Этот вал непосредственно или через какую-либо передачу соединен с движителем. Колеса насоса и турбины имеют плоские радиальные лопатки.

Если гидромуфта заполнена рабочей жидкостью, в качестве которой обычно принимают минеральное масло, то при вращении колеса центробежно­го насоса находящаяся в межлопаточных каналах жидкость под действием цен­тробежных сил перемещается вдоль лопаток от центра колеса к его периферии и за счет приобретенной кинетической энергии приводит во вращение колесо турбины. Если из муфты выпустить рабочую жидкость, то ведомый вал остано­вится.

Гидромуфты применяют для создания эластичной связи между двигате­лем и движителем, а также для возможности быстрого включения и отключе­ния движителя при работе двигателя. На номинальных режимах КПД передачи равен 0, 97-0,98.

2. Валопровод

Назначение и устройство валопровода

Судовой валопровод представляет собой систему соединенных между со­бой валов с опорными и упорными подшипниками, расположенных по одной прямой оси.

На кормовом конце системы валов закреплен движитель, а носовой конец соединен непосредственно с двигателем или с передачей от двигателя. Такую систему называют также линией вала.

Назначение валопровода состоит в передаче гребному винту крутящего момента, развиваемого главным двигателем, а также в восприятии осевой силы, создаваемой винтом при его вращении в воде, и в передаче этой силы через упорный подшипник корпусу судна.

Иногда, например в случае применения крыльчатых движителей, назна­чение валопровода ограничивается только передачей крутящего момента.

Передача вращения от двигателя к движителю осуществляется непосред­ственно через валопровод или через валопровод и передачи. Выбор типа пере­дачи, связывающей двигатели с движителями, зависит от назначения судна и типа энергетической установки.

В одновальных установках валопровод расположен в диаметральной плоскости судна. В многовальных установках валопроводов несколько: распо­ложенный в диаметральной плоскости называют средней линией вала, а распо­ложенные по бортам - линией вала правого и левого борта.

Длина валопровода зависит от расположения машинного отделения (МО). Чтобы уменьшить вес валопровода и снизить механические потери в под­шипниках, при проектировании судна стремятся сделать валопровод по воз­можности коротким, т.е. расположить МО ближе к корме. Однако часто его приходится располагать в средней части судна, что связано с дифферентовкой, формой кормы и расположением надстроек.

На рис. 6.4 показана схема валопровода одновальной установки. На греб­ном валу 4 закреплен винт 1. Гребной вал вращается в дейдвудных подшипни­ках 2, расположенных в дейдвудной трубе 3. Чтобы через дейдвудную трубу в корпус судна не было протечек забортной воды, она снабжена уплотнительным устройством 5. Из системы охлаждения в дейдвудную трубу подводится под некоторым избыточным давлением забортная вода, которая препятствует попа­данию в подшипники ила и других загрязнений.

Гребной вал посредством промежуточных валов 9, установленных на опорные подшипники 7, соединен с упорным валом 11. Число промежуточных валов зависит от длины валопровода, а длина одного вала обычно не превышает 8 м, так как с увеличением длины усложняется монтаж валопровода.

4 6 9 11 13

Рис. 6.4. Схема валопровода

Упорный гребень 13 вала 11 через упорный подшипник 12 передает кор­пусу судна (через судовой фундамент 10, который является частью корпуса судна) осевую силу, создаваемую гребным винтом. Носовой конец упорного вала 11 соединен с валом двигателя 14 или валом передачи от двигателя (на­пример, с редуктором).

Кроме указанных основных элементов валопровод имеет ленточный тор­моз и валоповоротное устройство. Назначение тормоза состоит в закреплении валопровода на стоянках судна во время ремонтных работ, а также во время хо­да судна на буксире, когда нужно, чтобы вал двигателя не вращался (например, при аварии двигателя, передачи или самого валопровода).

Валоповоротное устройство служит для проворачивания главного двига­теля и валопровода перед пуском установки с целью проверки их исправности, а также при выполнении ремонтных работ. Оно приводится в действие отдель­ным электродвигателем; в качестве резервного средства при отсутствии элек­троэнергии предусмотрен ручной привод.

Если валопровод проходит через водонепроницаемые переборки, то на вырезы в этих переборках устанавливают переборочные уплотнения 8 (см. рис. 6.4). Назначение этих уплотнений состоит в том, чтобы воспрепятствовать про­никновению воды при затоплении одного из смежных отсеков.

Особенности работы валопровода

Валопровод изгибается вместе с судном и испытывает при вращении большие знакопеременные нагрузки. Для обеспечения надежной работы вало- провода к его конструкции, прочности и качеству монтажа предъявляются осо­бенно высокие требования.

Валопровод во время движения судна подвержен действию следующих сил и моментов, вызывающих сложные деформации и напряжения в попереч­ных сечениях валов и в соединительных элементах:

• крутящего момента, передаваемого двигателем движителю;

• упора, развиваемого гребным винтом;

• собственного веса валопровода, веса деталей, насаженных на вал, веса гребного винта, погруженного в воду;

• сил инерции, создаваемых неуравновешенностью гребного винта;

• инерционных сил массы валопровода, возникающих при качке судна;

• сил, вызываемых деформацией корпуса судна;

• сил, возникающих из-за несоблюдения монтажных норм.

Кроме того, валопровод может подвергаться воздействию сил, возникаю­щих, например, при ударе лопастей гребного винта о льдины или другие твердые тела.

Расчет диаметров валов, исходя из условий достижения необходимой прочности, выполняется в соответствии с действующими «Правилами классифи­кации и постройки морских судов» Российского морского регистра судоходства.

Наряду с определением диаметров валов по Правилам Регистра произво­дят проверочные расчеты, необходимость каждого из которых устанавливается в зависимости от типа главного двигателя, типа передачи и конструктивных ха­рактеристик валопровода и гребного винта.

К числу таких проверочных расчетов относятся:

• расчет на крутильные колебания;

• расчет на поперечные изгибные колебания;

• расчет на продольные колебания.