додому салон Рулі судів, їх форми і типи. Рульове і підрулюючий пристрої Принцип роботи рульового пристрою судна

Рулі судів, їх форми і типи. Рульове і підрулюючий пристрої Принцип роботи рульового пристрою судна

Рульове пристрій призначене для утримання судна на курсі або зміна напрямку його руху. Воно забезпечує керованість судна.

На судах застосовують рулі: звичайні, балансирні і полубалансірние.

кермо звичайний - це кермо, перо якого розташоване в корму від осі обертання.

По конструкції розрізняють 2 типу рулів: 1-шарові або плоскі, що спираються на ребра, з'єднані з рудерписом, і 2-хслойную, або обтічні, у яких перо керма складається з рами, обшили сталевими листами. Порожній простір заповнюється деревом або гарпиус з метою попередження корозії.

Для навішування звичайного керма на рудерпірсе і рудерпоста робляться петлі. Отвори в петлях на рудерпірсе конічні, а на рудерпоста циліндричні. Нижня петля на рудерпоста не має наскрізного отвору і є опорою, що сприймає вага керма. У подпятнике під штир кладеться «сочевиця». В процесі експлуатації при зносі сочевиця замінюється. Для того, щоб ударом хвилі кермо не був піднятий вгору і зірваний з петель, 1 з штирів, зазвичай верхній має головку. Така конструкція дозволяє зняти кермо не входячи в док.

Для попередження перекладки керма на кут, більший 35 о, встановлюють обмежувачі: виступи на рудерпірсе і рудерпоста, ланцюги, виступи на палубі.

Верхньою частиною рудерпірс з'єднується з баллером. Способи з'єднання можуть бути різними, але має бути виконано 1-о неодмінна умова: кермо повинен зніматися без вертикального зсуву баллера. Найбільш вживаним є фланцеве з'єднання на болтах. Верхній кінець баллера виводиться на ту палубу, де розташований рульовий привід.

Для того, щоб запобігти надходженню води в корпус судна через виріз для проходу баллера, він поміщається в гельмпортовую трубу, з'єднання якої з зовнішньою обшивкою і настилом палуби робиться водонепроникним.

Використання обтічних рулів дозволяє зменшити опір води при русі судна. Завдяки цьому підвищується керованість судна і зменшується потужність, що витрачається на перекладку керма.

Рама пустотілого керма складається з рудерпірса, зовнішнього обода і декількох ребер. Листи обшивки з'єднуються з рамою за допомогою зварювання.

Навішування звичайного 2-хслойную керма проводиться так само, як і 1-шарового, але роблять 2 штиря, що дозволяє максимально наблизити перо керма до рудерпоста (його також роблять обтічним). Він є нерухомою частиною пера керма - контрруль. Ця конструкція дозволяє збільшити швидкість судна на 5-6%.

а) Звичайний плоский кермомає вісь обертання у передньої кромки керма. Перо керма 9, виготовлене з товстого сталевого листа, з обох сторін підкріплено ребрами жорсткості 8. Вони відлиті або викував заодно з потовщеною вертикальною кромкою керма - редерпірсом 7 - з петлями 6, в яких надійно закріплені штирі 5 керма, навішується на петлі 4 рудерпоста 1 . Штирі мають бронзову облицювання, а петлі рудерпоста - бакаутового втулки. Нижній штир рудерпірса входить в поглиблення п'яти ахтерштевня 10, в яке для зменшення тертя вставляється бронзова втулка з загартованого сталевого сочевицею на дні. П'ятка ахтерштевня через сочевицю сприймає на себе тиск керма.

Для попередження зсуву керма вгору один з штирів, зазвичай верхній, на нижньому кінці має головку. Верхня частина рудерпірса з'єднується з баллером 2 керма спеціальним фланцем 3. Фланець кілька зміщений від осі обертання, тому утворюється плече і полегшується поворот пера керма. Зсув фланця дозволяє під час ремонту пера керма зняти його з петель рудерпоста без підйому баллера, роз'єднав фланець і розгорнувши перо і баллер в різні боки.

Звичайні плоскі рулі прості за конструкцією і міцні, але створюють великий опір руху судна, тому потрібне велике зусилля для їх перекладання. На сучасних судах застосовують обтічні, балансирні і полубалансірние керма.

б)перо обтічного керма являє собою зварний металевий водонепроникний каркас, обшитий листовою сталлю.

Перу надають обтічну форму і іноді встановлюють на ньому додатково спеціальні надялинки - обтічники. Рудерпоста також роблять обтічним.

