Судовые вспомогательные механизмы и системы. Раздел «Палубные механизмы». Курс лекций

2)безступенчатое регулирование скорости;

3)простота дистанционного и автоматического управления;

4)высокая экономичность и надежность;

5)невысокие массово-габаритные характеристики;

6)смазка рабочей жидкостью всех видов узлов гидропривода.

Рис.1.8.Схема лопастного электрогидравлического привода

1 — электронасос

2 — золотник

3 — трубопровод

4 — радиальные перегородки

5 — цилиндрический корпус

6 — баллер

7 — лопасть

8 — трубопровод

1.6. Электрогидравлические рулевые машины

Начиная с 1970года на судах морского и речного флота получили широкое распространение электрогидравлические рулевые машины. Кроме того, они широко применяются на малых судах внутреннего плавания. Это объясняется преимуществами электрогидропривода.

11

Электрогидравлические рулевые машины классифицируются как и рулевые гидроприводы. По типу исполнительного механизма они бывают плунжерные, плунжерно-реечные, лопастные и с качающимися цилиндрами.

Устройство и принцип действия гидравлической рулевой машины

Рис.1.9.Схема лопастного электрогидравлического привода. Принципиальная схема ручной гидравлической рулевой машины теплохода на подводных

крыльях типа «Ракета».

Привод полубалансирного руля обеспечивается с помощью 2-х гидроцилиндров 12, 13. При вращении штурвала по часовой стрелке (перекладка руля в сторону правого борта) мультипликатор 18 увеличивает частоту вращения вала насоса 17, эксцентрик насоса воздействует на поршни и производит подачу рабочей жидкости в надпоршневую полость клапана 16 и в штоковую полость клапана 9. Из клапана 9 через штуцерно-поворотные шарниры 11, 14 рабочая жидкость поступает во внешнюю полость гидроцилиндра 13. Давлением жид-

12

кости поршни сдвигаются влево и воздействуют на руль, перекладывая его вправо.

Вращением штурвала в обратную сторону обеспечивают перекладку руля влево. В этом случае рабочая жидкость поступает через клапан 16 в другие полости цилиндров, а возвращается через клапан 9.

Когда штурвал находится в покое, рабочая жидкость в цилиндрах запирается гидрозапорами 9, 16 и руль не возвращается.

Возможные утечки жидкости пополняются из заправочного бака 5 через клапан 2 или 3.

1.7. Электрические рулевые машины

Электрическая рулевая машина - это электродвигатель с зубчатой передачей. Зубчатая передача может быть в виде червячной пары или специального планетарного редуктора, называемого дифференциалом Федорицкого.

Располагается она, как правило, в румпельном отделении.

Рис.1.10.Дифференциал Федорицкого

2 — крестовина

4 — цилиндрическая шестерня 8, 10 — червячные валы 9 — горизонтальный вал 11 — вертикальный вал

12. 14 — червячные шестерни

13 — шестерни сателиты

На вертикальном валу 11 свободно насажена червячная шестерня 12, отлитая заодно с конической шестерней. Эта шестерня приводится во вращение червячным винтом 10, соединенным с валом электродвигателя.

13

На валу 11 насажена на шпонке крестовина 2. На горизонтальном валу 9 свободно насажены шестерни сателиты 13. Зубья этих шестерен находятся в зацеплении с коническими шестернями. Шестерня 14 свободно вращается на валу 11. Она находится в зацеплении с червячным валом 8. На валу 11 закреплено зубчатое колесо 4, передающее вращение зубчатому сектору руля.

В случае необходимости перехода на ручной или запасной электропривод, вращают червячный вал 8, находящийся в зацеплении с шестерней 14. Нижняя шестерня 12 стопорится ставшим теперь неподвижным червячным валом 10, благодаря чему и нижняя коническая шестерня дифференциала также неподвижна. Поэтому червячная шестерня 14 заставляет вращаться сателиты 13, крестовину 2, вал 11, зубчатое колесо 4, что вызывает поворот зубчатого сектора руля.

Особенность конструкции дифференциала Федорицкого в том, что при вращении одного из червячных валов поворачиваются, находящиеся с ним в зацеплении червячное и коническое колесо. Оно приводит во вращение сателиты 13 и вызывает поворот вала 11, при этом зубчатое колесо 4 поворачивает зубчатый сектор руля. Поскольку червячная пара 8-14 или 10-12 самотормозящая, то другой (не вращающийся) червяк стопорит верхнее червячное колесо и коническую шестерню.

