Рулевое устройство судна

погруженной части ДП. Внутреннюю полость пера руля заполняют пористым

материалом, предотвращающим попадание  воды внутрь. Основу пера руля составляет

рудерпис - массивный вертикальный стержень, к которому крепят горизонтальные

ребра пера руля. Вместе с рудерписом отливают (или отковывают) петли  для

навешивания руля на рудерпост.

     Баллер - это стержень, при помощи которого поворачивают перо руля.

Нижний конец баллера имеет обычно криволинейную форму и заканчивается лапой

-фланцем, служащем для соединения баллера с пером руля при помощи болтов. Это

разъемное соединение баллера с пером руля необходимо для съема руля при

ремонте. Иногда вместо фланцевого применяют замковое или конусное соединение.

Баллер руля входит в кормовой подзор корпуса через гельмпортовую трубу и

поддерживается специальным упорным  подшипником, расположенным на одной  из

платформ или палуб. Верхняя  часть баллера проходит через второй подшипник и

соединяется с румпелем.

В зависимости от расположения руля относительно оси вращения различают:

обыкновенные рули, у которых перо полностью расположено в корму от оси

вращения; балансирные рули, у которых перо разделено осью вращения на

две неравные части: большая - в корму  от оси, меньшая- в нос;

полубалансирные рули отличаются от балансирных тем, что балансирная часть

сделана не по всей высоте руля.

Балансирные и полубалансирные  рули характеризуются коэффициентом  компенсации,

то есть отношением площади руля. Для их перекладки требуется меньше усилий и

менее мощная рулевая машина. Крепление  таких рулей к корпусу судна  сложнее,

поэтому на тихоходных судах, на которых  требуются небольшие усилия для

перекладки руля с борта на борт, применяют обыкновенные рули.

Разновидностью балансирного руля является руль типа Симплекс со съемным

неподвижным шпинделем, заменяющим рудерпост, на который навешивают перо руля.

Эти рули более надежны, обладают большей  жесткостью крепления к корпусу  судна

и их удобнее демонтировать.

     Привод руля состоит из механизмов и устройств, предназначенных для

перекладки руля на борт.

В механизмы привода руля входят: рулевая машина, рулевой привод- устройство

для передачи вращающего момента от рулевой машины к баллеру, и привод

управления рулевой машиной (рулевая  передача). По Правилам Регистра каждое

морское судно должно иметь три  привода, действующих независимо друг от друга

на руль: основной, запасной и аварийный. Время перехода с основного на

запасной привод составляет две  минуты.

Обычно для основного привода  применяют рулевые машины, а запасной и аварийный

делают ручными, за исключением судов, у которых диаметр головы баллера руля

больше 335 мм, а также пассажирских судов с диаметром головы баллера более 230

мм; для них требуется механический запасной привод. Рулевую машину обычно

размещают в румпельном отделении, а на малых судах и катерах — в посту

управления судном.

По конструктивному исполнению рулевые машины могут быть: электрогидравлические-

1.Лопастного типа.

2. Плунжерного типа.

Электрические рулевые машины-

1.С секторнорумпельным приводом.

2.С винтовым приводом.

Наиболее распространены электрогидравлические  машины.

Мощность рулевой машины в основном рулевом приводе, должна обеспечить

перекладку руля с 35°одного борта, до 35° на другой борт не более чем за 28

секунд.

Передача на руль усилий, развиваемых  в рулевой машине, осуществляется с

помощью рулевого привода в виде тросов, цепей или гидравлической системы либо

путем жесткой кинематической связи  между рулевой машиной и рулем (зубчатые

секторы, винты). Различают румпельный, секторный и винтовой приводы.

     Румпельный привод представляет собой одноплечий рычаг — румпель, один

конец которого соединен с верхним концом баллера, а другой — с тросом, цепью

или гидросистемой, предназначенными для связи с рулевой машиной или постом

управления.   Этот привод, называемый иногда продольно-румпельным,   применяют

на небольших судах, а также  спортивных и несамоходных судах  внутреннего

плавания.

     Поперечно румпельный привод представляет собой румпель в виде двухплечего

рычага. Он широко распространен на крупных судах, обслуживаемых четырех

плунжерными гидравлическими рулевыми машинами.