в)У балансирного кермачастина пера зміщена від осі обертання до носа судна. Площа цієї частини, званої балансирной, становить 20 - 30% всієї площі пера. При перекладанні керма тиск зустрічних потоків води на балансирних частина пера сприяє повороту керма, зменшуючи навантаження на рульову машину.

г) полубалансірние кермо відрізняється від балансирного тим, що його балансирная частина має меншу висоту, ніж основна.

Рулі балансовий і полубалансірние - це рулі, у яких перо керма розташовується по обидва боки осі обертання. Ці рулі вимагають менших зусиль для перекладки. Частина площі, розташованої в ніс від осі обертання, - балансирная частина керма. Відношення площі балансирной частини до всієї іншої - ступінь балансування і виражається в%. На сучасних судах ступінь балансування дорівнює 20-30%

кермо називається балансирним, Якщо висота його балансирной частини дорівнює висоті головної частини керма. Якщо балансирная частина має по осі баллера меншу висоту, ніж головна частина, то такий кермо - полубалансірние.

Балансирний кермо навішується на ахтерштевень, що не має рудерпоста. Кермо навішується на 2-е петлі у верхній частині і подпятнике, але може бути і інша конструкція: кермо утримується баллером, який має подпятник в нижній частині гельмпорта. Часто зустрічається балансовий підвісний кермо. Перо такого керма взагалі не має опор і утримується лише баллером, який в свою чергу лежить на наполегливих і опорних підшипниках.

активний кермо являє собою обтічний кермо, забезпечений невеликим гребним гвинтом. При перекладанні керма до виникає на пере силі додається сила упору гвинта. Для підвищення ефективності гвинт поміщають в направляючу насадку. Гвинт обертається від електромотора, поміщеного в каплевидную надялинки на пере керма. Потужність установки коливається від 50 до 700л.с. При аварії головних машин можна використовувати рульової гвинт, судно збереже хід 4-5 вузлів.

Носові підрулюють пристрої. У носовій частині судна робляться поперечні тунелі, в яких розміщуються невеликі гребні гвинти. Діаметр підрулюючих гвинтів досягає 2м, потужність мотора до 800л.с. Для зміни напрямку струменя застосовують систему заслінок, а також реверсування гребного гвинта.

Подруливающие устрою забезпечують керованість на малому і задньому ходах, дозволяючи переміщатися навіть лагом. Можуть застосовуватися на самих різних судах.

Секторний привід зі штуртросовой передачею. На Баллере замість прямого румпеля закріплений сектор. Кожна гілка штуртроса за спеціальною канавці оббігає сектор і кріпиться на його маточини. При такій конструкції в неробочої гілки штуртроса слабина усунена. Величина центрального кута сектора повинна бути такою, щоб штуртроса не мав великих зламів. Зазвичай він дорівнює подвійному кутку перекладки керма, тобто 70 о.

При ремонті керма в море його потрібно закріпити в певному положенні. Для цього на рульовому приводі є гальмо. На сектор встановлюють гальмівну дугу, до якої гвинтовим приводом притискають гальмівну колодку.

В секторному приводі з зубчастої передачею зуби розташовуються по дузі сектора і зачіпляються з шестернею, пов'язаної з рульовим приводом. Зубчастий сектор вільно сидить на Баллере і пов'язаний з прямим румпелем, закріпленим на Баллере жорстко, через буферні пружини. Такий зв'язок оберігає зуби сектора і шестерні від поломки при ударах хвилі в перо керма.

В даний час широке застосування отримують гідравлічні приводи, Що є різновидом румпельне приводу. На прямому поздовжньому румпелі встановлений повзун, який з'єднується штангами з поршнями циліндрів. Циліндри з'єднані з насосом, що приводиться в рух електродвигуном. При перекачування рідини з 1-го циліндра в інший поршні переміщаються і розгортають румпель. У систему приводу включений перепускний клапан. При ударі хвилі в перо керма в 1-му з циліндрів створюється надлишковий тиск, рідина по додатковому трубопроводу через перепускний клапан надходить в інший циліндр, вирівнюючи тиск. Таким чином пом'якшуються ривки румпеля.

Для переведення в дію рульових приводів використовують парові машини і електродвигуни. На великих судах, як правило, застосовують ручні приводи, що встановлюються в рульовій рубці. Для полегшення перекладки керма між штурвалом і барабаном рульової машини включають зубчасту або червячную передачу.

