Numirea controalelor tehnice

Pe nave, PIB și tipurile acestora.

Cerințele de bază pentru controalele tehnice pentru navele de navigație interioare și mixte (râu-mare) sunt determinate de regulile Registrului fluvial rus (RRR), Organismul federal de clasificare pentru navele de navigație interioare și mixte (râu-mare). Aceste cerințe iau în considerare tipul și clasa navelor.

Controalele tehnice sunt concepute pentru a asigura mișcarea, controlul și păstrarea navei pe o linie de cale dată. Acestea includ:

Sistem de control al sistemului de propulsie;

Mecanism de direcție;

Dispozitive de ancorare și ancorare.

Unul dintre elementele principale ale comenzilor tehnice este dispozitivul de direcție.

Dispozitivul de direcție este utilizat pentru a schimba direcția de mișcare a navei și pentru a menține nava pe linia traseului specificat.

Se compune din:

Din corpul de comandă (volan, joystick);

Sistem de transmisie;

Elemente executive.

Controlabilitatea navelor este asigurată prin intermediul elementelor executive ale dispozitivelor de direcție. Următoarele pot fi utilizate ca elemente executive ale dispozitivelor de direcție pe nave cu PIB:

Cârme de diferite tipuri;

Duze cu șurub rotativ;

Dispozitive de propulsie și direcție cu jet de apă.

În plus, pe unele tipuri de nave, pot fi utilizate următoarele:

Dispozitive de direcție;

Dispozitive de propulsie și direcție pentru palete;

Cârme active și flancante.

Cârme de nave, formele și tipurile lor.

Cârme de diferite tipuri sunt cele mai utilizate pe scară largă ca element de acționare.

Cârma poate include: lama cârmei, suporturi, suspensii, stoc, timon și alte dispozitive auxiliare (sorlin, timon, ruderpis).

R la l și, în funcție de forma și locația axei de rotație, sunt împărțite în simple, semi-echilibrate și echilibrate; după numărul de suporturi - pentru suspendare, suport unic și suport multiplu. Într-o cârmă simplă, întreaga pană este situată în spatele axei stocului, în cârme semi-echilibrate și echilibrate, o parte a penei este situată în fața axei stocului, formând o parte semi-echilibrată și echilibrată ( Figura 4.1).

După forma profilului, cârmele sunt împărțite în plastic și simplificate (profilate). Cârmele dreptunghiulare echilibrate sunt cele mai răspândite pe navele de navigație interioară.

Volanul se caracterizează prin: înălțime h p- distanța, măsurată de-a lungul axei cârmei, între marginea inferioară a cârmei și punctul de intersecție a axei stocului cu partea superioară a conturului cârmei; lungimea l p volan; deplasare Δ l p părți ale zonei cârmei înainte față de axa stocului (pentru cârme semi-echilibrate, de obicei Δ l p până la 1/3 l p, pentru echilibrare Δ l p până la 1/2 l p).

Figura 4.1 Cârme

Cea mai importantă caracteristică a lamei cârmei este suprafața sa totală ∑ S p... Zona actuală a cârmei este caracterizată prin expresie

S p ф = h p l p (4.1)

Suprafața totală necesară a cârmei pentru a asigura controlabilitatea navei este exprimată prin ecuație

∑S p t = LT (4.2)

unde este coeficientul de proporționalitate;

L - lungimea navei;

T - cea mai mare pescaj al navei.

Pentru a asigura controlabilitatea navei, aria totală necesară a cârmei trebuie să fie egală cu aria reală a cârmei, adică

Dispozitivul de direcție este proiectat să mențină cursul stabilit sau să-l schimbe în direcția dorită. Dispozitivul de direcție include un volan, treaptă de direcție, treaptă de direcție și sisteme de telecomandă pentru treapta de direcție de pe pod.

Volan. Principalele controale ale majorității navelor marine moderne sunt cârmele: obișnuite, echilibrate și semi-echilibrate. Pe unele nave, îmbunătățirea propulsiei și a controlabilității se realizează prin instalarea elicelor cu duze, cârme active, propulsoare, elice cu palete, etc. planul central - DP) sau menținerea lor într-o poziție dată este produsă de treapta de direcție.

