Состав и намена на уредот за управување. Дизајн на уреди за управување со пасивен кормило Дизајн на уред за управување со брод и главни елементи

Морска локација Русија бр. 24 ноември 2016 година Создаден: 24 ноември 2016 година Ажурирано: 24 ноември 2016 година Прегледи: 16118

Управувачка опрема збир на механизми, склопови и компоненти кои обезбедуваат контрола на садот.

Главните структурни елементи на кој било уред за управување се:

работно тело - сечило на кормило (кормило) или ротациона водилка млазница;

залиха што го поврзува работното тело со управувачката опрема;

погон на управување, пренесување сила од управувачката машина до работниот елемент;

опрема за управување, што создава сила за ротирање на работното тело;

контролен погон што ја поврзува машината за управување со контролната станица.

На современите бродови се инсталирани шупливи, рационализирани кормила, составени од хоризонтални ребра и вертикални дијафрагми покриени со челична обвивка (слика 1, а). Кожата е прицврстена на рамката со електрични навртки. Внатрешен просторВоланот е исполнет со смолести материи или самопенлива полиуретанска пена PPU3S.

Во зависност од локацијата на оската на ротација, постојат избалансирани (сл. 1, д, в), неурамнотежени (сл. 1, б) и полубалансирани кормила. Оската на ротација на кормилото за рамнотежа минува низ сечилото на кормилото, додека онаа на неурамнотежено кормило се совпаѓа со предниот раб на кормилото. На полубалансирано кормило, само долниот дел од пердувот излегува во носот од оската на ротација. Моментот на отпорност на вртење на избалансиран или полубалансиран волан е помал од оној на неурамнотежен волан и соодветно на тоа потребната моќност на управувачката машина е помала.

Според начинот на прицврстување, кормилата се поделени на суспендирани и едноставни.

Надворешното кормило е прикачено со хоризонтална прирабничка врска за стеблото и е инсталирано само на мали и мали садови за рударство Едноставно кормило за рамнотежа со една поддршка (види Сл. 1, а) се потпира со игла на потисната чашка на задниот столб. пета. За да се намали триењето, цилиндричниот дел од иглата има бронзена облога, а бронзената черупка е вметната во петицата на столбот. Врската помеѓу кормилото и столчето е хоризонтална прирабница со шест завртки или конусна врска. Со конусна врска, конусниот краен дел од стеблото се вметнува во конусната дупка на горната крајна дијафрагма на кормилото и цврсто се затегнува со навртка, чиј пристап е обезбеден преку капакот монтиран на завртките вклучени во куќиштето на кормилото. Заоблената залиха овозможува одделно отстранување на воланот и залихата (кога тие меѓусебно се ротираат).

Едноставен небалансиран волан со две столбови(види Сл. 1, б) е затворена одозгора со дијафрагма од лим и лиена глава, која има прирабница за поврзување на воланот со столката и јамка за горната потпора на иглата. Назад, бронзени или други чаури се вметнуваат во јамката на столбот на кормилото.

Недоволна ригидност на долната потпора кормила за балансирањечесто предизвикува вибрации на крмата и кормилото на бродот. Овој недостаток е отсутен во балансирачко кормило со отстранлив столб на кормилото (види Сл. 1, в). Во пердувот на таквото кормило е вградена цевка, низ која поминува отстранлив столб на кормилото. Долниот крај на столбот на кормилото е прицврстен со конус во петицата на столбот, а горниот крај е прицврстен со прирабница до столбот. Внатре во цевката се инсталирани лежишта. Столбот на кормилото каде што минува низ лежиштата има бронзена облога. Кормилото е прикачено на стеблото со прирабница.

Ориз. 1. Работни тела на уреди за управување: а - балансирачки волан со една потпора; б - неурамнотежен волан со две потпори; в - избалансиран волан со отстранлив столб на кормилото; g - активно управување; d - ротациона водилка со стабилизатор; 1 - акции; 2 - прирабница; 3 - трим на кормило; 4 - облекање; 5 - вертикална дијафрагма; 6 - хоризонтално ребро; 7 - sternpost пета; 8 - орев; 9 - мијалник; 10 - игла за волан; 11 - бронзена постава на иглата; 12 - бронзена черупка (лого); 13 - потисно стакло; 14 - канал за демонтирање на потисната чаша; 15 - цевка за кормило; 16 - јамка на столбот на кормилото; 17 - столб на кормилото; 18 - backout; 19 - прирабница на столбот на кормилото; 20 - отстранлив столб на кормилото; 21 - вертикална цевка; 22 - пропелер на кормилото; 23 - менувач со облекување; 24 - стабилизатор; 25 - ротациона водилка млазница; 26 - вратило на пропелерот; 27 - пропелер

Активниот волан (слика 1, г) содржи помошен пропелер. Кога кормилото е поместено, правецот на застанувањето на помошниот пропелер се менува и се појавува дополнителен момент, вртење на бродот. Насоката на вртење на помошната завртка е спротивна на насоката на вртење на главната. Електричниот мотор се наоѓа во воланот или во преградата. Во вториот случај, електричниот мотор е директно поврзан со вертикално вратило, кое ја пренесува ротацијата на погонскиот менувач. Активниот пропелер на кормилото може да му обезбеди на садот брзина до 5 јазли.

На многу бродови од рибарската флота, наместо на кормило, ротирачка водичка млазница(Сл. 1, г), што ја создава истата странична сила како и воланот при помали агли на поместување. Покрај тоа, моментот на залихата на млазницата е приближно два пати помал од моментот на залихата на кормилото. За да се обезбеди стабилна положба на млазницата за време на смените и да се зголеми неговото управување, стабилизатор е прикачен на опашката на млазницата во рамнината на оската на залихата. Дизајнот и прицврстувањето на додатокот се слични на дизајнот и прицврстувањето на кормилото за рамнотежа.