\u003d Матрос II класу (стор.56) \u003d

Рульове пристрій служить для зміни напрямку руху судна, забезпечуючи перекладку пера керма на деякий кут в заданий проміжок часу. Основними його частинами є:

· Пост управління;

· Рульова передача від поста управління до рульового двигуна:

· Рульовий двигун;

· Рульовий привід від рульового двигуна до баллером керма;

· Руль або поворотна насадка, які безпосередньо забезпечують керованість судна.

Основні елементи рульового пристрою показані на рис. 3.10.

кермо- основний орган, що забезпечує роботу пристрою. Він діє тільки на ходу судна і в більшості випадків розташовується в кормовій частині. Зазвичай на судні один кермо. Але іноді для спрощення конструкції керма (але не рульового пристрою, який при цьому ускладнюється) ставлять кілька рулів, сума площ яких повинна бути рівною розрахункової площі пера керма.

Основний елемент керма - перо. По формі поперечного перерізу перо керма може бути: а) пластинчастим або плоским, б) обтічним або профільованим.

Рис.3.10 Рульовий пристрій

1 - перо керма; 2 - баллер; - 3 - румпель; 4 - рульова машина з рульовим приводом; 5 - гельмпортовая труба; 6 - фланцеве з'єднання; 7 - ручний привід.

Перевага профільованого пера керма в тому, що сила тиску на нього перевершує (на 30% і більше) тиск на пластинчастий кермо, що покращує повороткість судна. Отстояние центру тиску такого керма від вхідної (передній) кромки керма менше, і момент, необхідний для повороту профільованого керма, також менше, ніж у пластинчастого керма. Отже, потрібно і менш потужна рульова машина. Крім того, профільований (обтічний) кермо покращує роботу гвинта і створює менший опір руху судна.

Форма проекції пера керма на ДП залежить від форми кормового освіти корпусу, а площа - від довжини і опади судна (L і d), У морських суден площа пера керма вибирається в межах 1,7-2,5% від зануреної частини площі діаметральноїплощині судна. Ось баллера є віссю обертання пера керма. Баллер керма в кормовій підзора корпусу входить через гельмпортовую трубу. На верхній частині баллера (голові) кріпиться на шпонке важіль, званий румпелем, службовець для передачі обертального моменту від приводу через баллер на перо керма.

Суднові керма прийнято класифікувати за такими ознаками:

За способом кріплення пера керма з корпусом судна розрізняють керма:

а) прості- з опорою на нижньому торці керма або з багатьма опорами на рудерпоста;

б) полуподвесние - з опорою на спеціальному кронштейні в однієї проміжної точці по висоті керма;

в) підвісні- висять на Баллере.

Відповідно до положення осі обертання щодо пера керма розрізняють керма:

а) небалансірние - з віссю, розміщеної у передній (входить) кромці пера;

б) балансирні - з віссю, розташованою на деякій відстані від передньої кромки керма.

Рис.3.11 Простий небалансірний кермо.

Рис.3.12 Полуподвесной небалансірний кермо.

Рис.3.13 Підвісна небалансірний кермо.

Рис.3.14 Простий балансовий кермо.

Рис.3.15 Полуподвесной балансовий кермо (полуподвесной)

Рис.3.16 Підвісна балансовий кермо.

Рульовий привід призначається для передачі команд від штурмана з рульової рубки до рульової машині в румпельному відділення. Найбільше застосування знаходять електрична або гідравлічна передачі. На малих судах застосовуються валикові або тросові приводи, в останньому випадку цей привід називають - штуртросовим.

контрольні прилади стежать за положенням рулів і -ісправним дією всього пристрою.

Прилади управління передають накази кермовому при управлінні кермом вручну.

Рульове пристрій - одне з найбільш важливих пристроїв, Які забезпечують живучість судна. На випадок аварії рульовий пристрій має дублюючий пост управління кермом, що складається з штурвалу і ручного приводу, розташованих в румпельному відділенні або поблизу від нього.

При малих швидкостях судна кермові пристрої стають недостатньо ефективними і часом роблять судно абсолютно некерованим. Для підвищення маневреності на сучасних судах деяких типів (промислових, буксирах, пасажирських і спеціальних судах) встановлюють активні керма, поворотні насадки, підрулюють пристрою або крильчасті рушії. Ці пристрої дозволяють судам самостійно виконувати складні маневри у відкритому морі, а також проходити без допоміжних буксирів вузькості, входити на акваторію рейду і гавані і підходити до причалів, розвертатися і відходити від них, економлячи на цьому час і кошти.