     Секторный привод широко применяют при передаче усилия на руль от

электрических рулевых машин. В  этом случае находящаяся в зацеплении с сектором

шестерня вращается от электродвигателя. Для компенсации ударных нагрузок на

руль, в секторе устанавливают  пружинные компенсаторы.

     Винтовой привод обычно бывает запасным, его ставят непосредственно у

руля в румпельном отделении. Вращение от штурвала передается винтовому

шпинделю, имеющему по концам резьбу противоположных направлений. Перемещающиеся

при вращении шпинделя ползуны с  правой и левой резьбой через  систему тяг

воздействуют на плечи поперечного  румпеля, насаженного на баллер руля.

Недостатком его является более  низкий КПД из-за потерь при трении винтовой

пары.

     Привод управления рулевой машиной (рулевая передача) служит для передачи

команд из рулевой рубки на рулевую  машину, находящуюся обычно на большом

расстоянии от мостика. На современных крупных судах наиболее распространены

электрический и гидравлический приводы, реже применяют тросовый или валиковый

приводы.

Положение пера руля контролируется специальными указателями. Для обеспечения

бесперебойной работы рулевого устройства пост управления машиной дублируют,

располагая запасной пост в румпельном отделении или рядом с ним.

На малых судах, не имеющих рулевых  машин, перекладка руля вручную при  вращении

штурвала выполняется с помощью штуртросовой проводки, состоящей из

троса, прикрепленного с двух сторон к румпелю и проведенного через  направляющие

ролики от румпеля к штурвалу. Закрепленные на барабане штурвала штуртросы  при

вращении штурвала навиваются на барабан или сматываются с него, усилие

передается на румпель, а затем  на руль. Для устранения возникающей при

повороте румпеля слабины штуртроса в схему вводят пружинные компенсаторы или

ползуны, перемещающиеся вдоль румпеля.

Разновидностью ручного, привода  с секторной передачей усилия на баллер руля

является валиковая передача. Она состоит из нескольких валиков,

соединенных при помощи муфт и карданных шарниров, а в местах крутых изломов -

коническими передачами. Вращение от штурвала через валиковую передачу

сообщается шестерне, сцепленной с  сектором руля. Валиковая передача обладает

большим КПД, чем штуртросовая.

     Дополнительные средства управления.

Для улучшения маневренности судна  на малых ходах, когда обычное рулевое

устройство недостаточно эффективно, особенно при швартовке судна  у пирса и

движении в узких местах (каналы, шхеры, ограниченный фарватер), устанавливают

дополнительные средства управления: носовые рули, а также средства активного

управления (САУ) — направляющие, насадки, активные рули, подруливающие

устройства и вспомогательные  движительно-рулевые колонки (ВДРК).

     Якорное устройство.

     Якорное устройство 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, якорные  цепи

(канаты), якорные машины, якорные  клюзы и стопоры.

ВРК является важнейшим составным  элементом судна. От его качества зависит надежность работы судна. За последние годы (15-25) проведен большой  объем работ совершенствованию  работы ВРК. Однако повышения надежности остается актуальной и на сегодняшний  день. 
 
В связи с этим мне была поручена тема дипломного проекта: эксплуатационные повреждения рулевых устройств МОД и методы их устранения при техническом обслуживании и ремонте. 
 
При этом были выполнены следующие разделы: 

• Рулевое устройство.  
  
• Анализ отказов и повреждений

Рулевое устройство состоит  из: 
Перьев рулей, поворотных насадок баллера руля, съемного рудерпоста, штыря руля и поворотной насадки, подшипника рулевого устройства и деталей крепления. 
 
Основными дефектами перьев рулей могут быть: вмятины, бухтины, гофрировка, трещины обшивки пера руля и трещины на ребрах жесткости. 
 
Шейки баллеров подвергаются интенсивному коррозионному разрушению. 
 
К износам штырей можно привлеч – смятие, поступление забортной воды в румпельное отделение, усиленной вибрации, появлению трещин, обрыву листов перьев рулей. 
 
К износам деталей в подшипниках можно отнести: опускание пера руля, а также повреждение антифрикционного слоя абразивными частицами содержащимися в воде. 
 
Следующий раздел это – анализ методов восстановления деталей рулевого устройства. В этом разделе анализировались методы ремонта на СРЗ.  
 
Следующим моим разделом является- разработка предложений по восстановлению работоспособности рулевого устройства 
 
С целью экономного расходования материалов восстановление изношенных деталей вместо изготовления новых становится особенно целесообразным. 
 
В моем дипломном проекте предлагается метод наплавки, использовать обратную пару трения в опорных подшипниках баллера. 
 
Идея заключается в том, чтобы изготовить втулку из легированной стали, затем в зазор 1-2 мм между баллером и втулкой запрессовывается полимерный состав, например клеи типа «спрут», далее на внешнюю поверхность этой стальной втулки наносится слой порошкового полиамида, к примеру- П-12, который по сравнению с другими пластмассами имеет наименьшую плотность, как следствие низкая температура плавления 178° С, наименьшее водопоглощение 0,7%, и самое главное повышенная износостойкость. 
 
Нанесение слоя П- 12 на все пары трения рулевого устройства предлагаю осуществить напылением трибологическим методом, пневматическим распылении полиамида.  
 
В результате расчетов экономический эффект составил 409000 руб. что следовательно выгодно. 
 
В дипломном проекте были произведены расчеты по условиям труда по гигиеническим критериям, разработан инструктаж по безопасности труда, затем был произведен анализ загрязнения окружающей среды, что соответствует нормам. Так же произведена разработка плана мероприятий при возникновении чрезвычайной ситуации. 
 
В данном дипломном проекте проведен анализ отказов и повреждений рулевого устройства. 
Для наиболее ответственных деталей РУ таких как: опорный подшипник баллера, облицовка штыря, перо руля были разработаны технологии восстановления этих деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рулевое устройство предназначено для удержания судна на курсе, управления судном.

В состав рулевого устройства входит руль и перо руля.

Руль состоит из пера и баллера.

Перо руля - это плоский  или, чаще, двухслойный обтекаемый щит  с внутренними подкрепляющими ребрами, площадь которого у морских судов  составляет 1/40 – 1/60 площади погруженной части ДП. Внутреннюю полость пера руля заполняют пористым материалом, предотвращающим попадание воды внутрь. Основу пера руля составляет рудерпис - массивный вертикальный стержень, к которому крепят горизонтальные ребра пера руля. Вместе с рудерписом отливают (или отковывают) петли для навешивания руля Баллер- это стержень, при помощи которого поворачивают перо руля. Нижний конец баллера имеет обычно криволинейную форму и заканчивается лапой-фланцем, служащем для соединения баллера с пером руля при помощи болтов. Это разъемное соединение баллера с пером руля необходимо для съема руля при ремонте. Иногда вместо фланцевого применяют замковое или конусное соединение.

Баллер руля входит в кормовой подзор корпуса через гельмпортовую трубу и поддерживается специальным упорным подшипником, расположенным на одной из платформ или палуб. Верхняя часть баллера проходит через второй подшипник и соединяется с румпелем.

В зависимости от расположения руля относительно оси вращения различают: обыкновенные рули, у которых перо полностью расположено в корму  от оси вращения; балансирные рули, у которых перо разделено осью вращения на две неравные части: большая - в корму от оси, меньшая- в нос; полубалансирные рули отличаются от балансирных тем, что балансирная часть сделана не по всей высоте руля.

Балансирные и полубалансирные  рули характеризуются коэффициентом  компенсации, то есть отношением площади  руля. Для их перекладки требуется  меньше усилий и менее мощная рулевая  машина. Крепление таких рулей  к корпусу судна сложнее, поэтому  на тихоходных судах, на которых требуются  небольшие усилия для перекладки руля с борта на борт, применяют  обыкновенные рули.

Разновидностью балансирного руля является руль типа Симплекс со съемным  неподвижным шпинделем, заменяющим рудерпост, на который навешивают перо руля. Эти рули более надежны, обладают большей жесткостью крепления к  корпусу судна и их удобнее  демонтировать.

Привод руля состоит из механизмов и устройств, предназначенных для перекладки руля на борт.

В механизмы привода руля входят: рулевая машина, рулевой  привод- устройство для передачи вращающего момента от рулевой машины к баллеру, и привод управления рулевой машиной (рулевая передача). По Правилам Регистра каждое морское судно должно иметь три привода, действующих независимо друг от друга на руль: основной, запасной и аварийный. Время перехода с основного на запасной привод составляет две минуты.