Файл: Антонов, А. А. Устройство морского судна учебное пособие для подготовки специалистов в мореходных школах.pdf

ным балансирного типа и разме­

щается непосредственно за фор­

штевнем в специальном окне в корпусе судна. Форма пера руля

в создании бокового упора за счет силы реакции выбрасываемой

из туннеля воды. Направление упора изменяют реверсированием винта.

Подруливающие устройства обеспечивают высокую маневрен­ ность судна на малом и заднем ходах, позволяют перемещаться судну лагом, разворачиваться на месте. Они применяются на

паромах, земснарядах, крупных пассажирских и грузовых

судах, часто вместе с активным рулем или винтом регулируемого

шага.

§ 26. РУЛЕВЫЕ ПРИВОДЫ И РУЛЕВЫЕ МАШИНЫ

Электрогидравлические рулевые приводы. Рулевой привод слу­

жит для передачи крутящего момента от рулевой машины на бал­

лер руля. Его конструкция зависит от типа рулевой машины, ко­ торая может быть электрогидравлической, электрической, паровой

(на старых судах) или ручной.

Электрогидравлические рулевые приводы широко применяются

на современных судах любого тоннажа. Наибольшее распростра­

нение получил плунжерный привод (рис. 73). Он состоит из румпеля, который жестко посажен на голову баллера и шарнирно связан с плунжером.

Плунжер входит в два неподвижных гидравлических пресса,

заполненных маслом и соединенных трубками с рулевым насосом

специальной конструкции. Hacoc постоянно вращается электродви­ гателем, ио при среднем положении пусковой тяги работает вхо­

лостую.

86

Для поворота руля выводят тягу из среднего положения, и на­

сос начинает перекачивать масло из одного пресса в другой. Со­ здается разность давлении, вследствие чего плунжер перемещает­ ся и поворачивает румпель и баллер в нужную сторону.

Для амортизации ударов волн в перо руля установлен предо­

хранительный клапан. При ударе волны в перо давление в одном из прессов резко возрастает и клапан перепускает часть масла

в другой пресс. Так как при этом руль несколько отклонится в

сторону, в приводе имеется специальное устройство, обеспечиваю­ щее автоматический возврат руля в первоначальное положение

после спада давления. Ограничителями поворота румпеля служат

донышки самих прессов.

Плунжерные приводы часто выполняются сдвоенными — с дву­ мя парами прессов и двумя насосами, работающими параллель­

но. Это позволяет не устанавливать отдельный запасной привод,

поскольку перекладку руля при необходимости можно осущест­

влять с помощью одной пары прессов и одного насоса.

Другой тип гидравлического привода — лопастной

(рис. 74). Румпель, выполненный в виде крылатки с лопастями,

находится в закрытом цилиндрическом корпусе, который разде­

лен неподвижными перегородками на несколько рабочих камер (в

данном случае две камеры), заполненных маслом. При перекачке

его из одних полостей камер в другие создается разность давле­ ний, вызывающая поворот румпеля и баллера.

Рабочее давление масла в плунжерных приводах достигает

150—200 кгс/см2, в лопастных — до 40—50 кгс/см2. Высокое давле­ ние масла позволяет сделать приводы сравнительно небольших раз­

меров и массы даже при большой мощности. Применение масла,

кроме того, сводит к минимуму трение и износ деталей, обеспечи­ вает их плавную и бесшумную работу. Приводы отличаются высо­

кой чувствительностью управления.

87

Рис. 75. Электрический секторно-зубчатый привод:

/—баллер; 2— румпель; 3, 6 — шестерни; 4 — штурвал ручного привода; 5 — зубчатый сектор; 7— червячный редуктор; 8 — рулевой электродвигатель; 9 — ограничительный вы­ ключатель; 10 — зубчатый сектор ручного привода; 11 — буферные пружины

Электрические рулевые приводы устанавливаются на некото­

рых судах среднего тоннажа. По конструкции это обычно сек­

торно-зубчатый привод (рис. 75). На баллер поверх жест­

ко закрепленного румпеля свободно посажен зубчатый сектор.

Сектор и румпель соединены между собой пружинными аморти­ заторами. Зубья сектора входят в зацепление с шестерней, кото­

рая через червячный редуктор приводится во вращение от руле­ вого электродвигателя. При работе двигателя шестерня повора­

чивает сектор и через пружины движение передается на румпель и баллер.

Пружинные амортизаторы включены в привод для смягчения

рывков, возникающих при работе двигателя или при ударах волн

в перо руля. Червячный редуктор служит для повышения усилия

на румпеле за счет понижения числа оборотов двигателя и, кроме

того, обеспечивает самоторможение привода. Для ограничения

поворота руля в районе сектора закреплены ограничительные кни­

цы, а также концевые выключатели, которые при подходе сектора

к крайнему положению автоматически останавливают рулевой

двигатель.

В качестве рулевого двигателя применяется мотор постоянного

тока, питающийся от специального преобразователя. Часто рядом

с редукторохм устанавливают запасной электромотор, который мо­

жет быть легко подключен к устройству при неисправности основ­

ного мотора.