Unitatea de direcție... Unitățile de direcție sunt împărțite în două grupuri: cu o conexiune flexibilă (tije, lanț) și cu o conexiune rigidă (angrenaj, șurub, hidraulic).

Alegerea tipului de echipament de direcție este determinată de locația dispozitivului de direcție pe navă. Pe majoritatea navelor, în special cele mici, treapta de direcție este situată în sau sub timonerie la nivelul punții superioare. Cu acest aranjament al mecanismului de direcție, conexiunea acestuia cu stocul cârmei se realizează de obicei printr-un lanț flexibil sau transmisie prin cablu. Lanțul care cuprinde tamburul de tracțiune al volanului este ghidat prin rolele de-a lungul părților laterale și atașat la capetele sale de un sector sau un timon fixat pe stocul cârmei. Pe. în secțiuni drepte, lanțul este adesea înlocuit cu tije de oțel. Cablajul de la bord include curele pentru a scoate arcuri de compresie slabe și absorbante de șocuri.

În fig. 4.1 este o ilustrare schematică a unei acțiuni cu jug cu un timon cu pârghie.

Orez. 4.1. Schema unei acțiuni de tribord cu un timon cu pârghie

Tillerul 5 este o pârghie, al cărui capăt este montat rigid pe capul cârmei O. La cel de-al doilea capăt al timonului, este atașat un cablu de direcție 4, realizat dintr-un lanț sau un cablu de oțel. Sturdrope trece de-a lungul blocurilor de ghidare 2 și este înfășurat pe tambur 1. Când tamburul se rotește, un capăt al sturtropei este înfășurat și trage timonul, care rotește volanul, iar celălalt capăt în acest moment este desfăcut din tambur . Pentru a înmuia șocurile de la șocul valurilor împotriva lamei cârmei, în sistemul de direcție 3 sunt prevăzute amortizoare cu arc.

Dezavantajul mecanismului de direcție descris este apariția unei greutăți inevitabile în cablurile de direcție. Acest lucru duce la o inexactitate a schimbării cârmei, deoarece atunci când se schimbă direcția de rotație a tamburului de direcție, va fi selectat mai întâi slăbiciunea, adică va exista o reacție inversă.

Lăsarea liniei de balansare a fost eliminată în acțiunile de balansare cu un timon sectorial (Fig. 4.2). Înlocuirea timonului cu un sector vă permite să egalizați lungimile cablurilor fugare și ale cablurilor care fugă atunci când schimbați lama cârmei.

Orez. 4.3, Diagrama unei transmisii sectoriale

Pe partea exterioară a sectorului 3 există două caneluri, în care sunt amplasate două capete opuse ale tijei, fixate pe butuc în punctele 1 și 2. Cablul este atașat la urechi prin arcuri de amortizare care acționează în compresie. Lăsarea strutropului este exclusă, deoarece aceasta din urmă nu părăsește complet sectorul atunci când este rotit spre unghiul cârmei și asigură constanța umărului, ceea ce creează un moment pe stoc.

Mecanismul de direcție al angrenajului sectorial este prezentat în fig. 4.3.

Se compune dintr-un sector 2 dințat, așezat liber pe capul cârmei 1 și un cârlig 3, fixat rigid de ciorchine. Conexiunea dintre sector și motocultor se realizează folosind arcuri tampon 4, care împiedică ruperea trenului de viteze atunci când valurile lovesc lama cârmei. Sectorul dințat este în plasă cu angrenajul cilindric 5, al cărui arbore 6 este rotit de mașina de direcție. Angrenajul sectorial permite schimbarea precisă a cârmei.

Amplasarea mecanismului de direcție la pupa într-un compartiment special pentru timon asigură o comunicare fiabilă a vehiculului cu timon, cu toate acestea, aceasta necesită o conexiune cinematică destul de lungă a trenului de direcție cu puntea de navigație.

În construcția navală modernă, acționările de direcție cuplate rigid sunt mai utilizate. Angrenajele de direcție sunt situate în imediata apropiere a transmisiei de direcție.

