Рульові приводи та передачі на морських судах
Рульові приводи. Для передачі зусилля рульового двигуна балеру або забезпечення повороту керма вручну застосовуються рульові приводи, типи та конструкції яких визначаються в основному розмірами судна та розташуванням рульового двигуна.
Секторний кермовий привід зі штуртросом (рис. 62) зустрічається лише на невеликих суднах. Перекладання керма здійснюється вручну штурвалом або кермовим двигуном за допомогою штуртросової передачі та сектора. На барабан 1 штурвала або двигуна намотано кілька шлагів коротколанкового ланцюга 2. Її кінці, проведені через напрямні блоки - роульси 3, приєднані до сталевих штанг 4, прокладеним по палубі на роликах або дерев'яних вкладишах. Кінці штанг приєднані до корпусів жорстких сталевих пружин - амортизаторів 5. На головці балера 10 жорстко закріплена маточина сектора 9, що має на обід два жолоби для штуртросного ланцюга.
Ланцюги 6 і 11 одними кінцями приєднані до шайб, що стискають пружини, а іншими проведені через напрямні роульси по жолобах сектора і приєднані відповідно до талрепів 8, закріпленим на маточині. Талрепи служать для обтягування штуртросу. Перекладка керма на кут більше 35° обмежується привареними до палуби кницями 7. У місцях проходу вантажною палубою штуртрос захищений металевим кожухом. При повороті барабана штурвалом або кермовим двигуном одна гілка штуртросу послаблюється, а інша вибивається, сектор розвертається та повертає балер.
Секторний привід зі штуртросом має істотні недоліки: складна і громіздка проводка штуртросу, швидке зношування ланцюга та інших частин, що труться, незручність догляду за ним при перевезенні палубного вантажу та ін.
Мал. 63 Секторно-румпельний привід
Тому більшешироке застосування отримали секторно-румпельні приводи (рис. 63) з кермовим двигуном, встановленим поблизу сектора керма. Сектор, вільно насаджений на балер, має зубчастий обід 1, що входить в зачеплення із зубчастою шестернею 2 рульового двигуна. Через буферні пружини - амортизатори 3 сектор пов'язаний з румпелем 4 жорстко насадженим на головку балера. Перекладка керма здійснюється кермовим електродвигуном, який повертає сектор, а він через пружини повертає румпель та балер керма. Електрогідравлічні рульові приводи набули широкого застосування на суднах будь-якого тоннажу.
Такий привід у комплексі з електродвигуном є електрогідравлічною рульовою машиною. На суднах зазвичай встановлюються плунжерні дво- або чотирициліндрові електрогідравлічні машини.
Мал. 64 Схема двоциліндрової кермової машини
Схема пристрою двоциліндрової кермової машини досить проста (рис. 64). На головку балера руля 1 жорстко насаджений румпель 2, на якому встановлений повзун 3, що має з боків сферичні заглиблення. В них входять і вільно упираються штоки 4 від плунжерів двох гідроциліндрів 5 6. Циліндри з'єднані трубопроводами 7 з насосом 9, який приводиться в дію електромотором 10 Вся система заповнюється маслом.
При роботі електромотора насос відсмоктує олію з одного циліндра і нагнітає в інший, внаслідок чого плунжер циліндра, що знаходиться під тиском, своїм штоком тисне на повзун і через нього повертає румпель та балер керма. Обидва циліндри з'єднуються між собою додатковим трубопроводом з перепускним клапаном 8, який є амортизатором. При ударах хвиль об перо руля тиск в одному з циліндрів підвищується, перепускний клапан відкривається і перепускає частину масла в інший циліндр.Крім електрогідравлічного приводу плунжерного типу, знайшли застосування лопатеві та гвинтові гідравлічні приводи.
Для утримання пера руля у фіксованому положенні на випадок ремонту або переходу з одного приводу на інший кермовий пристрій має стопори. У гідравлічних приводах стопоріння керма забезпечується перекриттям масляних трубопроводів за допомогою спеціальних клапанів.
Ручні рульові приводи (гідравлічні, секторні з валиковою передачею та гвинтові) застосовуються як запасні або аварійні. Широке застосування на суднах отримав ручний поперечно-румпельний з гвинтовим механізмом перекладки керма привід Девіса.
Мал. 65 Гвинтовий кермовий привід Девіса
Привід Девіса (мал. 65) встановлюється у румпельному відділенні у безпосередній близькості від румпеля. Гвинтовий шпиндель 4, що приводиться в обертання штурвалом 6, має на одній половині гвинта праву нарізку, на іншій ліву. На шпиндель нагвинчені два повзуни 5 і 7, що мають у припливах отвори, через які проходять гладкі напрямні стрижні 3 і 8, укріплені в станині. Стрижні забезпечують переміщення повзунів вздовж шпинделя без перекосів.
Сталевими тягами 2 і 9 повзуни з'єднані з поперечним румпелем 1 жорстко насадженим на головку балера. При обертанні штурвала повзуни переміщаються шпинделем в різні боки і через тяги повертають румпель. Гвинтовий привід підвищує зусилля, що передається від штурвала на балер, у 25 – 30 разів.
Рульові передачі. Існують механічні1 (валикові, штуртросові, стрижневі та ін), гідравлічні та електричні рульові передачі.
Гідравлічна передача застосовується для керування пусковим пристроєм рульового електрогідравлічного приводу. Вона є системою з поршневого насоса, приймачагідравлічної передачі - циліндра та тонких мідних трубок, що з'єднують між собою відповідні порожнини циліндрів насоса, та приймача. Поршень насоса отримує рух від штурвала, з яким він пов'язаний безпосередньо, а поршень циліндра приймача пов'язаний через тяги з пусковим пристроєм рульового гідравлічного приводу. Вся система циліндрів та трубопроводів заповнена незамерзаючою сумішшю води з гліцерином або мінеральним маслом.
Поворот штурвала призводить до руху поршень насоса, який стискає робочу рідину в одній із порожнин, в результаті чого поршень приймача переміщається і через тяги вводить в дію електрогідравлічний кермовий привід.
Електрична передача, як найбільш досконала, набула широкого застосування в суднових кермових пристроях. Вона призначена для дистанційного керування кермовим електродвигуном. Залежно від влаштування останнього на суднах застосовуються різні схеми електричної передачі. Детальний опис схем та інструкція з обслуговування передачі наводиться у технічній документації кермового пристрою.