|
Все мы знаем, что паровая машина сослужила человечеству огромную службу. Стали появляться автомобили, паровозы, пароходы и т. п. Но всё в мире развивается, и двигатели не исключение. Вот и поговорим сейчас об одном из видов двигателей заменивших паровую машину. Это «дизель» - двигатель внутреннего сгорания, названный в честь великого ученого Рудольфа Дизеля.
Дизельный двс был намного удобнее в эксплуатации, чем паровая машина. Во-первых, его экономичность подкупала всех покупателей того времени. Во-вторых, отсутствие котлов давало большее преимущество двигателю. Ведь нет котлов - не нужен уголь, который занимал не только много места, но и много весил. В-третьих, быстрый пуск из холодного состояния и быстрый выход на рабочие обороты. И наконец, персонала обслуживающего силовой агрегат становилось меньше.
Много проблем пришлось преодолеть дизельным двс для применения их в судовом деле. Это и изменение оборотов, и проблемы с охлаждением стенок цилиндра, но основным недостатком всех дизелей конструкций конца XIX- начала XX вв. было отсутствие обратного хода. Эту проблему, до появления реверсивных двигателей, решали с помощь электропередач или механических реверсов.
И так, электропередача:
Принцип действия сводился к следующему: на маховик двигателя закрепляли гибкую муфту, которая была насажена на вал динамо-машины и возбудителя тока. Электромотор вращал гребной вал, потребляя ток вырабатываемый динамо-машиной. Мотор работал в одном режиме. Преимущество - быстрая регулировка скорости и направления движения судна с капитанского мостика. Недостаток - большие потери энергии, даже в случае установки большой мощности, а так же этот механизм требовал много места.
Частичная электропередача:
Принцип действия заключается в следующем: так же как и у полной электропередачи, на маховик закреплена гибкая муфта, насаженная на вал динамо-машины. Передача крутящего момента при переднем ходе осуществлялась сразу на винт, Это достигалось с помощью элетроразобщающей муфты, т.е. когда нужен был передний ход, динамо-машина работала на эту муфту, и посредством электромагнита вал становился единым. Для обеспечения заднего хода, муфту разобщали, и установленный электромотор вращал вал в обратном направлении. Преимущество частичной, перед полной электропередачей, в том, что при переднем ходе потерь энергии было меньше.
Механический реверс
Передача крутящего момента от двигателя колёсному гребному валу делается через фрикционные пневматические муфты скольжения системы Корейво и передач: для переднего хода зубчатыми шестернями, для заднего хода цепью Морзе. Причём, для того чтобы при переднем ходе цепная переда оставалась в покое, цепное колесо снабжали пневматической муфтой. Далее рассмотрим по порядку устройство муфт.
Главный инженер Коломзавода Раймонд Александрович Корейво изобрел муфту - реверс-механизм. Пневматическая муфта скольжения, позволявшая производить перемену хода с переднего на задний и изменять частоту оборотов гребного вала.
Муфта имеет следующее устройство: на валу двигателя закреплен маховик С с прикреплённой к нему кольцевой коробкой D. Внутри последней находится вторая часть муфты, закреплённая на гребном валу В. По обе стороны диска этой второй части муфты имеются пружинная кольцевая медная диафрагма Н, образующая полости а, которые сообщаются с резервуаром сжатия воздуха посредством каналов Р и Р1 в гребном валу и диске. К диафрагме прилегают более толстые медные кольца I к которым прикреплены кольца К с кольцевой баккутовой облицовкой L. Напротив этих колец на внутренней стороне маховика С и коробки D закреплены бронзовые кольца F. В деревянных кольцах сделаны радиальные прорезы для пропуска воды, поступающей через трубки NN1 в коробку О, откуда она под действием центробежной силы прогоняется по каналам S на окружность маховика С, откуда она отводится трубою О.
Когда полости а сообщены с атмосферой, тогда баккутывые кольца L не касаются бронзовых колец F и гребной вал остается в покое, несмотря на вращение двигателя. Сжатый воздух, поступая в кольцеобразные зазоры а, выгибает диафрагмы Н, следствием чего является больший или меньший нажим колец L и F. В зависимости от степени нажатия колец, пропорционально давлению воздуха под диафрагмами, достигается то или иное относительное скольжение половинкой муфты. Другими словами: при постоянном числе оборотов двигателя, обороты гребного вала могут с легкостью быть изменены от нуля до полного числа оборотов двигателя.
Как сказано выше, диафрагмы Н муфты изготовлены из мягкой меди и, будучи в достаточной мере охлаждаемы сжатым воздухом, принимают свою первоначальную форму, как только давление воздуха станет равным атмосферному. Трущиеся поверхности состоят из бронзы и баккаута - материалов мало подверженных изнашиванию при надлежащей смазке и охлаждения. Хотя для баккаута может быть свободно допущено давление в 26,4 кг/кв. см, конструктор муфты предпочёл, для большей долговечности, довести это давление всего лишь до 2,1-2,8 кг/кв. см. Этим путём достигли меньшего изнашивания трущихся поверхностей.
Рассмотрим теперь муфту для цепного колеса. Это муфта дискового типа, работающая в масле; два ряда чугунных дисков Е и F насаженных посредством шпонок соответственно на втулку G и на обод колеса В. К стенке С барабана муфты прилегает пружинная диафрагма Н, образующая вместе со сказанной стенкой воздушную камеру муфты; сжатый воздух подводиться через канал J. Пока давление в муфте не отличается от атмосферного, диски F, вращаясь вместе с валом, свободно проходят между кольцами Е на ободе колеса, благодаря чему он остается в покое. Повышением давления под диафрагмой достигается нажим дисков и плавное включение колеса.
И так, рассмотрим, как работал этот механизм реверсирования: для обеспечения переднего хода необходимо было подать воздух в муфту Корейво, которая рядом с шестерной передачей (далее первая муфта Корейво). Тем самым постепенно крутящий момент начнет передаваться через шестерни на колёсный вал. Для обеспечения заднего хода нужно было выключить первую муфту Корейво, и включить вторую. Обычно автоматически включалась пневматическая муфта на цепном колесе. Тем самым обеспечивался задний ход.
Ещё один механизм использовали для малых судов с гребными валами - это муфта инженера Лангенбаха. Действие этой муфты сводится к следующему: вращая колесо а вправо, мы заставим рычаг b перемещаться по навинтованному шпинделю с, вперед (к мотору); вместе с тем вперед движется и клин е, по скосу которого катится ролик. Следствием сказанного является расширение пружины f, лента тормоза d прижимается к внутренней стороне обода маховика и последний увлекает с собою при помощи рычагов l кожух g. Таким образом, маховик и кожух, составляя как бы одно целое, вращаются со скоростью двигателя, работа которого передается гребному валу при помощи конических колес m, n и i.
Для остановки судна достаточно вращать колесо а влево, до тех пор пока рычаг b не придет в среднее свое положение: клин е при этом оттягивается назад, сжимая пружину f тормоза, благодаря чему разобщается соединение между маховиком и кожухом g. Коническое колесо i не может вращаться либо вследствие реакции винта, либо же под действием ножного тормоза, предусмотренного на гребном валу. Следствием работы мотора является вращение, с половинным числом оборотов кожуха g, заимствующего своё движение от колес h, m и n.
При дальнейшем вращении колеса а влево колодками о затормаживается кожух и работа двигателя передается коническому колесу h, колеса m и n вращаются вокруг своих осей, в данном случай неподвижных, и тем самым заставляют колесо i, а с ним и гребной вал вращаться в направлении противоположном вращению мотора - задний ход.
Муфта инженера Лангенбаха отливается из чугуна; зубчатые колеса, работающие в масле, из закаленной стали. Рычаг сбоку колонки, изображенный на чертеже, служить для регулирования числа, оборотов двигателя, с этой целью сказанный рычаг соединен тягой с дросселем карбюратора.
Удобство этой муфты состоит в том, что она сцепляет винт с двигателем постепенно, то есть без толчка, почти автоматически. Также задний ход надежный и очень эффективный.
Неудобство этой муфты состоит в недоступности к внутренним частям её, так в случае поломки или просто загрязнения, приходится всю муфту разбирать, что составляет немалую работу. Однако при нормальных условиях серьезную аварию этой солидно сконструированной муфты трудно представить, в виду чего следует считать ее вполне отвечающей своему назначению механизмом.
|
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
