Характеристики передач.

Передачами называются устройства, с помощью которых механическая энергия двигателя передается ее потребителю – машине, движителю.

В СЭУ различают главные и вспомогательные передачи.

Главные передачи предназначены для передачи энергии от главного двигателя к движителям, а вспомогательные – от вспомогательных двигателей (дизелей, турбин, электродвигателей) к машинам и механизмам вспомогательного назначения (электрогенераторам, компрессорам, насосам и т.п.).

Главные передачи по своему устройству, как правило, более сложны и часто в их состав входят элементы, используемые во вспомогательных передачах. Поэтому рассмотрим главные передачи, как более сложные по конструкции.

Судовые передачи характеризуются способностью передавать вращающий момент и частоту вращения, а также мощность от входного к выходному валу – потребителю. Эти характеристики передач оцениваются следующими показателями:

- коэффициент трансформации вращающего момента

К= ,

где М₁ и М₂ – вращающие моменты на входном и выходном валах передачи;

- передаточное число – отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного вала.

i= ,

где n₁и n₂ – частота вращения входного и выходного вала.

С помощью этих основных показателей определяются КПД передачи, мощность подводимая к передачи и частота вращения гребного винта. Так, КПД передачи (h_п) определяется по выражению:

h_п= ,

где N₁ и N₂– мощности на входном и выходном валах передачи.

Мощность, подводимая к ступице гребного винта:

N_в=h_вп^.h_п^.N_д,

где h_вп – КПД валопровода; N_д – мощность на валу двигателя.

Частота вращения винта:

n_в= n_д/i,

где n_д – частота вращения вала двигателя.

В зависимости от изменения рассмотренных показателей при различных режимах работы двигателей и гребных винтов все передачи делятся на три группы:

1. Односкоростные механические передачи, работающие при К=const и i= =const. К таким передачам относятся зубчатые редукторы, кулачковые и фрикционные муфты, шинно-пневматические муфты. Наиболее простой вариант – непосредственное соединение малооборотного двигателя с судовым валопроводом – прямая передача.

2. Передачи, обеспечивающие постоянство коэффициента трансформации момента (К=const) и переменное передаточное число (i=var). К таким относятся гидродинамические и электромагнитные муфты скольжения.

3. Передачи, обеспечивающие изменяемость коэффициента трансформации момента и передаточного числа (К=var, i=var). К таким передачам относятся: гидротрансформаторы, гидростатические и электропередачи, а также многоступенчатые зубчатые передачи. В гидротрансформаторах и электропередачах К и i изменяются плавно, а в многоступенчатых редукторах – ступенчато.

Таким образом, главные судовые передачи могут быть:

- прямые с жестким соединением валов двигателя и судового валопровода, и эластичные, если между двигателем и валопроводом установлена эластичная муфта (электромагнитная, гидравлическая, пневматическая);

- непрямые передачи могут быть механическими (зубчатые, ступенчатые редукторы), гидравлическими (гидродинамические и гидростатические – гидротрансформаторы, объемные насосы и т.п.), электрическими – с помощью электрических машин.

В некоторых передачах может осуществляться суммирование мощности нескольких двигателей или наоборот, разделение мощности одного двигателя на два потока.

От типа передачи во многом зависят эксплуатационные свойства и показатели СЭУ в целом. Поэтому рассмотрим их более подробно.