În fig. 4.4 prezintă o acționare cu șurub care poate fi acționată de un motor electric sau de o roată de mână.

Orez. 4.4. Surubelnita

Unitatea este formată dintr-un arbore 12 cu filete dreapta și stânga, de-a lungul căruia, atunci când se rotesc, glisierele 11 și 4 se deplasează în direcții diferite, alunecând de-a lungul ghidajelor fixe 5 și 10. Prin tijele 3 și 13, glisierele sunt conectate la capetele bara 1 montată pe suportul cârmei 2. Înșurubați arborele este acționat în rotație de un melc 8 așezat pe arborele motorului și cuplat cu o roată melcată 7 și o pereche de roți dințate cilindrice 9 și 6. Dacă, când arborele se rotește, glisorul 11 ​​merge în dreapta și glisorul 4 merge în stânga, apoi volanul va fi deplasat spre tribord. Odată cu mișcarea inversă a arborelui, glisoarele 11 și 4 vor divergea, iar cârma va fi deplasată spre partea stângă.

Un mecanism de direcție de acest design este adesea utilizat ca unitate de mână de rezervă. Dezavantajele sale sunt efectul indirect al lungimii finale a tijelor asupra preciziei mișcării cursorului, eficiența mecanică redusă și rigiditatea articulațiilor.

Proiectarea cârmelor pasive depinde de următorii factori:

Caracteristici de proiectare a degajării de la pupa a navei;

Tipul cârmei;

Tipul de conexiune a cârmei cu stocul;

Tipul direcției.

Ghidon. Nava poate avea una (în DP), două (în spatele elicelor pe nave cu două șuruburi), precum și trei sau mai multe cârme.

Cârma navei moderne (Fig. 208) este o aripă verticală cu nervuri de întărire interne, care se rotește în jurul axei verticale, a cărei zonă pentru navele maritime este de 1 / 40-1 / 60 din zona partea scufundată a DP (produsul lungimii navei și tirajul acesteia: LT).

Forma cârmei este influențată semnificativ de forma capătului din spate al navei și de poziția GW.

De formular de profil cârmele sunt împărțite în apartamentși profil raționalizat... Cârma de profil este formată din două cochilii exterioare convexe, cu nervuri și diafragme verticale la interior, sudate între ele și formând un cadru pentru a crește rigiditatea, care este acoperit pe ambele părți cu foi de oțel sudate pe acesta.

Cârmele de profil au o serie de avantaje față de cârmele cu plăci: o valoare mai mare a forței normale de presiune asupra cârmei; cuplu mai mic necesar pentru rotirea volanului. În plus, cârma simplificată îmbunătățește calitățile propulsive ale bărcii. Prin urmare, au găsit cea mai mare aplicație.

Cavitatea interioară a lamei cârmei este umplută cu un material poros care împiedică pătrunderea apei. Lama cârmei este atașată la ruderpis folosind ace (fig. 209, 210). Ruderpis este turnat (sau forjat) împreună cu buclele pentru agățarea cârmei pe stâlpul cârmei (turnarea este uneori înlocuită cu o structură sudată), care este o parte integrantă a stâlpului.

De metoda conexiunii cu trup și numărul de suporturi cârmele pasive cu pene împart:

Pe simplu (multi-suport) (fig. 211, A, b, c);

Semi-suspendat (suport unic - suspendat pe un suport și sprijinit pe corp la un moment dat) (Fig. 211, v);

Suspendat (neacceptat, suspendat pe un stoc) (Fig. 211, G).

De poziția axei a stocului cu privire la pană, se disting cârme dezechilibrate (convenționale), în care axa stocului se apropie de marginea anterioară a penei și echilibrată, axa cârmei în care este situată la o anumită distanță de marginea anterioară a cârmei. Cârmele de echilibrare semi-suspendate se mai numesc și semi-echilibrate (vezi Fig. 211).

