Разработка автономного радиомаяка
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
огасить излишек напряжения на лампе Л. Благодаря этому на лампе непрерывно будет поддерживаться напряжение, равное номинальному.
При напряжении источника питания меньше 2,7 В СН прекращает свое действие как стабилизатор и напряжение на лампе будет равно напряжению на выходе преобразователя за минусом 0,2 В (0,2 - минимальное падение напряжения на РЭ, который включен последовательно с Л).
Действие других блоков осуществляется следующим образом. При освещенности, превышающей пороговую (от 40 до 120 лк), фотодатчик ФД вырабатывает сигнал, необходимый для сработки переключателя ПК. Переключатель через усилитель рассогласования УР воздействует на регулирующий элемент РЭ. Это воздействие приводит к увеличению сопротивления РЭ до величины, при которой ток через него и лампу Л практически прекращается и лампа гаснет. Другими словами, с ростом освещенности ФД посредством ПК гасит лампу. При освещенности меньшей пороговой действие фотодатчика прекращается и лампа загорается вновь.
Времязадающий генератор ВЗГ также вырабатывает сигналы, вызывающие периодическую сработку ПК, который, воздействуя на УР и РЭ, гасит или зажигает лампу Л в нужной последовательности, т. е. создает требуемый режим горения огня (проблесковый, затмевающийся и т. д.). Каждому режиму горения соответствует свой ВЗГ. Шунтирование ВЗГ путем установки предусмотренной в схеме перемычки переводит фотоавтоматы в режим постоянного горения огня.
На водных путях эксплуатируются светящие и несветящие буи. Несветящие буи, число которых незначительно, должны иметь такую площадь сигнальной фигуры, чтобы их можно было обнаружить на заданном расстоянии, и обладать параметрами остойчивости, исключающими их опрокидывание при сильном волнении и при навалах и ударах судов. Ограничений по углам качки и крена к ним не предъявляется.
Основная масса буев - светящие плавучие знаки. Поскольку угол рассеяния света в вертикальной плоскости у светосигнальных приборов мал, а источники света маломощны, крен и качка светящих буев должны быть минимальными.
Создать такую конструкцию буя, которая при приемлемых весовых характеристиках будет иметь малый угол крена на течении и, одновременно, малые углы качки на волне, принципиально затруднительно. Поэтому по своему устройству буи делятся на две группы: одна приспособлена к работе в районах, где преобладающими факторами являются течение и ветровая нагрузка, другая - к работе в районах, где главным фактором является волнение водной поверхности. Буи первой группы называются речными, буи второй группы - озерными и озерно-речными [2].
Рассмотрим требования к конструкции речных буев [2].
Максимальный угол крена плавучего знака (в град.) под действием течения или ветровой нагрузки
где к - коэффициент обтекания, зависящий от формы (для сплошных цилиндров и конусов подводной части принимается равным 0,46, для подводной части - 1,0 - 1,2);
p - сила давления воды, или ветровая нагрузка, Н;
l - расстояние от точки крепления якорной цепи до центра давления воды или центра парусности, м;
P - водоизмещение буя с навигационным оборудованием и якорной цепью, Н;0 - начальная метацентрическая высота, м.
Выражение 2.1 показывает, что уменьшить угол крена можно за счет увеличения начальной метацентрической высоты, уменьшения площади подводной поверхности буя и парусности надводной сигнальной надстройки, выполнения их в виде хорошо обтекаемых фигур (например, цилиндра или конуса).
Крена на течении теоретически вообще можно было бы избежать, если бы удалось закрепить якорную цепь точно в точке приложения равнодействующей силы давления воды. Во всяком случае, при разработке конструкции речного буя следует предусматривать возможность крепления якорной цепи вблизи этой точки. В нашем случае отклонение буя должно быть таким, чтобы маятник мог воздействовать на пьезоэлектрический преобразователь, исходя из этого, произведём приближённый расчёт среднего угла крена буя согласно выражению (2.1).
Исходные данные (выбраны средние значения параметров по [2] для металлических буев 2-,4-,5-,6-го типоразмеров):
-коэффициент обтекания, k: 0,46;
-сила давления воды, или ветровая нагрузка, p: 1,611тАв104 Н;
-среднее расстояние от точки крепления якорной цепи до центра давления воды или центра парусности, l: 0,05 м;
-водоизмещение буя, P: 6,807тАв103 Н;
-средняя начальная метацентрическая высота, h0., 0,242 м.
Таким образом, согласно выражению (2.1) угол равен:
Отсюда можно сделать вывод, что отклонения маятника должно быть меньше расчётного угла крена. При воздействии маятника на пьезоэлемент необходимо учитывать предел прочности на сжатие, который по [33] составляет 1,5?107 - 3,5?107 Па.
Рассмотрим требования, которым должны, отвечать конструкции озерного и озерно-речного буев [2].
Эффективность использования различных конструкций озерных и озерно-речных буев на водохранилищах можно оценить достаточно точно путем рассмотрения вынужденных угловых колебаний этих буев на регулярном установившемся волнении. Амплитуда вынужденных угловых колебаний буя (амплитуда качки) на регулярном установившемся волнении определяется из условия, что его поплавковая часть имеет симметричную обтекаемую форму и малые поперечные размеры па сравнению с длиной волны, а якорная цепь при относительно малой массе допускает свободное перемещение буя на волне. Эта амплитуда равна (в град.)
где ?? - редукционный коэффициен