1. ROZKŁAD NATĘŻENIA POLA MAGN. W FUNKCJI SZEROKOŚCI MAGNETYCZNEJ (WZORY)

Wartość absolutna magn. Ziemskiego: T = M/R^3 * [1+3 sin^2 φm]

M - moment magn. Ziemi

R - promień Ziemi

Składowa pozioma: H = M/R^3 * cos φm = T cosθ <-- maleje ze wzrostem φm, przy biegunie magn. Maleje do 0

Składowa pionowa: Z = 2M/R^3 * sin φm = T sin θ <-- rośnie ze wzr. φm

θ - kąt inklinacji

k = M/R^3 = 0,35

2. WZÓR NA SIŁĘ INDUKCJI W ZALEŻNOŚCI OD KĄTA

Stal miękka: F = k * Hm * cos α

k - parametr danej sztaby uzal. Od kształtów i właściwości magnetycznych

Hm - składowa natężenia ind. Pola magn.

α - kąt nachylenia osi sztaby w stos. Do linii sił pola indukcyjnego

α =0 α = α = 90

F = kHm F = kHmcosα F = 0

3. WZÓR NA OGÓLNĄ DEWIACJĘ STATKU NIEPRZECHYLONEGO

δ = A + B * sin KK + C cos KK + D sin 2KK + E cos 2KK

A - wyw. Sztabami stali miękkiej, poziomej, niesymetrycznej b i d. Powst. Na skutek błędów mechanicznych kompasu lub wad jego instalacji. Stała dewiacja, nie zależy od kursu, zwykle mała wartość

B - wyw. Siłą P1 i P2 = cZ; półokrężna. Zmienia się z sinusem KK, max na W i E. Przy zmianie φm zmienia się odwrotnie prop. Do Hm

C - wyw. Siłą Q1 i Q2 = fZ; półokrężna. Zmienia się z kosinusem KK. Max na N i S. Przy zmianie φm zmienia się odwrotnie prop. Do Hm

D - wyw. Sztabami stali miękkiej, poziomymi, symetrycznymi, ciągłymi lub przerywanymi a i e; ćwierćokrężna. Zmienia się z sinusem podwójnego KK. Max na NE, SE, SW, NW. Jej wartość nie zmienia się z φm

E - wyw. Sztabami poziomymi stali miękkiej, niesymetrycznymi b i d; ćwierćokrężna. Zmienia się z kosinusem podwójnego KK. Jeje wart. Nie zmienia się z φm . Max na N, E, S, W

4. OGÓLNA DEWIACJA STATKU NIEPRZECHYLONEGO:

sinδ / M = sin (KK+α) / Hm Hm δ KK

sinδ = M/Hm * sin(KK+ α )

δ = 57,3 M/Hm * sin (KK+α ) α

M

5. WSPÓLCZYNNIK A: Σδ / n = A

6. WSPÓŁCZYNNIK B: δE = A + B - E

δW = A - B - E

B = δE - δW / 2

7. WSPÓŁCZYNNIK C: δN = A + C + E

δS = A - C + E

C = δN - δS / 2

8. WZÓR NA WSPÓŁCZYNNIK DEWIACJI POŁÓWKOWEJ TYPU D

Max wartość dewiacji typu D wyst. Na kursach:

δNE = A + Bsin45 + Ccos45 + D

δSW = A - Bsin45 - Ccos45 +D

δSE = A + Bsin45 - Ccos45 - D

δNW = A - Bsin45 + Ccos 45 - D

po odjęciu sumy dewiacji uzykujemy: (δNE + δSW)-(δSE + δNW) = 4 D

D = (δNE + δSW)-(δSE + δNW) / 4

9. WZÓR NA WSPÓŁCZYNNIK DEWIACJI TYPU E:

Max na N, E, W, S

δN = A + B + E

δE = A + B - E

δS = A - B + E

δW = A - B - E

grupujemy δN + δS i δE +δW, po odjęciu sum od siebie, otrzymujemy:

