглаживания соответствующей составляющей скорости изменения координаты;

- для выработки величины составляющей упреждения

V_xc·(T_y+τ), (V_yc (T_y+τ), V_HC(T_y+τ))

Блок V_x конструктивно выполнен в виде отдельного блока, а лицевую панель 1 (рис.5), которого выведены следующие элементы:

_- шкала (7) грубого и точного отсчета V_x;

- гнездо (14), используется при настройке ССV_x;

- ось (12) потенциометра РЕГУЛИРОВКА ФАЗЫ ССV_x для регулировки фазы при настройке СС блока;

- ось (11) потенциометра РЕГУЛИРОВКА ФАЗЫ V_xТ_у для регулировки фазы при настройке узла упрежденных координат;

- ось РЕГУЛИРОВКА МАСШТАБА СС V_x для регулировки масштаба при настройке следящей системы закрыта крышкой (3);

- ось РЕГУЛИРОВКА МАСШТАБА V_xТ_у для регулировки масштаба при настройке узла упрежденных координат, закрыта крышкой (4);

- фонарь (8) освещения шкал;

- ручка (13) для вынимания блока из каркаса СРП;
ручка (6) с зубчатой муфтой для установки величины скорости V_x;

- металлическое откидное зеркало (9) для удобства наблюдения за шкалами механизма. Зеркало может устанавливаться в удобном для наблюдателя положении и стопориться винтом (10);

- стойка (22) для установки предохранительной крышки;

- винты (16) для крепления лицевой панели к передней плате блока;

- оси (11,12) регулировочных элементов имеют цанговые зажимы для фиксации.

Принцип действия

Принцип действия блоков V_x,V_y,V_H рассмотрена на примере блока V_x.

Отработка и сглаживание составляющей скорости V_x осуществляется электромеханической следящей системой блока V_x (Рис.6).

Уравнение отработки составляющей скорости V_x можно представить в виде:

V_xc=V_x-V´_xcΘ,

где V_x –величина входная;

V_xc –величина, отрабатываемая СС;

V´_xc–скорость изменения величины V_xc;

Θ – постоянная времени

Составляющая скорости V_x поступает в блок V_x в виде напряжения, снимаемого с генераторной обмотки асинхронного тахогенератора М6 блока Х.

Отрабатывающим устройством СС блока V_x является синусно-косинусный ВТ М32, связанный через редуктор с валом исполнительного двигателя М33.

Разность задающего и отрабатывающего напряжений, т.е. сигнал рассогласования, подается на вход эмиттерного повторителя (через контур Т_р4, R99, который компенсирует нулевой остаточный сигнал тахогенератора АТ-231 (М6), вырабатывающего составляющую скорости V_x. Контур Т_р4, R99 на данном рисуке не показан).

Для обеспечения устойчивости следящей системы и повышения ее сглаживающих свойств в СС блока вводятся стабилизирующие элементы; таходинамо постоянного тока ТД-102-М30, резисторы и конденсаторы контура обратной связи.

Сигнал обратной связи, обеспечивающий постоянную времени следящей системы 1,5 сек., вырабатывается таходинамо и через цепочку RС обратной связи подается на вход модулятора У21. С выхода модулятора сигнал обратной связи переменного тока поступает на сложение с сигналом рассогласования на входе эмиттерного повторителя. Величина обратной связи, обеспечивающая постоянную времени 1,5 сек., подбирается резисторами контура обратной связи.

Напряжение с выхода эмиттерного повторителя поступает на вход усилителя, с выхода усилителя напряжение подается на обмотку управления исполнительного двигателя.

Двигатель приходит во вращение. Вращаясь, он поворачивает отрабатывающий ВТ М32 до момента, пока сигнал на входе усилителя не станет равным нулю.

Таким образом СС блока V_x отработала и сгладила составляющую скорости V_x.

Одновременно на ВТ М31 получим величину упреждения V_xc(T_y+τ), как произведение сглаженного значения составляющей скорости на упредительное время.

На выходе отрабатывающего ВТ М32 включен масштабный ВТ М35 для согласования масштаба отрабатывающего напряжения с задающим.

К выходной обмотке масштабного ВТ М35 подключен фазирующий контур RC для компенсации сдвига фаз между задающим и отрабатывающим напряжениями.