На некоторых старых судах сохранились паровые секторно­

зубчатые приводы. В них вместо электродвигателя используется

паровая двухцилиндровая рулевая машина.

Ручные рулевые приводы применяются как основные на не­

больших судах, а как запасные или аварийные — и на сравнитель­

но крупных. Рассмотрим их типы.

88

Гидравлический ручной привод устроен и работает

подобно плунжерному электрогидравлическому приводу, но для

перекачки масла используется ручной насос, приводимый в дви­ жение от штурвала. Если привод работает как аварийный, то руч­

ной насос обычно подключают непосредственно к прессам основ­

ного привода, и переход с одного привода на другой осуществля­

ется простым переключением клапанов.

Секторный привод с валиковой передачей, ис­ пользуемый в качестве аварийного, состоит из системы валиков и шестерен, которые связывают штурвал ручного управления с зуб­

чатым сектором, выполненным заодно с основным. Для перехода

на ручное управление рулем выводят из зацепления шестерню

основного привода и опускают шестерню, сидящую на скользящей

шпонке, до зацепления с зубчатым сектором (см. рис. 75).

Секторный привод со штуртро с о в ой передачей

(рис. 76) состоит из сектора, жестко закрепленного на баллере руля, и штуртросовой проводки, соединяющей сектор с барабаном.

Штуртрос намотан на барабан несколькими шлагами таким обра­ зом, что при вращении барабана одна ветвь выбирается, а другая потравливается, приводя в движение сектор.

Барабан приводится во вращение штурвалом (иногда паровой

машиной) через червячный редуктор, который повышает усилие

на барабане и препятствует его обратному вращению, т. е. обес­

печивает самоторможение привода. Штуртрос выполняется из

стального троса, цепи, а на прямых участках — из стальных штанг.

Чтобы сохранялось постоянное натяжение штуртроса, правая его ветвь крепится к ступице сектора со стороны левого борта, и на­ оборот, и обе ветви проходят по обводу сектора в отдельных ка­

навках.

Для выбирания слабины в ветви штуртроса вставлены винто­ вые талрепы, а для смягчения рывков — пружинные амортизато­

ры. Чрезмерный поворот руля предупреждается ограничительны­ ми кницами, приваренными около сектора. Участки штуртроса,

проходящие по палубе, закрываются съемными кожухами.

Рис. 76. Секторный привод со штуртросовой передачей:

89

Рис. 77. Ручной винто­ вой привод:

1 — баллер; 2— румпель; 3 — тяги; 4 — ползуны; б — направляющие стержни; 6 — станина; 7—штурвал; 8 — шпиндель

Винтовой привод (рис. 77) применяется иногда как ава­

рийный. Привод состоит из винтового шпинделя с правой и левой резьбой, на которую навинчены два ползуна. Стальными тягами ползуны соединены с двуплечим румпелем, насаженным на бал­

лер. При вращении штурвала ползуны движутся по шпинделю в

разные стороны и с помощью тяг поворачивают румпель. Чтобы ползуны не перекашивались, их снабжают гладкими направляю­ щими стержнями, укрепленными в станине. Привод повышает уси­

лие, передаваемое от штурвала на баллер, в 25—30 раз и обес­ печивает самоторможение.

Основные ручные приводы конструируются таким образом, чтобы необходимое усилие на штурвале не превышало 16 кг. За­ пасные ручные приводы могут иметь один-два штурвала увели­ ченного диаметра, рассчитанные на работу до четырех человек,

по при условии, что усилие на каждого работающего не превыша­

ет 16 кг. Все дополнительные посты управления оборудуются

указателем положения руля, компасом и надежной связью с хо­ довым мостиком.

Румпель-тали. Рулевой тормоз. Румпель-тали являются

одним из типов аварийного рулевого привода. Они состоят из двух

пар блоков, оснащенных тросом. Подвижные блоки крепятся ско­ бами к сектору или румпелю, неподвижные — к бортам. Пере­

кладку руля осуществляют по принципу штуртросовой передачи,

причем ходовой конец лопаря румпель-талей выбирают вручную

или при помощи какого-либо палубного механизма (шпиля, ле­

бедки). При ручной выборке лопарь должен быть растительным,

при механической — стальным.

В штормовую погоду румпель-тали используют в качестве до­

полнительного амортизатора рулевого привода.

Рулевой тормоз служит для затормаживания баллера при

переходе с одного привода на другой или при ремонтных работах.

Тормоз состоит из тормозной дуги на рулевом секторе или тор­

мозного диска, насаженного на баллер. C помощью винтового

устройства дуга или диск могут зажиматься тормозными колод­ ками. Стопорение руля возможно, кроме того, штырями: на рум­

пеле и неподвижной станине имеются специальные отверстия, сов­

падающие при среднем положении руля, в них и закладывают

штыри. При гидравлических приводах руль стопорят перекрытием

клапанов на трубках.

90