0. Успокоители качки

Основные сведения

В штормовых условиях крен судна достигает 35-40º. Поэтому на пассажир-

ских судах и паромах устанавливают специальные устройства – успокоители качки ( УК ) .

УК представляют собой несущие крылья симметричного профиля, располо

женные с двух бортов на скуле судна в районе плоскости миделя ( рис. 10.35 ). Часто эти крылья называют: «бортовые рули».

Эти рули закреплены на баллере. Баллер – стальной горизонтальный вал , предназначенный для передачи вращающего момента от гидравлического привода к перу рулю.

Принцип действия бортовых рулей

Рассмотрим принцип действия бортовых рулей ( рис. 10.35 )

. Пусть судно движется вперёд, а перо руля расположено в горизонтальной плоскости ( рис. 10.35, а ). Вода равномерно обтекает верхнюю и нижнюю плоскости руля и поэтому не оказывает давления на перо руля.

При опускании руля ( рис. 10.35, б ) вода начинает давить на нижнюю плоскость с силой Р. Эту силу можно разложить на две составляющие: горизонтальную Р и вертикальную Р .

Сила Р направлена противоположно движению судна и тормозит его.

Сила Р приподымает правую половину судна и создаёт крен на левый борт.

При подъёме руля ( рис. 10.35, в ) происходит обратное явление: сила Р приподымает левую половину судна и создаёт крен на правый борт.

Рис. 10.35. принцип действия успокоителя качки: а ) исходное положение правого руля; б ) руль опущен; в ) руль поднят; г ) схема действия гидродинамических сил на бортовых рулях ( вид со стороны кормы судна )

Поскольку рули расположены с разных бортов, они поворачиваются всегда в противоположные стороны. Например, при крене судна на правый борт руль правого борта надо опустить, а левого – поднять. При этом возникает осстанавливающий момент М , который направлен навстречу кренящему моменту М и компенсирует его ( рис. 10.35, г ).

Рули – выдвижные, они располагаются в корпусных нишах. Если качки нет, рули утоплены в нишах. При появлении качки рули выдвигаются из ниш.

Для поворота и выдвижения ( уборки ) рулей служат гидравлические приводы, устроенные подобно приводу гидравлической рулевой машины. Масло в гидроцилиндры нагнетается при помощи насосов переменной подачи.

Автоматическая система управления успокоителями качки

Состав системы управления

Схемы системы управления показана на рис. 10.36.

Рис. 10.36. Система управления успокоителями качки

В состав схемы управления входят следующие элементы:

1 – датчик крена, вырабатывает напряжение, пропорциональное углу крена;

2 – датчик скорости бортовой качки, его напряжение пропорционально скорости движения корпуса судна при качке;

3 – датчик ускорения, его напряжение пропорционально ускорению корпуса судна при качке;

4 – прибор управления, в нём суммируются сигналы датчиков 1, 2, 3;

5 – усилитель сигнала управления;

6 – прибор управления насосом переменной подачи, в состав которого входит датчик подачи насоса ( т.е. скорости перекладки руля );

7 – приводной электродвигатель насоса переменной подачи;

8 – насос переменной подачи;

9 – датчик угла перекладки руля.

При возникновении качки сигналы датчиков 1, 2, 3 поступают в прибор управления 4 и суммируются в нём. Суммарный сигнал через усилитель 5 поступает в прибор 6.

В результате насос начинает нагнетать масло в один из цилиндров гидропривода и всасывать из другого. Руль поворачивается и создаёт восстанавливающий момент.

Сигналы обратных связей из приборов 6 и 9 поступают в усилитель 5. Применение этих двух приборов позволяет получить следящий режим работы системы управления.