Залихата е заоблен или правилен челичен цилиндричен зрак, кој се води низ цевката на портата на кормилото во преградата за боење. Поврзувањето на цевката за кормило со надворешната кожа и подот на палубата е водоотпорно. На врвот на цевката се инсталирани заптивната жлезда и лежиштата на залиха, кои можат да бидат потпорни или потисни.

Уредот за управување мора да има погони:главни и помошни, а доколку се наоѓаат под водоводната линија на товарот, дополнителна итна се наоѓа над преградната палуба. Наместо помошен погон, можно е да се инсталира двоен главен погон, кој се состои од две автономни единици. Сите погони мора да работат независно еден од друг, но, по исклучок, тие може да имаат некои заеднички делови. Главен погонмора да се напојува од извори на енергија, помошниот може да биде рачен.

Дизајнот на управувачкиот погон зависи од типот на управувачката машина. На пловните објекти на рибарската флота се инсталирани електрични и електрохидраулични запчаници за управување. Првите се направени во форма на електричен мотор DC, вториот - во форма на комплекс на електричен мотор-пумпа во комбинација со клип, сечило или хидрауличен погон за завртки. Рачните запчаници за управување во комбинација со управувачкиот кабел, валјак или хидрауличен погон на воланот се наоѓаат само на мали и помали рударски садови.

Ориз. 2. Управувачки погони: a - секторски тип; b - sturtrosovy; в - хидрауличен клип; g - хидраулично сечило; г - хидраулична завртка; е - говорница-разговор; 1 - волан и управувачкиот столбпомошен погон; 2 - филер; 3 - менувач со црви; 4 - сектор за пренос на главниот погон; 5 - електричен мотор; 6 - пролетен амортизер; 7 - акции; 8 - рамнотежен волан; 9 - сектор за пренос на помошниот погон; 10 - црв; 11 - волан кабел; 12 - водич ролери; 13 - тампон пружини; 14 - сектор; 15 - клип-клип; 16 - хидрауличен цилиндар; 17 - пумпа; 18 - сигурносен вентил; 19 - тело; 20 - комора во облик на сектор; 21 - лав риба со сечила; 22 - стакло со надолжни жлебови; 23 - прстенест клип; 24 - стакло со жлебови за завртки; 25 - капак; 26 - квадратна глава; 27 - работна празнина на цилиндерот; 28 - приклучок; 29 - трчање крај на лопар; 30 - блок што се движи; 31 - фиксен блок

Многу пловни објекти со мала и средна тонажа се опремени со секторски запчаник на воланот(Сл. 2, а). Кога работи електричниот мотор, секторот на менувачот, лабаво монтиран на стеблото, ја пренесува силата преку пружините амортизери на надолжната тркала цврсто прикачена на стеблото. Амортизерите ги омекнуваат ударите што се случуваат при палење на електричен мотор или кога брановите го погодуваат кормилото. Менувач со црвиобезбедува самостојно сопирање на погонот. Дополнителен сектор за пренос цврсто монтиран на залиха е обезбеден како помошен погон. Работата на секторот е обезбедена со рачен управувачки столб преку жици со валјак и дополнителен црв запчаник.

На мали рударски бродови што ги користат секторски управувачки кабелски погон(Сл. 2, б). Управувачката сила се пренесува преку управувачкиот кабел до сектор цврсто монтиран на стеблото. Стуртрос изведуваат т.е челичен кабелсо дел од ланецот Гал во средниот дел или целиот синџир. Двете гранки на управувачкиот кабел од секторот преку водечките ролери одат до запчаникот или барабанот на управувачката машина. Во последната опција, кога барабанот се ротира, се избира една гранка од челичниот кабел, а другата се извлекува. Забавеноста на управувачкиот кабел се избира со помош на завртки, а ударите се омекнуваат со тампон пружини.

НајраспространетаРибарската флота доби хидраулични управувачки погони: клип, сечило, завртка.

Хидраулична пумпа за погон на клипот(Сл. 2, в) за време на работата на електричниот мотор, тој ја пумпа работната течност од еден хидрауличен цилиндар во друг, што доведува до движење на клипот што е вртежно поврзан со столбот и ротација на столчето. Кога бранот удира во сечилото на кормилото, притисокот во еден од хидрауличните цилиндри се зголемува и сигурносниот вентил пренесува дел од работната течност во другиот цилиндар, апсорбирајќи го ударот. Специјален уредобезбедува автоматско враќање на сечилото на кормилото во првобитната положба по падот на притисокот во хидрауличниот цилиндар. Многу садови се опремени со хидраулични актуатори за управување со двоен клип. Два пара хидраулични цилиндри и две пумпи кои работат паралелно обезбедуваат можност за префрлање на воланот со кој било пар хидраулични пумпи. Во овој случај, бродот можеби нема помошен погонволан

Моделот на хидрауличниот управувач со лопатка, изработен во форма на крило со сечила, се наоѓа во затворено цилиндрично куќиште, поделено со фиксирани прегради во неколку работни комори исполнети со работна течност (на слика 2, г има две комори ). Празнините помеѓу сечилата и телото, фиксираните прегради и залихата се запечатени. При испумпување на работната течност од една комора во друга, се создава разлика во притисокот, што предизвикува ротирање на бокалот и залихата.

