5.10.3. Телепередачи рулевых машин

Системы управления или телепередачи рулевых машин могут быть механическими, гидравлическими и электрическими. Применение механических телепередач возможно при условии малого расстояния от поста управления до рулевой машины, т.е. на малых судах.

Для рулевых машин современных морских судов используются гидравлические и электрические телепередачи.

На рис. 77 показано устройство гидравлической телепередачи.

Рис. 77. Гидравлическая телепередача:

І, ІІ – рабочие полости, 1 – штурвал, 2 – аксиометр, 3 – буферный бачок, 4 – клапан, 5 – поршень, 6 – зубчатая рейка, 7 – датчик, 8,9 – разобщающие клапаны, 10 – сливной клапан, 11 – цилиндр, 12 – пружина, 13 – траверса, 14 – тяга

Датчик 7 связан с приемником трубками “а” и “б”. При вращении штурвала 1 система шестерен перемещает зубчатую рейку 6 и поршень 5, который перемещаясь из среднего положения разобщает полости I и II колонки датчика 7. При этом за счет увеличения давления в одной из полостей перемещается цилиндр 11 приемника и сжимается пружина 12. Вместе с цилиндром перемещается траверса 13 и тяги 14, которые воздействуют на пусковую сиситему рулевой машины. С валом штурвала 1 связан аксиометр 2, показывающий положение руля. Расхождение показаний аксиометра и действительного положения руля не должно превышать 2. Для возвращения руля в среднее положение рулевой освобождает штурвал, пружина приемника телемотора 12 разжимается и ставит цилиндр 11 в среднее положение, что обеспечивает пуск машины для возврата руля в исходное положение. При возвращении цилиндра 11 в среднее положение в одной из полостей системы создается давление, возвращающее поршень 5, штурвал 1 и указатель аксиометра 2 в исходное положение. В случае, если из-за перепуска жидкости из полости в полость через неплотности поршень 5 не займет среднее положение, рулевой доводит его до этого положения поворотом штурвала. Полости будут соединены через каналы k, k' и объемы жидкости в них уравняются. Если при работе телепередачи во всасывающей полости датчика возникает вакуум, то жидкость из буферного бачка 3 через клапан 4 пополнит эту полость.

При нагревании системы, например в результате повышения температуры наружного воздуха, давление в ней может превысить рабочее, тогда часть жидкости через клапан, установленный параллельно клапану 4, поступает в бачок 3.

На рис. 78 представлена принципиальная схема контактной следящей электрической телепередачи.

При повороте штурвала поворачивается контактный ротор "А" на заданный угол. Ток от положительного полюса судовой сети через включенную секцию сопротивления W_n по одному из проводов g, f, h, i пройдет на контактную шину ротора приемника В и обмотку возбуждения О_В генератора 2, который вращается электродвигателем 1. Генератор запускает электромотор дистанционного управления 3, который через червячную передачу 4, червяк 9 и гайку 8 передвигает шарнир рычага 7. Левый конец рычага 7, воздействуя на тягу 10 и рычаг 11, переместит штоки 12 и скользящие блоки насосов 13 от среднего положения, включается подача насосов, что вызывает перемещение привода электрогидравлической рулевой машины.

Поворот румпеля 5 через тягу обратной связи 6 вызовет поворот рычага 7 вокруг пальца гайки 8, возвращающий посредством тяги 10 и рычага 11, скользящие блоки в нейтральное положение. Руль остановится на заданном положении. Электромотор 3, вращая вал 9, повернет червячный сектор 14 и ротор приемника В на угол, равный по значению, но противоположный по направлению углу поворота датчика А. Поворот ротора приемника включает ток на противоположную обмотку возбуждения генератора О^І_В. Напряжение на клемах генератора станет равным нулю, и электромотор 3 остановится.

Рис. 78. Принципиальная схема следящей электрической телепередачи:

1 – электродвигатель, 2 – генератор, 3 – электродвигатель дистанционного управления, 4 – червячная передача, 5 – румпель, 6 – тяга обратной связи, 7 – рычаг, 8 – подвижная гайка, 9 – червяк, 10 – тяга, 11 – двуплечный рычаг, 12 – шток, 13 – скользящие блоки насосов, 14 – червячный сектор

Каждому углу поворота датчика А соответствует равный и противоположный по направлению угол поворота приемника В, а следовательно, определенное число оборотов электромотора 3 и соответствующее смещение скользящих блоков насосов. Это обеспечивает угол поворота руля, пропорциональный углу поворота датчика А с последующим возвращением тягой обратной связи 6 блоков насосов в нейтральное положение.

Достоинством электрических телепередач описанного типа являются:

– малые усилия на штурвале;

– возможность управления рулевыми машинами любых мощностей;

– высокая точность управления.