Способ восстановления работоспособности магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А и устройство для его осуществления
METHOD FOR RESTORING THE WORKING CAPACITY OF THE MAGNETIC NEEDLE OF THE PAB 2A COMPASS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области артиллерийского вооружения, а именно к способам восстановления работоспособности магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А. Изобретение может быть использовано для решения задач поддержания в постоянном рабочем состоянии буссоли ПАБ 2А, которая используется для подготовки данных для стрельбы, целеуказания и выполнения топогеодезической привязки элементов боевого порядка.
Известен способ намагничивания ферромагнитных параллелепипедов (RU 2502146 С1 2013.12.20, МПК H01F13/00).
Данный способ и устройство нельзя использовать для намагничивания магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А в полевых условиях.
Заявленное изобретение решает данную проблему. Перед каждым боевым применением проводятся проверки буссоли, в частности проверки чувствительности магнитной стрелки буссоли. Если происходят продолжительные колебания стрелки буссоли (более 12) - это свидетельствуют о том, что стрелка слабо намагничена (буссоль находится в не рабочем состоянии). В этих случаях буссоль отправляется в мастерскую для восстановления работоспособности с. 67 [1], с. 72 [2], с. 58 [3]. На время восстановления работоспособности буссоли - артиллерийское подразделение становится не боеспособным. Для восстановления работоспособности магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А используется специально изготовленное устройство (фиг. 1).
Устройство состоит из двух прямоугольных пластиковых боксов (фиг.1), размерами 125×90×55 и 140×130×85. Первый бокс включает в себя: пластиковые корпус и крышку; автоматический выключатель (двухполюсный 3 ампера); предохранитель на 3 положения (I, О, II), О - все контакты разомкнуты, I - режим «Заряд», II - режим «Разряд»; предохранитель на 3 ампера (предназначен для защиты катушки, если сгорит диодный мост); два конденсатора; лампу накаливания; неоновую лампочку; диодный мост. Второй бокс включает: помпу, переключатель для смены полярности на помпе (резистор с сопротивлением 230 Ом). Принципиальная электрическая схема устройства см. фиг. 2.
На фиг. 1 показан общий вид устройства: 1 - первый бокс, для заряда конденсаторов; 2 - второй бокс, для намагничивания магнитной стрелки буссоли.
На фиг. 2 - показана принципиальная электрическая схема устройства.
На фиг. 3 - показан порядок намагничивания магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А.
На фиг. 4 - показан порядок заряда конденсаторов.
Для того чтобы восстановить работоспособность магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А необходимо подготовить устройство к работе: зарядить конденсаторы, создать магнитное поле на катушке L. Для этого необходимо:
I - режим «Заряд»: Конденсатор заряжается через диодный мост, т.е. переменное напряжение 220 В выпрямляется на диодном мосту и накапливается на катушках (появляется «+» и «-»), напряжение после конденсаторов 310 В постоянное.
Если не разрядить конденсаторы, то они сами разрядятся (но за продолжительное время), поэтому всегда после зарядки нужно их разрядить, за счет обмена ЭЭ с катушкой индуктивности.
II - режим «Разряд»: В этом режиме только разряд конденсаторов на катушку L, цепь заряда разомкнута.
Накопленная энергия в C1, С2 превратится на катушке L.
Полярность на катушке меняется для изменения направления магнитного потока (зависит от направления витков катушки по правилу правоходового винта).
VD - диодный мост GBU8M состоит из 4 диодов объединенных в одном корпусе. Предназначен для преобразования переменного напряжения в постоянное.
C1, С2 - конденсатор электромеханический 200 мкФ 400 В. В этой схеме два параллельных конденсатора, по правилу преобразования общая емкость будет 400 мкФ 400 В.
Л1 - лампа накаливания 220 В 60 Вт стоит для защиты схемы, и как индикатор, показывающий начало заряда конденсаторов.
Л2 - неоновая лампочка для индикации 220 В в схеме.
Порядок работы с устройством:
1. Подключаем устройство к сети переменного тока.
2. Затем с помощью двухполюсных выключателей переводим прибор в рабочее состояние.
3. Далее с помощью трехпозиционного переключателя осуществляем заряд конденсаторов переводим переключатель в положение «I» («Заряд»).
4. Затем ждем 10-15 секунд для заряда конденсаторов и переводим переключатель в положение «О».
5. Далее с помощью трехпозиционного переключателя на втором боксе выбираем направление магнитного поля (положение «I» («Ю-С») и положение «II» («С-Ю»)).
6. Затем на первом боксе переводим переключатель в положение «II»(«Разряд») (фиг.4) и намагничиваем ферромагнитный материал (магнитную стрелку буссоли ПАБ 2А) с соответствующим направлением магнитного поля - положение «II» («С-Ю») (фиг. 3).
Ферромагнитные материалы используются в электромагнитных устройствах благодаря своим свойствам. В катушке сердечники с ферромагнитным материалом нужны для усиления основного магнитного поля, поэтому при расчете магнитных цепей необходимо учитывать свойства материала магнитопровода. Свойства ферромагнитных материалов характеризуют зависимость магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н.
Способность катушки с током возбуждать магнитное поле характеризуется ее магнитодвижущей силой (МДС) F определяемой соотношением
F=I*W;
где:
I - ток в катушке (А);
W - число витков провода в катушке.
Направление МДС катушки с током определяется правилом правоходового винта: если направление тока в катушке совпадает с направлением вращения винта, то направление поступательного движения винта совпадает с направлением МДС.
Свойство материалов магнитопровода, в котором в основном сосредоточено магнитное поле, характеризуется магнитной проницаемостью.
Если катушка с током возбуждает магнитное поле в вакууме, где из-за отсутствия материала магнитопровода оно не испытывает на себе его влияние и определяется только величиной тока в проводах катушки, то интенсивность такого магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н. Таким образом, напряженность как характеристика магнитного поля определяется только величиной тока в катушке, возбуждающей это поле, Единица измерения напряженности магнитного поля - ампер на метр [А/м].
Если катушка с током возбуждает магнитное поле в магнитопроводе, то под воздействием этого поля материал магнитопровода намагничивается, создавая свое добавочное магнитное поле. Поэтому результирующее магнитное поле в магнитопроводе складывается из двух полей: поля, возбужденного катушкой с током, и поля, возникшего в результате намагничивания материала магнитопровода. Интенсивность такого магнитного поля характеризуется магнитной индукцией В. Таким образом, магнитная индукция как характеристика магнитного поля определяется не только величиной тока в катушке, возбуждающей поле, но и свойствами материала магнитопровода, в котором возбуждается поле.
Работа заявленного устройства осуществляется следующим образом. Предмет, выполненный из ферромагнитного материала, помещается внутрь катушки индуктивности. Затем с помощью переключателя происходит подключение нагрузки к источнику ЭДС. Ток, протекающий по виткам катушки индуктивности, приведет к возникновению магнитного потока, направление которого определяется правилом буравчика. Ферромагнитный материал, помещенный внутрь магнитной катушки намагнитится.
Устройство позволяет восстанавливать магнитную стрелку буссоли как в стационарных, так и полевых условиях.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в сокращении времени на восстановление работоспособности магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А непосредственно в артиллерийских подразделениях, без обращения в ремонтные мастерские как в стационарных, так и в полевых условиях, поддержании в постоянном рабочем состоянии магнитной стрелки буссоли ПАБ 2А.
Литература
1. ПЕРИСКОПИЧЕСКАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ БУССОЛЬ ПАБ-2А. Руководство службы. Военное изд., МО Союза ССР. 1956, с. 73.
2. ПЕРИСКОПИЧЕСКАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ БУССОЛЬ ПАБ-2А (ПАБ-2А). Руководство службы. Изд. №3/98868р-Т81.
3. ПЕРИСКОПИЧЕСКАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ БУССОЛЬ ПАБ-2А. Руководство службы. Ордена Трудового Красного Знамени, воен. изд., МО Союза ССР, М., 1970, с. 73.