активний кермо (Рис.3.17) являє собою перо обтічного керма, на задній кромці якого встановлена \u200b\u200bнасадка з гребним гвинтом, що приводиться в рух від Валікова конічної передачі, що проходить через пустотілий баллер і обертається від електродвигуна, встановленого на голові баллера. Існує тип активного керма з обертанням гвинта від електродвигуна водяного виконання (що працює в воді) вмонтованого в перо керма. При перекладанні активного керма на борт, що працює в ньому гвинт створює упор, що розвертає корму щодо осі повороту судна. При роботі гребного гвинта активного керма на ходу судна швидкість судна збільшується на 2-3 вузла. При зупинених головних двигунах від роботи гребного гвинта активного керма судну повідомляється малий хід до 5 узл.

Рис.3.17 Активний кермо з конічною передачею на гвинт.

поворотна насадка, Встановлена \u200b\u200bзамість керма, під час перекладання на борт відхиляє відкидається гребним гвинтом струмінь води, реакція якої викликає розворот кормовій частині судна. Поворотні насадки являють собою напрямну насадку гребного гвинта, укріплену на вертикальному Баллере, вісь якого перетинається з віссю гребного гвинта в площині диска гвинта (рис.29). Поворотна напрямна насадка є частиною рушійні комплексу і одночасно служить органом управління, замінюючи кермо. Виведена з ДП насадка працює як кільцеве крило, на якому виникає бічна підйомна сила, що викликає поворот судна. Виникає на Баллере насадки гідродинамічний момент (як на передньому, так і нa задньому ходу) Прагне збільшити кут її перекладки. Щоб знизити вплив цього негативного моменту, в хвостовій частині насадки встановлюється стабілізатор з симетричним профілем. Кут повороту насадки щодо ДП корабля становить, як правило, 30-35 °.

Ріс.3.18. Поворотна насадка.

Подруливающие устрою виконуються зазвичай у вигляді тунелів, що проходять через корпус, в площині шпангоута в кормовій і

рис.3.19 Принципова схема підрулює пристрою

призначення технічних засобів управління

На судах ВВП і їх типи.

Основні вимоги до технічних засобів управління для судів внутрішнього і змішаного (річка-море) плавання визначаються правилами Російського річкового Регістру (РРР), Федерального органу класифікації суден внутрішнього і змішаного (річка-море) плавання. У цих вимогах враховується тип і клас судів.

Технічних засоби управління призначені для забезпечення руху, управління і утримання судна на заданій лінії шляху. До них відносяться:

Система управління рухово-двіжетельной установкою;

Рульове пристрій;

Якірне й швартові пристрої.

Одним з основних елементів технічних засобів управління є рульовий пристрій.

Рульове пристрій служить для зміни напрямку руху судна і утримання судна на лінії заданого шляху.

Воно складається:

З органу управління (штурвал, джойстик);

Системою передачі;

Виконавчих елементів.

Керованість судів забезпечується за допомогою виконавчих елементів рульових пристроїв. В якості виконавчих елементів рульових пристроїв на судах ВВП можуть застосовуватися:

Рулі різних типів;

Поворотні гвинтові насадки;

Відмітні двіжетельно-кермові пристрої.

Крім того на деяких типах судів можуть застосовуватися:

Подрулевающіе пристрої;

Крильчасті двіжетельно-кермові пристрої;

Активні і фланкирующие керма.

Рулі судів, їх форми і типи.

Найбільшого поширення в якості виконавчого елемента отримали рулі різних типів.

До складу керма може входити: перо керма, опори, підвіси, баллер, румпель і ін. Допоміжні пристрої (сорлінь, гельмпорт, рудерписом).

Р у л і в залежності від його форми і розташування осі обертання поділяють на прості, полубалансірние і балансирні; за кількістю опор - на підвісні, одноопорні і Многоопорная. У простого керма все перо розташоване ззаду від осі баллера, у полубалансірние і балансирного рулів частина пера розташована попереду від осі баллера, утворюючи полубалансірние і балансую частини (рис.4.1).

За формою профілю рулі поділяються на пластичні і обтічні (профільовані). Найбільшого поширення на суднах внутрішнього плавання знайшли балансирні обтічні прямокутні керма.