Cârme neechilibrate sunt instalate pe navele cu un singur rotor, semi-echilibrate și echilibrate - pe toate navele. Utilizarea cârmelor suspendate (de echilibrare) vă permite să reduceți puterea treptelor de direcție prin reducerea cuplului necesar pentru schimbarea cârmei.

Cele mai importante geometrii ale cârmei sunt:

Pătrat S r;

Alungire l r= S r / b 2 r = h 2 r / S r;

- lățimea medie a cârmei b r;

Înălțimea lamei cârmei HR;

Forma și grosimea relativă a profilului.

Mărimea zonei cârmei depinde de tipul navei și de scopul acesteia. Pentru o estimare aproximativă a ariei necesare a cârmei, raportul este de obicei utilizat S r / LT, care pentru navele de transport maritim cu o cârmă este 1,8-2,7, pentru tancurile - 1,8 – 2.2; pentru remorchere – 3– 6; pentru navele de coastă – 2,3– 3,3.

Baller cârma (vezi fig. 211, 213) - acesta este un arbore masiv cu care se rotește lama cârmei. Capătul inferior al stocului este de obicei curbat și se termină laba- o flanșă care servește la conectarea stocului cu o lamă a cârmei, ceea ce face mai ușoară scoaterea cârmei pentru reparații (Fig. 212). Uneori, în loc de flanșă (Fig. 212, A) utilizați încuietoarea (Fig. 212, b) sau conexiune conică. Atașarea lamei cârmei la stoc și la coca pe multe tipuri de nave are multe în comun și diferă doar ușor. Desenele punctului de fixare superior sunt prezentate în Fig. 209, iar cel inferior - în Fig. 211, a, b) Instalare sub știft linte fabricat din oțel călit pentru a reduce frecarea la punctul de sprijin al lamei cârmei este prezentat în Fig. 210, A.

Stocul cârmei pătrunde în spațiul liber al carenei prin tubul portului, care asigură impermeabilitatea corpului și are cel puțin două suporturi (rulmenți) în înălțime. Suportul inferior este situat deasupra tubului portului și, de regulă, are o garnitură care împiedică pătrunderea apei în corpul navei; suportul superior este situat direct în punctul de fixare a sectorului sau a timonului. De obicei, suportul superior (lagărul de împingere) ia masa stocului și a lamei cârmei, pentru care se face o proeminență inelară pe stoc.

Unități de direcție... O varietate de unelte de direcție sunt operate pe navele flotei marine, printre care unelte de direcție cu electricși hidraulic impulsurile producției interne și externe.

Acestea transferă puterea motorului de direcție în stoc. Printre acestea, sunt cunoscute două tipuri principale de unități:

- acționarea mecanică a mecanismului de prelucrare de la un motor electric (Fig. 213, 214);

Acționarea pistonului de la cilindrii hidraulici (Fig. 215).

Angrenaje de direcție, prin intermediul căruia postul de comandă este conectat cu servomotorul de direcție au un dispozitiv diferit. Pe navele moderne se utilizează în principal transmisii electrice și hidraulice.

Dispozitiv de direcție cu s mecanice timon vector acționarea este utilizată pe nave cu deplasare mică și medie. Schema cinematică a transferului de forță de la treapta de direcție la lama cârmei acestei acționări este bine prezentată în Fig. 213.

Într-o astfel de acționare, motocultorul este fixat rigid de materialul cârmei. Sectorul, montat slab pe stoc, este conectat la timon cu ajutorul unui amortizor cu arc, și la motorul de direcție printr-un tren de transmisie. Cârma este deplasată de un motor electric prin sector și motocultor, iar sarcinile dinamice din șocul undelor sunt amortizate de amortizoare.

Schema de control a mecanismului de direcție sectorial cu transmisie electrică este prezentată în Fig. 214.

Parte scheme de control dispozitivul de direcție include:

Post de control cu ​​sistem electric de urmărire;

Transmisie electrică de la stația de comandă la motorul electric;

De bază post de control situat în timonerie lângă busola de direcție și repetorul girocompas. Volanul sau panoul de comandă al volanului este montat de obicei pe aceeași coloană ca unitatea de pilot automat. Elementul principal al e transmisie electrică sunt un sistem de controlere amplasate în coloana de direcție și conectate prin cabluri electrice printr-un motor electric al acționării principale din compartimentul timonului. Cuplul de la motorul electric se transmite către sectorul dințat, conectat la timon și la stoc, printr-o transmisie cu angrenaj melcat. Toate mecanismele sunt montate ca o unitate independentă. Semănătorul este montat pe stoc pe două dibluri și este conectat la sector prin doi amortizoare cu arc.

Angrenajele de direcție hidraulice sunt prezentate în formă simplificată în

fig. 215; 216). Acesta include doi (sau patru) cilindri hidraulici, o pompă de ulei, un telemotor și un sistem hidraulic.

Dispozitivul funcționează după cum urmează. Când volanul situat în timonerie se rotește, senzorul teledinamic al stației de control generează un semnal de comandă sub formă de presiune a uleiului, care este pompat în cilindrul telemotor de sistemul hidraulic. Sub acțiunea acestui semnal, telemotorul activează sistemul de pârghie de feedback, care deschide accesul uleiului electric la unul dintre cilindrii hidraulici. În acest caz, uleiul sub presiunea pompei este ocolit de la un cilindru la altul, deplasând pistonul și rotind timonul, materialul și cârma în direcția dorită. După aceea, tija de reglare revine în poziția zero, iar senzorul și repetorul fixează noua poziție a volanului.

Pentru ca presiunea uleiului din cilindrii hidraulici să nu crească atunci când o undă puternică sau o floare de gheață mare lovește lama cârmei, sistemul hidraulic este echipat cu supape de siguranță și arcuri amortizoare.

În cazul defectării telemotorului, treapta de direcție poate fi comandată manual din compartimentul timonului.

Dacă ambele pompe de ulei eșuează, acestea trec la schimbarea manuală a volanului, pentru care conductele sistemului hidraulic sunt conectate direct la cilindrii hidraulici, creând presiune prin rotirea volanului în camera de comandă.

O schemă de control mai detaliată pentru dispozitivul de direcție cu o transmisie cu două pistoni este prezentată în Fig. 215, iar aspectul său este prezentat în Fig. 217.

O diagramă a acționării hidraulice a unei transmisii de direcție cu patru pistoni cu un principiu de funcționare similar este prezentată în Fig. 216. Aceste mașini sunt utilizate pe scară largă la navele moderne, deoarece oferă cea mai mare eficiență a întregului dispozitiv de direcție. În ele, presiunea uleiului de lucru din cilindrii hidraulici este convertită direct mai întâi în mișcarea de translație a pistonului și apoi, printr-o transmisie mecanică, în mișcarea de rotație a stocului cârmei, care este conectat rigid la timon. Presiunea uleiului necesar și puterea transmisiei de direcție sunt formate din pompe radiale cu piston cu deplasare variabilă și sunt distribuite cilindrilor de un telemotor, care primește o comandă de la volan de la timonerie.

Secțiunea 31. Dispozitivul de direcție

Elementele principale ale dispozitivului de direcție sunt prezentate în fig. 54.

Volan- corpul principal care asigură funcționarea dispozitivului. Funcționează numai în timp ce nava este în curs de desfășurare și, în majoritatea cazurilor, este localizată la pupa. De obicei, o navă are o singură cârmă. Dar uneori, pentru a simplifica proiectarea cârmei (dar nu a dispozitivului de direcție, care devine mai complicat), sunt instalate mai multe cârme, suma cărora ar trebui să fie egală cu aria calculată a lamei cârmei.

Elementul principal al volanului- pană. În forma secțiunii transversale, lama cârmei poate fi: a) placă sau plană, b) simplificată sau profilată.

Avantajul lamei cârmei profilate este că forța de presiune asupra acesteia depășește (cu 30% sau mai mult) presiunea asupra cârmei plăcii, ceea ce îmbunătățește turnabilitatea vasului. Distanța dintre centrul de presiune al unei astfel de cârme de marginea de intrare (de conducere) a cârmei este mai mică, iar momentul necesar pentru rotirea cârmei profilate este, de asemenea, mai mic decât cel al unei cârme cu plăci. În consecință, va fi necesară o transmisie mai puțin puternică. În plus, cârma profilată (raționalizată) îmbunătățește performanța elicei și creează o rezistență mai mică la mișcarea bărcii.

Forma proiecției lamei cârmei pe DP depinde de forma formațiunii de popa a corpului, iar zona depinde de lungimea și pescajul vasului (L și T). Pentru navele maritime, zona cârmei este selectată în limita a 1,7-2,5% din partea scufundată a zonei planului diametral al navei. Axa stoc este axa de rotație a lamei cârmei.

Cârmă carena pătrunde în pupa din pupa prin tubul portului cârmei. În partea superioară a stocului (cap), o cheie este atașată la cheie, numită timon, folosit pentru a transfera cuplul de la acționare prin stoc către lama cârmei.

Orez. 54. Dispozitiv de direcție. 1 - pană de cârmă; 2 -baler; 3 - timon; 4 - treaptă de direcție cu treaptă de direcție; 5 - țeavă de port; 6 - conexiune flanșă; 7 - acționare manuală.

Conform metodei de fixare a stiloului cârmei pe corpul navei, se disting cârme:

A) simplu - cu suport la capătul inferior al cârmei sau cu multe suporturi la stâlpul cârmei;

B) semi-suspendat - sprijinit pe un suport special la un punct intermediar de-a lungul înălțimii lamei cârmei;

C) suspendat - agățat pe stoc.

Prin poziția axei de rotație față de lama cârmei, se disting cârmele:

A) pebalapsirii - cu axa situată la marginea frontală (de intrare) a penei;

B) semi-echilibrat - cu o axă situată la o anumită distanță de marginea de conducere a cârmei și absența unei zone în partea superioară a lamei cârmei, în nas de axa de rotație;

Orez. 55. Clasificarea cârmelor navei în funcție de metoda de atașare a acestora la corp și de amplasarea axei pivotului: a - dezechilibrată; b - echilibrare. 1 - simplu; 2 - semisuspendat; 3 - suspendat.

Raportul dintre aria părții de echilibrare (prova) și întreaga zonă a cârmei se numește coeficient de compensare, care pentru navele maritime se situează în intervalul 0,20-0,35, iar pentru navele fluviale 0,10-0,25.

Unitatea de direcție este un mecanism care transmite volanului forțele dezvoltate în motoarele și mașinile de direcție.

Mașina de direcție pe nave este alimentat de motoare electrice sau electro-hidraulice. La navele cu lungimea mai mică de 60 m, este permisă instalarea de acționări manuale în locul unei mașini. Puterea echipamentului de direcție este selectată pe baza calculului schimbării cârmei la un unghi maxim de până la 35 ° dintr-o parte în alta în 30 de secunde.

Mecanismul de direcție este destinat transmiterii comenzilor de la navigator de la timonerie la mecanismul de direcție către compartimentul de direcție. Cea mai mare aplicație se găsește în transmisiile electrice sau hidraulice. Pe vasele mici, se utilizează unități cu role sau cu cablu, în acest din urmă caz, această unitate se numește unitate shturtrovo.

Orez. 56. Cârma activă: a - cu angrenaj conic pe elice; b - cu un motor electric de tip apă.

Dispozitivele de comandă transmit comenzile către timonier atunci când se direcționează manual. Dispozitivul de direcție este unul dintre cele mai importante dispozitive pentru asigurarea supraviețuirii unei nave.

În caz de accident, dispozitivul de direcție are o poziție de direcție de rezervă, constând dintr-un volan și o acționare manuală, situate în compartimentul timonului sau aproape de acesta.

La viteze mici ale navei, dispozitivele de direcție devin insuficient de eficiente și uneori fac nava complet incontrolabilă.

Pentru a spori manevrabilitatea, pe navele moderne de anumite tipuri (bărci de pescuit, remorchere, nave și nave de pasageri și speciale), sunt instalate cârme active, duze rotative, propulsoare sau elice cu palete. Aceste dispozitive permit navelor să efectueze în mod independent manevre complexe în marea liberă, precum și să treacă fără remorchere înguste auxiliare, să pătrundă în apele portului și să se apropie, să se întoarcă și să părăsească dane, economisind timp și bani.

Direcție activă(Fig. 56) este o pană simplă a cârmei, pe marginea căreia se află o duză cu o elice acționată de un angrenaj conic cu role care trece printr-un material gol și se rotește de la un motor electric montat pe capul materialului. Există un tip de cârmă activă cu rotația elicei de la un motor electric al versiunii cu apă (care funcționează în apă) montat în lama cârmei.

La deplasarea cârmei active în lateral, elica care lucrează în ea creează o oprire care întoarce pupa față de axa de rotație a navei. Când elica cârmei active funcționează în timp ce nava este în curs de desfășurare, viteza navei crește cu 2-3 noduri. Când motoarele principale sunt oprite, din funcționarea elicei cârmei active, navei i se spune o viteză mică de până la 5 noduri.

Duză pivotantă instalat în locul cârmei, atunci când este transferat lateral, deviază jetul de apă aruncat de elice, a cărui reacție provoacă o întoarcere a capătului din spate al navei. Duzele rotative sunt utilizate în principal pe navele fluviale.

Elice sunt de obicei efectuate sub formă de tuneluri care trec prin corpul navei, în planul cadrelor, în capetele de la pupa și la prova navei. Tunelurile adăpostesc o elice, palete sau elice cu jet de apă, creând jeturi de apă, ale căror reacții, direcționate din părți opuse, întorc nava. Când dispozitivele de pupă și de arc funcționează pe o parte, nava se deplasează în jurnal (perpendicular pe planul diametral al navei), ceea ce este foarte convenabil atunci când nava se apropie sau iese din perete.

Elicele cu palete instalate la capetele navei cresc, de asemenea, manevrabilitatea navei.

Dispozitivul de direcție al submarinului oferă o manevrabilitate mai variată. Dispozitivul este conceput pentru a asigura controlabilitatea submarinelor în plan orizontal și vertical.

Controlul submarinului în plan orizontal asigură faptul că barca navighează la un anumit curs și este efectuată verticale și cârme, a cărui suprafață este puțin mai mare decât suprafața cârmelor navelor de suprafață și este determinată la 2-3% din aria părții scufundate a planului diametral al ambarcațiunii.

Submarinul este controlat în plan vertical la o adâncime dată folosind cârme orizontale.

Mecanism de direcție cârme orizontale este format din două perechi de cârme cu acționările și uneltele lor. Cârmele sunt realizate în perechi, adică pe un stoc orizontal, două cârme identice sunt situate pe laturile bărcii. Cârmele orizontale sunt rautaciosși nazalîn funcție de locația de-a lungul lungimii bărcii. Aria cârmelor orizontale de la pupa este de 1,2-1,6 ori mai mare decât aria cârmelor de arc. Datorită acestui fapt, eficiența cârmelor orizontale de pupă este de 2-3 ori mai mare decât eficiența cârmelor de arc. Pentru a crește momentul creat de cârmele orizontale de pupă, acestea sunt de obicei situate în spatele elicelor.

Cârmele orizontale înainte de pe submarinele moderne sunt auxiliare, sunt făcute să se prăbușească și sunt instalate în suprastructura de arc de deasupra liniei de plutire, astfel încât să nu creeze rezistență suplimentară și să nu interfereze cu controlul ambarcațiunii folosind cârme orizontale din spate la viteze mari subacvatice.

De obicei, la viteza subacvatică maximă și medie, submarinul este controlat folosind numai cârme orizontale din spate.

La viteză redusă, controlul bărcii de către cârmele orizontale de pupă devine imposibil. Se numește viteza cu care barca pierde controlul viteza inversă... La această viteză, barca trebuie să fie direcționată simultan de cârmele orizontale de la pupa și la prova.

Componentele principale ale dispozitivului de direcție pentru cârme orizontale și cârme verticale sunt de același tip.

Mecanismul de direcție este unul dintre principalele mecanisme auxiliare ale navei, deoarece asigură controlabilitatea și siguranța navigației. În conformitate cu condițiile de navigație, treapta de direcție rotește cârma sau duza în unghiurile specificate pentru a menține barca pe curs sau pentru a manevra.

Unitățile de direcție, transmiterea forțelor direct la stocul cârmei, sunt efectuate cu transmisii mecanice sau hidraulice, iar motoarele lor pot fi cu abur sau electrice. În prezent, motoarele de direcție cu abur nu sunt instalate pe nave noi.

Mașinile de direcție cu transmisie mecanică de la un motor electric sunt numite de obicei electrice, iar mașinile cu transmisii hidraulice de la un motor electric sunt numite hidraulice. Angrenajele de direcție moderne sunt instalate direct în capul stocului în camera timonului și sunt controlate prin transmisii electrice sau hidraulice.

Următoarele cerințe sunt impuse oricărui dispozitiv de direcție:

• fiabilitatea și siguranța muncii în orice condiții de navigație;
• vitalitate;
• asigurarea unui unghi dat și a unei viteze date de deplasare a cârmei la viteza maximă a navei;
• capacitatea de a trece rapid de la tipul principal de control la cel auxiliar;
• capacitatea de a controla din mai multe locații;
• ușurința de gestionare, cele mai mici dimensiuni și greutate totală;
• simplitatea dispozitivului, îngrijire și întreținere;
• profitabilitate.

Regulile registrului formulează următoarele cerințe de bază pentru treapta de conducere a navei.

• Dispozitivul de direcție sau un dispozitiv cu un accesoriu rotativ trebuie să aibă două acționări: principală și auxiliară.
• Când acționarea principală a direcției funcționează, dispozitivul de direcție trebuie să asigure manevrarea navei cu transferul unei cârme (duze) complet scufundate dintr-o parte în alta la viteza maximă înainte; în acest caz, timpul de deplasare a cârmei (duza) de la 35 ° dintr-o parte la 30 ° din cealaltă parte nu trebuie să depășească 28 s.
• Mecanismul de direcție auxiliar trebuie să asigure manevra navei cu transferul cârmei (duzei) complet scufundate dintr-o parte în alta la o viteză de avans egală cu 1/2 din viteza maximă a navei, dar nu mai puțin de 7 noduri; în acest caz, timpul pentru deplasarea cârmei (duza) de la 15 ° dintr-o parte la 15 ° din cealaltă parte nu trebuie să depășească 60 s.
• Nu este necesară o acționare auxiliară dacă sistemul de direcție principal constă din două unități de acționare independentă, fiecare dintre acestea îndeplinind cerințele acționării principale. Motoarele de direcție trebuie să fie capabile să le suprasolicite cu un cuplu de cel puțin 1,5 ori cuplul de proiectare timp de 1 minut.
• Unitatea manuală auxiliară trebuie să fie autoblocantă sau să aibă un dispozitiv de blocare. El trebuie să îndeplinească cerințele pentru el atunci când lucrează nu mai mult de patru persoane, cu un efort pe volan, nu mai mult de 160N pentru fiecare lucrător.
• Proiectarea unităților ar trebui să asigure trecerea de la unitatea de direcție principală la cea de rezervă într-un timp care nu depășește 2 minute.
• Mecanismul de direcție trebuie să fie echipat cu o frână sau alt dispozitiv pentru a se asigura că volanul este ținut în orice poziție. Pe treapta de direcție trebuie să existe o scală pentru determinarea poziției reale a volanului cu o valoare de gradare de cel mult 1º.
• Toate părțile echipamentului de direcție trebuie să fie proiectate pentru forțele corespunzătoare momentului (kNm) cel puțin pe stoc

M pr = 1,135 R en d -4

Unde d- diametrul capului stoc, cm; R en este punctul de randament superior al materialului stoc, MPa.

În acest caz, solicitările și piesele de acționare nu trebuie să depășească 0,95 din rezistența la curgere a materialului.

Sub acțiunea cuplului calculat, eforturile reduse din părțile transmisiei direcției nu trebuie să depășească 0,4 din rezistența la randament a materialului.