Типы приводов — Журнал «Лодка»

220px-museo_aeron-utico_y_del_espacio_06 Статьи

История

Первый тип пропеллера — архимедов винт, появившийся около 200 г. до н. Годы нашей эры как насосный и ирригационный инструмент. Этот же винт должен был служить двигателем для плавсредств, предназначенных для перемещения в открытой воде с такой же легкостью, как и по песку или грязи.

Первоначальной моделью пропеллерной силовой установки кажется ветряная мельница. Пропеллер, в принципе, является продолжением лопасти и паруса и передает движущую силу паруса: при повороте гребной винт мобилизует приводимую в движение жидкость, несущую силу, и передает ее транспортному средству, которое он оснащает. Эта подъемная сила является составляющей реакции жидкости, которая действует перпендикулярно касательной плоскости лопастей гребного винта.

220px-museo_aeronc3a1utico_y_del_espacio_06-8422448

Макет проекта Леонардо (Музей авиации Сантьяго-де-Чили).

В 1486 году Леонардо да Винчи в своих рисунках придумал использовать пропеллер, построенный по модели винта Архимеда, для приведения в движение самолета. Эту идею часто называют изобретением вертолета , хотя у Леонардо да Винчи нет двигателя для достижения желаемого эффекта.

Мы находим грубое объяснение эффекта весел в задачах механики с Псевдо-Аристотеля , работа , которая действительно распространилась в эпоху Возрождения, с комментариями о Бальди (1621). Механический анализ в движении к парусам подходить на полях Статики из P. Pardies (1672).

Проблема поднята Даниэлем Бернулли в его « Гидродинамике» (1738 г. ): он отмечает, что скорость крыльев мельниц немалая по сравнению со скоростью ветра и что для объяснения этого эффекта необходимо учитывать относительный ветер и скорость лопастей. Эйлер написал на эту же тему статью, озаглавленную De constructione molarum alatarum (1752 г. Наконец, Кулон резюмирует свою работу в своем эссе «Теоретические и экспериментальные наблюдения за влиянием ветряных мельниц и на форму их крыльев» (1783 г.

Но в конечном итоге именно развитие моторизации с появлением паровой машины окончательно потребовало гребного винта в навигации. И тем не менее, это не происходит быстро: до спуска на воду « Грейт-Истерн» (1858 г. ) пароходы чаще были кораблями с веслом, чем кораблями с гребным винтом; Жуффруа д’Аббанс и Роберт Фултон, например, выбирают лопаточный движитель. И если Джон Фитч тестировал эту систему еще в 1804 году, продвижение винтовых систем в Соединенных Штатах в 1850-х годах было в основном работой шведского инженера Джона Эрикссона.

Чарльз Даллери был первым, кто придумал применить гребной винт для паровой навигации, и в 1803 году для этой цели подал патент на изобретение. Он намеревался построить лодку по этому принципу, но его изобретение не получило необходимой финансовой поддержки. В то же время, американский Роберт Фултон строит лопастное колесо лодки по Сене. Разбитый, Чарльз Даллери в отчаянии разрушил свою лодку собственными руками, так и не сумев довести ее до конца.

Первый патент на рабочий гребной винт был выдан австрийским инженером Джозефом Ресселем в 1827 году. После аварии с архимедовым гребным винтом британский инженер Фрэнсис Петтит Смит испытал гребной винт — гребное устройство на пароходе в 1836 году. Первый действительно действующий пропеллерный пароход SS Archimedes (1839 г. ), разработанный в сотрудничестве с Джоном Эриксоном, можно считать его шедевром: он знаменует начало длинной серии успехов, с Великобританией (1843 г. ) и Great Eastern от Isambard Kingdom Brunel (1858 г. В 1850 году Франция вместе с Дюпюи де Лом решили оснастить линейное судно « Наполеон» гребным винтом.

220px-illustrirte_zeitung_28184329_21_335_1_archimedische_schraube_des_dampfschiffes_archimedes-7898905

Пропеллер СС Архимед (1839 г

Часто упоминается еще один соавтор морского гребного винта , это француз Фредерик Соваж , родом из Булонь-сюр-Мер, где находится его статуя. Плодовитый изобретатель, но с трудным характером, который безумно скончался в приюте Пикпюса , у него было довольно бурное сотрудничество с кораблестроителем из Гавра Огюстеном Норманом и его главным инженером, англичанином Барнсом, который спустил в 1842 году почтовый лайнер, предназначенный для связи с Корсикой. , « Наполеон» ( гражданский корабль, не путать с его военным тезкой), который для того времени был настоящим морским псом с рекордной скоростью более 13 узлов.

Барнс и Норманд значительно улучшили оригинальный винт Sauvage и испытали более дюжины конфигураций количества и формы лопастей под заинтересованным взором принца де Жуанвиля , сына Луи Филиппа , военно-морского офицера, увлеченного военно-морскими инновациями.

1871 г. — Модель с резиновым двигателем. 1884 г. — пропеллер электрического дирижабля «Ла Франс» Шарля Ренара.

Приложения

  • Пропеллер, приводимый в движение двигателем, используется для перемещения машины в жидкости и, наоборот, для перемещения жидкости в контейнере (машина остается неподвижной). Происходит передача энергии от двигателя к жидкости.
  • Связанный с датчиком , он используется для измерения скорости движения жидкости или движения объекта в жидкости. Теоретически передачи энергии нет.

Типы пропеллера

Пропеллеры используются по-разному.

Морской винт

180px-uss_churchill_propeller_cropped-3667549

Морской гребной винт известен своими принципами финикийцам и древним грекам, описан Архимедом и используется для орошения, но о нем быстро забывают. Он был заново открыт в его применении к пропульсивной установке судна в течение XVIII — го  века, но игнорировал в течение десятилетий всех Адмиралтейств до его конца успеха пробуждать в них внезапное желание «отцовство» для цели , как много коммерческих, националистический пропагандиста.

Установленная на «Черепахе» («La Tortue»), первой подводной лодке, построенной изобретателем Дэвидом Бушнеллом в 1776 году с целью подрыва британских кораблей во время войны за независимость в Америке , еще одним из ее пионеров является американец Джон Стивенс ( 1749 — 1838 ), который построил и испытан в 1803 году — 1804 первый по- настоящему функциональный пропеллера парохода. Однако его изобретение оставалось неизвестным, и только в 1830-х годах оно было возобновлено. В 1829 году под изумленным взором триестинов «Ла Чиветта» вышла в море, а Йозеф Рессель только что изобрел гребной винт. В то время, чтобы добраться из Триеста (Фриули) в Венецию, нужно было 19 часов на пароходе. Рессель ищет спонсора для постройки гребного катера. Он находит британского бизнесмена, но вскоре после этого его планы украдены, и в Англии подана заявка на патент с такими же характеристиками. Французский инженер Фредерик Соваж испытывает пропеллерную силовую установку в 1832 году на барже от Ourcq 15 футов, а канадский инженер Джон Патч на шхуне в заливе Фанди в 1834 году. Оба были презираемы своими правительствами, и они умерли в нищете. В то же время, их открытие восторжествовало благодаря интересу , проявленному в 1840 году британского флота в демонстрации инженера Фрэнсис Петтит Смит на пароходе , SS Архимеда , оснащенный укороченной пропеллера эффективность которого был хорошо превосходил длинные винты.

