Мастерская
Гидропривод - достаточно редко использующийся на маломерных судах тип трансмиссии. Как водится специализированных гидроприводов для маломерных судов у нас не выпускается, да и за рубежом такая передача не получила широкого распрстранения. В основном используются гидромоторы от серийных подъемных кранов, других дорожных машин и авиационной техники. Для крупных водоизмещающих катеров, рассчитанных на невысокие скорости (до10-15км/час) такой тип трансмиссии имеет свои преимущества, обеспечивая определенное передаточное число и реверсирование. Принцим работы гидропривода несложен. Усилие с двигателя передается на гидронасос, создающий высокое (несколько сот атмосфер) давление, которое по магистрали передается на гидромотор и приводит во вращение гребной вал. Однако то, что просто снаружи, не всегда просто изнутри. СХЕМА ГРЕБНОГО ГИДРОПРИВОДА 1. Маслобак - должен обеспечивать минимальную высоту столба масла 0,5м. По авиационным нормам минимальный запас масла - 1мин работы агрегата. При рабочем объеме гидронасоса 54,8куб.см и частоте вращения его вала 1500об/мин, получаем 82000куб.см, т.е. 82л. Это аварийный запас. В станкостроении норма 10мин. По опыту, при объеме менее 100л, сложно обеспечить отсутствие аэрации масла и нормальное охлаждение. У меня объем бака был 125л. В маслобак устанавливается противопенный поплавок - кусок пенопласта, оклеенного стеклотканью на эпоксидной смоле или сварной, устраняет аэрацию масла от сливной струи, уменьшает окисление. Должен свободно плавать на поверхности и не заклинивать на качке и при перепаде уровня масла. Рабочая жидкость - по нормам масло для гидроприводов МГП -10, МГП-12. На практике, все нормально работало на веретенном, турбинном и трансформаторном маслах (по большой нужде). Главное - отсутствие следов воды и песка. 2. Запорный клапан - только шаровый или пробковый, ни в коем случае не водопроводный вентиль! Должен обеспечивать минимальные гидравлические потери и не зауживать сечение подводящей магистрали. 3. Двигатель - в моем случае 4Ч8,5/11. Необходимо учитывать паспортное ограничение оборотов гидронасоса (для каждой конкретной модели) - в моем случае - 1500об/мин. 4. Гидронасос - аксиально-поршневой типа 210.20 или 310.20 (отличаются валом - шлицевой или шпоночный). Рабочий объем 54,8куб.см, мощность 20,5 кВт, давление 160атм, максимальные обороты 1500об/мин, номинальные 1420об/мин, производительность 82,2л/мин(максимальная), 78,3л/мин (номинальная). Жестко навешивается на двигатель. На схеме не показана дренажная магистраль - штуцер на корпусе насоса соединяется с баком шлангом (6-10мм). Дренажи гидронасоса и гидромотора объединены (если есть дренаж на золотнике, то и он) и выведены в маслобак одним шлангом (не объединять его со сливной магистралью!). 5. Реверсивный золотник - должен иметь как минимум три положения - прямое, реверс и нейтраль. Нейтралей может быть две - свободный слив (гребной вал проворачивается) и магистрали перекрыты (гребной вал застопорен). Главное условие - диаметр проходного отверстия подводящего штуцера не менее 20мм. 6. Гидромотор - аксиально-поршневой типа 210.25 или 310.25. Рабочий объем 107,4куб.см, мощность 35кВт, давление 160атм, частота вращения 1200об/мин (максимальная), крутящий момент 30кгм. В принципе, может воспринимать упор гребного винта на переднем ходу, по крайней мере, у меня работало. На заднем ходу осевое усилие будет восприниматься разрезным стопорным кольцом в алюминиевом корпусе, что не есть хорошо. Лучше иметь отдельный упорный подшипник. Конструкция гидромашин герметичная, они могут работать в воде, т.е. использоваться в качестве поворотно-откидной колонки (двухмачтовая шхуна "Воля" в Санкт-Петербурге, хозяин Ю.Лунев). Соотношение рабочих объемов гидромотора и гидронасоса дает передаточное отношение установки 1:2. 7. Гребной вал - в данной комплектации был выполнен из стали 12Х18Н9Т диаметром 40мм и длиной 1,5м. На гребной вал был установлен в данной комплектации гребной винт диаметр 650мм, шаг 515мм, четырехлопастной. 8. Водомасляный холодильник - помимо основной функции создает необходимое противодавление на сливе (очень большие, хотя и сложно объяснимые теоретически, грабли). Главное, чтобы проходное сечение было больше 314кв.см - площадь проходного сечения нагнетательного окна гидронасоса (20мм). Подходит стандартный холодильник от 3Д6. Магистрали высокого давления - рукава высокого давления (160 атм.) с наконечниками на накидных гайках. Главное условие - диаметр проходного отверстия подводящего штуцера не менее 20мм. Не смотреть на обозначение условного прохода!!! Если на рукаве написано ДУ-20, диаметр отверстия в наконечнике 16мм (получается проходное сечение 2кв.см, а это не одно и тоже). Магистрали низкого давления.