Рулевая машина с дифференциалом Федорицкого может работать одновременно от основного и резервного электроприводов. В этом случае скорость перекладки может увеличиться в 2 раза.

Электрические рулевые машины с дифференциалом Федорицкого приме-

няются в трех вариантах:

1)одинарные рулевые машины с электродвигателями основного и запасного приводов разной мощности;

2)одинарные рулевые машины с двумя электродвигателями одинаковой мощности основного и запасного привода;

3)сдвоенные машины, состоящие из двух машин первого варианта, с приводом допускающим раздельную и синхронную работу рулевых машин.

1.8. Подруливающее устройство

Пассажирские суда, у которых проектная площадь боковой поверхности по диаметральной плоскости превышает 800м2, оборудуют подруливающим устройством. Расположение его должно быть таким, чтобы оно работало при всех возможных загрузках судна. На пульте управления подруливающим устройством должен быть указатель направления упора.

14

Подруливающее устройство предназначено для улучшения маневренных качеств судна на малых ходах.

Рис.1.11.Схема устройства и принцип действия подруливающего устрой-

ства

1.9. Правила обслуживания рулевых машин

Рулевые машины должны быть в постоянной готовности к действию. При подготовке к работе:

1)проводят наружный осмотр всех креплений устройства;

2)проверяют наличие масла в редукторе;

3)убеждаются в отсутствии течей в гидросистеме;

4)определяют техническое состояние гибких связей, электропроводки, зубчатых передач и других узлов;

5)устанавливают клапаны и золотники в рабочее положение;

6)марки рабочей жидкости (веретенное, турбинное масло, гидросмеси типа АМТ - 10) должны соответствовать требованиям инструкции по эксплуатации;

7)проверяют насосы, поочередно включая их и перекладывая каждым в отдельности руль с борта на борт;

8)на судах с раздельным управлением поворотных насадок перед рейсом проверяют их совместное и раздельное управление друг с другом.

Обслуживание рулевой машины заключается в наблюдении за техническим состоянием узлов и деталей, герметичностью системы, уровнем рабочей

15

жидкости в расходном баке, показателями КИП, положением клапанов, плавностью действия привода и других деталей и частей устройства.

Рулевые машины не разрешается эксплуатировать:

1)при заедании или заклинивании передачи и руля;

2)ослабление посадки штурвального колеса;

3)пробуксовке тормозного шкива;

4)заедании штуртросов или цепей, провисании их;

5)разрыве проволок каната и уменьшении диаметра валиков привода сверх допустимого;

6)подтекании масла или рабочей жидкости из трубопроводов и агрега-

тов.

Нормы допустимых зазоров и износов деталей определяются завод-

скими инструкциями и по соответствующим формулярам.

Ежегодно рулевые машины Российским Речным Регистром подвергаются испытаниям (освидетельствованию), после чего техническое состояние рулевой машины указывается инспектором Регистра в акте, на основании которого выдается свидетельство о годности плавания в заданном районе.

2. Механизмы якорно-швартовых устройств (ЯШУ)

Назначение ЯШУ. ЯШУ представляет собой комплекс механизмов и приспособлений, предназначенных для обеспечения надежной стоянки судна в различных условиях эксплуатации.

2.1. Классификация механизмов якорно-швартовных устройств

16

Большинство судов оборудовано электроручными шпилями и брашпилями. Ручные механизмы применяют на малых судах.

Мотошпилями и брашпилями оборудуют обычно несамоходные буксируемые баржи.

Гидравлические шпили и брашпили пока не получили широкого распространения на отечественных судах внутреннего плавания, однако являются весьма перспективными.

Шпиль - механизм с вертикальной осью вращения тягового органа (барабана), брашпиль и лебедка – с горизонтальной.

Якорное устройство необходимо для постановки судна на якорь. С помощью якорного устройства выполняются:

отдача якоря;

стопорение якорной цепи во время отдачи якоря при любой её длине;

подъем якоря с отрывом его от дна;

укладка якорной цепи в цепной ящик;

крепление коренного конца смычки;

втягивание якоря в клюз.

