Правила по технике безопасности
На вводном занятии обучающиеся проходят инструктаж по технике безопасности с росписью в журнале.
Включение лабораторного стенда выполняется только с разрешения преподавателя.
При завершении работы или в случае длительного перерыва стенд должен отключаться.
При возникновении аварийной ситуации необходимо немедленно отключить питание общим автоматом питания лаборатории.
Запрещается прикасаться к токоведущим частям стенда и вращающимся электрическим машинам.
Лабораторная работа № 1 исследование схемы управления рулевого электрогидравлического привода
Цель работы:
1. Изучить устройство и принцип действия рулевого электрогидравлического привода.
2. Отработать навыки поиска неисправностей в схеме управления электрогидравлическим приводом.
3. Изучить работу схемы управления рулевым электрогидравлическим приводом.
Материалы и оборудование
Лабораторная установка состоит из следующих основных элементов: основной схемы расположенной с правой стороны стенда для курсантов, линии тумблеров для обучающего режима, линии тумблеров для рабочего режима.
Схема электрическая принципиальная рулевого электрогидравлического привода изображена на рисунке 1.1 и на лицевой панели лабораторного стенда, где также расположены светодиоды для индикации подачи питания на обмотки электродвигателя и индикации неисправностей в соответствующих цепях схемы. В нижней части учебного пульта размещены тумблеры для ввода неисправности в обучающем режиме и устранения их в рабочем режиме. Тумблеры для рабочего режима и ввода неисправностей преподавателем, находятся в левой части стенда за отдельной дверцей. Тумблер Operative служит для переключения режимов работы стенда.
Для имитации запуска двигателя на стенде включают установочный автомат QF1. Предварительно необходимо убедиться в том, что сигнальная лампа HL1, сигнализирующая о подаче питания на шины от ГРЩ, работает. Пуск двигателя можно осуществить, установив выключатель SA в положение St местный пуск. Получает питание катушка линейного контактора КМ3 и происходит пуск в работу двигателя насоса. После пуска двигателя включаются в работу схемы сигнализации и схема авторулевого. Через замкнутый контакт теплового реле КК1, получают питание катушки реле КМ5.
Последние срабатывают и контактом КМ5.1 обрывают цепь питания реле времени КТ1, а контактом КМ5.2 - цепь питания ревуна Horn. Под напряжением находится и катушка реле KM6, которые замкнет свой контакт, подготавливая цепь катушки реле КМ8 и ревуна Horn к работе. В связи с тем что реле КТ1 обесточена, её контакты в цепи лампы HL3. Лампы работают, сигнализируя о нормальной работе двигателей. В случае возникновения небольших по величине, но длительных по времени перегрузок, например одного из двигателя, контакты тепловых реле оборвут цепь питания реле КМ5. Контакт КМ5.1 замкнется и подаст напряжение на катушку реле КТ1. Контакт КМ6.1 также замкнется, и через контакт КМ8 получит питание и начнет работать ревун Horn. Для снятия звукового сигнала нажимают на кнопку SB, подавая напряжение на катушку реле КМ8. Последнее зашунтирует SB и отключит ревун. Размыкающие с выдержкой времени при замыкании контакты KT1.1 и KT1.2 обеспечат работу KT1 и лампы HL3 в прерывистом режиме. Мигание лампы HL3 будет продолжаться до тех пор, пока не исчезнет перегрузка двигателя. Защиту двигателя от коротких замыканий обеспечивает автомат QF1, а цепи управления защищаются предохранителями.
Все процессы, описанные выше, аналогичны для описания работы правой части схемы.
Рисунок 1.1 – Принципиальная схема управления электрогидравлическим рулевым приводом
Диаграмма срабатывания элементов в штатном режиме работы приведена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Диаграмма коммутации элементов схемы
Краткие теоретические положения
Рулевой привод предназначен для передачи на баллер момента, необходимого для поворота руля и удержания его в нужном положении. Основные элементы рулевого привода – баллер, румпель, сектор или другое устройство, обеспечивающее поворот баллера и руля, рулевая передача, рулевая машина и привод управления.