Хидрауличен погон за завртки(сл. 2, д) се состои од фиксно тело, среден делкој делува како цилиндар. Во цилиндерот се става прстенест клип: тоа внатрешна површинаИма жлебови за завртки во горниот дел и надолжни жлебови во долниот дел. Чаша со надолжни жлебови е цврсто поставена на главата на залихата. Друго стакло со жлебови за завртки е фиксирано прицврстено на капакот на куќиштето. Кога течноста се доставува до работната празнина на цилиндерот, клипот добива преводно движење, движејќи се по спиралните жлебови на стационарното стакло, го врти и врти залихата низ стаклото со надолжни жлебови.

Покрај наведените, на рибарските бродови повремено се среќаваат и други видови на управувачки уреди, главно како помошни или итни. Во исклучителни итни ситуацииможе да се користат две глодали.

Дигалка е два блока меѓу кои се протега кабел (лопар, Сл. 2, д). Крајот на лопарот, за кој се врши влечење, се нарекува трчање, а фиксираниот крај се нарекува коренски крај. Блокот се состои од куќиште, внатре во кое има една или повеќе макари кои ротираат на оска (игла). Дигалки може да бидат различни дизајни. Наједноставниот тип на дигалка е фиксен блок со една макара кој ви овозможува да ја промените насоката на влечење (блок водич). Гордоста не дава никаква добивка во напор.

Друг тип - khuttali - ова се блокови со два и една макара, а коренскиот крај на лопарот е фиксиран на блок со една макара.

Дигалките што се состојат од блокови со ист број макари се нарекуваат ганти, а оние направени од блокови со број на макари повеќе од три во секој блок се нарекуваат џинови. Кога дигалката работи, во сите гранки на лопарот се јавува сила еднаква на силата што се применува на тркачкиот крај, затоа вкупната сила што ја пренесува дигалката е еднаква на збирот на силите во гранките на подвижниот блок, вклучувајќи го и сила во тркачкиот крај, ако се откачи од овој блок. Едниот блок од дигалката е прикачен со држач на дупката предвидена во рамката, а другиот - на секторот или филер. Плуговите што се движат се водат низ систем на водечки блокови до најблискиот винч. Принципот на работа е сличен на оној на кабелски погон на воланот.

Далечинскиот управувач на опремата за управување од тркалата е обезбеден со телединамички преноси, наречени управувачки телетрансмисии или управувачки телемотори. Хидрауличните и електричните управувачки запчаници се користат на современите рибарски бродови. Тие често се дуплираат или комбинираат во електрохидраулични.

Електричниот менувач се состои од специјален контролер сместен во управувачкиот столб и поврзан со електричен систем на уред за стартувањемашина за управување. Контролерот се контролира со помош на волан, рачка или копче.

Хидрауличниот менувач се состои од рачна пумпа управувана од воланот и систем на цевки што ја поврзуваат пумпата со активирањето на воланот. Работната течност на системот е незамрзнувачка мешавина од вода и глицерин или минерално масло.

Главните и помошните управувачки погони (напојувани од извор на енергија) се контролираат независно и се изведуваат од навигацискиот мост, како и од преградата за боење. Времето на премин од главниот до помошниот погон не треба да надминува 2 минути. Ако има контролни столпчиња за главната опрема за управување во тркалата и риболовната просторија, дефектот на контролниот систем од еден столб не треба да ја попречува контролата од друг столб. Време е за префрлување на целосно потопено кормило или ротациона млазница со главниот погон (со најголема брзина патување напред) од 35° од едната до 30° од другата страна не треба да надминува 28 секунди, помошни (со брзина еднаква на половина од максималната брзина нанапред или 7 јазли, кој и да е поголем) од 15° од едната страна до 15° од друго - 60 секунди, итен случај (со брзина од најмалку 4 јазли) не е ограничен.

Аголот и поместувањето на кормилото се одредуваат со аксиометар инсталиран на секоја контролна станица. Дополнително, се применува вага на секторот на воланот или други делови цврсто поврзани со залиха за да се одреди вистинската положба на воланот. Автоматската координација помеѓу брзината, насоката на вртење и положбата на воланот и брзината, страната и аголот на кормилото е обезбедена со сервомоторот.

Ограничувачите на поместувањето на кормилото се направени во форма на испакнатини на кормилото и задниот столб, кои се потпираат едни на други под максимално дозволениот агол на поместување на кормилото или во форма на загради заварени на палубата, на која се потпира секторот за погон на кормилото. Сите механички запчаници на воланот дополнително имаат гранични прекинувачи кои ги исклучуваат механизмите пред воланот да стигне до ограничувачот на вртење. Во хидрауличен погон со клипот, ограничувачот на ротација на воланот е дното на погонските хидраулички цилиндри.

Управувачката сопирачка (затка) е дизајнирана да го држи воланот за време на итни поправки или при префрлување од еден на друг погон. Најчесто користен е затворач со лента, кој директно го прицврстува кормилото. Секторските погони имаат блок-стопери, во кои чепкалка за сопирачкипритиска на посебен лак на секторот. ВО хидраулични погониУлогата на затворач ја вршат вентили кои го блокираат пристапот на работната течност до погоните.

Одржување на бродот на даден курс под поволни услови временските условибез учество на кормилар, тоа го обезбедува автопилот, чиј принцип на работа се заснова на употреба на жирокомпас или магнетен компас. Нормалните контроли се поврзани со автопилотот. Кога бродот е на одреден курс, кормилото се поставува на нулта позиција според аксиометарот и автопилотот е вклучен. Ако, под влијание на ветер, бранови или струи, садот отстапува од зададениот курс, електричниот мотор на системот, примајќи импулс од сензорот за компас, осигурува дека садот се враќа на поставениот курс. Кога го менувате курсот или маневрирате, автоматскиот пилот се исклучува и нормалното управување се префрла.