(δN + δS) - (δE +δW) = 4E

E = (δN + δS) - (δE +δW) / 4

10. DEWIACJA TYPU B: Hm Hk

sinδ = P1 / Hm sin KK

δ = 57,3 (P1 / Hλ) sin KK δ

B1 = 57,3 P1/ Hλ

δ = B sin KK KK

- na E i W przyjmuje max wartości P1

- dodatnia dla 0 - 180

P2:indukcja pionowych sztab miękkich typu c

- na równiku magnetycznym =0, bo Z = 0

δ = 57,3 cZ/Hm sin KK = 57,3 c tgθ / λ * sin KK = B2 sin KK

Hm

11. DEWIACJA TYPU +C: - wywołana siłą Q Hk

sinδ / sin (90+KK) = Q1 / Hm δ KK

sinδ = Q1 / Hm cos KK

δ = 57,3 Q1 / Hm cos KK

δ = C cos KK Q1

- max na N i S

- od stali miękkiej sztabami +/- f

δ = 57,3 fZ/Hm * cos KK = 57,3 f / λ * tgθ cos KK = C2 cos KK

12. WZÓR NA DEWIACJĘ -E

13. WZÓR NA DEWIACJĘ +E

- od sztaby +d KK

wykorzystując wzór sinusów: Hm δ Hk

sinδ / (sin(90+KK)) = Fd / Hm

sinδ / cos KK = d H2 cos KM / Hλ1

małe δ ==> KK = KM

δ = 57,3 * d / λ1 * cos^2 KK Fd

cos^2KK = (1 + cos2KK) / 2

δ = 57,3 * d / 2λ1 + 57,3 d / 2λ1 cos 2KK

δ = A + E cos 2KK

14. WZÓR NA DEWIACJĘ -D (od sztaby -a)

- stal miękka symetryczna, ciągła, wzdłużna, pozioma (-a)

Siła zaindukowana Fa = a Hm cos KK Hm

wykorzystując wzór sinusów: Hk δ KK

sinδ / (sin(180 - KK)) = -Fa / Hm

δ = 57,3 * (-Fa/Hm) sin KK

δ = 57,3 * (-a / 2 λ) sin 2KK

57,3 * (-a/2λ) = -D

δ = -D sin 2KK

15. WZÓR NA DEWIACJĘ +D (od sztaby -e)

sinδ / (sin(90+KK)) = +Fe / Hm Hm δ Hk

δ = 57,3 (eH/Hλ) cos KK sin KK = 57,3 (e/2λ) sin 2KK KK

D = 57,3 (e/2λ)

δ = D sin 2KK

- max na NE, SE, SE, NW Fe

- δ = 0 ==> N, E, S, W

- zmniejsza średnią siłę ustawiającą

- stal miękka nieprzerywana, symetryczna, pozioma, poprzeczna (-e)

16. CAŁKOWITA DEWIACJA PÓŁOKRĘŻNA: - od sił P i Q

δ = B sinKK + C cos KK

- można wywołać magnesem stałym,ułożonym pod kątem tgα= C/B=Q/P

- stanowi 70 - 80 % całkowitej dewiacji na st. nie skompensowanym

17. WZÓR ARCHIBALDA-SMITHA - NIEŚCISŁOŚCI

δ = A + B * sin KK + C cos KK + D sin 2KK + E cos 2KK

- może być stos. Do małych wart. Dewiacji <10 - wynika to z założenia, zgodnie z którym przy rozpatrywaniu kolejnego typu dewiacji nie uwzględnia się innych typów stali okrętowej.

- Przyjmowanie KK zamiast KM - może to być tolerowane tylko dla małych wart. Dew.

- ma większe zastosowanie na statku nie skompensowanym - po kompensacji powstają dodatkowe indukcje od stali kompensacyjnej

18. DEWIACJA PRZECHYŁOWA, WZORY, JAK SIĘ KOMPENSUJE

- Dewiacja przechyłowa jest to różnica kątowa między NK statku nie przechylonego na obiekt stały, a NK na ten sam obiekt po przechyle będącym na tym samym KK. δ = NK0 - Nkp

- wsp. Dewiacji przechyłowej J - jest to liczba

stopni dewiacji róży kompasowej, wywołanych

przechyłem statku o jeden stopień na KK. Znak

wsp. Zależy od tego, w którym kierunku odchyli się

róża, przy przechyle o 1 st. na kursie N. Gdy północ

róży odchyli się w kierunku burty wyższej, to znak wsp.

jest dodatni. J = δ/φ

- siła R rozklada się na poziomą Qr = R sin i; oraz pionową Rp

- przyczyną powstania δ przechyłowej jest pozioma składowa siły R, Qr powstała w wyniku zmiany położenia płaszczyzny kadłuba w stos. Do pł. Róży.

Hm Hw

δ KK

- Dewiacja statku przechylonego od składowej R:

sinδR / Qr = sin (KK+90) / Hm

sinδr = Qr / Hm cos KK

sin δr = (R * sin i) / (H*λ) * cos KK Qr

- δr = Jr * i * cos KK

DEWIACJA PRZECHYŁOWA OD STALI MIĘKKIEJ: wywołana jest sztabami stali miękkiej, może być wyrażona w postaci sumy sił poprzecznie działających podczas przechyłu statku o kąt i.