220px-sokoto_propeller-8224179

Пример сабельного винта для подводных лодок

Пропеллер с тех пор стал наиболее распространенным средством приведения в движение , чтобы переместить лодку или подводную лодку.

Морские гребные винты часто отливают из чугуна, алюминиевой бронзы, алюминия, собирают их редко. Количество и форма лезвий зависят от их использования:

  • если используется тяга, будет выбран большой гребной винт со значительным соотношением опорной поверхности по сравнению с диском того же диаметра;
  • если использование смешанное, для парусной лодки мы выберем гребной винт с минимальным сопротивлением даже с убирающимися лопастями;
  • для подводной лодки выберем сабельные винты, чтобы они не зацепились за траву, количество лопастей умножим, чтобы они тише;
  • для очень быстрого судна будет выбран надводный гребной винт, чтобы ограничить кавитацию  ; суперкавитация пока не используется в пропульсивной пропеллера.

В воздухоплавании

olympus-digital-camera

Винт был первой силовой установкой в авиации, особенно для дирижаблей, и до сих пор используется в легких самолетах , региональных транспортных самолетах, летящих ниже 0,6 Маха , и военно-транспортных самолетах. Вентилятор без воздуховода ( пропеллер ) — это эволюция гребного винта с воздуховодом, форма лопастей которого позволяет достигать более высоких скоростей, вплоть до 0,8 Маха. Винт в другой форме находится в нагнетателях байпасных реакторов авиалайнеров (это многолопастной винт с обтекаемой формой, расположенный перед двигателем; он обеспечивает большую часть тяги). Он находится снова в форме лопаток из компрессоров наложенных друг на друга в реактивных двигателях.

Винт также используется вертолетами (несущий винт и рулевой винт) и судами на воздушной подушке. В 1930 году немецкий железнодорожный инженер Франц Крюкенберг даже использовал его для оснащения высокоскоростного двигателя Schienenzeppelin , который в следующем году случайно побил рекорд скорости по железной дороге (более 230  км / ч ).

Заметки

  • Ср Рой Лэрд, «  Сфера механики Возрождения  », Осирис , второй, т.  2,1986 г.
  • См. C.-A. Кулон, Теория простых машин , Париж, имп. Бакалавр, Париж,1821 г.( репр.  факсимильное издание Blanchard, 2002), 368  с. ( ISBN  2-85367-218-2 , уведомление BnF п о  FRBNF38863247 )
  • Франсуа д’Орлеан, принц Жуанвиль, Vieux Souvenirs , Париж, Mercure de France ,Апрель 1986, 328  с. ( ISBN  978-2-7152-1410-1 , читать онлайн )
  • Анри Жиффар, «  О силе, затраченной на достижение точки опоры в спокойном воздухе с помощью пропеллера  », Бюллетень аэростатического и метеорологического общества Франции (май 1853 г.), в Гюставе Понтон д’Амекур, Сборник воспоминаний о воздушном пространстве. движение без воздушных шаров , Париж, Готье-Виллар, 1864 г., стр. 58-62

Гребной винт и валопровод

1 — обтекатель; 2 — лопасть гребного винта; 3 — ступица гребного винта; 4 — кронштейн; 5 — гребной вал; 6 — дейдвудное устройство; 7 — промежуточный вал; 8 — опорный под­шипник; 9 — тормоз; 10 — упорный подшипник; 11 — упорный вал; 12 — вал главного двигателя.

Основными элементами валопровода являются:

-главный упорный подшипник;

-дейдвудное устройство.

image091-1211784

ДЕЙДВУДНЫе ТРУБы И ОБЛИЦОВКи

В качестве дейдвудных подшипников применяют подшипники скольжения с водяной или масляной смазкой, устанавливаемые в дейдвудной трубе. Дейдвудная труба крепится носовым концом к последней ахтерпиковой переборке, а другим — к кормовой оконечности корпуса, например в отверстии мортиры.

image093-5070657

В настоящее время в судостроении широко применяют два конструктивных типа неметаллических подшипников с охлаждением и смазкой водой: наборные из отдельных вкладышей и монолитные в виде цилиндрических втулок.

image095-3933667

image097-1750754

Для изготовления втулок дейдвудных подшипников, работающих в морской воде, используют коррозионно-стойкие материалы: латуни ЛЦ40Мц1,5, ЛЦ40МцЗЖ, ЛЦ16К4, бронзы БрА9Мц2Л, БрОЮЦ2 и ряд других латуней и бронз. В качестве антифрикционного материала для вкладышей неметаллических подшипников применяют бакаут, текстолит, резину, ДСП, полиамиды; для металлических подшипников — баббит. Характеристики неметаллических материалов приведены в табл. Бакаутом называют древесину гваякового (железного) дерева.

Движителемназ. такое судовое устройство, которое, используя работу двигателя, создает в воде упор – силу, способную двигать судно в заданном направлении.

Движители делятся на:

-лопастные — гребные винты, крыльчатые движители, гребные колеса;

Гребной винт (рис. 7) имеет от 3 до 6 лопастей, установленных радиально на ступице. Поверхности лопастей, обращенные в нос судна наз. засасывающими, обращенные в корму—нагнетающими. Различают винты правого и левого вращения. Для повышения эффективности гребных винтов применяют направляющие насадки и пропульсивные наделки на руль. Направляющие насадки бывают неподвижными и поворотными, применяются на больших и малых судах. Пропульсивная наделка на руль упорядочивает поток воды за ступицей и повышает КПД винта, а также улучшает условия руля.

image099-7854112

image101-1145399

Винт регулируемого шага (ВРШ)имеет лопасти, поворачивающиеся вокруг их вертикальной оси. Их можно устанавливать под любым углом, образуя шаг ,необходимый для данного режима работы судна. ВРШ позволяет не только использовать двигатель судна в разных условиях эксплуатации, но и удерживать его на месте, не выключая двигатель.

Рис. Винт регулируемого шага,

/ — ползун; 2—шатун; 3 — кривошипный диск; 4 — шток; 5—поршень! 6—золотниковый регулятор; 7 —привод управления; 8 — масляный насос; 9 — электродвигатель; 10 — масляная цистерна.

По способу соединения лопастей со ступицей различают гребные винты цельные и со съемными лопастями. Широкое распространение получили гребные винты регулируемого шага (ВРШ), у которых шаг лопастей можно изменять путем их поворота на ходу судна. Число лопастей гребных винтов современных транспортных судов изменяется в пределах от трех до шести, редко — более.

Диаметр гребных винтов современных судов большого водоизмещения достигает 10 м и более.

image104-9509190

Крыльчатый движительпредставляет собой диск, вмонтированный заподлицо с днищевой обшивкой и приводящийся во вращение вокруг вертикальной оси судовым двигателем. По окружности диска перпендикулярно к нему расположены 4-8 погруженных в воду лопастей, каждая из которых вращается вместе с диском, а также вокруг своей оси.

image106-5153700

Водометный катер «Мурена»

На катере предусмотрена установка одноступенчатого водометного движителя. Основными его деталями являются: водозаборник с защитной решеткой на входе и фланцем для крепления движителя к транцу катера; четырехлопастной ротор, имеющий дисковое отношение A/Ad = 0,8, диаметр 189 и шаг 190 мм; сопло с вмонтированным в него спрямляющим аппаратом; реверсивно-рулевое устройство и гребной вал с подшипниками и дейдвудным уплотнением.

image107-2528503

1 — гребной вал; 2 — крышка корпуса дейдвудного подшипника; 3 — сальник Ø 20X42X11; 4 — гайка М8, 10 шт. ; 5 — шайба 8, 10 шт. ; 6 — прокладка; 7 — подшипник № 46205; 8 — пресс-масленка; 9 — сальник Ø 25X47X11, 2 шт. ; 10 — корпус дейдвудного подшипника; 11 — водозаборник; 12 — корпус смотрового лючка; 13 — гайка-барашек М10, 2 шт. ; 14 — крышка лючка; металл, пенопласт, стеклопластик; 15 — статор (кольцо с фланцем); 16 — болт М8X70, 6 шт. ; 17 — шплинт 2,5X45; 18 — гайка-обтекатель; 19 — реверсивно-рулевое устройство; 20 — резино-металлический подшипник; 21 — винт М4X12; 22 — гайка М24X1; 23 — стопорная шайба; 24 — сопло — спрямляющий аппарат; 25 — ротор; 26 — шпонка Б 8X50; сталь 2X13; 27 — заполнитель — пенопласт; 28 — приформовка, стеклопластик; 29 — винт М6Х12, 8 шт. ; 30 — полоса защитной решетки 3Х18; 31 — планка 4X20X150, 2 шт. ; 32 — штуцер — водозаборник системы охлаждения двигателя; 33 — штуцер вентиляции ротора; 34,35 — фланцы; 36 — ступица спрямляющего аппарата; 37 — лопатка спрямляющего аппарата; 38 — насадка реверсивно-рулевого устройства; 39 — шпилька М8X24; 40 — обтекатель.

Служат для обеспечения необходимых эксплуатационных и навигационных качеств судна. К основным судовым устройствам, которыми оборудуют почти все суда, относятся: рулевое,якорное, швартовное, кранцевое, шлюпочное, грузовое, буксирное, леерное, тентовое и др.

Рулевое и подруливающее устройство.

Рулевое устройство, в состав которого входят руль и привод руля, предназначено для управления судном.

Рульсостоит из пера и баллера. Перо — это плоский или двухслойный обтекаемый щит с внутренними подкрепляющими ребрами. Баллер— это стержень, при помощи которого поворачивают перо руля. Различают: обыкновенные рули, балансирные рули, полубалансирные рули.

image109-9474122

Рис. 12 Рулевое устройство с электрическим приводом:

а — расположение рулевого устройства.

1 — рулевая машина; 2 — рулевой штырь; 3 — полубалансирный руль; 4 — баллер руля.

b — секторная рулевая передача с электрическим приводом.

1 — ручной штурвальный привод (аварийный привод); 2 — румпель; 3 — редуктор;

4 — рулевой сектор; 5 — двигатель; 6 — пружина; 7 — баллер руля;

8 — профильный фигурный руль; 9 — сегмент червячного колеса и тормоза; 10 — червяк.

image111-3571862

Рис. 13 Рулевое устройство с гидравлическим приводом:

а — схема гидропривода рулевого устройства типа Атлас с телемоторами;

b — поршень гидравлической рулевой машины.

1 — подключение к бортовой сети; 2 — кабельные соединения; 3 — запасная канистра;

4 — рулевой насос; 5 — рулевая колонка с датчиком телемотора; 6 — индикаторный прибор;

7 — приемник телемоторов; 8 — двигатель; 9 — гидравлическая рулевая машина;

10 — баллер руля; 11 — датчик указателя положения руля.

image113-8117223

Рис. Схема рулевого устройства

1,2— втулки баллера; 3 — компенсирующее кольцо; 4 — упорный подшипник баллера; 5 — бугель; б — масленка; 7 — гельмпортова труба; 8 — резиновое кольцо; 9 — уплотнение ра; 10 — пятка ахтерштевня; 11 — упор; 12 — штырь; 13— облицовка штыря; 14 — втулка бронзовая; 15 — баллер; 16 — перо руля; 17 — рулевая машина

Привод рулясостоит из механизмов и устройств, предназначенных для перекладки руля на борт. В их число входят рулевая машина, рулевой привод. Рулевую машину обычно размещают в специальном румпельном отделении. Передача на руль усилий. Развиваемых в рулевой машине, осуществляется с помощью рулевого привода. Различают румпельный, секторный и винтовой приводы.

Привод управления рулевой машины(рулевая передача) служит для передачи команд из рулевой рубки на рулевую машину.

Дополнительные средства управления:

Рулевая машина состоит из следующих основных конструктивных узлов: привода к баллеру (румпель, гидравлические цилиндры, плунжеры, ползуны); насосов постоянной или переменной производительности; электроприводов насосов; аварийного привода; системы управления и масляного трубопровода с ручным насосом, арматурой и баками.

image115-2775642

Рис. Привод к баллеру руля рулевой машины в четырехцилиндровом

Цилиндры (рис. 2) небольших рулевых машин изготовляют цельными, а больших размеров (для упрощения получения заготовки и обработки) — сварными либо собранными из двух частей: цилиндра и донышка.

image117-3793114

image119-6821468

image121-4354545

Основные детали должны обладать высокой прочностью, иметь большую точность взаимного расположения, высокую точность и шероховатость рабочих поверхностей.

Цилиндры, состоящие из двух частей, обрабатывают в следующем порядке. Вначале обрабатывают каждую часть в отдельности с припуском на дальнейшую механическую обработку и торцы под сварку. Чтобы получить высокую точность соосности и параллельности, расточку ведут двух пар цилиндров с проверкой индикатором их установки по поверхности сопряжения с направляющими балками с точностью 0,01 мм. При этом вначале растачивают поверхности первой пары цилиндров, а затем, не изменяя установку шпинделя по вертикали, — второй пары цилиндров одной рулевой машины.

