Характеристики авторулевых

Все новые суда морского транспортного флота в настоящее время обору­дуются системами автоматического управления (САУ.) курсом.

САУ курсом судна состоит из прибора управления (ПУ), который обычно называется авторулевым, рулевого привода (РП) с управляющим органом — рулем, судна как объекта регулирования (ОР), а также внутренней (OCi) и внешней (ОСз) обратных связей (рис. 5.18).

Прибор управления системы представляет собой вычислительное устройст­во, построенное на электромеханических и электронных элементах и вырабаты­вающее сигналы управления, пропорциональные по величине углу и угловой скорости отклонения судна от заданного курса. В отечественных авторулевых, кроме того, имеется интегрирующее устройство, вырабатывающее сигнал, устра­няющий снос судна при несимметричном рыскании.

На пульте управления авторулевого размещаются все необходимые органы настройки, контроля и управления системы.

На большинстве современных судов в качестве рулевого привода исполь­зуются электрогидравлические рулевые машины, обеспечивающие перекладку руля со скоростью примерно 2,5—3 град/сек.

При одновременном включении насосов левого и правого бортов скорость перекладки руля увеличивается до 5 град/сек, что- положительно влияет на уп­равляемость судна, особенно на малом ходу.

Внутренняя обратная связь в системе осуществляется с помощью устрой­ства, механически связанного с баллером руля и вырабатывающего электриче­ский сигнал, пропорциональный углу поворота руля.

Внешняя обратная связь обеспечивается гирокомпасом, который преобра­зует изменение курса судна в угол поворота сельсина-датчика курса, связанно­го с сельсином-приемником в авторулевом.

Все существующие системы автоматического управления курсом судна, не­зависимо от конструкции отдельных звеньев, работают по принципу отклонения, т. е. в авторулевом непрерывно сравниваются фактическое и заданное значения курса и вырабатывается сигнал управления. Под действием этого сигнала руле­вой привод перекладывает руль и возвращает судно к заданному курсу. Сигнал внутренней отрицательной обратной связи останавливает перекладку руля, а затем возвращает руль в среднее положение. Сигнал, пропорциональный ско­рости поворота судна, повышает чувствительность авторулевого при отклонении судна от заданного курса и обеспечивает сдерживание при возвращении на за­данный курс.

Системы автоматического управления курсом удерживают судно на прямом заданном курсе в любую погоду при скорости хода более 5 узлов, а также по­зволяют изменять заданный курс при введении градусной поправки.

При правильной настройке авторулевой позволяет экономить до 3% ходо­вого времени за счет более точного удержания судна на заданном курсе и умень­шения тормозящего действия корпуса и руля; углы перекладки руля при авто­матическом управлении на 20—30% меньше, чем при ручном.

В настоящее время большинство транспортных судов оборудовано отечест­венными бесконтактными авторулевыми типа АБР, АР и АТР. Кроме того, на судах эксплуатируются авторулевые иностранного производства АЕГ (ФРГ), РФТ (ГДР), АРКАС (Дания) и др.

Современные авторулевые обеспечивают:

автоматическое ведение судна по заданному курсу в течение морских пере­ходов любой продолжительности при любой погоде (авторулевой не рассчитан на работу при движении судна на заднем ходу); управление рулевым приводом в зависимости от угла и скорости ухода судна с курса; автоматическое устранение сноса судна, вызванного несимметричным рыска­нием под действием ветра, волнения и других причин (кроме АРМ-2); изменение курса судна при автоматическом управлении на любую величину; управление рулевым приводом вручную, пользуясь штурвалом следящего управления (кроме АРМ-2); изменение курса судна при помощи выносных постов управления в случае внезапного появления опасности (в некоторых комплектациях АБР и АР).

Основные технико-эксплуатационные характеристики отечественных автору­левых сведены в табл. 5.23.

Автоматические бесконтактные авторулевые АБР и АР наиболее широко используются в настоящее время на транспортных судах. Принципиальные схе­мы этих приборов аналогичны. Авторулевые АБР предназначаются для уста­новки на судах, находящихся в эксплуатации либо построенных за рубежом, тогда как авторулевой АР устанавливается на вновь строящихся отечественных судах. АР имеет комбинированный пульт управления, совмещающий в себе схе­мы автоматического, следящего и штатного ручного управления. Описания этих авторулевых даны в эксплуатационной документации, имеющейся на судах.