Управувачкиот уред се користи за промена на насоката на движење на садот, осигурувајќи дека кормилото е поместено до одреден агол во даден временски период. Неговите главни делови се:

· Контролна станица;

· Управувачка опремаод станицата на кормилото до управувачкиот мотор:

· Мотор за управување;

· Управувачки погон од управувачкиот мотор до управувачот;

· Кормило или ротационен додаток кој директно обезбедува контрола на управувањето на садот.

Главните елементи на уредот за управување се прикажани на сл. 3.10.

Волан- главниот орган кој обезбедува работа на уредот. Работи само додека бродот се движи и во повеќето случаи се наоѓа во преградата. Обично има едно кормило на брод. Но, понекогаш, за да се поедностави дизајнот на воланот (но не и уредот за управување, кој во овој случај станува покомплициран), се инсталираат неколку кормила, чиј збир на површини треба да биде еднаков на проценетата површина на сечилото на кормилото.

Главниот елемент на воланот е пердувот. Според обликот на напречниот пресек, сечилото на кормилото може да биде: а) како плоча или рамно, б) рационализирано или профилирано.

Сл.3.10 Уред за управување

1 – сечило на кормилото; 2 – залиха; - 3 – копач; 4 – управувачка машина со управувачка опрема; 5 – цевка за кормило; 6 – прирабничка врска; 7 – рачен погон.

Предноста на профилираното сечило на кормилото е што силата на притисок врз него го надминува (за 30% или повеќе) притисокот на кормилото на плочата, што ја подобрува маневрирањето на садот. Растојанието на центарот на притисокот на таков волан од влезниот (преден) раб на воланот е помало, а моментот потребен за вртење на профилиран волан е исто така помал од оној на плочест волан. Следствено, ќе биде потребна помалку моќна машина за управување. Дополнително, профилираното (рационализирано) кормило ги подобрува перформансите на пропелерот и создава помал отпор на движењето на садот.

Обликот на проекцијата на сечилото на кормилото на DP зависи од обликот на строгата формација на трупот, а површината зависи од должината и нацртот на садот (L и d за морските бродови, се избира областа на сечилото на кормилото). во рамките на 1,7-2,5% од потопениот дел од садот од областа на централната рамнина. Оската на залихата е оската на ротација на сечилото на кормилото. Столбот на кормилото влегува во задниот столб на трупот преку цевката за кормилар. На горниот дел од багажникот (главата), рачката наречена боксер е прикачена на клучот, која служи за пренос на вртежниот момент од погонот преку залихата до сечилото на кормилото.

Бродските кормила обично се класифицираат според следниве критериуми:

Според методот на прицврстување на сечилото на кормилото на трупот на бродот, се разликуваат кормила:

А) едноставно- со потпора на долниот крај на воланот или со многу носачи на столбот на кормилото;

б) полу-суспендирани– со потпора на посебен држач на една средна точка долж висината на воланот;

V) виси- виси на залиха.

Според положбата на оската на ротација во однос на сечилото на кормилото, се разликуваат следните кормила:

А) неурамнотежен– со оска сместена на предниот (влезен) раб на пердувот;

б) балансирање– со оска сместена на одредено растојание од предниот раб на воланот.

Сл. 3.11 Едноставен неурамнотежен волан.

Сл. 3.12 Полу-суспендиран неурамнотежен волан.

Сл.3.13 Суспендирано неурамнотежено кормило.

Сл. 3.14 Едноставно балансирачко кормило.

Сл.3.15 Полу-суспендирано рамнотежно кормило (полу-суспендирано)

Сл.3.16 Суспендирано кормило за рамнотежа.

Управувачка опремае наменет за пренос на команди од навигаторот во колибата на тркалата до управувачката машина во преградата. Повеќето апликациинајдете електричен или хидрауличен менувач. На мали садови, ролери или кабелски погони, во вториот случај, овој погон се нарекува sturtrosovym.

Контролни уреди следете ја положбата на воланот и правилното функционирање на целиот уред.

Контролните уреди ги пренесуваат наредбите до кормиларот при рачно управување со воланот.

Уредот за управување е еден од најпознатите важни уредиобезбедување на опстанок на садот. Во случај на незгода, уредот за управување има резервен контролен столб за управување, кој се состои од волан и рачен погон, сместен во преградата или блиску до него.

При мали брзини на бродот, уредите за управување стануваат недоволно ефективни и понекогаш го прават бродот целосно неконтролиран. За да се зголеми способноста за маневрирање, некои типови модерни пловни објекти (риболовни бродови, шлепери, патнички и специјални бродови) инсталираат активни кормила, ротациони млазници, погонувачи или крилести погони. Овие уреди им овозможуваат на бродовите самостојно да работат сложени маневрина отворено море, како и да поминете низ тесни области без помошни влечења, да влезете во водната површина на патот и пристаништето и да се приближите до лежајните, свртете се и оддалечете се од нив, заштедувајќи време и пари.

Активно управување(сл. 3.17) е пердув на рационализирано кормило, на задниот раб на кој има млазница со пропелер управуван од запчаник со ролери кој минува низ шуплив столб и се ротира од електричен мотор монтиран на главата на багажникот . Постои еден вид активен волан со ротација на пропелерот од електричен мотор на база на вода (работи во вода) монтиран во сечилото на кормилото. Кога активното кормило се поместува на бродот, пропелерот што работи во него создава стоп што ја врти крмата во однос на оската на ротација на садот. При работа пропелерактивно кормило додека бродот се движи, брзината на бродот се зголемува за 2-3 јазли. Кога главните мотори се запрени, работата на активниот пропелер на кормилото предизвикува садот да има мала брзина до 5 јазол

Сл. 3.17 Активен волан со заоблен запчаник до пропелерот.