Кермо характеризується: висотою h p- відстанню, виміряним по осі баллера, між нижньою кромкою керма і точкою перетину осі баллера з верхньою частиною контуру керма; довжиною l p керма; зміщенням Δ l pчастини площі керма вперед щодо осі баллера (у полубалансірние рулів зазвичай Δ l p до 1/3 l p, У балансирних Δ l p до 1/2 l p).

рис.4.1 Рулі

Найважливішою характеристикою пера керма є його сумарна площа Σ S p. Фактична площа керма характеризується виразом

S p ф \u003d h p · l p (4.1)

Сумарна необхідна площа керма, що забезпечує керованість судна виражається рівнянням

S p т \u003d LT (4.2)

де - коефіцієнт пропорційності;

L - довжина судна;

Т - найбільша осідання судна.

Для забезпечення керованості судна необхідна сумарна площа керма повинна дорівнювати фактичної площі керма, тобто

Рульове пристрій - сукупність механізмів, агрегатів і вузлів, які забезпечують управління судном. Основними конструктивними елементами будь-якого рульового пристрою є:
- робочий орган - перо керма (кермо) або поворотна напрямна насадка;
- баллер, що з'єднує робочий орган з рульовим приводом;
- рульовий привід, що передає зусилля від рульової машини до робочого органу;
- рульова машина, що створює зусилля для повороту робочого органу;
- привід управління, що зв'язує рульову машину з постом управління.
На сучасних судах встановлюють пустотілі обтічні керма, що складаються з горизонтальних ребер і вертикальних діафрагм, покритих сталевою обшивкою (рис. 4). Обшивку кріплять до рами електрозаклепкамі. внутрішній простір керма заповнюють смолистими речовинами або самовспенівающімся пінополіуретаном ППУ3С.
Кермо буває в залежності від розташування осі обертання:
1) балансирні (рис. 4, 6), вісь обертання проходить через перо керма;
2) небалансірние (рис. 5), вісь обертання збігається з передньою кромкою пера;
3) полубалансірние керма.
Момент опору повороту балансирного або полубалансірние керма менше, ніж небалансірного, і відповідно менше необхідна потужність рульової машини.
За способом кріплення керма поділяють на:
1) Підвісні, які кріплять горизонтальним під фланцеве з'єднання до баллером і встановлюють тільки на малих і малих маломірних видобувних судах.
2) прості.
Простий одноопорний балансовий кермо (див. Рис. 4) штирем впирається в завзятий стакан п'яти ахтерштевня. Для зменшення тертя циліндрична частина штиря має бронзову облицювання, а в п'яту ахтерштевня вставлена \u200b\u200bбронзова втулка. З'єднання керма з баллером - горизонтальне фланцеве на шести болтах або конусное. При конусному з'єднанні конічна кінцева частина баллера вставляється в конусний отвір верхньої торцевої діафрагми керма і щільно затягується гайкою, доступ до якої забезпечується через кришку, поставлену на гвинтах, що входять в обшивку керма. Вигнутий баллер дає можливість роздільного демонтажу керма і баллера (при їх взаємному розвороті).
Простий двухопорний небалансірний кермо (рис. 5) зверху закритий листової діафрагмою і литий головкою, що має фланець для з'єднання керма з баллером і петлю під верхню штиркової опору. У петлю рудерпоста вставляють бакаутового, бронзові або інші втулки.
Недостатня жорсткість нижньої опори балансирних рулів часто стає причиною вібрації корми судна і керма. Цей недолік відсутній у балансирного керма зі знімним рудерпоста (рис. 6). В перо такого керма вмонтована труба, через яку проходить знімний рудерпоста. Нижній кінець рудерпоста закріплюють конусом в п'яті ахтерштевня, а верхній кріплять фланцем до ахтерштевня. Усередині труби встановлюють підшипники. Рудерпоста в місцях проходження через підшипники має бронзову облицювання. Кріплення керма до баллером - фланцеве.
У пере активного керма (рис. 7) поміщений допоміжний гребний гвинт. При перекладанні керма напрямок упору допоміжного гвинта змінюється і виникає додатковий момент, що повертає судно.
Напрямок обертання допоміжного гвинта протилежно напрямку обертання основного. Електродвигун розміщується в пере керма або в румпельному відділенні. В останньому випадку електродвигун безпосередньо з'єднаний з вертикальним валом, передає обертання редуктора рушія. Гвинт активного керма може забезпечити судну ско-кість до 5 уз.
На багатьох судах промислового флоту замість керма встановлюють поворотну напрямну насадку (рис. 8), яка створює таку ж, як і кермо, бічну силу при менших кутах перекладки. Причому момент на Баллере насадки приблизно в два рази менше моменту на Баллере керма. Для забезпечення стійкого становища насадки при перекладки і збільшення її рульового дії до хвостової частини насадки в площині осі баллера кріплять стабілізатор. Конструкція і кріплення насадки аналогічні конструкції і кріплення балансирного керма.