Wartość siły sprowadza się do sumowania wartości składowych od sztab k,e,g. Qp = Qk + Qe + Qg

Qk = -kZ cos i sin i <-- ujemna gdy działa na lewą burtę (-k)

Qe = eZ sin i cos i <-- dodatnia bo działa na prawą burtę (+e)

Qg = -g H cos KK sin i <-- pomijalna, mała wartość

Całkowita siła od stali miękkiej: QP = (-kZ sin i + e1Z sin i) * cos i; dla małych kątów cos i = 1 --> QP = (-kZ + e1Z) sin i

CAŁKOWITA SIŁA WYWOŁANA DEWIACJĄ PRZECHYŁOWĄ OD STALI MIĘKKIEJ I TWARDEJ:

Qc = QR + QP = R1 sin i - kZ sin i + e1Z sin i

δp = J * i cos KK

19. WZÓR NA OKRES WAHAŃ

Jest miernikiem prawidłowości pracy kompasu.

T = 2Π ( I / H*M)^0,5

T - okres wahań w sec

I - moment bezwładności względem osi obrotu róży

M - moment magnetyczny układu magnetycznego róży = m * l (m - natężenie bieguna magnesu róży, l - długość magnesu róży)

H - pozioma składowa siły ustawiającej różę na północ magnetyczną

- zwiększenie długośći magnesów przy zmniejszonym momencie magnetycznym wydłuża okres wahań, jednak zbyt duże wydłużenie okresu wahań powoduje zmniejszenie czułości układu kierującego (co jest niekorzystne na dużych szer. Magn.)

- Okres wahań wynosi średnio 40 - 44 sekund

- zmniejszony mom. magn. Wpływa korzystnie na okres wahań,

20.RÓWNANIE POISSONA: opisać

Fx = Xm + P1 + a Hm cosKM - b Hm sinKM + cZ

Fy = Ym + Q1 + d Hm cosKM - e Hm sinKM + fZ

Fz = Zm + R1 + g Hm cosKM - h Hm sinKM + kZ

21. RÓWNANIE SIŁ W ŚRODKU RÓŻY KOMPASOWEJ STATKU IDEALNIE SKOMPENSOWANEGO

Fx = X + aX + bY + cZ + P1 ==> Fx = X λ2; usunięte siły: aX (D-korektory), cZ (rura Flindersa), P1 (magnesy wzdłużne); b (nie wyst. Na statkach symetrycznych)

Fy = Y + dX + eY + fZ + Q1 ==> Fy = Y λ2; usunięte: dX i fZ nie wyst. przy symetrycznie zainstalowanym kompasie; eY - D-korektor; Q1 - magnesy stałę, poprzeczne do linii symetrii statku

Fz = Z + gX + hY + kZ + R1 ==> Fz = Z λ2; usunięte: gX i hY - nie wyst przy symetrycznym statku; kZ - D-korektory; R1 - magnes umieszczony w pionowej rurze pod różą kompasową

22. RÓWNANIE SIŁ W ŚRODKU RÓŻY KOMPASOWEJ STATKU IDEALNIE SYMETRYCZNEGO

Fx = X + aX + cZ + P1

Fy = Y + eY + Q1

Fz = Z + kZ + R1

23. DLACZEGO NIE MOŻNA SKOMPENS. DEWIACJI DO 0

Idealnej kompensacji nie można przeprowadzić z powodu wzajemnych indukcji stali kompensacyjnej miękkiej od stali twardej oraz ze wzgl. na błędy mechaniczne kompasu i niesymetryczność jego instalacji.

- występuje również dewiacja wyższego rzędu (zmieniająca się z wart. Potrójnej wart KK)

24. OPISAĆ PRZYCZYNY ZMIAN DEWIACJII KIEDY OKREŚLAMY TABELKĘ DEWIACJI

25. WYMIENIĆ METODY KOMPENSACJI

1. Sposób Airy - usuwanie dewiacji na kursach na których występuje ona w wart. Maksymalnej.

- ustawić odpowiednią stal miękką w rurze korektora Flindersa oraz kul kompensacyjnych

- określenie na ośmiu głównych kursach wart. Współczynników dewiacji, następnie, w zależności od wartości współczynnika D, ustawienie kul kompensacyjnych w odpowiedniej odległości od środka kompasu

- ustawienie statku na kursie E lub W, w celu usunięcia dewiacji przechyłowej, przez umieszczenie w rurze pod kompasem pionowego magnesu

- usunięcie dewiacji półokrężnej typu B i C

- w celu usunięcia współczynnika B należy dewiację na kursie E usunąć całkowicie stałym magnesem wzdłużnym, ustawić statek na kursie W i usunąć dewiację do połowy, aby nie przekompensować dewiacji A-E

- w celu usunięcia współczynnika C należy na kursie N skompensować dewiację całowicie poprzecznymi magnesami, następnie zmienić kurs na S i usunąć dewiację do połowy

- określić współczynniki A i E po kompensacji

- po kompensacji należy sprawdzić i ewentualnie poprawić kompensację dewiacji typu D, dokonuje się jej na kursach pośrednich NE, SE, SW, NW: określa się na tych kursach dewiację korzystając ze wzoru Archibalda Smitha. Obliczoną wartość należy pomniejszyć o sumę dewiacji A, B i C. Oddalając (-D) lub zbliżając (+D) kule należy skompensować jej wartość.

- Można usunąć jednocześnie dewiację typu E i D jeżeli kule ustawi się pod kątem względem diametralnej osi statku o kąt α = arctg(E/D) w lewo (+E) lub w prawo (-E)

2. Wyrównanie sił ustawiających na tych kursach, na których wyst. One max. za pomocą przyrządów do pomiaru siły ustawiającej

26. OPISAĆ WADY DEFLEKTORA

- mała dokładność kompensacji (3 st)

- potrzeba posiadania drugiego kompasu

- nie można skompensować dewiacji typu A i E

- magnesy deflektora indukują sztaby stali miękkiej (rurę Flindersa, D-korektory), co obniża dokładność kompensacji

- można komp. Tylko przy małym falowaniu

Zaleta: - można kompensować we mgle, bez widocznych stałych znaków nawigacyjnych

27. OPISAĆ PRZYCZYNY NIESPOKOJNOŚCI RÓŻY KOMPASOWEJ

28. CO TO JEST IGŁA INKLINACYJNA

29. CO OZNACZA D = -3 Z UMIESZCZONYMI KULAMI

30. OD CZEGO ZALEŻY WARTOŚĆ INDUKCJI MAGN. DOWOLNEGO POZIOMEGO ELEMENTU STALI. NAPISAĆ WZÓR I OMÓWIĆ.

MAX. WARTOŚĆ ŚREDNICY CYRKULACJI STATKU:

d/Dc = <60 - 100>

d - odległość od obiektu

Dc - średnica cyrkulacji

rysunek str. 143

DANE KŻ:

δ = KM - KK

KM = KŻ + Cpż - d

δ = KŻ + Cpż - d - KK

DANE SĄ WEKTORY (-P) (+Q) (+R) - OKREŚLIĆ KURS I PÓŁKULĘ BUDOWY STATKU

-P - do rufy - na kursie północnym (+P - na południowym) ==> wzdłużna

+Q - na prawą burtę - (-Q - na lewą burtę) ==> poprzeczna

+R - w dół - na półkuli północnej (-R na półkuli południowej) ==> pionowa

M = (P^2 + Q^2)^0,5

F = ( P^2 + Q^2 + R^2)^0,5

WSPÓŁCZYNNIK SIŁY USTAWIAJĄCEJ RÓŻĘ:

λ = Hm/H

Hm - siła ustawiająca różę na statku

H - siła ust. Różę poza statkiem

ZMIANY DEKLINACJI:

1. WIEKOWE - wskutek zmian położenia biegunów magnetycznych

2. OKRESOWE - Roczne - wynikają z ruchu obiegowego Ziemi wokół
Słońca; Dobowe - na półkuli N : 4-8 maleje; 8-16 - rośnie; 16-20 - maleje; większe w dzień niż w nocy

NIEREGULARNE - związane z aktywnością Słońca, gwałtowne wzrosty składowej H; na jednej półkuli “+” na drugiej “-”

ANOMALIA - zw. Z budową geologiczną zIemi

PODZIAŁ STALI MIĘKKIEJ: - indukuje się szybko, szybko traci swoje właściwości

- symetryczne, niesymetryczne

- ciągłe, przerywane; - wzdłużne, poprzeczne; - poziome, pionowe

MAGNETYZM STAŁY STATKU: - indukuje się w stali twardej w czasie długotrwałej budowy w stoczni na danej półkuli i danym kursie

- wstrząsy przyspieszają magnesowanie

- zaindukowane bieguny nachylone są pod kątem θ dla danej szerokości magn.

---