Ротациона млазница, инсталиран наместо кормилото, кога е поставен на бродот, го отклонува млазот вода што го фрла пропелерот, чија реакција предизвикува вртење на задниот крај на садот. Ротационите млазници се водечка млазница на пропелерот монтирана на вертикален столб, чија оска се вкрстува со оската на пропелерот во рамнината на пропелерскиот диск (сл. 29). Ротационата водичка млазница е дел од погонскиот комплекс и во исто време служи како контролен елемент, заменувајќи го воланот. Млазницата отстранета од DP работи како прстенесто крило, на кое се јавува латерална сила на подигнување, што предизвикува вртење на садот. Хидродинамичкиот момент што произлегува на млазницата (и на предната страна и на во обратна насока) има тенденција да го зголеми аголот на неговото поместување. За да се намали влијанието на ова негативна точка, стабилизатор со симетричен профил е инсталиран во опашката на млазницата. Аголот на ротација на млазницата во однос на DP на бродот е, по правило, 30-35 °.

Сл.3.18. Ротациона млазница.

Трустериобично се изведуваат во форма на тунели кои минуваат низ трупот, во рамнината на рамката во задниот дел и

Сл.3.19 Шематски дијагрампотиснувач

Цел: обезбедување на контролираност на садот, т.е. неговата способност да се движи по одредена траекторија.

Дизајн на управувачкиот уред.

Општа локацијаЕдна од опциите на уредот за управување е прикажана на сликата.

Ориз. 3.1.1. Дијаграм на управувачкиот уред:

1- пердув на кормилото; 2 – прирабничка врска; 3- потпори за акции;

4 – глава на залиха; 5 – погон на воланот; 6 – опрема за управување;

7- волан; 8 – опрема за управување; 9 – залиха; 10 – цевка за кормило;

11 – јамка на сечилото на кормилото; 12 – игла; 13 – јамка на столбот на кормилото;

14 – столб на кормилото; 15 – потпетица.

Главниот елемент што ја создава силата неопходна за маневрирање е пердув на кормилото 1. За да го ротирате сечилото на кормилото под одреден агол во однос на DP, користете балер 9 – вратило со променлив дијаметар по должина. Области со зголемен дијаметар во споредба со дизајнерскиот дијаметар се обезбедени во локациите на потпорите на залиха 3 за да се зголеми одржливоста. За поврзување на ножот и сечилото на кормилото, најчесто се користи прирабничка врска 2, прикажана на сликата, или конусна врска. Столбот на кормилото влегува во строгиот столб на трупот на бродот преку цевката за кормило 10, која обезбедува затегнатост на трупот и има најмалку две потпори 3 во висина. Долната потпора се наоѓа над цевката на пристаништето на кормилото и има заптивка со жлезда што спречува водата да влезе во трупот на бродот. Горна поддршкакој се наоѓа директно на чело на залихата, обично ја зема масата на стеблото и кормилото, така што се прави прстенесто испакнување на стеблото.

Силата потребна за вртење на воланот на залиха се создава од опрема за управување. Опремата за управување вклучува: управувачка опрема 6; средство за пренос на вртежен момент од управувачката машина до главата на залихата 4 (управувачки погон - бокал или сектор 5); опрема за управување 8; како и системот далечински управувачволан - уред за пренос на команди за префрлање на воланот од навигацискиот мост (од воланот 7) до контролите на воланот.

Класификација на кормила.

Врз основа на распределбата на површината на сечилото на кормилото во однос на оската на ротација, се разликуваат следниве типови на кормила (Слика 3.1.2):

Ориз. 3.1.2. Класификација на кормила по дистрибуција на површина:

1 – сечило на кормилото; 2 – анти-леден полицата; 3 – залиха;

4 – столб на кормилото; 5- заграда.

- неурамнотежен (обични ) (Сл. 3.1.2, а), чија оска на ротација е блиску до предниот (нос) раб на сечилото на кормилото (оддалечено од него на растојание еднакво на радиусот на потпирачот на кормилото);

- избалансиран (сл. 3.1.2, б), чија оска на ротација е поместена поблиску до центарот на хидродинамичкиот притисок (оддалечен од предниот раб на растојание поголемо од радиусот на потпирачот на кормилото), додека делот од пердувот областа која се наоѓа во носот од оската на ротација се нарекува рамнотежа;


- полубалансиран (сл. 3.1.2, в), во која распределбата на површината во долниот дел на сечилото на кормилото одговара на балансерот, а во горниот дел - редовен волан;

- суспензија (Сл. 3.1.2, г), се издвојува во класификацијата традиционално и е истото балансирачко кормило, кое се разликува по тоа што потпорите не се поставени директно на кормилото.

Урамнотежените и полубалансираните кормила се карактеризираат со коефициентот на рамнотежа k d:

каде што: F d - дел од областа на сечилото на кормилото што се наоѓа помеѓу предниот раб и оската на ротација (рамнотежа), m 2; F - вкупна површина на сечилото на кормилото, m2.

За избалансирани кормила, обично k d = 0,21¸0,23, за полубалансирани k d = 0,15.

Предноста на избалансирани и полубалансирани кормила: поради помалото растојание на центарот на притисок од оската на ротација, вртежниот момент на залихата е потребен помал од оној на неурамнотежените.