Рис.4 Робочі органи рульових пристроїв: кермо одноопорний балансовий.
1 - баллер; 2 - фланець; 3 - обшивка пера керма; 4 - надялинки-обтічник; 5 - вертикальна діафрагма; 6 - горизонтальне ребро; 7 - п'ята ахтерштевня; 8 - гайка; 9 - шайба; 10 - рульової штир; 11 - бронзова облицювання штиря; 12 - бронзова втулка (підшипник); 13 - завзятий стакан; 14 - канал для демонтажу наполегливої \u200b\u200bсклянки.

Рис.5. Робочі органи рульових пристроїв: кермо двухопорний небалансірний.
1 - баллер; 2 - фланець; 3 - обшивка пера керма; 7 - п'ята ахтерштевня; 8 - гайка; 9 - шайба; 10 - рульової штир; 11 - бронзова облицювання штиря; 12 - бронзова втулка (підшипник); 15 - гельмпортовая труба; 17 - рудерпоста; 18 - бакаут.

Рис.6 Руль балансовий зі знімним рудерпоста.
1 - баллер; 3 - обшивка пера керма; 7 - п'ята ахтерштевня; 11 - бронзова облицювання штиря; 12 - бронзова втулка (підшипник); 15 - гельмпортовая труба; 19 - фланець рудерпоста; 20 - знімний рудерпоста; 21 - вертикальна труба.

Мал. 7 Активний кермо.
3 - обшивка пера керма; 4 - надялинки-обтічник; 23 - редуктор з обтічником; 24 - стабілізатор;

Баллер - вигнутий або прямий сталевий циліндричний брус, виведений через гельмпортовую трубу в румпельне відділення. З'єднання гельмпортовой труби із зовнішньою обшивкою і настилом палуби - водонепроникне. У верхній частині труби встановлюють ущільнювальний сальник і підшипники баллера, які можуть бути опорними і наполегливими.
Рульове пристрій повинен мати приводи: головний і допоміжні-ний, а в разі їх розташування нижче вантажної ватерлінії додатковий аварійний, розміщений вище палуби перегородок. Замість допоміжного приводу допускається установка здвоєного головного, що складається з двох автономних агрегатів. Всі приводи повинні діяти незалежно один від одного, але, як виняток, допускається наявність у них деяких загальних деталей. Головний привід повинен працювати від джерел енергії, допоміжний може бути ручним.
Конструкція приводу керма залежить від типу рульової машини. На судах промислового флоту встановлюють електричні і електрогідравлічні кермові машини. Перші виконують у вигляді електродвигуна постійного струму, Другі - у вигляді комплексу електродвигун - насос в поєднанні з плунжерним, лопатевим або гвинтовим гідравлічним приводом. Ручні кермові машини в поєднанні з штуртросовим, Валікова або гідравлічним рульовим приводом зустрічаються тільки на малих і маломірних видобувних судах.
Дистанційне керування рульової машиною з рульової рубки забезпечують теледінаміческіе передачі, звані керманичами телепередача-ми або керманичами телемоторамі. На сучасних промислових судах знайшли застосування гідравлічні і електричні кермові телепередачі. Часто вони дублюються або комбінуються в електрогідравлічні.
Електрична телепередача складається зі спеціального контролера, розташованого в рульовій тумбі і пов'язаного електричною системою з пусковим пристроєм рульової машини. Управління контролером осу-ється за допомогою штурвала, рукоятки або кнопки.
Гідравлічна телепередача складається з ручного насоса, що приводиться в роботу штурвалом, і системи трубок, що зв'язують насос з пусковим пристроєм рульової машини. Робочою рідиною системи служать незамерзаюча суміш води з гліцерином або мінеральне масло.
Управління головним і допоміжним керманичами приводами незалежно і проводиться з ходового містка, а також з румпельне відділення. Час переходу з головного на допоміжний привід не повинно перевищувати 2 хв. При наявності постів управління головним керманичем приводом в рульовій і промисловий рубках вихід з ладу системи управління з одного поста не повинен перешкоджати управлінню з іншого поста.
Кут перекладки керма визначають за встановленим у кожного поста управління аксіометру. Крім того, на секторі рульового приводу чи інших деталях, жорстко пов'язаних з баллером, наносять шкалу для визначення дійсного стану керма. Автоматичну узгодженість між швидкістю, напрямком обертання і положенням штурвала і швидкістю, стороною і кутом перекладки керма забезпечує сервомотор.
Гальмо (стопор) керма призначений для утримання керма при аварійному ремонті або при переході з одного приводу на інший. Найбільш часто застосовують стрічковий стопор, затискає безпосередньо баллер керма. Секторні приводи мають колодкові стопори, в яких гальмівна колодка притискається до спеціальної дузі на секторі. В гідравлічних приводах роль стопора виконують клапани, що перекривають доступ робочої рідини до приводів.
Утримання судна на заданому курсі при сприятливих погодних умовах без участі рульового забезпечує Авторульовий, принцип роботи кото-рого заснований на застосуванні гірокомпаса або магнітного компаса. Органи звичайного управління пов'язані з авторульовим. Коли судно лягає на заданий курс, кермо по аксіометру встановлюють в нульове положення і включають Авторульовий. Якщо під дією вітру, хвилювання або течію судно відхиляється від заданого курсу, електродвигун системи, отримавши імпульс від датчика компаса, забезпечує повернення судна на заданий курс. При зміні курсу або маневруванні Авторульовий відключають і переходять на звичайне рульове управління.
Загальні вимоги Регістру до рульового пристрою наступні:
- Кожне судно, за винятком суднових барж, має мати надійне пристрій, що забезпечує його повороткість і стійкість на курсі: рульовий пристрій, пристрій з поворотною насадкою та інші;
- З урахуванням призначення і особливою експлуатації судна допускається використання зазначених пристроїв спільно із засобами активного управління судном (САУС).
- Час перекладки повністю зануреного керма або поворотною насадки головним приводом (при максимальній швидкості руху вперед) з 35 ° одного борту на 30 ° іншого не повинно перевищувати 28 с, допоміжним (при швидкості, що дорівнює половині максимальної швидкості руху вперед або 7 вузлів, в залежності від того, яке значення більше) з 15 ° одного борту на 15 ° іншого - 60 с, аварійним (при швидкості не менше 4 вузлів) не обмежується.
У Реєстрі Частини III Глави 2 викладені вимоги, що пред'являються до всіх елементів рульового пристрою, дані формули для розрахунку ефективної-ності і рулів і поворотних насадок.

