3. Шинно-пневматична муфта

(Студенти по кресленнях, описах та матеріальної частині самостійно вивчають конструкцію муфти, задають запитання у ході вивчення матеріалу, викладач дає відповіді на запитання. Після 12-15 хвилин роботи робить контрольне опитування найбільш важливих положень).

Шинно-пневматична муфта призначена для швидкого з'єднання і роз'єднання двигуна з валопроводом. Комплект шинно-пневматичної муфти (ШПМ) складається із властиво шинної муфти 2 (рис. 6), повітророзподільника 3 з повітророзподільним валом 4, систем управління та контролю. Повітророзподільник може кріпитися на спеціальному фундаменті 5 або на торці двигуна. При установці повітророзподільника на фундаменті він може додатково виконувати функції опорного підшипника.

Рисунок 6. Шинно-пневматична муфта: 1 - вал; 2 - шинна муфта; 3 - повітророзподільник; 4 – повітрярозподільний вал; 5 - фундамент.	Рисунок 7. Шинна муфта: а - загальний вид; б - кріплення фрикційної колодки до шинного балона; в - з'єднання ніпеля із шинним балоном і ободом; 1 - внутрішній барабан; 2 - зубчастий вінець; 3 - кожух; 4 - обід; 5 - болт; 6 - шинний балон; 7 - диск; 8 - палець; 9 - каркас; 10 - фрикційна пластина; 11 - гайка; 12 – ніпель.

Муфта (рис.7) складається із внутрішнього барабана 1 і обода 4, жорстко з'єднаних з диском 7. До обода 4 болтами 5 кріпиться шинний балон 6 із фрикційними колодками.

Внутрішній барабан 1 і диск 7 мають чисто оброблені торцеві поверхні з отворами для приєднання відомого й ведучого ділянок валопроводу. До внутрішнього барабана болтами закріплений зубчастий вінець 2 для провертання валопроводу (вала дизеля). До зубчастого вінця кріпиться кожух 3 для запобігання внутрішньої порожнини муфти від випадкового влучення сторонніх предметів.

Шинний балон 6 являє собою замкнуту кільцеву камеру з гуми й корду. Зовні по окружності в протектор балона вулканізовані сталеві пластини з різьбовими отворами для болтів 5, що з'єднують балон з ободом. Через ніпель 12 відбувається заповнення й спорожнювання внутрішньої порожнини балона.

У внутрішньому протекторі балона є отвори для пальців 8, що з'єднують фрикційні колодки з балоном. Фрикційна колодка складається з металевого каркаса 9 і фрикційної пластини 10 з азбесто-каучукової суміші.

При подачі стисненого повітря через ніпель 12 у шинний балон вибирається зазор між поверхнями фрикційних колодок і внутрішнього барабана, і в такий спосіб відбувається включення муфти.

Повітророзподільник (рис. 8) призначений для подачі стисненого повітря в муфту при включенні й випуску повітря при вимиканні. Він складається з рознімного корпуса 16 із кришкою 9, усередині якого перебувають камера наповнення 12, камера спуска (спорожнювання) 8 і опорного підшипника між ними.

Камери 8 і 12 забезпечують ущільнення повітропроводу при переході його від нерухливих частин до обертовим. Устрій обох камер ідентично.

Камера наповнення 12 (спуска 8) складається з рознімного корпусу, усередині якого розміщена гумова діафрагма 13 між двома розрізними текстолітовими кільцями 14. При подачі стисненого повітря в канал (по стрілці Б) гумова діафрагма притискає текстолітові кільця до буртів вала, забезпечуючи тим самим необхідне ущільнення повітряної порожнини камери. По спеціальних радіальних і осьових свердліннях у повітророзподільному валу 5 через замикаючий клапан 2 повітря надходить у штуцер 6 і далі в шинний балон.

