К.т.н. Тарабрін О.І.*, к.т.н. Щербак Ю.Г.**

*Миколаївський навчально-науковий інститут Одеського національного університету ім. І.І. Мечнікова,

**Чорноморський державний університет ім. Петра Могили

СХЕМНЕ РІШЕННЯ ОДНОДИЗЕЛЬНОЇ ПРОПУЛЬСИВНОЇ

УСТАНОВКИ З ДВОСТУПЕНЕВОЮ ПЕРЕДАЧЕЮ ПОТУЖНОСТІ НА ГВИНТИ, ЩО ПЕРЕКРИВАЮТЬ ОДИН ОДНИЙ

Запропоновано декілька схем однодизельних пропульсивних установок з гвинтами, що перекривають один одний [1,2 та ін.]. Їх суттєвим недоліком є використання зубчастого зачеплення, яке забезпечує розподіл потужності на гребні гвинти, котрі обертаються з частотою, аналогічною частоті обертання вихідного вала дизельного двигуна.

Вимоги для сучасних пропульсивних установок щодо забезпечення їх високих економічних показників робить доцільними запропоновані схеми установок тільки на базі малооборотних дизельних двигунів з частотою обертання вихідного вала, що не перебільшує 50...90 хв⁻¹. В той самий час верхня межа частоти обертання малооборотних двигунів провідних фірм (“MAN B&W”, “New Sulzer Diesel”, “MITSUBISHI” та ін.) складає 196...250 хв⁻¹, а середньооборотних до 500...1000 хв⁻¹ [3].

Таким чином, у ряді випадків зубчасте зачеплення, що здійснює передачу потужності від головного двигуна до гребних гвинтів, повинно забезпечувати редукування частоти обертання вихідного вала двигуна.

На рис. 1 наведена схема однодизельної пропульсивної установки з двоступеневою передачею потужності на гвинти, що перекривають один одний. Проілюстровані варіанти виконання пропульсивної установки з двоступеневою

Рис. 1. Однодизельна пропульсивна установка з двоступеневою передачею потужності на гвинти, що перекривають один одний: а – загальний вигляд двовальної установки; б, в, г – відповідно розрізи А-А, Б-Б, В-В на рис. 1 а;

д, е – відповідно загальний вигляд тривальної установки

та розріз А-А на рис. 1 д

передачею потужності на гвинти, що перекривають один одний для двовальної (рис. 1а, б, в, г) та тривальної (рис. 1д, е) установок.

Подальше пояснення щодо складу пропульсивної установки та особливостей її роботи надані відносно двовальної пропульсивної установки.

Установка складається з головного реверсивного дизельного двигуна 1, котрий за допомогою розчіпної муфти 2 зв’язаний з передавальним валом 3 зубчастого зачеплення. Корпус зубчастого зачеплення за допомогою жорсткої перегородки 4 поділяється на два відсіки: двоступеневого редукування 5 і розподілу 6. Відсік редукування містить передавальний вал 3, що опирається на підтримуючу опору 7 і на якому встановлено шевронну шестерню 8, нерухомі вали (показано тільки вал 13 лівого борту) з розміщеними на них шевронними колесами 9 і 10, жорстко зв’язаними відповідно з шестернями 11 і 12 меншого діаметру. Шестерні 11 і 12 контактують з шестернею 14 більшого діаметру, що розташована на проміжному валу 15. На проміжному валу 15, що одночасно є елементом відсіку розподілу 6, виконана розподільча шевронна шестірня 16. Також у відсіку розподілу знаходяться шестерні 17 і 18 гребних валів 22. Передаточне відношення у зубчастих зачепленнях 16-17 і 16-18 складає 1:1. Опирання шестерен 16, 17, 18 здійснюється за допомогою конструктивної схеми, наведеної в роботах [1, 2]. До складу пропульсивного комплексу також входять два головних упорних підшипника 19, дейдвудні пристрої 20 та гребні гвинти 21, що установлені на гребних валах 22.

При роботі головного двигуна 1 обертання його вихідного вала за допомогою розчіпної муфти 2 передається на передавальний вал 3 зубчастого зачеплення. Від передавального валу 3, що розташований у відсіку двоступеневого редукування 5 і опирається на підтримуючу опору 7, за допомогою встановленої на ньому шевронної шестерні 8 рух передається на шевронні колеса 9 і 10 більшого діаметру, жорстко зв’язаними з проміжними шевронними шестернями 11 і 12. Колеса 9 і 10 у парі з відповідно шестернями 11 і 12 обертаються навколо нерухомих валів (показано тільки вал 13 лівого борту) і передають рух на шестерню 14 більшого діаметру, що розташована на проміжному валу 15. Таким чином, за рахунок зачеплень 8-9, 8-10, а також зачеплень 11-14 і 12-14, шестерні 8, 9, 10, 11, 12, 14 котрих мають відповідні діаметри, забезпечується двоступеневе редукування обертів вихідного вала головного двигуна 1. Від розподільчої шевронної шестерні 16, що розташована разом з шестернею 14 на проміжному валу 15 і розміщене у відсіку розподілу 6, здійснюється передача руху (розподіл потужності) на зубчасті шестерні 17 і 18 гребних валів 22. Гідродинамічна реакція, що виникає на гребних гвинтах 21, сприймається головними упорними підшипниками 19. Дейдвудні пристрої 20 забезпечують сприйняття радіальних навантажень з боку гребних валів 22, а також дозволяють запобігти проникненню забортної води в корпус.

Таким чином, запропоновані конструктивні заходи дозволяють розширити номенклатуру дизельних двигунів, що можуть використовуватись у складі пропульсивної установки з передачею потужності на гвинти, що перекривають один одний.

Литература:

1. Деклараційний патент на корисну модель № 11344 (UA). Однодизельна двовальна пропульсивна установка з гвинтами, що перекривають один одний / О.І. Тарабрін, О.К. Чередніченко, Ю.Г. Щербак. − № u 200506329; Заявл. 25.06.2005; надрук. 15.12.2005. Бюл. № 12.

2. Деклараційний патент на корисну модель № 12107 (UA). Однодизельна тривальна пропульсивна установка з гвинтами, що перекривають один одний / О.І. Тарабрін, О.К. Чередніченко, Ю.Г. Щербак. − № u 200507709; Заявл. 02.08.2005. − Надрук. 16.01.2006. Бюл. № 1.

3. Горбов В.М., Шаповалов Ю.О., Ратушняк І.О. Головні двигуни сучасних транспортних суден: Навчальний посібник. − Миколаїв: вид-во УДМТУ, 1998. − 72 с.

4. Патент на корисну модель № 39224 (UA). Однодизельна пропульсивна установка з двоступеневою передачею потужності на гвинти, що перекривають один одний / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак. − № u 200812346; Заявл. 20.10.2008; надрук. 10.02.2009. Бюл. № 3.