Рульове пристрій служить для зміни напрямку руху судна або утримувати його на заданому курсі. В останньому випадку завданням рульового пристрою є протидія зовнішнім силам, таким як вітер або течія, які можуть привести до відхилення судна від заданого курсу.

Кермові пристрої відомі з моменту виникнення перших плавучих засобів. У давнину кермові пристрої представляли собою великі орні весла, укріплені на кормі, на одному борту або на обох бортах судна. За часів середньовіччя їх почали замінювати шарнірним кермом, який містився на ахтерштевні в діаметральної площині судна. У такому вигляді він і зберігся до наших днів. Рульове пристрій складається з керма, баллера, рульового приводу, рульової передачі, рульової машини і поста управління (рис. 6.1).

Рульове пристрій повинен мати два приводи: головний і допоміжний.
Головний рульовий привід - це механізми, виконавчі приводи перекладки керма, силові агрегати рульового приводу, а також допоміжне обладнання і засоби додатки крутного моменту до баллером (наприклад, румпель або сектор), необхідні для перекладки керма з метою управління судном в нормальних умовах експлуатації.
Допоміжний рульовий привід - це обладнання необхідне для управління судном в разі виходу з ладу головного рульового приводу, за винятком румпеля, сектора або інших елементів, призначених для тієї ж мети.
Головний стерновий привід має забезпечувати перекладку керма з 350 одного борту на 350 іншого борту при максимальною експлуатаційною осаді і швидкості руху вперед судна не більше ніж за 28 секунд.
Допоміжний рульовий привід повинен забезпечувати перекладку керма з 150 одного борту на 150 іншого борту не більше ніж за 60 секунд при максимальною експлуатаційною осаді судна і швидкості, що дорівнює половині його максимальною експлуатаційною швидкістю руху вперед.
Управління допоміжним рульовим приводом повинно бути передбачено з румпельне відділення. Перехід з головного на допоміжний привід повинен виконуватися за час, що не перевищує 2 хвилини.
кермо - основна частина рульового пристрою. Він розташовується в кормовій частині і діє тільки на ходу судна. Основний елемент керма - перо, яке за формою може бути плоским (пластинчастим) або обтічним (профільованим).
Відповідно до положення пера керма щодо осі обертання баллера розрізняють (рис. 6.2):
- звичайний кермо - площину пера керма розташована за віссю обертання;
- полубалансірние кермо - тільки велика частина пера керма знаходиться позаду осі обертання, за рахунок чого виникає зменшений момент обертання при перекладки керма;
- балансовий кермо - перо керма так розташоване по обидва боки осі обертання, що під час перекладання керма не виникають будь-які суттєві моменти.