Недостаток е што прицврстувањето на такви кормила на брод е потешко и помалку сигурно.

Врз основа на обликот на профилот, се разликуваат следниве видови кормила:

- рамен еднослојни, поради нивната ниска ефикасност, ретко се користат - главно на не-погонски садови;

- профилирани двослоен ( рационализиран), кој се состои од надворешна кожа и внатрешен сет. Комплетот е формиран од хоризонтални ребра и вертикални дијафрагми заварени едни на други. Хоризонталните ребра се прицврстени на основата на сечилото на кормилото - кормилото, кое е масивна вертикална прачка. Рудерот е направен заедно со јамки за закачување на сечилото на кормилото на столбот. Специфичната форма на профилот на воланот обично се избира експериментално, профилите се именувани по името на лабораториите во кои се развиени.


Управувачки погони, нивните типови, дизајн и барања за нив.

Управувачка опремаДизајниран за директно префрлување на воланот и контрола на неговата положба.

Следниве елементи може да се разликуваат (прилично условно) како дел од управувачкиот погон:

Уред за пренос на вртежен момент од управувачката опрема до залиха (понекогаш се нарекува и самата управувачка опрема);

Управувачка машина - power point, создавајќи ја потребната сила за ротирање на акциите;

Управувачка опрема, која комуницира помеѓу контролната станица и управувачката машина;

Контролен систем.

Се разликуваат следниве главни типови на управувачки запчаници:

Механички (рачен), кои вклучуваат шипка-управувач-прачка, сектор-управувач-прачка, сектор со жици со ролери, молзач со завртки;

Имајќи извор на енергија (хидрауличен, електричен, електрохидрауличен).

Механичките погони се користат само на мали садови и како помошни погони за управување.

Барањата за управувачките брзини се содржани во Правилата за класификација и конструкција на морски бродови на RMRS (том 1, дел III„Уреди, опрема и материјали“, клаузула 2 „Уред за управување“ и волумен 2, дел IX „Механизми“, клаузула 6.2 „Управувачки погони“). Меѓу главните барања се следниве:

1. Сите пловни објекти мора да бидат опремени со главни и помошни запчаници за управување, кои работат независно еден од друг.

2. Главниот погон и залихата мора да гарантираат дека кормилото може да се префрли од 35 0 од едната до 30 0 од другата страна за не повеќе од 28 секунди при максимална работна брзина и брзина на движење напред.

3. Помошниот погон мора да осигури дека кормилото може да се префрли од 15 0 на едната страна на 15 0 од другата страна за не повеќе од 60 секунди при максимален работен нацрт и брзина еднаква на половина од максималната брзина на движење напред или 7 јазли (кое е поголемо) .

4. На танкери за нафта, носачи на гас и хемиски носачи со бруто тонажа од 10.000 или повеќе, на други бродови со бруто тонажа од 70.000 или повеќе, како и на сите нуклеарни бродови, главната управувачка опрема мора да вклучува два (или повеќе ) идентични енергетски единици. Според тоа, за нив мора да се обезбедат два независни контролни системи од навигацискиот мост.

5. Контролата на главниот погон мора да се обезбеди од навигацискиот мост и од преградата за боење.

6. Контролата на помошниот погон мора да биде обезбедена од преградата за боење, а ако работи од извор на енергија, мора да се обезбеди и независна контрола од навигацискиот мост.

7. Дизајнот на управувачките погони мора да обезбеди премин во случај на несреќа од главниот погон до помошниот погон за не повеќе од 2 минути.

8. Мора да се обезбеди контрола на положбата на воланот.

Се разликуваат следниве типови на управувачки погони:

Надолжен бокал, во кој во надолжната насока се наоѓа монтажа на еднокрак монтиран на главата на стеблото (сл. 3.1.3, а);

Попречно бокал, во кој лопатката е лост со двојно оружје (сл. 3.1.3, б) - името е условно, бидејќи филерот може да се наоѓа и покрај и преку ДП на садот;

Сектор, во кој секторот монтиран на главата на залихата се ротира со погонската опрема на управувачката машина (сл. 3.1.3, в).

А) б) V)

Ориз. 3.1.3 Видови на управувачки запчаници:

а – надолжно-болеџија; б – попречно боцкање; до секторот.

Во моментов, на големите бродови, широко е распространето попречно возење со хидраулично управување со четири клипови во комбинација со него.

Се разликуваат следниве типови на управувачки запчаници:

Ролери, во кој врската помеѓу контролната станица и погонот (на пример, макарата на хидраулична машина за управување) се изведува преку систем од челични ролери (делови на цевки) поврзани едни со други со помош на шарки или конусни запчаници;

Хидрауличен, кој користи волуметриски хидрауличен погон;

Електричен, кој се состои од систем на самосинхронизирани мотори - кога воланот се ротира, струјата се возбудува во роторот на преносниот мотор (генератор), што предизвикува ротација на роторот на приемникот поврзан со активирачот на управувачката машина.

Од разни видовимашини за управување, најкористени се електричните и електрохидраулични машини за управување.

Најзастапени на современите бродови се електрохидраулични машини за управување со четири клипови со попречен погон на управувачот. Дизајнот на таков EGRM со механички повратни информациие прикажано на слика 3.1.4.


Ориз. 3.1.4 Електрохидраулична машина за управување (EGRM)

Две идентични актуатори IMs (управувани од електрични мотори 11 од две електрични контролни линии) работат на еден излез контролен елемент - прачка 12. Движењето на шипката h (што е задача за поместување на воланот) со помош на лостовите BD и FG поврзани во точката C и шипката 17 се пренесува до пумпите контролирано напојување 8, управувано од електрични мотори 7. Пумпите, според добиените движења e 1 и e 2 на прилагодливите елементи, го создаваат снабдувањето Q 1 и Q 2, соодветно.