Так как в качестве отрабатывающего элемента в СС V_x используется синусно-косинусный ВТ, напряжение которого пропорционально синусу угла поворота ротора, деления грубой шкалы V_x нанесены неравномерно, по закону синуса.

Точная шкала линейная.

1.6. Назначение устройство и принцип действия блоков φ, τ_y , β_y и К₁, блока проверок.

а) БЛОК φ

Блок φ предназначен для выработки угла возвышения и определения d₀ и Ζ₀.

Блок φ конструктивно выполнен в виде отдельного блока на лицевую панель (3) (рис. 7) которого выведены следующие элементы:

- шкалы (8) грубого и точного отсчетов φ;

- гнездо (4), используемое при настройке ССφ;

- ручка (10) для вынимания блока из каркаса СРП;

- шкала (6) корректуры;

- два фонаря 7,9, освещения шкал;

- четыре невыпадающих винта (5) для крепления блока к каркасу СРП;

- шесть винтов (11) для крепления лицевой панели к передней плате блока;

Принцип действия

Выработка φ производится СС блока φ. На вход усилителя блока φ подается сигнал Δ3 (рис.8).

Напряжение Δ3 получается на ВТ М52 и масштабном трансформаторе М67 при подаче напряжений пропорциональных δH, Δ1 и ΔH´cosφ на их статорные обмотки. Масштабный трансформатор М67 служит для масштабирования значений углов прицеливания α.

Ротор ВТ М52 соединен через редуктор с валом исполнительного двигателя М53.

При изменении текущих координат цели величины Δ1, δH и ΔH´cosφ изменяются и двигатель отрабатывает такое значение φ при котором напряжение Δ3 стремится к нулю, чтобы удовлетворилось равенство (13).

Для демпфирования СС на усилитель подается сигнал обратной связи вырабатываемый тахогенератором ТГП-1 М54 и RС-контуром.

Сигнал обратной связи пропорционален скорости и ускорению вращения двигателя.

Таким образом, СС блока выработала φ. С роторных обмоток ВТ М48 при повороте ротора на угол φ снимаются напряжения, пропорциональные d₀, Ζ_0.

ВТ М65 совместно с масштабными трансформаторами М66 и М67 вырабатывают поправки ΔH´sinφ и ΔH´cosφ, учитывающие зависимость Т_у и α от угла места.

б) БЛОК Т_у

Блок Т_у предназначен для:

_- выработки упредительного времени Т_у;

- получения сигнала ЕСТЬ ДАННЫЕ, позволяющего открыть огонь в диагнозе изменения Т_у от 0,2 сек до 5,5 сек;

- выработки баллистической зависимости ΔH´=ƒ(T_y);

- выработки величины Т_у +τ и зависимостей (10) и (11).

На лицевую панель (3) (рис.9) блока выведены следующие элементы:

- шкалы (7) грубого и точного отсчета Т_у;

- два гнезда (11), используемые при настройке следящей системы;

- ручка (9) для вынимания блока из каркаса СРП;

- фонарь (8) освещения шкалы;

- сигнальная лампа (5) ЕСТЬ ДАННЫЕ;

- переключатель (6) УПР;

- переключатель (12) a;

- шесть винтов (10) для крепления лицевой панели к передней плате блока;

- четыре невыпадающих винта (4) для крепления блока к каркасу СРП;

Принцип действия

Напряжение пропорциональное Δ4, поступает в блок Т_у (рис. 10) с роторных обмоток ВТ М-52 и масштабного трансформатора М66, расположенных в блоке φ.

Отрабатывающим элементом в СС является ВТ М26, ротор которого соединяется с исполнительным двигателем через редуктор, кулачок и щуп.

При подаче Δ4 на вход усилителя двигатель начинает вращаться, вращается кулачок, а следовательно и ротор ВТ М26.

С роторной обмотки ВТ М26 снимается напряжение пропорциональное фиктивной дальности D_фо, которое используется для выработки координат фиктивной (упрежденной) точки X_ф ,Y_ф , H_ф.

Двигатель, вращаясь, поворачивает ротор ВТ М26 до тех пор, пока сигналы δH, Δ1 и ΔH´sinφ, а следовательно и Δ4 не обратятся в нуль.

Для демпфирования СС на вход усилителя по цепи обратной связи поступает напряжение, вырабатываемое тахогенератором ТГП-1. С помощью RС- контура обратной связи - получают напряжение пропорциональное ускорению вращения вала.