Подводящая магистраль (между маслобаком и
гидронасосом) - труба, рукав, минимальный
рекомендуемый диаметр 36мм (несмотря на то, что
входное отверстие насоса 20мм). Крепление на
хомутах. Сливная магистраль (между маслобаком и
холодильником) - труба или маслостойкий рукав,
рекомендуемый из практики диаметр 32мм.
Категорически не рекомендую ставить на сливной
магистрали какие-либо краны и клапаны. Крепление
на хомутах. ВОЗМОЖНЫЕ ГРАБЛИ 1. Как уже упоминал, нельзя подбирать аппаратуру исходя из указанного условного проходного сечения. Оно характеризует не диаметр прохода, а его площадь, соответственно, при диаметре 20мм - площадь отверстия - 314 кв.мм, а при диаметре 13 мм (у ДУ-20)- 200кв.мм. Как результат, получаем дросселирование потока. Выглядит это так: при повышении оборотов двигателя от холостых до 1100 об/мин, обороты гребного вала растут пропорционально, после этого, от 1100 до 1500 об/мин, обороты гребного вала не растут, а начинается характерное гудение гидравлики. Я нарвался на это использовав реверсивный золотник от крана "Ивановец", там он используется для управления опорами. На нем написано ДУ-20, а резьба приемного штуцера М20х1,5, соответственно, для отверстия под масло остается 13мм. 2. Необходимо создавать небольшое противодавление на сливе, не зажимая при этом проходного сечения. Глюк выражается в том, что дизель работает, масло в баке и насосе есть, а давления в системе нет (при этом гребной вал свободно крутился руками в любом направлении). Как это обосновать теоретически - не знаю, народ с кафедры гидромашин стоял как первоклассники и разводил руками. Сама причина ясна, в масло попал воздух и не желал оттуда выходить. Вылечилось установкой на сливе холодильника с развитой поверхностью теплообмена и множеством узких проходов - глюк исчез и никогда не появлялся (до этого все 3 месяца работало нормально проявилось во время очередной прогулки - заглушил двигатель, высадил гостей, через некоторое время завелся, а хода нет). 3. Магистраль от бака к насосу должна быть по возможности большего диаметра и меньшей длины. 4. Шланги высокого давления только новые - лопнет при давлении 160атм. - мало не будет, борт прорежет запросто, не говоря о человеке.
Январь, 1999
Каким образом можно добиться нужной
редукции? Какую максимальную мощность может передать
гидроагрегат 210.20? Как выбрать бывшие в употреблении
гидроагрегаты, на что обращать внимание? До какой температуры может нагреваться масло
в системе? Играет ли какую-нибудь роль длина сливной
магистрали? Сообщается ли маслобак с атмосферой
(дырочку делать)? Какой КПД гребной гидрообьемной передачи по
сравнению с механическим редуктором?
|
|