РЕЖИМЫ РАБОТЫ РУЛЕВОЙ МАШИНЫ

Рулевые машины (РМ) являются одним из основных элементов по обес­печению управляемости и безопасности плавания судна. Они в конструктив­ном отношении имеют различные модификации, но из имеющегося многооб­разия наиболее распространены гидравлические, обладающие наибольшими преимуществами, заключающимися в:

- получении больших крутящих момен­тов;

- малой массе и габаритов на единицу мощности;

- плавном и бесшумном изменении скорости в широких пределах;

- обеспечении высокого КПД;

- надёж­ной смазке трущихся частей рабочей жидкостью;

- возможности достижения больших ускорений и замедлений вследствие малых вращающихся масс;

- про­стоте и надёжности защиты от перегрузок;

- простоте и надёжности регулируе­мых систем и значительной долговечности, обеспечиваемой дублированием изнашиваемых узлов.

Основными элементами РМ являются:

· гидравлический рулевой привод (РП);

· блок питания;

· гидравлическая система питания привода;

· система управления.

Гидравлические РМ в конструктивном отношении могут быть плунжерными, поршневыми, лопастными и винтовыми.

В качестве расчётного параметра РМ используется момент на баллере ру­ля (М_а). Он возникает от гидродинамического давления воды на перо руля при его перекладке на ходу судна. Равнодействующая сил гидродинамическо­го давления, создающая этот момент, определяется: площадью пера руля; ско­ростью судна на прямом курсе; углом перекладки руля от диаметральной плоскости (ДП).

Основной величиной, влияющей на управляемость судна, является мо­мент

М_п = N х A (N - сила давления потока, набегающего на перо руля; А - пле­чо, равное длине перпендикуляра, опущенного из центра тяжести судна на на­правление силы N), поворачивающий судно.

Нагрузка на руль определяется воздействием на него внешней среды со стороны открытого и защищенного бортов вследствие как разных уровней, так и дополнительного скоростного давления частиц, орбитальные скорости кото­рых (вызванные волнением) складываются со скоростью потока, набегающего на руль. Полная сила воздействия волны на руль складывается из результи­рующей силы на руль от разности уровней с левого и правого бортов и скоро­стью давления. Момент на баллере от внешней нагрузки на волнении опреде­ляется этими силами. Он является движущим моментом, преодолевающим внутренний момент в приводе и момент трения.

Внешние нагрузки определяются внешними условиями и зависят от со­стояния моря (тихая вода, шторм, туман, ледовая обстановка). Они могут из­меняться при прохождении судна через проливы, каналы, шлюзы, а также в процессе маневрирования в пределах акватории порта и при плавании на мел­ководье. С этих позиций различаются следующие режимы работы РМ :

· работа на прямом курсе (открытое море, тихая вода);

· работа на прямом курсе в сложных навигационных условиях (открытое море, шторм, туман, ледовая обстановка);

· работа при прохождении судна в узкостях и плавании на мелководье;

· работа при маневрировании на ограниченных акваториях портов и при швартовных операциях.

Продолжительность работы РМ в рассмотренных режимах зависит от ти­па судна и его функционального назначения. В частности, для транспортных судов наибольшим по продолжительности являются первые два режима рабо­ты РМ. Режим работы РМ и количество включённых насосных агрегатов взаимосвязаны между собой. Например, при плавании в открытом море (тихая вода, небольшое волнение) целесообразно использовать один насосный агре­гат (с ручным управлением или с авторулевым), а при плавании в сложных на­вигационных условиях и при проведении швартовных операций рекомендует­ся применять два насосных агрегата.