Основы радиоэлектроники

Системы передачи информации

Выбор и обоснование структурной схемы

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

Рассмотрим требования к конструкции речных буев

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 для металлических буев 2-,4-,5-,6-го типоразмеров):

- коэффициент обтекания, k: 0,46;

- сила давления воды, или ветровая нагрузка, p: 1,611∙104 Н;

- среднее расстояние от точки крепления якорной цепи до центра давления воды или центра парусности, l: 0,05 м;

- водоизмещение буя, P: 6,807∙103 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 составляет 1,5·107 - 3,5·107 Па. Перейти на страницу: 1 2 3 4


Другое по теме:

Организация почтовой связи Связь является одной из важнейших составляющих экономики. Основное ее назначение – наиболее полное и высококачественное удовлетворение потребностей в услугах связи населения, экономики и обороны страны с учетом постоянно растущих потребностей об ...