Состав якорного устройства: механизм (шпиль или брашпиль), якорь (2-а носовых и 1 кормовой), якорного каната (цепи), стопора, якорных клюзов, канатного (цепного) ящика, жвакогалса, указателя длины вытравленного за борт каната (цепи).

Швартовное устройство необходимо для подтягивания и крепления судна к стационарным и подвижным объектам (причалам, пирсам и т.д.).

Состав швартовного устройства: механизм (шпиль или брашпиль,

швартовная лебедка), швартовые кнехты, киповые планки, клюзы, вьюшки, утки, привальные брусья, кранцы, линеметательная установка.

С помощью швартового устройства проводятся:

подача швартовых к причалу;

закрепление швартовых на судне и причале;

подтягивание судна лагом к причалу при ветре любого направления силой до 6 баллов;

выборка слабины швартовых во время стоянки судна при погрузочноразгрузочных работах с учетом изменения его осадки и при неблагоприятных метеорологических условиях;

отдача швартовых при отходе судна от причала и т.п.;

уборка швартовых.

Число и параметры швартовых (длина и разрывное усилие) определяются в соответствии с требованиями Правил Регистра России.

17

Для хранения швартовых канатов могут применяться вьюшки, которые на крупных судах устанавливаются на специальной раме, позволяющей поворачиваться им на 360 .

Для предохранения судов от повреждений при швартовке и отстое, кроме кранцев предусматривают привальные деревянные, металлические или резиновые брусья.

Маркировка шпилей и брашпилей

1. Шпили:

1.1.ШР - шпиль ручной, с рукояточным приводом;

1.2.ШР1, ШР2швартовные без звездочки;

1.3.ШР3-ШР5- якорно-швартовные, барабан отлит со и звездочкой за од-

но целое;

1.4.ШР6-ШР7- якорно-швартовные, оборудованные колодочным тормозом с отлитыми отдельно барабаном и звездочкой;

1.5.РЯШ2-РЯШ3- ручной, с двумя рукоятками, якорный, швартовный

1.6.РЯШТ1-РЯШТ2- ручной, якорный, швартовный, снабженный тормо-

зом;

1.7.ШЯГ1, ШЯГ4- якорно-швартовный, гидравлический;

1.8.РЯШТЧВ - с червячной передачей и вымбовками.

2. Брашпили: Б1Р, Б2Р, Б5…- ручной и электрический привод.

Нижние части шпилей имеют отшлифованный нижний край (палгед), к которому на пальцах навешаны собачки. При вращении барабана (звездочки) собачки перемещаются, пощелкивая по храповым выступам фундаментной плиты.

Во избежание пробуксовки каната на барабане имеются выступы. Канат укладывается на барабане в 3-4 шлага. При подтягивании каната один из членов команды должен выбирать свободный (сбегающий) его конец.

2.2. Дистанционная отдача якорей

Согласно требованиям Правил Регистра России на всех грузовых судах длиной более 60 м, должна быть предусмотрена дистанционная отдача правого носового якоря с поста управления судном с помощью одного органа управления.

На толкачах должна осуществляться с поста управления судном дистан-

ционная отдача правого носового и кормового якорей.

В рубке этих судов требуется установка приборов, указывающих длину вытравленной цепи якорей.

18

Система дистанционной отдачи якорей должна обеспечивать возможность остановки якорной цепи при любой вытравленной ее длине.

Продолжительность отдачи якоря не должна превышать 15 сек с момента включения устройства дистанционной отдачи.

2.3.Устройство шпиля

Рис 2.1 Электроручной шпиль:

1-муфта;

2-махавик;

3-гнезда для вымбовки;

4-барабан;

5-ленточный тормоз;

6-электродвигатель;

7-муфта;

8-червячный редуктор;

9-вертикальный вал.

19

2.4. Устройство брашпиля

Рис 2.2 Электроручной брашпиль:

1-электродвигатель;

2-муфта;

3-радиальный подшипник качения;

4-турачки;

5-ленточный тормоз;

6-муфты;

7-зубчатые муфты;

8-червячное колесо;

9-радиально-упорный подшипник качения;

10,12-звёздочки;

11-шарнирно-пластичная цепь;

13-рукоятка.

20