Служит для обеспечения надежной стоянки в море, на рейде и в других местах, удаленных от берега, путем крепления за грунт с помощью якоря и якорной цепи. В его состав входят: якоря (рис. 9), якорные цепи (рис. 9), якорные машины, якорные клюзы и стопоры.

Рис. 9 Якорь, якорная цепь

Якоря различают на становые и вспомогательные.

Основными частями любого якоря являются веретенои рога (лапы).

Якорная цепь служит для крепления якоря к корпусу судна.

Якорными машинами для подъема якоря служат лебедки с горизонтальной осью вращения барабана— брашпили— или с вертикальной осью вращения барабана— шпили.

image125-1509948

Рис. 13 Схема якорного устройства

1 — якорь; 2 — якорная ниша; 3 — труба якорного клюза; 4 — палубный клюз; 5 — якорная Цепь; б — винтовой стопор; 7 — брашпиль; 8 — труба в цепной ящик; 9 — цепной ящик; 10— зашивка цепного ящика; 11 — привод отдачи коренного конца якорной цепи; 12 — глаголь-гак

Якорно-швартовные шпили бывают одноголовые и двухголовые с вертикальным расположением швартовного барабана и цепной звездочки. Двухпалубные шпили изготовляют в виде отдельных узлов: головки с баллером, привода с редуктором и ручного привода тормоза,— из которых они собираются на стенде и на судне. Однопалубные шпили более компактны — у них отсутствует баллер; все узлы и детали располагаются в одной плоскости, что позволяет изготовлять их в агрегатном виде.

Двухпалубный одноголовый с электрическим приводом якорно-швартовный шпиль (рис. 1) включает в себя головку шпиля, состоящую из швартовного барабана 2, надетого на баллер на двух шпонках, и цепную звездочку 3,

image127-7426318

Рис. Якорно-швартовный двухпалубный шпиль с электрическим

image129-7933499

image131-8594434

Стопоры предназначены для крепления якорных цепей и удержания якоря в клюзе в походном положении.

Швартовное и кранцевое устройства.

Швартовное устройство служит для обеспечения надежной стоянки судна у пирса или около другого плавучего сооружения ( судна, бочки ).

image133-7578778

В состав входят:

-кнехты— стальные или чугунные тумбы для крепления швартовов на судне;

-клюзы— стальные или чугунные отливки с овальным отверстием в фальшборте для направления швартова к швартовному кнехту;

-лебедки (рис. 10) или шпили (рис. 11) (паровые, электрические, гидравлические)— предназначены для подтягивания судна к пирсу после закрепления на нем швартовов. Лебедки бывают простые и автоматические.

Рис. 10 -двухбарабанная гидравлическая

Чтобы предотвратить повреждения борта при швартовке к причалу, особенно при швартовке судов друг к другу в открытом море на волнении, на судах предусматривают кранцевое устройство — мягкие или деревянные подушки, вываливаемые за борт или закрепленные постоянно на борту в местах, наиболее подверженных ударам.

Спасательные средства.

Спасательные средства -это совокупность предусмотренных на судне средств спасания пассажиров и экипажа, включающая:

§ шлюпочное устройство, предназначено для спасения людей в случаи гибели судна, а также для сообщения с берегом и другими судами. В состав входят: спасательные шлюпки (рис. 12), плоты, капсулы, рабочие шлюпки, разъездные катера, шлюпбалки;

§ спасательные плоты;

§ плавучие приборы и спасательные средства индивидуального пользования.

Рис. 12 спасательные шлюпки.

image141-9095217

Предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных работ судовыми средствами. В состав грузовых устройств на сухогрузных судах входят стрелы или краны, закрытия грузовых люков и средства внутритрюмной механизации.

image143-5143729

Рис. 23 Грузовые мачты: а) – одиночная; б) – Л-образная; в) – П-образная

Буксирные устройства буксирных судов.

Буксирное устройство, устанавливаемое на буксирных и спасательных судах, предназначено для буксировки несамоходных судов и плавсредств , а также самоходных судов, потерявших возможность двигаться своим ходом.

— буксирная лебедка,

— гак, или направляющий блок,

— буксирная дуга,

буксирный клюз и ограничители буксирного троса.

image147-3736231

image149-7837306

Специальные устройства(например, передачи грузов, рыбопромысловые, научно-исследовательские и т.

Арматурасудовых трубопроводов служит для пуска и выключения системы, разобщения отдельных ее участков, регулирования количества и давления рабочей среды, изменения направления ее движения. Арматуру разделяют на краны, клапаны, клинкеты, захлопки и заслонки.

Преимущества и недостатки

Английский изобретатель Фрэнсис Рональдс описал то, что он назвал «Руль направления» в 1859 году, который объединил двигательные и рулевые механизмы лодки в одном аппарате. Винт был помещен в раму, имеющую внешний профиль, похожий на руль направления, и прикреплен к вертикальному валу, который позволял устройству вращаться в плоскости, а вращение передавалось на винт.

Основными преимуществами являются маневренность, электрическая эффективность, лучшее использование пространства корабля и более низкие затраты на техническое обслуживание. Судам с азимутальными подруливающими устройствами не нужны буксиры для стыковки, хотя им все же могут потребоваться буксиры для маневрирования в сложных местах.

https://youtube.com/watch?v=jxuMuKfw_I8%3Ffeature%3Doembed

Основным недостатком систем азимутального привода является то, что судно с азимутальным приводом маневрирует иначе, чем судно со стандартной конфигурацией винта и руля направления, что требует специальной подготовки пилотов. Еще один недостаток — увеличивают осадку корабля.

Читать еще:  Что такое двигатель с турбонадувом

Принцип действия движителя AZIPOD

Винто-рулевая колонка AZIPOD состоит из высокомоментного электродви­гателя, расположенного в отдельном корпусе – поде (рис.

Гребной винт уста­новлен непосредственно на валу электродвигателя, что позволило передавать вращающий момент с двигателя непосредственно на винт, минуя промежуточные ва­лы или редукторы.

Электроэнергия для AZIPOD подается от судовой электростан­ции Судовые электростанции на буксирных судах с помощью гибких кабелей. Отказ от промежуточных элементов пропульсивной системы позволил исключить потери энергии, возникающие в них при переда­че энергии с вала двигателя на винт.

Установка закреплена вне корпуса судна с по­мощью шарнирного механизма и может вращаться вокруг вертикальной оси на 360°, что позволяет получить лучшую маневренность судна как по курсу, так и по скорости по сравнению с обычными движительными установками. Система пово­рота – гидравлическая.

e2c12e5927e6959e974e62cfd2e854b4-1586169

История [ править ]

Английский изобретатель Фрэнсис Рональдс в 1859 году описал то, что он назвал «Руль управления движением», который сочетал в себе двигательные и рулевые механизмы лодки в одном устройстве.