Кога пумпите работат во цилиндрите на управувачката машина 6, се создава разлика во притисокот p 1 – p 2, како резултат на што залихата 3 се ротира со помош на клипови 5 и држач 2, а воланот 1 се поместува до одреден агол а.

Во овој случај, механичката повратна информација 4 ја враќа, преку рачките DB и FG, шипката 17 во првобитната средна положба, во која вкупното движење на прилагодливите делови на пумпите е e = 0. Притисоците во шуплините на цилиндерот се изедначено, движењето на воланот запира и се одржува наведениот агол a. Така, овој EGRM со механичка повратна информација е автономен систем за следење поврзан во серија со затворена јамка електричен системуправување.

Показателите за положбата на кормилото на мостот добиваат електричен сигнал од сензорот 14, активиран со рачката 13 поврзана со шипката 12.

За да се координираат нултите позиции на шипката и контролните елементи на пумпите, се користи уред за прилагодување, кој се состои од приклучоци за завртки 15 и 16 на краевите на шипката NL. Обетките AB и HG го компензираат меѓусебното движење на лостовите.

Во случај на одбивање далечински системконтрола, воланот се движи од волан 10 поврзан со менувач 9.

Управувачкиот уред се користи за промена на правецот на движење на садот или одржување на одреден курс. Во вториот случај, задачата на уредот за управување е да се спротивстави на надворешните сили, како што се ветерот или струјата, кои би можеле да предизвикаат отстапување на садот од предвидениот курс.

Уредите за управување се познати уште од појавувањето на првиот пловечки брод. Во античко време, уредите за управување биле големи весла монтирани на крмата, од едната или од двете страни на садот. Во текот на средниот век, тие почнаа да се заменуваат со зглобно кормило, кое беше поставено на задниот столб во централната рамнина на бродот. Во оваа форма е зачувана до денес. Уредот за управување се состои од волан, залиха, управувачка опрема, управувачка опрема, управувачка опрема и контролна станица (сл. 6.1).

Уредот за управување мора да има два погони: главен и помошен.
Главна опрема за управување- ова се механизми, актуатори за управување, енергетски единициопрема за управување, како и помошна опремаи средства за примена на вртежен момент на стеблото (на пр., пилинг или квадрант) неопходни за поместување на кормилото заради управување со садот во нормални работни услови.
Помошна опрема за управување- ова е опремата неопходна за управување со бродот во случај на дефект на главната опрема за управување, со исклучок на носачот, секторот или други елементи наменети за истата намена.
Главниот погон на воланот мора да осигури дека кормилото може да се префрли од 350 на едната страна до 350 на другата страна при максимална работна провев и брзина на бродот за не повеќе од 28 секунди.
Помошната опрема за управување мора да биде способна да го поместува кормилото од 150 на едната страна до 150 на другата страна за не повеќе од 60 секунди при максимален сервис на бродот и брзина еднаква на половина од максималната брзина на движење напред.
Помошната опрема за управување мора да се контролира од преградата за боење. Преминот од главниот кон помошниот погон мора да се изврши за време не подолго од 2 минути.
Волан– главниот дел од уредот за управување. Се наоѓа во крмата и работи само додека бродот се движи. Главниот елемент на воланот е пердувот, кој може да биде рамен (во облик на плоча) или рационализиран (профилиран).
Врз основа на положбата на сечилото на кормилото во однос на оската на ротација на залихата, тие се разликуваат (сл. 6.2):
- обичен волан - рамнината на сечилото на кормилото се наоѓа зад оската на ротација;
- полубалансиран волан - само голем дел од сечилото на кормилото се наоѓа зад оската на ротација, поради што се јавува намален вртежен момент при поместување на воланот;
- кормило за балансирање - сечилото на кормилото е толку лоцирано на двете страни на оската на ротација што при поместување на кормилото не се појавуваат значајни моменти.

Во зависност од принципот на работа, се разликуваат пасивни и активни кормила. Уредите за управување се нарекуваат пасивни, што му овозможуваат на садот да се врти само додека е во тек, или поточно, за време на движењето на водата во однос на трупот на садот.
Пропелерскиот систем на бродовите не им ја обезбедува потребната маневрирање при движење со мали брзини. Затоа, на многу бродови, за подобрување на карактеристиките на маневрирање, се користат активни контролни средства, кои овозможуваат да се создаде влечење во насоки различни од насоката на централната рамнина на бродот. Тие вклучуваат: активни кормила, погони
уреди, ротирачки завртки столбови и посебни ротациони млазници.


Активно управување
– ова е кормило на кое е вградена помошна завртка, сместена на задниот раб на сечилото на кормилото (сл. 6.3). Електричен мотор е вграден во сечилото на кормилото, придвижувајќи го пропелерот, кој е поставен во додаток за да го заштити од оштетување. Со вртење на сечилото на кормилото заедно со пропелерот под одреден агол, се појавува попречно стоп, што предизвикува вртење на садот. Активното кормило се користи при мали брзини до 5 јазли. При маневрирање во тесни водени области, активното кормило може да се користи како главен погонски уред, што обезбедува висока маневрирање на садот. На големи брзиниактивната завртка на кормилото се исклучува и кормилото се поместува како и обично.

