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

От редакции От редакции

Журнал «Наука и техника» приветствует своих читателей!

Наука и техника
Что происходит с организмом, если долго хранить девственность Что происходит с организмом, если долго хранить девственность

Вредно ли для организма долго жить с девственностью или нет?

Psychologies
Марксизм и искусственный интеллект Марксизм и искусственный интеллект

Почему ИИ не только научно-технический, но социально-экономический феномен

Монокль
Минимум внимания и максимум любви: 10 самых неприхотливых домашних животных Минимум внимания и максимум любви: 10 самых неприхотливых домашних животных

Собрали топ-10 самых простых в уходе зверьков

ТехИнсайдер
Охота Дантеса Охота Дантеса

Жорж Дантес — лихой офицер, планировавший себе блестящее будущее в России

Дилетант
Секс, Кафка и атомная бомба. О чем может рассказать аниме Секс, Кафка и атомная бомба. О чем может рассказать аниме

Четыре фильма, которые изменят ваши представления об аниме

СНОБ
Каким получилось «Падение империи» Алекса Гарленда — печальный и тихий блокбастер Каким получилось «Падение империи» Алекса Гарленда — печальный и тихий блокбастер

«Падение империи» — невероятные американские горки о Гражданской войне в США

Правила жизни
Мигранты развиваются вместе с российской экономикой Мигранты развиваются вместе с российской экономикой

Растет численность квалифицированного персонала из стран ближнего зарубежья

Монокль
45 в «кубе» 45 в «кубе»

За что мы любим «Гелендваген»

Автопилот
Лошадиная сила Лошадиная сила

Когда автомобиль превратился в средство передвижения, лошади стали роскошью

RR Люкс.Личности.Бизнес.
«Нам в пять утра срочно нужен кокошник, у кого есть?»: как сейчас работают художники по костюмам в кино «Нам в пять утра срочно нужен кокошник, у кого есть?»: как сейчас работают художники по костюмам в кино

Как устроена профессия художника по костюмам, чем она хороша и плоха?

Правила жизни
Личные границы Личные границы

Какими должны быть личные границы, чтобы тебе было комфортно

Лиза
Интервью с руководителем и управляющим партнером Ассоциации REPA Юлией Солодовниковой о рынке недвижимости Интервью с руководителем и управляющим партнером Ассоциации REPA Юлией Солодовниковой о рынке недвижимости

Юлия Солодовникова: из чего складывается репутация строительных компаний

СНОБ
7 бытовых вещей, которые заставят вас вспомнить детство 7 бытовых вещей, которые заставят вас вспомнить детство

Что именно провоцирует приливы воспоминаний о детстве?

Psychologies
Семейные каникулы Семейные каникулы

В Самарской области близким не нужно искать компромиссы

Отдых в России
Тарковские: Осколки зеркала Тарковские: Осколки зеркала

Чтение мемуарной прозы – это особенный вид удовольствия.

Правила жизни
Говорят, мы бяки-буки: самые нестандартные бандиты в кино Говорят, мы бяки-буки: самые нестандартные бандиты в кино

Нестандартные экранные преступники, разрушающие привычный шаблон

Правила жизни
Как фильтровать и адаптировать под себя чужие советы о здоровье и успехе Как фильтровать и адаптировать под себя чужие советы о здоровье и успехе

Как среди огромного потока «экспертных» советов найти полезные именно для себя?

РБК
5 армянских блюд с лавашем, о которых вы могли не знать 5 армянских блюд с лавашем, о которых вы могли не знать

5 традиционных армянских блюдах, в состав которых входит лаваш

СНОБ
5 «языков конфликта» в паре: почему так важно их знать 5 «языков конфликта» в паре: почему так важно их знать

Пять основных стилей конфликтного поведения

Psychologies
ТОП-7 удивительных фактов о космосе, о которых вы не знали ТОП-7 удивительных фактов о космосе, о которых вы не знали

Какое отношение лимоны и малина имеют к космосу? Не знаете? Сейчас мы вас удивим

ТехИнсайдер
Импортозамещение труда Импортозамещение труда

Привлечение трудовых ресурсов должно регулироваться исходя из приоритета

Монокль
Чтобы кости были крепкими: 10 продуктов, богатых кальцием, которые нужно добавить в рацион Чтобы кости были крепкими: 10 продуктов, богатых кальцием, которые нужно добавить в рацион

Как питание может повлиять на здоровье костей?

ТехИнсайдер
Эксперты указали на рост числа поддельных мобильных приложений банков Эксперты указали на рост числа поддельных мобильных приложений банков

Число поддельных приложений банков выросло в 1,6 раз только на Android

Forbes
Зачем люди делают татуировки? Узнайте интересные факты из психологии Зачем люди делают татуировки? Узнайте интересные факты из психологии

Для некоторых людей татуировки — это способ преодоления травмы

ТехИнсайдер
Соль европейской земли Соль европейской земли

Сегодня соль дешева, как пыль, но когда-то ценилась на вес золота

Знание – сила
Семейные легенды Семейные легенды

Иван Волынский-Жуковский разбирает генезис своей семейной легенды

Правила жизни
Малые, но не забытые: как поддерживают коренные народы, ведущие традиционный образ жизни Малые, но не забытые: как поддерживают коренные народы, ведущие традиционный образ жизни

С какими проблемами встречаются коренные народы России?

ФедералПресс
Оземпик: чем опасен препарат, который якобы помогает похудеть Оземпик: чем опасен препарат, который якобы помогает похудеть

Так ли безопасен Оземпик и можно ли худеть с его помощью?

Psychologies
Неземное хобби: чем увлекались на отдыхе Гагарин, Армстронг и еще 7 известных космонавтов Неземное хобби: чем увлекались на отдыхе Гагарин, Армстронг и еще 7 известных космонавтов

Какие увлечения были у известных космонавтов?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении