Принцип работы врш на судах

Обновлено: 02.05.2024

Движителями называются специальные устройства, преобразующие механическую работу судовой силовой установки в упорное давление, преодолевающее сопротивления и создающее поступательное движение судна.

На судах в качестве движителей применяются: гребные винты, крыльчатые движители и водометные движители. Находят применение также паруса, гребные колеса и другие движители.

По принципу действия движители разделяют на активные, к которым относят паруса, непосредственно преобразующие энергию ветра в поступательное движение судна, и реактивные – все остальные, так как создаваемое ими упорное давление получается в результате реакции масс воды, отбрасываемой в сторону, противоположную движению судна.

Наиболее распространенными благодаря простоте устройства и работы, компактности, надежности в эксплуатации и наибольшему коэффициенту полезного действия являются гребные винты. В зависимости от конструкции их подразделяют на два типа: цельные винты (ступица с лопастями изготовляется совместно) и винты со съемными лопастями , применяемые на судах, плавающих во льдах. Такие винты называются винтами фиксированного шага, а винты, имеющие механизмы, поворачивающие лопасти в ступице и изменяющие шаг винта, называются винтами регулируемого шага.

Шагом винта называется путь в направлении оси, который проходит любая точка поверхности винта за один его оборот.

Гребные винты фиксированного шага – ВФШ (рис. 27) изготовляют цельными (одной деталью), литыми, сварными или штампованными, и они состоят из следующих основных элементов: ступицы, представляющей собой втулку, наеаживаемую на конус шейки гребного вала, и лопастей (от 3 до 6), радиально расположенных на ступице. Нижняя часть лопасти, соединяющая ее со ступицей, называется корнем лопасти; верхняя часть – вершиной или концом; поверхность лопасти, обращенная в сторону корпуса судна, носит название засасывающей поверхности, обратная поверхность – нагнетающей, которая в большинстве случаев представляет собой правильную винтовую поверхность. Пересечение этих двух поверхностей образует кромки лопастей.

Рис. 27. Гребной винт фиксированного шага (ВФШ) и схема создания упорного давления элементарной площадкой лопасти винта.

Диаметром гребного винта D называется диаметр окружности, описанной вершиной лопасти. Диаметр винта крупных судов доходит до 6,0 м и более.

Применяют гребные винты правого и левого вращения, их различают по общим правилам: если винт завинчивается вращением по часовой стрелке, то он называется винтом правого вращения, а если против часовой стрелки – винтом левого вращения.

При вращении винта его лопасти отбрасывают массы воды в одну из сторон. Реакция этой воды воспринимается нагнетающей поверхностью лопасти, создающей упор винта, который через ступицу и гребной вал передается на упорный подшипник, преобразуясь в силу, движущую судно.

Чтобы понять, как возникает упорное движение при вращении винта (рис. 27), рассмотрим те силы, которые действуют при этом на элементарной площадке его лопасти, двигающейся по окружности со скоростью v₀ И одновременно перемещающейся вместе с судном со скоростью v₁. Угол а, образовавшийся между результирующей этих сил v и хордой рассматриваемой элементарной площади лопасти, будет углом атаки, создающим на ней подъемную силу R. Если разложить эту силу на составляющие, то одна составляющая – сила Р, действующая по направлению движения судна, и будет силой-упора, а вторая-сила T, действующая по окружности в сторону, обратную вращению винта, создает момент относительно его оси, который преодолевается судовым двигателем.

Рис. 28. Гребной винт регулируемого шага (ВРШ) с поворотношатунным механизмом изменения шага. 1 – лопасти винта; 2- ступица; 3- гребной вал; 4 – ползун со штангой; 5 – палец шатуна; 6 -подшипник лопастной заделки; 7 – обтекатель винта.

