Обеспечение управляемости составов.

Изгибаемые составы

 

Одним из важнейших эксплуатационных качеств толкаемых составов является управляемость. Основные проблемы с обеспечением управляемости возникают при следовании состава в полном грузу и особенно порожнем. Устойчивость состава на курсе при полной загрузке не вызывает нареканий.

Нормы управляемости регламентируют поворотливость толкаемых составов и управляемость их при ветре и движении на повороте судового хода.

На начальных стадиях проектирования при отсутствии необходимых данных для выполнения расчетов управляемости и при определении возможностей формирования большегрузных составов внутреннего плавания предварительная оценка удовлетворения их требованиям норм управляемости состава может производиться по величине энерговооруженности состава.

Улучшение управляемости составов может быть достигнуто применением специальных управляемых приставок и изгибаемых составов.

Управляющая приставка представляет собой небольшой буксир, соединенный с составом специальной шарнирной сцепкой (рис. 12.9). При входе состава в поворот управляющая приставка включается в работу и создает с помощью рулевого устройства и движителя поперечную силу, отклоняющую состав. Подобные управляющие приставки получили довольно широкое распространение в зарубежной практике вождения большегрузных составов.

 

 

Рис. 12.9. Схема использования управляющей приставки в толкаемом составе:

1 – секция;; 2 – жесткое сцепное устройство; 3 – управляющая приставка

 

По принципу проведения изгиба состава различают изгибаемые составы пассивного типа и с принудительным изгибом.

Схема общего расположения изгибаемого состава пассивного типа приведена на рис. 12.10. Для осуществления поворота состава в носовой оконечности носовой секции устанавливаются опускные рули (шверты).

 

 

Рис. 12.10. Схема изгибаемого состава пассивного типа:

1 – толкач; 2 – концевая секция; 3 – головная секция; 4 – опускной руль

(шверт); 5 – кранец; 6 – трос; 7 – гидроцилиндр; 8 – бак

 

Для осуществления поворота состава с помощью гидравлики дистанционно из рулевой рубки толкача опускается носовой руль (4) соответствующего борта и ослабляется натяжной трос (6) противоположного борта. Возникающая на руле сила изгибает головную секцию вокруг кранца (5) на угол, фиксируемый величиной скоса транцев секций.

После прохождения составом криволинейного участка носовой руль поднимается. Затем включается в работу гидроцилиндр соответствующего борта, который натягивает трос и возвращает головную секцию в исходное положение.

В этой системе предельный угол изгиба состава определяется конструкцией головной секции, поэтому на больший угол состав изгибаться не может. Гидроцилиндры используются как для создания сил, позволяющих вернуть головную секцию в исходное положение, и как полуавтоматическое сцепное устройство. Такие системы получили распространение во Франции при вождении нефтеналивных составов по реке Сена на линии Гавр – Париж. Успешно работали изгибаемые составы с носовыми рулями в Московском и Сухонском пароходствах.

В качестве недостатков упомянутой системы можно отметить: во-первых, пассивный характер изгиба состава; во-вторых, сложность управления изгибом судоводителем, который для осуществления маневра судна должен одновременно выполнять управление носовыми рулями, работой гидроцилиндров изгибаемого устройства и движительно-рулевого комплекса толкача.

Лучшие маневренные качества имеют толкаемые составы с принудительным изгибом. На таких составах изгибающее устройство устанавливается в кормовой оконечности толкаемой баржи. Оно состоит из двух гидроцилиндров двухстороннего силового действия, насосной станции и поворотной сцепной балки. Штоки гидроцилиндров шарнирно соединены с горизонтальной поворотной сцепной балкой, которая установлена на оси, расположенной в ДП баржи. Поворотная сцепная балка концами опирается через катки на направляющие, по которым она перемещается при включении насосной станции. Управление изгибающим устройством осуществляется дистанционно из рулевой рубки толкача. На рис. 12.11 приведена схема изгибающего устройства, установленного на теплоходе «Окский 27». На носовых упорах теплохода установлено автосцепное устройство с замками УДР-100, с помощью которых производится сцепление с поворотной балкой, установленной на барже. С этой балкой связаны установленные на поворотных фундаментах гидроцилиндры, выполняемые функции гидроприводов, для поворота сцепленных судов. Рабочая жидкость подается в гидросистему под давлением насосной станцией. Такое устройство позволило производить излом осевой линии состава до 20° на оба борта в течение 105 секунд. Благодаря использованию изгибаемых составов с принудительным изгибом стала возможной эксплуатация большегрузных судов на затруднительных участках рек с радиусом закругления судового хода до 170 м.

 

 

Рис. 12.11. Схема сцепного устройства толкаемого состава

с принудительным изгибом:

1 – толкач; 2 – автосцеп с замками УДР-100; 3 – поворотная балка; 4 – ось вращения поворотной балки; 5 – гидроцилиндр; 6 – насосная станция; 7 – концевая секция