Azipod — Википедия

Azipod (от англ. azimuth — азимут, полярный угол и pod — капсула, гондола двигателя) — зарегистрированная торговая марка компании ABB, под которой производятся системы электродвижения для судов различного класса, в частности азимутальные подруливающие устройства.

В традиционных судовых движительных системах двигатель находится внутри корпуса судна и вращение передается на движитель (винт) посредством промежуточных валов, иногда через редуктор.

Azipod – безредукторная система, в которой электродвигатель расположен в гондоле вне корпуса судна. Гондола может вращаться на 360 градусов, обеспечивая большую маневренность для судов по сравнению с обычными силовыми установками, что особенно важно при работе во льдах.

Гребной винт установлен непосредственно на валу электродвигателя, что позволяет передавать вращающий момент с двигателя непосредственно на винт, минуя промежуточные валы или редукторы. Отказ от промежуточных элементов пропульсивной системы позволил исключить потери энергии, возникающие в них при передаче энергии с вала двигателя на винт.

В полноповоротной версии азипод вращается на 360 градусов вокруг вертикальной оси, заменяя таким образом руль и рулевую машину. Обычно они применяются в комбинации, например, на круизном лайнере Queen Mary 2 установлены два полноповоротных и два неподвижных азипода.

Установка позволяет получить лучшую маневренность судна как по курсу, так и по скорости по сравнению с обычными движительными установками. Кроме того, такое техническое решение сокращает объём машинного отделения, повышая тем самым грузовместимость, что весьма актуально для транспортных судов.

Суда с системой Azipod

Более 90 судов ледового класса в мире оборудованы пропульсивной системой Azipod, более 50 из них работают на территории Российской Федерации. Максимальная мощность судна на системе Azipod, составляет 45 МВт. Технология винторулевой колонки ABB позволяет преодолевать лед толщиной более 2,1 метров, что позволяет судам работать в Арктике без ледокольного сопровождения.

  • Газовоз Кристоф Де Маржери — головное судно из 15 танкеров, обслуживающих проект «Ямал СПГ». Это самые мощные суда ледового класса в мире. Они способны проходить Северный морской путь самостоятельно, без ледоколов.
  • Дизель-электрические ледоколы «Александр Санников» и «Андрей Вилькицкий». Построены для компании «Газпром нефть».
  • Контейнеровоз «Мончегорск» — одно из шести арктических судов, построенных для ГМК «Норильский Никель». Первое коммерческое судно, совершившее рейс в по Северному морскому при помощи системы Azipod пути без сопровождения ледокола.
  • Танкеры проекта Р-70046 — способны ходить в различных морях, однако предназначены для перевозки нефти с нефтедобывающей платформы на перегрузочный терминал в районе Мурманска.
  • Круизное судно Independence of the Seas
  • Вертолётоносцы класса «Мистраль»
  • Ледокол проекта Aker ARC 130A (Александр Санников)
  • Дизель-электрический ледокол 25МВт проекта 22600 («Балтийский завод-Судостроение»)
  • Азимутальное подруливающее устройство
  • L-drive
  • Z-drive

Ссылки

  • Официальный сайт ABB Group (англ.)
  • ABB дарит первый Azipod в музей (недоступная ссылка) (фин.)
  • «Маневренные плавучие дворцы» (недоступная ссылка) журнал «В мире науки»
  • Converteam
  • Brunvoll AS (англ.)

Азимутальное подруливающее устройство — Azimuth thruster

Сименс Шоттель азимутальные двигатели

An азимутальный двигатель представляет собой конфигурацию морского пропеллеры помещены в контейнеры, которые можно поворачивать на любой горизонтальный угол (азимут), делая руль ненужный. Это дает корабли лучшая маневренность, чем у стационарного винта и руля направления.

Типы азимутальных двигателей

Азимутальные подруливающие устройства на буксире Уэд-эль-Кебир — Обратите внимание Форсунки Корт

  • Механическая трансмиссия, который соединяет двигатель внутри корабля с подвесным двигателем с помощью передача. Мотор может быть дизель или дизель-электрический. В зависимости от расположения вала механические азимутальные подруливающие устройства делятся на L-привод и Z-привод. Подруливающее устройство с L-образным приводом имеет вертикальный входной вал и горизонтальный выходной вал с одной угловой шестерней. Подруливающее устройство с Z-приводом имеет горизонтальный входной вал, вертикальный вал во вращающейся колонне и горизонтальный выходной вал с двумя угловыми шестернями.
  • Электрическая передача, более часто называемые капсулами, в которых электродвигатель установлен в самой капсуле, подключенной непосредственно к гребному винту без шестерен. Электричество производится бортовым двигателем, обычно дизель или газовая турбина. Изобретен в 1955 г. Фридрих В. Плойгер и Фридрих Бусманн (Pleuger Unterwasserpumpen GmbH), ABB Groupс Азипод был первым продуктом, использующим эту технологию.

Механические азимутальные подруливающие устройства могут быть фиксированными, выдвижными или подводными. Они могут иметь гребные винты фиксированного шага или гребные винты регулируемого шага. Стационарные подруливающие устройства используются для буксиров, паромов и судов снабжения.

Выдвижные подруливающие устройства используются в качестве вспомогательной силовой установки для динамически позиционируемых судов и в качестве силовой установки для военных судов.

Подводные подруливающие устройства используются в качестве движителей динамического позиционирования для очень больших судов, таких как полупогружной буровые установки и буровые суда.

Винто-рулевой комплекс судов не обеспечивает их необходимую маневрен­ность при движении на малых скоростях.

Поэтому на многих судах для улучшения маневренных характеристик используются средства активного управления, которые позволяют создавать силу тяги в направлениях, отличных от направления диаметральной плоскости судна.

К ним относятся: активные рули, подруливающие устройства, поворотные винтовые колонки и раздельные поворотные насадки.

https://youtube.com/watch?v=0uo6HMC7Ygs%3Ffeature%3Doembed

Активный руль – это руль с установленным на нем вспомогательным винтом, расположенным на задней кромке пера руля (рис. В перо руля встроен электродвигатель, приводящий во вращение гребной винт, который для защиты от по­вреждений помещен в насадку.

За счет поворота пера руля вместе с гребным вин­том на определенный угол возникает поперечный упор, обусловливающий поворот судна. Активный руль используется на малых скоростях до 5 узлов. При маневри­ровании на стесненных акваториях активный руль может использоваться в каче­стве основного движителя, что обеспечивает высокие маневренные качества судна.

При больших скоростях винт активного руля отключается, и перекладка руля осу­ществляется в обычном режиме.

Раздельные поворотные насадки (рис. Поворотная насадка – это сталь­ное кольцо, профиль которого представляет элемент крыла. Площадь входного отверстия насадки больше площади выходного. Гребной винт располагается в наибо­лее узком ее сечении.