Основным классификационным признаком рулевых электроприводов является тип передачи крутящего момента от электропривода к баллеру руля. В практике применяются приводы двух основных типов: механические и гидравлические.
Рулевое устройство (рис. 1.3) состоит из руля и рулевого привода. Руль обеспечивает устойчивость судна на курсе и движение его по заданной траектории. Рулевой привод осуществляет перекладку и удержание руля в заданном положении. Он состоит из рулевой машины 6, создающей усилие для перекладки, и румпеля 5, преобразующего это усилие в крутящий момент, передаваемый на руль баллером 9. Баллер представляет собой вертикальный вал с опорами 3, установленными в палубах или платформах. Нижняя опора имеет сальниковое уплотнение и располагается над гельмпортовой трубой 10. Верхняя опора воспринимает осевые усилия. К голове 4 баллера крепится румпель 5, руль крепится к баллеру фланцевым 2 или конусно-шпоночным соединением. Система управления рулевой машиной состоит из поста управления 7 и привода управления 8 насосами или электродвигателями.
Рисунок 1.3 – Рулевое устройство
Суда должны быть снабжены главным и вспомогательным рулевыми приводами, причем: главный рулевой привод должен обеспечивать перекладку полностью погруженного руля (или поворотной насадки) с 35° одного борта на 30° другого при максимальной скорости переднего хода, относящегося к этой осадке, за время не более 28 с; вспомогательный рулевой привод должен обеспечивать перекладку руля (или насадки) при тех же условиях с 15° одного борта на 15° другого не более чем за 60 с при скорости переднего хода, равной половине максимальной, но не менее 7 уз.
Главный рулевой привод может состоять из двух и более идентичных насосов. В этом случае вспомогательный рулевой привод не требуется. Время перекладки (28с) должно обеспечиваться на грузовых судах при совместном действии насосов.
Переход с главного рулевого привода на вспомогательный при аварии должен выполняться за время не более 2 мин.
Управление главным рулевым приводом должно обеспечиваться с ходового мостика и из румпельного отделения. Предусматриваются две отдельные линии управления, получающие питание непосредственно от ГРЩ, но одна из них может запитываться через АРЩ.
В рулевой рубке и ЦПУ должна быть световая и звуковая сигнализация: об исчезновении напряжения, обрыве фазы и перегрузке в цепи питания, исчезновении напряжения в системе управления и минимальном уровне масла в расходном баке.
Задание для курсантов
Научиться пользоваться мультиметром, правильно определять характер неисправности и находить её. В отчете представить схему электрическую принципиальную и диаграмму коммутации элементов схемы при заданной неисправности.
Методика выполнения
1. Изучите устройство и принцип действия лабораторной установки-тренажера рулевого электрогидравлического привода.
2. Изучите работу рулевого привода в режиме "Обучение" для чего:
Получите разрешение преподавателя и переключите тумблером Operative тренажер в режиме "Обучение".
б) Подайте питание на схему тренажера при помощи отведенного для этого автомата стенда.
в) Изучите работу схемы при неисправностях, для чего последовательно включайте тумблеры на внешней панели.
г) Выполните поиск и устранение заданной неисправности.
3. Составьте диаграмму коммутации элементов работы привода при заданных неисправностях.
Вопросы для самоконтроля
1. Перечислите требования Регистра к рулевым приводам?
2. В каких режимах работают авторулевые?
3. Как выбирается электродвигатель рулевого привода?
4. Какие существуют разновидности рулевых приводов?
5. Объясните работу схемы в штатном режиме?
5. Объясните работу схемы привода при выходе из строя основного ДГ?
6. Какие виды защит применяются в изучаемой схеме?
7. Объясните работу схемы при заданной неисправности?
Рекомендуемая литература: [9,15,18].