Гребной винт регулируемого шага (ВРШ) имеет конструкцию, обеспечивающую поворот лопастей в ступице во время работы винта на ходу судна из поста управления, расположенного в рубке. При повороте лопастей, осуществляемом механизмом по многообразным кинематическим схемам (одна из которых-поворотно-шатунная-приведена на рис. 28), изменяется шаг винта, отчего изменяется и величина создаваемого им упора, увеличивающего или уменьшающего скорость хода, и направление движения судна, при этом число оборотов, мощность главной машины и направление ее вращения остаются неизменными.

Использование винтов регулируемого шага допускает применение на судах нереверсивных главных машин с упрощенной системой обслуживания, что сокращает износ их цилиндров примерно на 30-40% (возникающий у реверсивных машин от частого изменения режима работы и направления вращения), позволяет полнее использовать мощность машин и поддерживать высокое значение к. п. д. винта.

Суда с ВРШ обладают гораздо более высокими маневренными качествами, чем суда с ВФШ.

Рис. 29. Крыльчатый движитель: а – конструктивная схема; б – размещение движителя на судне. 1 – несущий диск; 2 – поворотные лопасти; 3 – ведомая шестерня, приводящая во вращение диск; 4 – гидравлическое устройство управления маятниковым рычагом; 5 – маятниковый рычаг, изменяющий положение лопастей вокруг своей оси; 6 – гребной вал с ведущей конической шестерней.

Суда с ВРШ обладают гораздо более высокими маневренными качествами, чем суда с ВФШ.

Крыльчатый движитель (рис. 29) представляет собою конструктивное устройство, состоящее из горизонтально вращающегося цилиндра с вертикально расположенными на нем 6-8 лопастями мечевидной, обтекаемой формы, поворачивающимися вокруг своих осей маятниковым рычагом, управляемым из рулевой рубки.

К. п. д. крыльчатого движителя почти равен к. п. д. гребного винта, но крыльчатый движитель значительно сложнее по конструкции. Выступающие лопасти часто ломаются. Однако в последнее время этот движитель находит все более широкое применение, обеспечивая судам хорошую маневренность, позволяющую им свободно работать в узкостях.

Водометный движитель относится к серии водопроточных движителей. Современные водометные движители делают трех типов: с выбросом водяной струи в воду, в атмосферу и с полуподводным выбросом.

Гребной винт работает как насос, засасывающий воду в канал через трубу, проходящую в днище корпуса впереди винта. Для защиты от попадания на винт посторонних предметов в начале канала укрепляется защитная решетка.

Для уменьшения потерь от закручивания гребным винтом водного потока и повышения к. п. д. движителя за винтом устанавливается контрпропеллер. Направление хода судна изменяется перекладкой реверс-руля.

Коэффициент полезного действия такого движителя составляет только 35-45%, а отсутствие всяких выступающих частей в подводной части судна обеспечивает ему большую проходимость на мелководье, в узкостях и на засоренных фарватерах. Для судна с таким движителем не являются препятствием даже плавающие предметы, через которые оно свободно переходит.

Перечисленные преимущества водометного движителя сделали его применение особенно удобным на речных судах, в первую очередь на лесосплаве.

В последние годы водометные движители стали применяться и на быстроходных судах, таких, как суда на подводных крыльях, развивающие скорость хода до 95 км/час.

Использование современных паровых и газовых турбин позволяет успешно применить водометные движители на крупных морских судах, где по расчетам пропульсивный к. п. д. может достичь около 83%, что на 11% выше пропульсивного коэффициента гребного винта, запроектированного для того же судна.

К недостаткам судов с этим движителем следует отнести потери судном грузоподъемности на величину веса прокачиваемой воды и потери объема внутренних помещений, занимаемого каналом.

Глава 4 Электрокинетические движители

Глава VII. Судовые устройства § 30. Основные элементы судовых устройств

Глава VII. Судовые устройства § 30. Основные элементы судовых устройств Судовыми устройствами называется совокупность приспособлений, механизмов, машин и аппаратов, предназначенных для обеспечения нормальной эксплуатации судна.Судовые устройства могут быть общими,

§ 38. Прочие судовые устройства

§ 38. Прочие судовые устройства Леерное устройство предназначается для ограждения тех открытых участков и мостиков, где нет фальшборта. Оно состоит из стоек высотой около 1,2 м, поручней и ограждающих лееров – стальных прутков или тросов, размещенных по высоте. На участках,

Глава VIII. Судовые системы § 39. Основные элементы и классификация систем

Глава VIII. Судовые системы § 39. Основные элементы и классификация систем Судовыми системами называется комплекс трубопроводов с арматурой, обслуживающими их механизмами, цистернами, аппаратами, приборами и средствами управления и контроля над ними.Судовые системы

Глава IX. Судовые силовые установки § 43. Общие сведения

Глава IX. Судовые силовые установки § 43. Общие сведения Судовые силовые установки являются теплосиловыми комплексами, состоящими из котлов, машин, различных механизмов, теплообменных аппаратов, систем и приспособлений, преобразующих тепловую энергию, получающуюся при

§ 51. Судовые электрические сети, кабели и провода

§ 51. Судовые электрические сети, кабели и провода Электрические сети подразделяются на силовую сеть, питающую электроприводы судовых механизмов машинно-котельных отделений, судовых устройств и т. п.;осветительную сеть, питающую осветительные приборы всех помещений,

Глава XI. Судовые навигационные приборы и связь § 52. Электро и радионавигационные приборы

Глава XI. Судовые навигационные приборы и связь § 52. Электро и радионавигационные приборы На каждом судне для следования по намеченному курсу, выбора пути следования, контроля местонахождения в открытом море с учетом изменяющейся навигационной и гидрометеорологической

судну можно придать или движение вперед, или остановиться на месте, или создать движение назад. При эксплуатации всех видов ВРШ применяется принципиально

Влияние ВРШ на управляемость судна. Ниже рассмотрены различные режимы работы ВРШ правого вращения.

Судно движется вперед, винт работает вперед (рис. 3.4). Управляемость судна та же, что и при ВФШ, т. е. корма уклоняется влево, а нос — вправо (С + b > R). С выводом руля из диаметральной плоскости судно ведет себя так же, как и с ВФШ. При уменьшении шага винта уменьшаются силы С, R и b, уменьшается и уклонение кормы влево. С увеличением шага винта увеличиваются силы С и R. В еще большей степени возрастает и сила b — вследствие увеличения угла атаки винта и скорости попутного потока, поэтому уклонение кормы влево увеличивается.

Судно движется назад. винт работает назад (рис. 3.5). В отличие от ВФШ у ВРШ на заднем ходу направление вращения сохраняется. Под действием сил С₁ и корма пойдет вправо. При перекладке руля вправо к указанным силам добавляются А₁и В₁ и корма пойдет вправо еще резче.

Если руль перекладывается влево, то при большой скорости движения назад корма пойдет влево (А₁ + В > С₁ + R₁), на малом заднем ходу — медленно вправо (C₁ + R₁ > А₁ + В).

Судно движется вперед, винт работает назад (рис. 3.6). Под действием суммы сил С₁ + R₁ + b корма резко пойдет вправо. Если положить руль вправо, то сила встречного потока А значительная в начале реверса, может оказаться больше сил C₁, R₁ и А, поэтому корма пойдет влево. По мере гашения инерции движения вперед сила А ослабевает и корма вновь начнет уклоняться вправо. При перекладке руля лево на борт в начале реверса корма пойдет вправо еще стремительнее, так как к силам C₁, R₁, b добавится действие силы А.

Судно движется назад, винт работает вперед (рис. 3.7). В начале реверса сила R больше силы С, так как потоки воды, отбрасываемые винтом, еще неустойчивы. Вследствие этого корма при руле прямо слегка пойдет вправо. При перекладке руля вправо наблюдается неравенство А₁+R> С+ С_bc, и корма уклоняется также вправо.

С уменьшением инерции движения назад уменьшается сила А₁ и соотношение сил станет противоположным (С + С_bc > А₁+R), поэтому корма пойдет влево.

Если положить руль влево, то в начале реверса корма пойдет влево (А₁ + С > R + С_b_c), в конце, по мере ослабления силы А₁ — вправо (R + С_b_c > А₁ + С).

Когда инерция заднего хода будет полностью погашена и судно двинется вперед, корма вновь начнет уклоняться влево в соответствии с действием сил на установившемся переднем ходу.

Итак, на двух режимах из четырех рассмотренных судно с ВРШ ведет себя так же, как и судно с ВФШ (винт работает вперед). На двух остальных режимах (винт работает назад) влияние ВРШ на управляемость судна отличается от действия ВФШ. Это необходимо иметь в виду во время маневров.

Преимущества и недостатки ВРШ по сравнению с ВФШ.

Анализ эксплуатационной деятельности различных судов с ВРШ (буксиров, БМРТ, пассажирских судов и др.) показывает значительные преимущества их перед судами с фиксированными винтами, так как ВРШ:

• дает возможность изменять направление движения судна без изменения направления вращения винта, что важно при нереверсивных двигателях;

• позволяет применять дистанционное управление ходами с мостика;

• дает возможность сократить время на реверс судна до 30%;

• увеличивает моторесурс дизельных установок уменьшением числа реверсов двигателя;

• дает возможность использовать при торможении полную мощность двигателя на заднем ходу. Однако ВРШ имеет и серьезные недостатки, например трудность технического выполнения надежного устройства для разворота лопастей и др.

Средства повышения маневренности судов.

Винторулевой комплекс морских судов, как правило, не обеспечивает их необходимую маневренность при движении на малых скоростях. Поэтому на многих судах для улучшения маневренных характеристик используются средства активного управления (САУ), которые позволяют создавать силу тяги в направлениях, отличных от направления диаметральной плоскости судна. К ним относятся: крыльчатые движители, активные рули, подруливающие устройства, поворотные винтовые колонки и раздельные поворотные насадки.

Крыльчатые движители (КД). Применяются в качестве основного движителя на буксирах, паромах, плавкранах, рыболовных судах и в виде вспомогательного средства управления на больших пассажирских судах и танкерах. КД позволяет создавать силу тяги в любом направлении и изменять ее величину.

Конструктивно КД представляет собой диск с вертикальной осью вращения, размещенный в днищевой части корпуса, на котором установлены вертикальные поворотные лопасти (от четырех до восьми). В воде находятся только лопасти, а механизмы вращения диска и поворота лопастей размещены внутри корпуса судна. КД сочетает в себе функции винта и руля. На судах, имеющих его в качестве основного движителя, отсутствует рулевое устройство, а хорошая поворотливость судов обеспечивается изменением направления силы тяги. Суда, оснащенные КД, обладают хорошими тормозными качествами. Время торможения у них значительно меньше, чем у судов с гребными винтами, а длина тормозного пути не превосходит длины корпуса.

К недостаткам КД относятся следующие: сложность конструкции и его относительно большая масса; суда, имеющие КД в качестве основного движителя, не приспособлены для плавания в открытом море, т.к. на волнении диск и лопасти подвергаются большим напряжениям; при плавании во льдах КД требует надежной конструктивной

защиты; фактическая осадка судна увеличивается на длину лопасти.

Активные рули (АР). Это рули с установленными на них вспомогательными винтами, расположенными обычно на задней кромке пера руля. Активными рулями оборудовано большое количество транспортных и промысловых судов. АР перекладывается с борта на борт обычной рулевой машиной, но с целью повышения эффективности руля предельные углы его перекладки увеличиваются до 70°—90°. АР используется на малых скоростях до 5 уз. При больших скоростях винт АР отключается, и перекладка руля осуществляется в обычных пределах — до 35° на каждый борт.

АР позволяет осуществлять повороты не только на малых скоростях, но и при отсутствии хода. При маневрировании на стесненных акваториях винт АР может использоваться в качестве основного движителя, что обеспечивает высокие маневренные качества судна. К недостаткам АР относится усложнение конструкции пера руля и повышение сопротивления движению судна при больших скоростях. В последнее время получила распространение электродвижущаяся система Azipod (Azimuth Pod – азимутальная гондола), которая включает в себя дизель-генератор, электромотор и винт.

Элетромотор, обеспечивающий вращение винта, расположен в специальной гондоле. Винт находится на горизонтальной оси, уменьшается количество механических передач – в результате достигается максимальный двигательный эффект. Винторулевая колонка имеет

угол разворота до 3600, что значительно повышает управляемость судна.

• уменьшается расход топлива на 10 – 20%;

• уменьшается вибрация корпуса судна;

• из-за того, что диаметр гребного винта меньше – эффект кавитации снижен;

• отсутствует эффект резонанса гребного винта.

Одновременно внедряется CRP (contra-rotating propeller) технология. В этом случае винты располагаются друг против друга и имеют противоположное направление вращения, чем достигается наибольший двигательный эффект. Данная система используется на судах, обслуживающих регулярные линии, для которых очень важна скорость доставки груза или пассажиров.

Подруливающие устройства (ПУ). Необходимость создания эффективных средств управления носовой оконечностью судна привела к оборудованию судов подруливающими устройствами. ПУ создают силу тяги в направлении, перпендикулярном диаметральной плоскости судна независимо от работы главных движителей и рулевого устройства. Подруливающими устройствами оборудованы большое количество судов самого разного назначения, в том числе практически все суда типа Ро—Ро.

В сочетании с винтом и рулем ПУ обеспечивают высокую маневренность судна: возможность разворота на месте при отсутствии хода, при этом центр вращения располагается позади ЦТ судна на расстоянии, примерно равном 0,15 длины судна; отход или подход к причалу практически лагом. При движении судна малыми скоростями совместная работа винта, руля и ПУ обеспечивает высокую поворотливость, поскольку

сила тяги ПУ может создавать дополнительный момент, способствующий развороту судна в ту или иную сторону.

Раздельные поворотные насадки (РПН). Поворотная насадка — это стальное кольцо, профиль которого представляет элемент крыла. Площадь входного отверстия насадки больше площади выходного. Гребной винт располагается в наиболее узком ее сечении. Поэтому увеличивается скорость протекания жидкости через сечение винта и, следовательно, повышается его КПД. Поворотная насадка устанавливается на баллере и поворачивается до 40° на каждый борт, заменяя руль, причем в этом качестве насадка имеет большую эффективность, чем обычный руль, поскольку боковая сила, разворачивающая судно, создается за счет изменения направления силы тяги винта, которая существенно больше боковой силы руля.

РПН устанавливаются на двухвинтовых судах и имеют конструкцию привода, позволяющую выполнять раздельную их перекладку. РПН установлены на многих транспортных судах, главным образом речных и смешанного плавания, и обеспечивают их высокие маневренные характеристики.

Винты регулируемого шага (ВРШ) ВР 503 устанавливаются на наиболее многочисленной серии рыбопромысловых судов - рефрижераторных сейнерах-траулерах типа "Альпинист", базирующихся практически на всех бассейнах страны и работающих во всех основных промысловых районах Мирового океана. За многолетний период эксплуатации конструкция ВР 503 показала высокую надежность и работоспособность и получила признание у эксплуатационников.

Межремонтный период ВР 503 составляет четыре года, а освидетельствование его гребного вала, имеющего раздельные облицовки и стеклопластиковое гидроизоляционное покрытие, производится в соответствии с требованиями Правил Регистра СССР через два года.

С целью исследования возможности увеличения межремонтных периодов ВР 503 в целом и срока переосвидетельствования его гребного вала проводился анализ данных по эксплуатации ВРШ, накопленных и обобщенных подразделением надежности и эксплуатации проектанта. Кроме того, по дополнительно разработанным формам опроса получены сведения о результатах освидетельствования указанных ВРШ и их гребных валов, (Произведенных линейными и бассейновыми Инспекциями Регистра СССР. Получены отзывы судовладельцев по вопросам эксплуатации и ремонта ВР 503.

Для подтверждения результатов анализа и во время ремонта судов, например, СТР "Сосновоборск", СТР "Гуманист", проведены ревизии ВРШ после отработки их по 55 тыс. ч.

В доказательство возможности увеличения межремонтного периода BPLLI проведены расчеты фактических скоростей износа его основных пар трения. Расчет средних скоростей износа в этих узлах проводился согласно методике Гипрорыбфлота.

Практика показала, что положительный опыт эксплуатации и ремонта позволил неоднократно продлевать срок службы ВР 503 на многих судах без разборки их в течение четырех - шести лет и более. Многие суда, отработавшие более шести лет, продолжают эксплуатироваться без ремонта ВРШ (см. таблицу).

Практически на всех судах ВРШ эксплуатировались без замечаний, а произведенные ревизии после отработки увеличенных межремонтных периодов свидетельствуют об удовлетворительном состоянии узлов и деталей, в том числе и резинотехнических изделий. Часто объем многих плановых ремонтов сводится к ревизии ВРШ без потребности в восстановлении его деталей.

Согласно инструкции по эксплуатации, ресурс до капитального ремонта ВР 503 составляет 60 тыс. ч. Максимальные наработки ВРШ на эксплуатирующихся судах достигли 60-69 тыс. ч (СТР "Союз-9", СТР "Светловодск" и др.).

Таким образом, с учетом положительных данных по эксплуатации и ремонтам, расчетных и фактических сроков службы деталей и узлов, удовлетворительного состояния резинотехнических изделий после службы пять-шесть лет и более представляется достаточно обоснованным и целесообразным увеличить межремонтный период ВР 503.

На основании разработанного проектом Обоснования возможности увеличения межремонтных периодов ВР 503 и увеличения срока переосвидетельствования гребных валов СТР проекта 503 выпущено извещение об изменении Норм износов ВР 503, одобренное Инспекцией Регистра СССР Балтийского бассейна. Согласно этому документу, межремонтный период ВР 503 установлен шесть лет, переосвидетельствование же гребного вала Регистром СССР может производиться через три года эксплуатации.

При надежной работе ВРШ по истечении шести лет эксплуатации, отсутствии воды и механических примесей с системах смазки и гидравлики ВРШ их эксплуатации без разборки может быть продолжена. Такое продление срока эксплуатации судна без разборки ВРШ допускается при согласовании в каждом отдельном случае с Регистром СССР.

С целью накопления опыта указанные положения внедрены на судах Мурманрыбпрома и при проведении дополнительных исследований на бассейнах могут быть распространены и на другие базы флотов.

Установленные межремонтные периоды и сроки переосвидетельствования гребных валов не могут считаться окончательными, необходима дальнейшая работа по изучению возможности их увеличения.

Электронные живцы

Фирма "Смитуик" (США) наладила массовое производство "электронных живцов", которые стали очень популярными среди рыболовов. При погружении такой приманки в воду ее электрическая цепь, питаемая двумя миниатюрными батарейками, мгновенно замыкается, и электронные "глаза" - диоды вспыхивают, привлекая к себе рыб. При извлечении из воды цепь автоматически размыкается, и огоньки гаснут.

Судовой движитель преобразует подводимую к нему энергию в движение судна. К судовым движителям относятся гребное весло, парус, гребное колесо, гребной винт, крыльчатый движитель, водометный движитель и т. п. На подавляющем большинстве морских судов движителями являются гребные винты.

При вращении гребного винта на его лопастях возникают силы реакции воды Р, которые образуют упор винта Р, движущий судно. Создание упора гребного винта можно пояснить на примере (рис. 111): болт при вращении в гайке воспринимает давление поверхностей ее резьбы или упорную реакцию гайки и создает осевую силу Р.

Гребные винты могут быть с фиксированным шагом (ВФШ) и регулируемым шагом (ВРШ). Для изготовления гребных винтов применяют латунь, бронзу, углеродистую или легированную сталь. Конструкция гребных винтов фиксированного шага цельнолитого (а) и со съемными лопастями (б) показана на рис. 112. Цельнолитые гребные винты применяются только у небольших судов. Число лопастей винта может быть от трех до семи. Гребной винт имеет коническую посадочную поверхность, по которой пригоняется конус гребного вала. Со стороны дейдвуда на ступице винта предусматривается уплотнение, защищающее вал от проникновения воды. Винт с валом соединяют гидропрессовым способом или с предварительным подогревом ступицы. Гребной винт закрепляют на валу гайкой, которую надежно стопорят. Для уменьшения сопротивления гайку закрывают обтекателем и все монтажные вырезы на винте заделывают цементом.

Основные элементы гребного винта — диаметр D и шаг Н. Диаметр винта равен его удвоенному радиусу. Шаг винта — это расстояние, проходимое винтом за один оборот в плотной среде. Если бы винт вращался в твердой гайке, то путь, проходимый им в осевом направлении за один оборот, равнялся бы шагу. В действительности при работе в воде за счет скольжения путь винта за один оборот меньше шага.

Элементы гребного винта должны одновременно соответствовать силовой установке и преодолеваемому судном сопротивлению. Только в этом случае двигатель будет развивать наибольшую эксплуатационную мощность при номинальной частоте вращения, что обеспечит наивысшую скорость судна.

Винты регулируемого шага (рис. 113) лишены этого недостатка. Разворотом лопастей на нужный шаг достигают полного использования мощности дизеля при номинальной частоте вращения независимо от изменения сопротивления движению судна. Кроме этого, применение ВРШ позволяет использовать нереверсивные двигатели, что также является их достоинством.

Для изменения шага чаще всего применяют механизм гидравлического типа (рис. 114). Штанга 1, осуществляющая поворот лопастей, проходит внутри полого гребного вала и оканчивается поршнем 7. Поршень может перемещаться в гидравлическом цилиндре 8 под действием масла, поступающего в одну из его полостей. Гидравлический цилиндр вращается вместе с гребным валом и передает крутящий момент от двигателя к винту. Для уменьшения шага винта перемещают распределительный золотник 4, и масло, непрерывно подаваемое масляным насосом 3, поступает по сверлению в штанге или кольцевому зазору между штангой и валом в одну из полостей гидравлического цилиндра. Из другой полости масло через золотник сливается в бак 2. Под давлением масла поршень и связанная с ним штанга перемещаются в осевом направлении и осуществляют поворот лопастей. С поршнем связаны тяги 9, которые перемещают по валу скользящий подшипник 6 и зубчатую рейку 5. Рейка поворачивает зубчатое колесо и присоединенную к нему стрелку указателя шага.

К недостаткам ВРШ можно отнести их сложность и высокую стоимость, а также меньший к.п.д. и большую вероятность поломки при плавании во льдах.

На судах, требующих высокой маневренности (портовые буксиры, плавучие краны и т. п.), иногда применяют крыльчатые движители. Крыльчатый движитель (рис. 115) представляет собой вращающийся диск 1, который установлен в плоской части днища так, что в воде остаются только крылообразные поворотные лопасти 2. Вращаясь вместе с диском, лопасти одновременно могут поворачиваться вокруг своих осей специальным механизмом, соединенным с валом главного двигателя. У крыльчатых движителей можно изменять силу упора в любом направлении при всех скоростях хода (вплоть до нуля), благодаря чему отпадает необходимость в применении обычных судовых рулей и реверсивных главных двигателей. Однако к.п.д. крыльчатых движителей низок, они примерно в 10 раз тяжелее гребных винтов, сложнее и дороже.

Читайте также: