ільшу частоту обертання, ніж потрібно для гвинта, застосовують зубчасту передачу, при якій між двигуном і Валопроводи включений понижуючий зубчастий редуктор. Швидкохідні двигуни при рівної потужності мають менші розміри і масу, тому, незважаючи на наявність редуктора, установка в цілому виходить більш компактною і легкою. Перевагою передачі є і те, що вона дозволяє працювати на один гвинт декільком двигунам, частина з яких можна при бажанні відключати за допомогою гідромуфт. Однак у зубчастої передачу втрачається 2-3% корисної потужності.
При електричній передачі головні дизелі або турбіни приводять у рух генератори, а електроенергія від них живить гребні електродвигуни, які обертають гвинти. Електропередача забезпечує судну високі маневрені якості, тому широко застосовується на криголамах, ледокольно-транспортних судах, поромах, буксирах-рятувальників, на деяких пасажирських суднах. Недолік передачі - складність обладнання, значна втрата потужності (10-15%).
Судовим рушієм називається спеціальний пристрій для перетворення роботи головного двигуна або іншого джерела енергії в корисну тягу, яка забезпечує поступальний рух судна.
До суднових рушіїв відносять гребні гвинти, гребні колеса, відмітні і крильчасті рушії.
Гребний гвинт являє собою гідравлічний механізм, лопаті якого захоплюють забортну воду і повідомляють їй додаткову швидкість у напрямку, протилежному руху судна. При цьому гідродинамічні сили, виникають на лопатях, створюють осьову рівнодіючу силу, звану упором рушія. Упор рушія передається корпусу судна через жорстко пов'язаний з ним завзятий підшипник.
Основними характеристиками гвинта є:
діаметр - діаметр кола, описуваної найбільш віддаленими від осі точками лопатей; у великих суден діаметр гвинтів може досягати 8-10 м;
крок - відстань, яку пройшов би гвинт за один оборот в щільному середовищі, за відсутності ковзання. За величиною крок гвинта близький його діаметру;
частота обертання - число оборотів в хвилину на розрахунковому режимі, при якому гвинт має найбільший к. п. д.; у великих і середніх судів - 100-200 об/хв, у невеликих - 500 об/хв і більше. p> У напрямку обертання розрізняють гвинти правого і лівого обертання. Гвинт правого обертання при передньому ході обертається за годинниковою стрілкою (Якщо дивитися з корми в ніс). У такого гвинта, якщо погляд спостерігача спрямований перпендикулярно диску гвинта, праві крайки верхніх лопатей розташовані далі, ніж ліві. У гвинта лівого обертання - навпаки. p> Одногвинтові суду частіше мають гвинт правого обертання. Дво-гвинтові суду для кращої керованості обладнуються гвинтами різного обертання.
По конструкції гребні гвинти діляться на гвинти фіксованого і регульованого кроку.
Гвинти фіксованого кроку (ВФШ) - це звичайні гвинти з незмінним кроком. Вони бувають суцільнолитими або зі знімними лопатями. Суцільнолиті гвинти простіше у виготовленні, мають більш високий к. п. д., а тому і найпоширеніші. Гвинти із знімними лопатями застосовують головним чином у судів льодового плавання, у яких можливі більш часті поломки лопатей. Маточини й лопати таких гвинтів роблять сталевими. p> Гвинти регульованого кроку (ГРК) на відміну від ВФШ мають порожнисту маточину збільшеного діаметру; в ній розміщений механізм, за допомогою якого можна повертати лопаті навколо їх вертикальної осі і тим самим змінювати крок гвинта. Керують механізмом повороту лопатей з містка допомогою приводу, розташованого в Валопроводи.
Конструкція ВРШ дозволяє, не змінюючи напрямок і частоту обертання гвинта, здійснювати реверс (задній хід), утримувати судно на місці, встановлювати найбільш вигідний крок гвинта для різних режимів роботи судна. Всі це робить судно більш маневреним, значно знижує витрату палива на змін-них режимах. Важливим достоїнством є й те, що ВРШ дозволяє застосувати на судні нереверсивний головний двигун.
Тому, незважаючи на складність конструкції, ВРШ широко використовуються на промислових судах, буксирах, поромах, а в останні роки-і на великих транспортних судах. На нових танкерах типу В«КримВ» встановлено ВРШ діаметром 7,5 м.
Якщо швидкість набігаючого на гвинт потоку v р (рис. 20), а радіальна швидкість південь, то кут атаки даного елемента перерізу лопаті пЃЎ л визначається кутом між результатірующій швидкістю v 1 і лінією нульової підйомної сили (ЛНПС). Підйомна сила і сила лобового опору зводяться до результуючої силі Y в . Одна з її проекцій дає силу корисного упору гвинта Р В , а друга - силу опору обертанню R BP . Момент сили R BP щодо осі гребного гвинта долається головним двигуном судна.
Гребні гвинти мають відносно малу масу, невеликі розміри, надійні в експлуатації, недорогі у виготовленні і дозволяють використовувати більшість малооборотних головних двигунів без редукторних передач; їх ККД досягає 70%.
...