Залежно від принципу дії розрізняють пасивні та активні керма. Пасивними називаються кермові пристрої, що дозволяють виробляти поворот судна тільки під час ходу, точніше сказати, під час руху води щодо корпуса судна.
Вінторулевой комплекс судів не забезпечує їх необхідну маневреність при русі на малих швидкостях. Тому на багатьох судах для поліпшення маневрених характеристик використовуються кошти активного управління, які дозволяють створювати силу тяги в напрямках, відмінних від напрямку діаметральноїплощині судна. До них відносяться: активні керма, підрулюють
пристрою, поворотні гвинтові колонки і роздільні поворотні насадки.


активний кермо
- це кермо з встановленим на ньому допоміжним гвинтом, розташованим на задній кромці пера керма (рис. 6.3). В перо керма вбудований електродвигун, що приводить в обертання гребний гвинт, який для захисту від пошкоджень поміщений в насадку. За рахунок повороту пера керма разом з гребним гвинтом на певний кут виникає поперечний упор, що обумовлює поворот судна. Активний кермо використовується на малих швидкостях до 5 вузлів. При маневруванні на обмежених акваторіях активний кермо може використовуватися в якості основного рушія, що забезпечує високі маневрені якості судна. При великих швидкостях гвинт активного керма відключається, і перекладка керма здійснюється в звичайному режимі.

Роздільні поворотні насадки
(Рис. 6.4). Поворотна насадка - це сталеве кільце, профіль якого представляє елемент крила. Площа вхідного отвору насадки більше площі вихідного. Гребний гвинт розташовується в найбільш вузькому її перетині. Поворотна насадка встановлюється на Баллере і повертається до 40 ° на кожен борт, замінюючи кермо. Роздільні поворотні насадки встановлені на багатьох транспортних судах, головним чином річкових і змішаного плавання, і забезпечують їх високі маневрені характеристики.


Подруливающие устрою
(Рис. 6.5). необхідність створення ефективних засобів управління носовим краєм судна привела до обладнання суден підрулюючими пристроями. ПУ створюють силу тяги в напрямку, перпендикулярному діаметральній площині судна незалежно від роботи головних рушіїв і рульового пристрою. Підрулюючими пристроями обладнано велику кількість судів самого різного призначення. У поєднанні з гвинтом і кермом ПУ забезпечує високу маневреність судна, можливість розвороту на місці за відсутності ходу, відхід або підхід до причалу практично лагом.

Останнім часом набула поширення електрорушійної система AZIPOD (Azimuthing Electric Propulsion Drive), яка включає в себе дизельгенератор, електромотор і гвинт (рис. 6.6).

Дизель-генератор, розташований в машинному відділенні судна, виробляє електроенергію, яка по кабельним з'єднанням передається на електромотор. Елетромотори, що забезпечує обертання гвинта, розташований в спеціальній гондолі. Гвинт знаходиться на горизонтальній осі, зменшується кількість механічних передач. Вінторулевая колонка має кут розвороту до 3600, що значно підвищує керованість судна.
Переваги AZIPOD:
- економія часу і коштів при будівництві;
- чудова маневреність;
- зменшується витрата палива на 10 - 20%;
- зменшується вібрація корпусу судна;
- через те, що діаметр гребного гвинта менше - ефект кавітації знижений;
- відсутній ефект резонансу гребного гвинта.

Один із прикладів використання AZIPOD - танкер подвійної дії (Рис.6.7), який на відкритій воді рухається як звичайне судно, а в льодах рухається кормою вперед як криголам. Для льодового плавання кормова частина DAT оснащена льодовим підкріпленням для ламання криги і AZIPOD.

На рис. 6.8. показана схема розташування приладів і пультів управління: один пульт для управління судном при русі вперед, другий пульт для управління судном при русі кормою вперед і два пульта управління на крилах містка.

Нове на сайті

>

Найпопулярніше