Поворотная насадка устанавливается на баллере и поворачивается до 40° на каждый борт, заменяя руль.

Раздельные поворотные насадки уста­новлены на многих транспортных судах, главным образом речных и смешанного плавания, и обеспечивают их высокие маневренные характеристики.

Рис. 1 Схема активного руляРис. 2 Раздельные поворотные насадки

Подруливающие устройства (рис. Необходимость создания эффектив­ных средств управления носовой оконечностью судна привела к оборудованию судов подруливающими устройствами.

ПУ создают силу тяги в направлении, перпендикулярном диаметральной плоскости судна независимо от работы главных движителей и рулевого устройства. Подруливающими устройствами оборудовано большое количество судов самого разного назначения.

В сочетании с винтом и ру­лем ПУ обеспечивает высокую маневренность судна, возможность разворота на месте при отсутствии хода, отход или подход к причалу практически лагом. Ис­пользование подруливающих устройств эффективно до скорости судна 4-5 узлов.

Рис. 3 Подруливающие устройства

Общие сведения об AZIPOD

В последнее время получила распространение электродвижущаяся система AZIPOD (Azimuthing Electric Propulsion Drive), которая включает в себя дизель-генератор, электромотор и винт (рис.

Рис. 4 Составные части комплекса «AZIPOD». 1 – панель управления; 2 – трансформаторы; 3 – рулевой модуль; 4 – блок контактных колец; 5 – установка охлаждения; 6 – распределительный щит; 7 – стабилизатор; 8 – движительный модуль с электродвигателем внутри; 9 – гребной винт; 10 – воздухопровод

– azimuth (азимутальный) и pod (стручок) или азимуталь­ный электрический Погруженный гребной Двигатель (АЗИПОД)) является брен­дом шведско-швейцарской компании «ABB» (Asea Brown Boveri Ltd.

) и представ­ляет собой размещенный в гондоле главный электрический движитель и рулевой механизм, приводящий в движение винт фиксированного шага с различными ско­ростными режимами.

Электроэнергия для AZIPOD подается от судовой электростан­цииСудовые электростанции на буксирных судах с помощью гибких кабелей. Отказ от промежуточных элементов пропульсивной системы позволил исключить потери энергии, возникающие в них при переда­че энергии с вала двигателя на винт.

Рис. 5 Винто-рулевая колонка AZIPOD

Модификации модулей «AZIPOD», их обозначения и установка на разных типах судов

Компанией АВВ создано несколько типов модулей AZIPOD, различающихся между собой по следующим признакам:

  • виду;
  • предполагаемой среде использования;
  • диаметру гребного двигателя;
  • длине гребного двигателя;
  • типу гребного двигателя.

Каждому модулю присваивается свой код, который несёт в себе вышеизложенную информацию. Код формируется по следующей схеме (рис. 6):

Рис. 6 Схема формирования кода установки AZIPOD

Например, код модуля «AZIPOD® VI 1600 A» означает AZIPOD для использования во льдах с мощностью на валу в нижних пределах диапазона мощности (например, 5 МВт), построенный с асинхронным гребным двигателем.

https://youtube.com/watch?v=_m-4ja9NZuY%3Ffeature%3Doembed

Далее представлены примеры некоторых модулей AZIPOD и способы их установки на различных судах (рис. 7 – 11):

Рис. 7 Модели AZIPOD®VO, AZIPOD®XOРис. 8 Модель AZIPOD®COРис. 9 Модель AZIPOD®CZ thrusterРис. 10 Модель AZIPOD®XC CRP (Contra-rotating propeller)Рис. 11 Модель AZIPOD®VI (для использования в ледовых условиях)

Основные преимущества и недостатки комплексов AZIPOD

Основными преимуществами движителя AZIPOD являются:

  • Сочетание в себе нескольких функций одновременно. Она одновременно явля­ется двигателем, движителем и средством управляемости судна.
  • Повышенная маневренность в тяжелых ледовых условиях. Возможность по­ворота на 360° обеспечивает полный крутящий момент и тягу в любом направлении, полный крутящий момент доступен даже при остановке гребно­го винта и при реверсировании.
  • Прочная механическая конструкция. Один короткий вал и отсутствие кониче­ских зубчатых передач означает, что максимальный крутящий момент элек­трического двигателя может быть полностью использован без механических ограничений.
  • Прочность и жесткость. Корпус AZIPOD с рамной конструкцией и короткий жесткий валопровод выдерживают резкие изменения тяги и высокие ударные нагрузки во время дробления льда.
  • Свобода при проектировании судов. AZIPOD обеспечивает высокую проект­ную гибкость и возможность разработки судов с отличными эксплуатацион­ными характеристиками как для операции во льдах так и на открытой воде.
  • Экономия топлива на 15 %.
  • Возможность судна двигаться во льдах кормой вперед. При этом движении происходит существенное снижении требуемой мощности. Обычно танкер, требующий мощность 10 МВт при движении в открытой воде будет требовать установленной мощности в 20 МВт для движения во льдах носом вперед. Ес­ли же его конструкция будет предусматривать движение во льдах кормой впе­ред, требуемая мощность будет снижена до 12 МВт.
  • Простота силовой передачи. В то время как механические движители имеют сложную трансмиссию с зубчатыми колесами и валами, AZIPOD имеет только электрические кабели между источником электрического питания и электро­двигателем. Это позволяет построить крайне прочное гребное устройство, объединяющее в себе простоту, прочность и надежность для наиболее слож­ных ледовых условий и судов любого ледового класса.
  • Экономность. Эта установка не только оптимально размещает весь винто­рулевой комплекс в подводной части судна, но и значительно упрощает ком­поновку машинного отделения обслуживающими системами и механизмами. Исходя из этого, удалось сократить размеры машинного отделения, стоимость постройки, а также упростить ряд технологических операций.
  • Соответствие требованиям. Новая компактная установка AZIPOD спроек­тирована так, чтобы удовлетворить все предъявляемые требования по обеспе­чению маневренности с возможностью работы в диапазоне мощностей от 400 кВт до 5 МВт. При этом выдерживаются требования экономической целесо­образности применения на небольших типах судов.
  • Плавное изменение скорости. Применение частотного преобразователя энер­гии позволяет плавно изменять скорость, а также обеспечивать контроль кру­тящего момента.
  • Небольшой диаметр винта. Удалось уменьшить внешний диаметр гребного винта, сохранив все его гидродинамические характеристики.
  • Высокая пропульсивная эффективность. Работа всех устройств и механизмов имеет низкую шумность и вибрацию.
  • Модернизация конструкции. Усовершенствование конструкции электродвига­теля позволило значительно сократить потери мощности, а также эффективно применить систему охлаждения. Наиболее оптимальным стало использование воды в качестве охлаждающей среды.
  • Система контроля. Она позволяет постоянно контролировать скорость двига­теля, держа угол атаки винта в заданном режиме работы, и не превышать пре­дельно допустимых значений. Частота вращения винта может изменяться пу­тем регулировки уровня тока, подаваемого на электродвигатель. Сам электро­привод низковольтный, рассчитан на напряжение 690 В.