Одделни ротирачки млазници
(Сл. 6.4). Ротационата млазница е челичен прстен, чиј профил го претставува крилниот елемент. Областа на влезот на млазницата е поголема од површината на излезот. Пропелерот се наоѓа во неговиот најтесен дел. Ротациониот додаток е инсталиран на стеблото и се ротира до 40° на секоја страна, заменувајќи го кормилото. На многумина се инсталирани посебни ротациони млазници транспортни бродови, главно речна и мешана пловидба и обезбедуваат нивна висока маневрирање.


Трустери
(Сл. 6.5). Потребата да се создаде ефективни средстваконтролата на лакотниот крај на садот доведе до опремување на бродовите со погони. Лансерите создаваат влечна сила во насока нормална на централната рамнина на садот, без оглед на работата на главните погони и управувачката опрема. Голем број на садови за различни намени се опремени со потиснувачи. Во комбинација со пропелерот и кормилото, PU обезбедува висока маневрирање на садот, можност за вртење на самото место во отсуство на движење, заминување или приближување до пристаништето со речиси трупец.

Неодамна, електричен погонски систем AZIPOD (Azimuthing Electric Propulsion Drive) стана широко распространет, кој вклучува дизел генератор, електричен мотор и пропелер (сл. 6.6).

Дизел генератор сместен во моторната соба на садот генерира електрична енергија, која се пренесува преку кабелски приклучоци до електричниот мотор. Електричниот мотор кој обезбедува ротација на пропелерот се наоѓа во посебна гондола. Завртката е на хоризонталната оска, бројот на механички запчаници. Управниот столб има агол на ротација до 3600, што значително ја зголемува контролираноста на садот.
Предности на AZIPOD:
– заштеда на време и пари при изградбата;
– одлична маневрирање;
– потрошувачката на гориво е намалена за 10–20%;
- вибрациите на трупот на бродот се намалуваат;
– поради тоа што дијаметарот на пропелерот е помал, ефектот на кавитација се намалува;
– нема ефект на резонанца на пропелер.

Еден пример за употреба на AZIPOD е ​​танкер со двојно дејство (сл. 6.7), кој отворена водаСе движи како обичен брод, но во мраз прво се движи строго како мразокршач. За навигација со мраз, крмата на DAT е опремена со арматура од мраз за кршење мраз и AZIPOD.

На сл. 6.8. прикажан е дијаграм на распоредот на инструментите и контролните табли: една контролна табла за контролирање на бродот при движење напред, втора контролна табла за контролирање на бродот кога се движите нанапред и две контролни табли на крилата на мостот.

Цел технички средствауправување

На бродови од БДП и нивните типови.

Основните барања за технички контроли за пловни објекти за внатрешна и мешана (река-море) навигација се утврдени со правилата на Рускиот регистар на реки (РРР), Федералното тело за класификација на бродови за внатрешна и мешана (река-море) навигација. Овие барања го земаат предвид типот и класата на бродови.

Техничките контроли се дизајнирани да обезбедат движење, контрола и држење на бродот на дадена патека. Тие вклучуваат:

Систем за контрола на погонскиот систем;

Волан опрема;

Уреди за сидро и прицврстување.

Еден од главните елементи на техничките контроли е уредот за управување.

Управувачкиот уред се користи за промена на насоката на движење на садот и одржување на садот на линијата на дадена патека.

Се состои од:

Од контролен елемент (волан, џојстик);

Систем за трансфер;

Извршни елементи.

Контролабилноста на бродовите се обезбедува со помош на актуатори на уреди за управување. Следното може да се користи како активирачки елементи на уредите за управување на бродовите со БДП:

Волан од различни типови;

Приклучоци за ротирачки завртки;

Уреди за погон и управување со воден млаз.

Покрај тоа, на некои видови бродови може да се користи следново:

Уреди за управување;

Погонски и управувачки уреди во облик на крило;

Активни и крилни кормила.

Кормила на бродот, нивните форми и типови.

Како извршен елемент најшироко се користат управувачите од различни типови.

Воланот може да вклучува: сечило на кормило, потпори, закачалки, залиха, бокал, итн. помошни уреди(сорлин, helmport, ruderpies).

Воланот, во зависност од неговата форма и локацијата на оската на ротација, е поделен на едноставни, полубалансирани и избалансирани; според бројот на потпори - суспендирани, единечни и повеќедржани. За едноставно кормило, целиот пердув се наоѓа зад оската на акциите за полу-балансиран и кормила за балансирањедел од пердувот се наоѓа пред оската на залихата, формирајќи полубалансиран и балансирачки дел (сл. 4.1).

Според обликот на профилот, кормилата се поделени на пластични и рационализирани (профилирани). Најраспространетите на бродовите за внатрешна пловидба се избалансирани, рационализирани правоаголни кормила.

Воланот се карактеризира со: висина ч стр– растојанието, измерено по оската на стеблото, помеѓу долниот раб на кормилото и точката на пресек на оската на стеблото со горниот дел од контурата на кормилото; должина л стрволан; офсет Δ л стрдел од пределот на кормилото напред во однос на оската на залихата (за полубалансирани кормила, обично Δ л стрдо 1/3 л стр, за избалансирани Δ л стрдо 1/2 л стр).

Сл.4.1 Волан

Најважната карактеристикапердувот на кормилото е неговата вкупна површина ∑ С стр. Вистинската област на кормилото се карактеризира со изразот

S p f = h p l p (4.1)

Вкупната потребна површина на кормилото за да се обезбеди контролирање на садот се изразува со равенката

S p t = LT (4.2)

каде е коефициентот на пропорционалност;

Л – должина на садот;

Т – максимален нацрт на садот.

За да се обезбеди контролирање на садот, потребната вкупна површина на кормилото мора да биде еднаква на вистинската површина на кормилото, т.е.