Авторулевой типизированного ряда АТР устанавливается только на судах новой постройки, оборудованных электрогидравлическими рулевыми машинами типизированного ряда.

В систему АТР входит пульт управления — основной прибор, с помощью которого производится управление судном в автоматическом, следящем и про­стом режимах, а также настройка системы в процессе эксплуатации.

Пульт следящего управления—прибор, с помощью которого производится управление судном при следящем и простом режимах работы. Он устанавли­вается в кормовом запасном посту управления судном.

Исполнительный механизм (ИМ-1), предназначенный для управления насо­сом переменной производительности, или ИМ-2 — управляющий золотниковым устройством насосного агрегата постоянной производительности. ИМ устанав­ливается в румпельном отделении. Рулевой датчик, механически связанный с баллером руля, вырабатывает сигналы внутренней отрицательной обратной связи.

Особенность системы АТР состоит в том, что она составляет единый ком­плекс с рулевой машиной типизированного ряда.

Вычислительная схема авторулевого АТР собрана на бесконтактных сельси­нах типа БС-404А и имеет два полностью дублированных канала управления, что значительно повышает ее надежность.

В системе предусмотрены три режима управления: простой, следящий и авто­матический. Следящее управление и ввод градусных поправок к заданному курсу осуществляются поворотом штурвала, а простое дистанционное управ­ление — путем нажатия специальных клавиш.

В авторулевом предусмотрен автоматический возврат штурвала в нулевое положение при следящем режиме, что облегчает управление судном вручную.

При эксплуатации системы АТР в режимах «следящий» и «простой» реко­мендуется запускать оба насоса рулевого привода, что увеличивает скорость перекладки руля и повышает надежность рулевого управления.

При работе в режиме «Автомат» следует периодически переключать систему с одного насоса на другой для равномерной эксплуатации оборудования.

Подробно устройство системы АТР дано в эксплуатационной документации,
имеющейся на судне. •

Автоматический малогабаритный рулевой АРМ-2 предназначен для уста­новки на судах морского флота среднего и малого тоннажа, а также имеющих нестандартное рулевое устройство. Он может работать от курсоуказателей с дистанционной передачей показаний на частоте 50 и 500 гц.

Комплект авторулевого состоит из четырех основных приборов. Прибор № 1 включает в себя всю механическую схему авторулевого. Он выполняется в двух вариантах: с сельсинами БС-404А (АРМ-2—50) и с сельсинами СС-150 (АРМ-2—600). Устанавливается вместо путевого репитера гирокомпаса в руле­вой рубке судна рядом со штатным постом управления рулем.

В приборе № 2 размещена схема формирования сигналов управления, необ­ходимые устройства для настройки авторулевого, а также звуковая и световая сигнализация. Прибор устанавливается на переборке в рулевой рубке.

Прибор № 3 является датчиком сигнала обратной связи, пропорциональ­ного углу поворота руля.

Прибор № 4 представляет собой соединительную коробку, служащую для подключения прибора № 1 к схеме.

Если на судне установлен указатель положения руля типа ПК7/ПС или 845/ПС28, то для упрощения монтажа авторулевого взамен прибора № 3 может быть установлен прибор № 5, который выполняет те же функции, но устанав­ливается в рулевой рубке.

Авторулевой АРМ-2 может также использоваться на малотоннажных судах со штуртросовым рулевым устройством или с гидравлической системой управ­ления рулевой машиной. В этом случае в комплект авторулевого добавляется специальный исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя с ре­дуктором и электромагнитной муфты. Выходной вал исполнительного механиз­ма соединяется со штурвалом цепной передачей и включается автоматически при включении авторулевого.

Питание авторулевого осуществляется от преобразователя гирокомпаса. Электродвигатель исполнительного механизма работает на постоянном токе 110/220 в, потребляемая мощность, порядка 300 вт.