Для уменьшения скорости вращения двигателя напряжение на обмотке возбуждения уменьшается путем отключения конденсатора С16, контактами реле Р38, которое срабатывает одновременно с реле схемы электрического стопорения.

Зависимость ΔΗ΄=ƒ(T_y) может быть апроксимирована зависимостью I­cosj, где- j угол поворота ССТ_у. Для воспроизведения этой зависимости используются два ВТ М20 и М21.

Выходное напряжение ВТ М20 и М21 пропорционально величине превышения ΔΗ’. Напряжение, снимаемое с роторной обмотки М21 изменяется по закону косинуса.

Напряжение, снимаемое с роторной обмотки ВТ М20, постоянно по амплитуде и равно максимальному напряжению, снимаемому с синусной обмотки М21. При вычитании этих двух напряжений получаем выходное напряжение. Это напряжение, пропорциональное ΔΗ΄=ƒ(T_y) поступает на статорную обмотку ВТ М65 в блоке φ, с роторных обмоток которого снимаются напряжения, пропорциональное ΔΗ΄sinφ и ΔΗ΄cosφ. Масштабные трансформаторы М66 и М67служат для согласования этих напряжений с напряжением Dф и Dу.

Реле Р4,Р7,Р8 микровыключатели В7, В9 осуществляют коммутацию цепи стрельбы и дают сигнал ЕСТЬ ДАННЫЕ.

Выработка упредительного времени, с учетом динамического отставания СС X,Y,H, (τ+T_y) производится линейным ВТ М24, ротор которого соединен с валом используемого двигателя М22 через редуктор. На ЛВТ М24 подается напряжение питание 40В 400Гц. Напряжение снимаемое с роторной обмотки ЛВТ М24, пропорционально углу поворота Т_у. Для того, чтобы компенсировать динамическое отставание сглаживающих СС X,Y,H необходимо линейную зависимость напряжения, снимаемого с роторной обмотки ЛВТ М24 сместить по отношению к нулю шкалы блока на τ=0,5 сек. Это осуществлено разворотом статора ВТ М24 на угол, соответствующий 0,5 сек.

Таким образом, при установке по шкалам любого значения Т_у с выхода ЛВТ М24 снимается напряжение пропорциональное Т_у+τ.

в) БЛОК β_y и K₁

БЛОК β_y и K₁ предназначен для:

- выработки упрежденного азимута β_y;

- отработки угла курса К₁, поступающего из ГАГа;

- выдачи значения отработанного курса в блок Т-2;

- выработки курсового угла q_y;

- определения Х₀, Y₀.

Блок β_y и K₁ конструктивно выполнен в виде отдельного блока состоящего из двух самостоятельных СС β_y и K_1, кинематически связанных между собой механическим дифференциалом.

На лицевую панель 2 (рис.11) блока выведены следующие элементы:

- шкалы 22 грубого и точного отсчетов β_y;

- шкалы 13 грубого и точного отсчетов K_1;

- два гнезда 18, используемые при настройке СС β_y;

- два гнезда 14, используемые при настройке СС K₁;

- ручки 6 для вынимания блока из каркаса СРП;

- рукоятка 16, установки корректуры;

- фонари 5,10,15 освещения шкал;

- шесть винтов 20 для крепления лицевой панели к передней плате блока;

- восемь невыпадающих винтов 19 для крепления блока к корпусу СРП;

- сигнальная лампа 1 ПРИБОР ГОТОВ;

- переключатель 12 ДВИГ. КI;

- шкала 8 ЦУ;

- маховичок 11 с откидной ручкой для установки ЦУ;

- рукоятка 9 стопорного устройства шкалы ЦУ;

- ось РЕГ. МАСШТАБА СС КI, закрыта крышкой;

- ось 7 СС КI регулировочного потенциометра контура обратной связи.

Принцип действия следящей системы β_y

Выработка упрежденного азимута β_y производится СС β_y (рис.12) блока β_y и KI_. При этом на вход усилителя СС β_y подается сигнал:

Δ2=δУcosβ_y – δXsinβ_y

Напряжение Δ2 получается на ВТ М63 при подаче на его статорные обмотки напряжений, пропорциональных δX и δY.

Ротор ВТ М63 соединен через редуктор с валом исполнительного двигателя М 60. Напряжение, пропорциональное Δ2 с роторной обмотки ВТ М63 поступает на вход усилителя.

При изменении текущих координат цели величины δX и δY изменяются и двигатель М60 отрабатывает такое значения β_y, при котором напряжения, пропорциональные δX и δY, а следовательно и Δ2 стремятся к нулю.

Для демпфирования СС на вход обратной связи усилителя подается сигнал обратной связи, вырабатываемый таходинамо ТД-102 М61 контура обратной связи и RС - контуром. Сигнал обратной связи пропорционален скорости и ускорению вращения двигателя.

Таким образом, следящая система β_y блока вырабатывает упрежденный азимут β_y.

Принцип действия следящей системы К I.

Отработка курса, определенного гироазимутгоризонтом, осуществляется СС КI блока β_y и KI (рис.13).

Задающий ВТ, установленный в ГАГе, и отрабатывающий ВТ М57 блока β_y и KI соединены трехпроводной связью по трансформаторной схеме включения. На вход усилителя СС KI блока поступает напряжение с обмотки С2-С1 ВТ М57. Ротор ВТ М57 через редуктор соединен с валом исполнительного двигателя М56.

При появлении сигнала рассогласования на входе усилителя, двигатель приходит во вращение. Вращаясь, двигатель поворачивает ротор ВТ М57 до тех пор, пока сигнал снимаемый с его статорной обмотки не станет равным нулю.

Таким образом СС КI блока β_y и KI отработала определенное гироазимутгоризонтом значение курса.

Для демпфирования СС КI на вход усилителя через модулятор подается сигнал, вырабатываемый таходинамо ТД-102, контура обратной связи. С помощью контура обратной связи получаем напряжение, пропорциональное скорости вращения вала. Величина сигала обратной связи регулируется потенциометром СС KI ОС, выведенным на лицевую панель блока β_y и KI.

С ВТ М58, ротор которого соеденен с исполнительным двигателем, отработанное значение курса К (Х_ст.,Y_ст) подается в ВПК.

Связь СС β_y и KI осуществляется на дифференциале.

Ротор ВТ М64 связан с выходной осью дифференциала и поворачивается на угол q_y= β_y - KI. При подаче на его статорную обмотку напряжения, пропорционального d₀, с роторных обмоток снимаются напряжения пропорциональные X₀ и Y₀.

г)БЛОК ПРОВЕРОК (БП)

Блок проверок (БП) предназначен для:

- получения питающих напряжений ~6,3В 400 Гц; ~40В 400 Гц; +110В;

- введение поправки на изменение начальной скорости снаряда Δ V₀ %.

Кроме того, БП обеспечивает переход с 3-секундного сглаживания на 5-секундное.

БП является вспомогательным блоком, в каркасе 14 (рис. 14) которого смонтированы:

- редуктор 2 механизма Δ V₀;

- реле времени 18;

- блок 1 трансформатора с реле;

- блок 15 выпрямителя.

На задней стенке каркаса крепится вставка 16 разъема и направляющие штыри 17.

На лицевой панели 3 блока расположены:

- сигнальная лампа 6, сигнализирующая о работе прибора в режиме ЗУ;

- сигнальная лампа 7, сигнализирующая о наличии питания ~115В;

- тумблер 8-ПИТАНИЕ ~115В,=27В предназначенный для включения питания обмотки контактора Р 50, который коммутирует ~115В напряжение питания СРП и ПК;

- тумблер 10-φ, β_y, Т_у -выключения следящих систем φ, β_y и Т_у.

- тумблер 11-ЗУ переключения прибора на режим ЗУ;

- тумблер 9-СКОРОСТЬ стопорения двигателей следящих систем блоков V_x, V_y, V_H, при настройке прибора в статике.

Трансформатор Т_р2 предназначен для получения питающих напряжений 6,3В 400Гц и 40В 400Гц при подаче на его первичную обмотку 115В 400Гц.

Механизм ΔV₀ служит для ввода поправки на изменения начальной скорости снаряда. Он состоит из редуктора и ВТ М28.

Реле времени предназначено для задержки выдачи команды «Есть данные» на 3 сек. после выдачи команды «Автомат» для того чтобы СРП успел отработать входные данные, а ОПК и привода успели навести АЗП в упреждённую точку.

Блок выпрямителя предназначен для получения напряжения постоянного тока 110В для питания тахогенератора ТД-102В