Основными недостатками комплекса AZIPOD являются высокая стоимость установки и трудность ремонта в рейсе.

Система управления AZIPOD

Установки AZIPOD применяются на контейнеровозахСпециализированные суда для перевозки сухих грузов, балкерах, пассажир­ских судах и т. В подавляющем большинстве это достаточно крупные суда. Немаловажным фактором является большая возможность использовать пропульсивные установки AZIPOD для ледоколов и судов ледового плавания.

Один из примеров использования AZIPOD – танкер двойного действия (рис. 12), который на открытой воде двигается как обычное судно, а во льдах двигается кормой вперёд как ледокол, для чего кормовая часть такого судна оснащена ледо­вым подкреплением для ломки льда.

Современные суда ледового плавания, как правило, имеют навигационный мостик закрытого типа во всю ширину судна. Две консоли управления модулями AZIPOD расположены в центре мостика (в передней части для управления судном при движении вперёд и в задней части при движении кормой вперёд) и по одной на каждом их крыльев (рис. 13).

Консоли, установленные на крыльях мостика, поз­воляют капитану одновременно управлять модулями и контролировать окружаю­щую обстановку у борта судна, например, во время таких сложных операций как швартовка к причалу, подход к которому затруднён из-за льда.

Консоль управле­ния, как правило, оборудована монитором рабочей станции, средствами связиМорская сигнализация и связь, те­леграфом и джойстиками ручного управления движителями AZIPOD (рис. 14).

Рис. 12 Танкер двойного действияРис. 13 Навигационный мостик судна двойного назначения. 1 – кормовая и 2 – носовая часть мостика

С помощью джойстиков (рис.

15) капитан может изменить скорость судна, увеличив или уменьшив количество оборотов движителей маленькой рукояткой (телеграфом), и установить необходимый угол поворота движительных модулей для изменения направления тяги винтов, повернув джойстик вокруг своей оси. Положение модулей также контролируется на специальных индикаторах возле джойстиков.

Рис. 14 Консоль управления движительными установками AZIPODРис. 15 Джойстики ручного управления движителями AZIPOD

Предлагается к прочтению:Влияние гребного винта регулируемого шага (ВРШ) и руля на управляемость суднаВлияние гребного винта фиксированного шага (ВФШ) и руля на управляемость судна

Винт регулируемого шага

Винт регулируемого шага (ВРШ) — это гребной винт, у которого регулируется угол разворота лопастей. Лопасти такого винта разворачиваются специальным механизмом в любое положение в диапазоне «полный вперед — стоп—полный назад», т. в зависимости от степени разворота лопастей, не изменяя работы главного двигателя, судну можно придать или движение вперед, или остановиться на месте, или создать движение назад. При эксплуатации всех видов ВРШ применяется принципиально одинаковая система управления. Гидравлическая система управления ВРШ дает возможность широко использовать в качестве главного двигателя нереверсивные силовые установки (турбины, дизели большой мощности и т. Внедрение ВРШ на судах позволяет улучшить маневренные качества судов. К ним в первую очередь относится уменьшение тормозного пути (за счет быстрого перевода лопастей винта на режим работы заднего хода) и периода торможения. Гашение инерции начинается почти немедленно после дачи команды «Полный назад» (отдельные суда с полного хода останавливаются за 1 мин при тормозном пути 1—1,5 корпуса). На судах с ВРШ облегчается выполнение многих видов маневров при съемке с якоря и постановке на якорь, при швартовке судна к причалу и лагом к другому судну, при расхождении судов для предотвращения столкновений и т. Для выяснения влияния ВРШ на управляемость судна рассмотрим различные режимы его работы.

Судно неподвижно относительно воды. Прямо руль. При даче
При перекладке руля вправо или влево судно будет уклоняться в сторону переложенного руля. С разворотом лопастей в диапазоне переднего хода меняется сила попутного потока и сила набрасываемой струи от винта на руль, в результате чего будет изменяться скорость движения судна вперед, а следовательно, и управляемость.

Судно имеет ход вперед, винт работает назад. Руль прямо. Струя от винта (вращающегося в прежнюю сторону, но имеющего повернутые лопасти, соответствующие заднему ходу) будет действовать не в правый подзор, как у фиксированного винта, а в левый, уклоняя корму вправо, а нос — влево. Уклонение кормы вправо будет увеличиваться еще за счет того, что сила набрасываемого спирального потока начнет действие на перо руля и кормовой подзор слева. Дополнительно сила попутного потока будет воздействовать на винт, уклоняя также корму вправо. Под суммарным воздействием этих сил корма резко пойдет вправо, а нос — влево.

Судно имеет ход назад, винт работает назад. При установившемся движении судна назад и положенном прямо руле на поведение судна оказывает влияние струя воды от винта ВРШ, которая действует в левый подзор, отклоняя постоянно корму вправо. Судно имеет ход назад, винт работает вперед. При переходе с заднего хода на передний (реверс ВРШ) основное влияние на судно будет оказывать струя от винта, набрасываемая на руль справа, в результате корма пойдет влево, а нос — вправо. При перекладке руля влево или вправо нос судна всегда будет уклоняться в сторону переложенного руля.

Анализ эксплуатационной деятельности различных судов с ВРШ (буксиров, БМРТ, пассажирских судов и др. ) показывает значительные преимущества их перед судами с фиксированными винтами, так как ВРШ:
• дает возможность изменять направление движения судна без изменения направления вращения винта, что важно при нереверсивных двигателях;
• позволяет применять дистанционное управление ходами с мостика;
• дает возможность сократить время на реверс судна до 30%;
• увеличивает моторесурс дизельных установок уменьшением числа реверсов двигателя;
• дает возможность использовать при торможении полную мощность двигателя на заднем ходу. Однако ВРШ имеет и серьезные недостатки, например трудность технического выполнения надежного устройства для разворота лопастей и др.

Гребной и дейдвудный валы

Длина гребного вала судна может достигать 30 м. Для обеспечения технологии изготовления заготовок гребных валов такой длины, гребной вал может конструктивно делиться на две части: кормовую – непосредственно гребной вал, на который насаживается движитель судна, и носовую – дейдвудный вал, который проходит через дейдвудное устройство
(дейдвудную трубу). Такое деление гребного вала на две части наиболее характерно для двухвальных судов с острыми обводами кормовой оконечности (рис. 60). Соединение гребного и дейдвудного валов производится посредством глухого конического соединения. Для одновальных судов, конструктивно допускающих более короткие длины гребных валов, гребной и дейдвудный валы представляют единую конструкцию (рис.

Гребные и дейдвудные валы защищаются от контакта с морской водой бронзовой или латунной облицовкой. Облицовка может покрывать всю поверхность вала или только районы шеек кронштейна и дейдвудной трубы.

ris-60-3356162

В случае использования несплошной облицовки, остальная часть вала покрывается стеклопластиковым покрытием на основе эпоксидных смол. Облицовка и эпоксидное стеклопластиковое покрытие гребных валов предотвращают их непосредственный контакт с морской водой и обеспечивают электроразъединение валов от корпуса судна. Гребной вал опирается на три опоры – подшипник кронштейна гребного вала и два подшипника дейдвудного устройства – носовой и кормовой.

Дейдвудное устройство

В месте выхода гребного вала из корпуса судна устанавливается дейдвудное устройство, которое обычно состоит из дейдвудных труб, дейдвудных втулок – носовой и кормовой, и дейдвудного сальника. Втулки являются опорами для гребного вала и выполняют роль подшипников. Втулки дейдвудного устройства (как и подшипник гронштейна гребного
вала) имеют набор из планок бакаута (порода дерева). Набор планок бакаута выполняется таким образом, что в нижних половинках втулок волокна бакаута расположены перпендикулярно к поверхности линии вала, а в верхних половинках – параллельно к поверхности линии вала (рис. 62). Смазка втулок дейдвудного устройства и кронштейна гребного вала
осуществляется забортной водой. Дейдвудный сальник устанавливается в месте выхода дейдвудного вала из дейдвудной трубы и предназначен для предотвращения проникновения забортной воды по валу внутрь корпуса судна. Сальник выполняется в виде нажимной втулки, опрессовывающей пеньковую просаленную набивку. В некоторых случаях вместо дейдвудного
сальника может устанавливаться специальное устройство уплотнения гребного вала.

Промежуточные валы и опорные подшипники

Промежуточные валы (рис. б) соединяют между собой гребной (дейдвудный) вал и упорный вал. Число промежуточных валов зависит от протяженности линии вала судна и от диаметра линии вала. Каждый промежуточный вал опирается шейкой вала на один (иногда два) опорных подшипника. Соединение промежуточных валов между собой, а также с гребным и упорным валом, производится чаще всего с помощью фланцев. Опорные подшипники выполняются в виде подшипников скольжения. Подшипники устанавливаются на фундаменты, крепящиеся к корпусу судна. На больших и протяженных линиях вала, а также с целью уменьшения вибрации линии вала из-за технологической неточности установки подшипников и компенсации деформаций корпуса судна на волнении, в качестве опорных подшипников могут использоваться самоустанавливающиеся подшипники скольжения или подшипники качения. Каждый подшипник линии вала имеет, как правило, индивидуальную систему смазки. Промежуточный вал, примыкающий непосредственно к упорному валу, иногда называют проставочным.

Упорный вал и главный упорный подшипник

Упорный вал (рис. а) и главный упорный подшипник обеспечивают восприятие осевой силы, возникающей на движителе судна, и передачу этой силы на корпус судна для его движения.

ris-61-1816346

Упорный вал соединяется с одной стороны с промежуточным (проставочным) валом, а с другой стороны – с фланцем главной муфты. Гребень упорного вала при работе валопровода опирается на упорные подушки ГУП (главный упорный подшипник), передавая через них, корпус главного упорного подшипника и фундамент осевую силу на корпус судна. Для обеспечения движения судна передним и задним ходом, гребень упорного вала имеет две рабочие поверхности.

Смазка ГУП осуществляется индивидуально или от централизованной системы смазки.

Переборочные уплотнения

Назначением переборочных уплотнений линии вала является предотвращение проникновения воды из отсека в отсек в случае затопления одного из них. Переборочные уплотнения линии вала устанавливаются в местах прохода линии вала через водонепроницаемые переборки. Уплотнение шеек промежуточных валов, проходящих через переборки, осуществляется пеньковой набивкой, поджимаемой к корпусу уплотнения нажимной втулкой. Корпус уплотнения крепится фланцем к переборке. Для снижения трения и тепловыделений при уплотнении работающего вала,
сальник смазывается консистентной смазкой.

Тормоз

Тормоз используется для удержания неработающей линии вала от проворачивания в неподвижном состоянии при парциальной работе многовальной энергетической установки. Обычно используются тормозные устройства бугельного типа (рис. б), представляющие собой простые надежные и удобные в эксплуатации конструкции, работающие по принципу сухого трения. При работе линии вала бугели разжаты, при этом вал свободно вращается внутри тормозного устройства. При необходимости стопорения линии вала, бугели сжимаются с помощью стяжного винта,
обеспечивание плотное прилегание тормозных лент к шейке промужеточного вала. Для обеспечения большего тормозного эффекта шейка вала в месте расположения тормоза может иметь увеличенный диаметр. Место расположения тормозного устройства выбирается исходя из удобства эксплуатации линии вала.

Кроме перечисленного основного оборудования, входящего в состав валопровода, работу линии вала обеспечивают другие вспомогательные системы и оборудование. К ним относятся:

  • система охлаждения забортной водой, предназначенная для охлаждения подшипников промежуточных валов, а также смазки и охлаждения дейдвудных подшипников;
  • система смазки валопровода, обеспечивающая смазку подшипников линии вала;
  • приспособления для центровки и оживления линии вала, предназначенные для обеспечения проведения технологических операций центровки линии вала;
  • валоповоротное устройство, предназначенное для проворачивания линии вала на стоянке судна. ВПУ входит в состав валопровода только в случае отстутствия его в составе главного двигателя;
  • устройства стопорения линии вала, предназначенные для стопорения линии вала на максимально возможном ходу судна;
  • контрольно-измерительные приборы, включающие: электрические тахометры, измеряющие частоту вращения линии вала; датчики машинного телеграфа, обеспечивающие контроль и задание режимов работы главного двигателя; приборы для замера просадки гребных валов; термометры и манометры.

ris-62-9763530

Литература

Отличие в том, что у ВРШ положение лопастей относительно ступицы меняется во время работы, у ВФШ – остаётся постоянным. Винты фиксированного шага используются, как правило, для равномерной работы с большой нагрузкой

Как определить шаг гребного винта?

Это легко установить, сравнив угол наклона лопасти к столу у ступицы и у внешнего края лопасти. Для замера шага винта можно воспользоваться той же пробкой с иголкой и угольником. Наколов острием иголки центр на бумаге, из неге описывают циркулем дугу радиусом 0,6R — наибольшего радиуса винта

Какой шаг винта скоростной и грузовой?

Чем больше шаг винта , тем более скоростным считается гребной винт. Но чем меньше шаг винта , тем более грузовым считается винт. Винты с большим шагом называются скоростными , а винты с меньшим шагом – грузовыми

Оцените статью
RusPilot.com