Рисунок 8. Повітророзподільник: 1, 3, 4 - пробка; 2 – замикаючий клапан; 5 – повітро-розподільний вал; 6 - штуцер; 7, 10, 11- болт; 8 - камера спуска; 9 – кришка корпусу; 12 - камера наповнення; 13 - діафрагма; 14 – текстолітове кільце; 15 – вкладиш підшипника; 16 - корпус повітророзподільника; 17 - обой­ма; 18 – вхідний штуцер. А – підведення повітря у камеру спуска; Б - підведення повітря у камеру наповнення.

При вимиканні муфти повітря подається в камеру спуска (по стрілці А), звідки по іншим радіальному й осьовому свердліннях підводить до замикаючого клапана 2.

Підшипник повітророзподільника служить опорою для повітророзподільного валу й з'єднаної з ним муфти, а також утримує вал від осьового переміщення для забезпечення нормальної роботи повітряних камер.

Рис.9. Замикаючий клапан: 1 - гайка; 2 – тарілка кла­пана; 3 – гумове кільце; 4 - шайба; 5, 15 - гумова прокладка; 6 - клапан; 7 - корпус; 8, 9 - гумове ущільнювальне кільце; 10 - пружина; 11 - гайка клапа­на; 12 - поршень; 13 - упор; 14 – додаткова пружи­на; 16 - пробка; 17 - контр­гайка; А - камера запірного клапана; Б - камера поршня

Замикаючий клапан (рис. 9) вставлений у радіальний отвір фланця повітророзподільного вала, де закріплений пробкою 16. Через замикаючий клапан стиснене повітря надходить для наповнення муфти, він перекриває вихід повітря з балона муфти при роботі й випускає повітря при її вимиканні.

Замикаючий клапан складається з корпусу 7, клапана 6, поршня 12, пружин 10 і 14. Дві камери А и Б відділені друг від друга поршнем 12. Камера А з'єднана з камерою наповнення, а камера Б - з камерою спуска.

По закінченні наповнення балона повітря з камери А швидко стравлюється й клапан 6 під дією тиску повітря з балона й пружини 10 закривається. При вимиканні муфти повітря з камери спуска надходить у порожнину Б и разом із пружиною 14, переміщаючи поршень 12, відкриває клапан 6. У цьому випадку повітря із шинного балона по відповідних каналах через камеру наповнення стравлюється в атмосферу й муфта вимикається. Характеристики пружин 10 і 14 підібрані так, що при тиску повітря в балоні 0,44 МПа (4,5 кГс/см²) і нижче клапан під дією пружини 14 відкривається й утримується в цьому положенні.

Прискорювач (мал.10) призначений для прискорення закриття замикаючого клапана при включенні муфти й прискорення спорожнювання шинного балона при її вимиканні.

Рис. 10. Прискорювач: 1 - пробка; 2 - пру­жина; 3 - ущільнювальна прокладка; 4 - корпус; 5 - втулка; 6 - поршень

Він складається з корпуса 4 із втулкою 5, поршня 6 і пружини 2. У гніздо корпуса вкручена пробка 1, що обмежує хід поршня.

Прискорювач з'єднаний трубопроводом В с клапаном керування муфтою, а трубопроводом Г - з камерою наповнення повітророзподільника.

При вимиканні муфти й при виключеному її стані внутрішня порожнина шинної муфти через камеру наповнення по трубопроводу Г через отвори в пробці 1 сполучається з атмосферою, тому що поршень 6 під дією пружини 2 перебуває в крайнім правому положенні.

При включенні муфти повітря через клапан керування по трубопроводу В надходить у прискорювач, переміщає поршень 6 у ліве крайнє положення й по каналу Г надходить у камеру наповнення, а потім у шину.

По закінченні включення муфти подача повітря до прискорювача припиняється, поршень під дією пружини переміщається в крайнє праве положення, і камера наповнення через прискорювач сполучається з атмосферою. У каналах, що підводять повітря, тиск знижується, і замикаючий клапан закривається.

Шинно-пневматична муфта, забезпечуючи еластичне з'єднання, допускає значне розцентрування валів, що з'єднуються.

Включення ШПМ можливо при частоті обертання ведучого вала до 200 об/хв; вимикання – до 400 об/хв. Необхідне для роботи ШПМ тиск повітря становить 0,8-1,5 МПа ( 8-15 кГс/см²). Час включення або вимикання муфти не перевищує 10-15 с.

Застосування ШПМ у складі ЕУ декілька збільшує її габарити та масу, а також знижує надійність.

Рисунок 11. Гідромуфта: 1 - відомий вал; 2, 9 - упорно-опорний підшипник; 3 - кільцева камера; 4 - турбінне колесо; 5 - шиберне кільце; 6 - насосне колесо; 7 - кожух; 8 - корпус; 10 - ведучий вал.

4. Гідромуфта

(Студенти по кресленнях, описах та матеріальної частині самостійно вивчають конструкцію муфт, задають запитання у ході вивчення матеріалу, викладач дає відповіді на запитання. Після 6-8 хвилин роботи робить контрольне опитування найбільш важливих положень).

Гідромуфта призначена для швидкого з'єднання та роз'єднання двигуна з валопроводом.

Ведучий вал гідромуфти 10 (рис. 11) жорстко з'єднаний з колесом відцентрового насоса 6, а відомий вал 1 - з колесом гідравлічної турбіни 4. Насос і турбіна мають різну кількість радіально розташованих лопаток однакового профілю.

Заповнення внутрішньої порожнини гідромуфти робочою рідиною (звичайно малогрузле мінеральне масло) - через кільцеву камеру 3. Належна герметичність муфти забезпечується спеціальними сальниковими ущільненнями в кожусі 7, корпусі 8 і кільцевій камері 3.

При роботі двигуна (обертанні ведучого вала 10) рідина під дією відцентрових сил переміщається в міжлопаткових каналах колеса 6 від центра до його периферії і за рахунок придбаної кінетичної енергії приводить в обертання колесо турбіни 4.

Для зупинки корабля досить відкачати робочу рідину з порожнини муфти і обертання відомого вала 1 припиниться. Шиберне (від Schieber - заслінка) кільце 5 забезпечує прискорене вимикання гідромуфти.

Виникаючі при роботі гідромуфти осьові сили сприймаються упорно-опорними підшипниками 2 і 9.

Таким чином, гідромуфта забезпечує еластичний зв'язок двигуна з рушієм, а також їх швидке з'єднання та роз'єднання без зупинки двигуна.

Аналіз варіантів використання муфт валопроводу у різних умовах експлуатації.

(Студенти під керівництвом викладача виконують індивідуальні завдання по аналізу використання муфт валопроводу у різних умовах експлуатації, виявленню характерних несправностей та методів їх запобігання, задають запитання у ході вивчення матеріалу, викладач дає відповіді на запитання. Після 12 – 15 хвилин роботи робить контрольне опитування найбільш важливих положень.)

Приготування ШПМ до роботи та включення

• зовнішній огляд;

• включення електроживлення сигналізації ШПМ;

• провернути крани керування;

• продути повітряні фільтри та подати повітря до кранів керування;

• наповнення ШПМ повітрям.

Обслуговування муфт під час роботи

• слідкувати за сигнальними лампами;

• слідкувати за проковзуванням муфти;

• слідкувати за відсутністю масла та води на муфті та кільцях колектору ШПМ;

• кожний місяць виконувати огляд болтів та перевірку затягування гайок еластичних муфт.

Вимикання ШПМ

• кран керування поставити у положення «Вимкнено» до загоряння червоної лампи;

• перевірити нагрівання корпусу муфт;

• охолодження та змащення підшипників;

• перекрити клапани на системах повітря, вимкнути сигналізацію, протерти кільця колектору, очистити щітки.

Огляди муфт

• щоденний;

• щотижневий;

• огляд через кожні 250 годин роботи;

• огляд через кожні 1250 годин роботи;

• огляд при поточному ремонті корабля;

• огляд при середньому ремонті корабля.

Завдання на самостійну підготовку:

1. Закінчити аналіз варіантів використання муфт валопроводів та представити викладачу для оцінювання.

2. Вивчити та бути готовими для контрольного опитування правил експлуатації муфт валопроводу корабля.