§5.6. Рулевое устройство

Рулевое устройство предназначено для обеспечения управляемости судном (устойчивости на курсе и поворотливости).

Общий вид рулевого устройства показан на рис.5.13.

Рис. 5.13. Рулевое устройство

1 - перо руля; 2 - рудерпис; 3 - баллер; 4 - нижний подшипник; 5 - рулевая машина; 6 - гельпортовая труба.

В состав рулевого устройства входят руль, привод руля, привод управления.

В руль входит перо руля и баллер. Основой пера руля является мощная вертикаль-

ная балка - рудерпис. С рудерписом соединены горизонтальные рёбра жесткости и петли.

По форме сечения рули делятся на пластинчатые ( плоские ) и обтекаемые. Обтекаемый руль - пустотелый в сечении имеет каплевидную форму, улучшает уп

равляемость, увеличивает КПД винта, обладая собственной плавучестью, уменьшает на-

грузку на подшипники.

Практически все морские суда имеют обтекаемые рули.

По положению оси вращения рули делятся на: небалансирные, полубалансирные и балансирные.

По методу крепления к корпусу судна - обыкновенные, подвесные и полуподвес-

ные (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Основные типы рулей: а - обыкновенный небалансирный; б – балансир

ный; в – балансирный подвесной; г - полубалансирный полуподвесной

У балансирных и полубалансирных рулей часть площади руля (до 30%) расположе

на впереди оси вращения руля, что уменьшает момент и мощность, необходимую для по-

ворота руля. Это объясняется тем, что при повороте руля давление воды на переднюю кромку помогает выводить перо руля из диаметральной плоскости.

Баллер служит для передачи вращающего момента на перо руля и его поворота. Баллер - прямой или изогнутый стержень, который крепится одним концом к перу

руля с помощью фланцев, а другой конец входит через гельмпортовую трубу и сальник в корпус судна.

Баллер поддерживается подшипниками, на его верхний конец насажен румпель - одноплечий или двуплечий рычаг.

Рулевой привод связывает баллер руля с рулевой машиной и состоит из румпеля и соответствующей передачи к нему от рулевой машины.

На судах небольшого водоизмещения ( речные и смешанного класса – река-море )

применяют электромеханический зубчато-секторный привод ( рис. 5.15, а ) , на более крупных – электрогидравлический (рис.5.15, б ).

Рис. 5.15 Рулевые приводы:

а – зубчато-секторный, 1 – перо руля; 2 – баллер; 5 – зубчатый сектор; 6 – аморти-

заторы ( 2 пружины );

б - электрогидравлический: 1 – баллер; 2 – румпель; 3 – цилиндры ( 4 шт. );

4 – плунжеры ( 4 шт. )

На любом судне рулевая машина – одна.

Электромеханический ( зубчатосекторный ) привод – всегда один, с одним электро

двигателем.

Электрогидравлический привод имеет два одинаковых агрегата, каждый из кото-

рых состоит из электродвигателя и гидронасоса.

В ходовом режиме в работе находится один агрегат, при плавании в стесненных условиях ( проход узкостей, вход в порт и выход из него ) могут работать оба агрегата

( если это предусмотрено схемой управления РЭП ).

Зубчато-секторный привод приводится в движение электромотором через червяч-ный и зубчатый редукторы.

В этом приводе румпель жёстко посажен на баллер, а зубчатый сектор свободно вращается на баллере.

Сектором связан с баллером через пружинный амортизатором, что смягчает удары волн, передаваемые от пера руля на редуктор, и тем самым позволяет избежать поломки

редукторов.

При гидроприводе поворот руля происходит за счёт подачи масла высокого давле

ния в накрест расположенные гидроцилиндры. В то же время из противоположных гидроцилиндров масло свободно сливается в магистраль.

При этом плунжеры внутри каждого цилиндра перемещаются и передают усилие на румпель, который поворачивается сам и поворачивает перо руля.

От рулевого устройства зависит безопасность судна, поэтому, про Правилам Регист

ра, на морских судах, кроме основного привода должен быть был и запасной.

Основной привод должен обеспечивать поворот руля на полном ходу судна с 35° одного борта до 30° другого борта за 28 сек.

Запасной привод должен обеспечивать перекладку руля при половинной скорости (но не менее 7 узлов) с 20° на 20° другого борта за 60 с.

Механические ограничители поворота руля ( по одному с каждого борта ) останав-

ливают руль при повороте на 35°, а конечные выключатели ( тоже два ) – при 32-33°.

Аварийное управление зубчато-секторным приводом осуществляется при помощи сдвоенного штурвала, находящегося на палубе выше помещения румпельного отделения.

Аварийное управление гидравлическим приводом осуществляется при помощи от-

кидной рукоятки на корпусе коробки исполнительного механизма гидронасоса по коман-

дам с мостика ( см. раздел «Электроприводы» ).