Диплом 5го курса гидропривод / Диплом 5го курса гидропривод / Готовые разделы / 3.2e

3.2. Описання плунжерної рульової машини судна прототипу

Основними компонентами рульової машині є: румпель, плунжер, гідравлічний циліндр, клапані та трубопроводи, аксіально-поршневий насос і блок управління насосом.

Гідравлічний насос нагнітає масло через блок управління та блок керування насосом в залежності від заданого кута повороту руля з рульової колонки. Упор плунжера утворений стисненим маслом передається на плече румпеля через підшипники і утворює момент на баллер в наслідок чого перо керма рухається.

Сигнал дійсного кута повороту керма фіксується і передається назад до рульової колонки спеціальним пристроєм зворотного зв’язку, і коли співпадає із заданим – кермо зупиняється.

Таким чином, в системі керування рульовою машиною дійсний кут керма безпосередньо порівнюється із заданим, сигнал відхилення між цими кутами безпосередньо контролює нахил гідравлічного насосу(його продуктивність).

На рульовій колонці задано нейтральне положення керма. При цьому працюють електродвигуни 1 головного гідравлічного насосу 2 і сервонасосу 3. Сервонасос через фільтр 4 нагнітає масло до блоку управління, чим тримає його золотник в положенні при якому канали АС і БС закриті, а АВ і БВ сполученні. Сервопоршень знаходиться в нейтральному положенні тримаючи циліндр насосу 2 на нульовій продуктивності. Коли з рульової колонки задається певний кут повороту керма, блок управління, який постійно фіксує дійсне положення керма, трансформує розбіжність між заданим і дійсним кутом в сигнал та посилає його до мотору крутного моменту7. Який в свою чергу зсуває рухає золотник 5 блоку керуванням насосом. Сервомотор 3 починає нагнітати масло в одну із порожнин сервопоршня 8, рухаючи його в один чи в інший бік в залежності від того на який борт задається поворот керма. Сервопоршень 8 через важільну передачу 17 рухає циліндр гідронасоса, в наслідок чого він починає нагнітати масло в один із каналів РА або РБ в залежності від того на якій борт задано поворот керма. В цей час соленоїдний клапан 11 рухає свій золотник в праве положення чим реверсує потік масла від сервонасосу до золотника блоку управління 10 і здвигає його в ліво. Масло від гідравлічного насосу 2 нагнітається по трубопроводам до циліндрів №2,3 або №1,4 відповідно. Під тиском масла плунжери13 починають рухатись і через румпель 14 передає момент на баллер і кермо рухається в заданому напрямку на заданий кут. При досягненні його блок управління посилає сигнал до мотору крутного моменту 7, який рухає золотник 5 в протилежному напрямку, чи реверсує потік масла від сервонасосу 4 до сервопоршня 8 рухаючи його в протилежний бік. Дифирінційний трансформатор 6 фіксує положення золотника 6 яке характеризує положення важеля 17 і продуктивність гідравлічного насосу 2 та посилає його до блоку управління. Коли продуктивність гідравлічного насосу 2 стане нульовою блок управління пере двине золотник 5 в нейтральне положення а соленоїд 11 вимкне і його золотник під дією пружини пересунеться в ліве положення і золотник 10 під тиском масла від сервонасосу 3 і власної пружини зсунеться в право. Система прийме нейтральне положення при перекладеному керму. Наступна перекладка виконується аналогічним чином. На випадок підвищення тиску в системі передбаченні підривні клапани 9 настроєні на тиск 29,4 МПа, які стравлюють надлишковий тиск в розхідну цистерну 18. Максимальний робочий тиск 23,5 МПа. Максимальний крутячий момент на баллері 485 , при максимальному робочому тиску та перекладці керма на 35^о.

Передбачена також можливість аварійного керування. Для цього вимикають блок управління та в ручну запускають електродвигуни сервонасосу та головного гідравлічного насосу. Важелем перемикають положення золотника 12 та фіксують золотник 11 в правому положенні. Після чого спеціальним важелем керують золотником 5 який керую подачею гідравлічного насосу.

Максимальний робочий тиск 23,5 МПа. Максимальний крутячий момент на баллері 485 , при максимальному робочому тиску та перекладці керма на 35^о. Система включає два гідравлічні насоси і може працювати як з одним так і двома паралельно.

Дана рульова машина відповідає усім вимогам класифікаційних товариств та міжнародним конвенціям.

Рис.3.1.1. Гідравлічна схема рульової машини