Эластичное крепление двигателя и валопровода


Категория Спортивные катера

Естественно, что если возникнет шум, стараются как можно эффективнее воспрепятствовать его распространению и усилению. Это означает так называемую пассивную борьбу с шумом. Она охватывает два принципиально различных направления, а именно: локализацию структурных шумов по корпусу и глушение воздушного шума.

Существуют два средства пассивной борьбы с шумом: эластичное крепление источников шума, уменьшающее передачу структурных шумов корпусу, и изоляция, с помощью которой предотвращается проникновение воздушного шума во внутренние помещения катера.

Правильный выбор элемента конструкции эластичного крепления (амортизации) двигателя основан на частоте колебаний, которая зависит от частоты вращения двигателя и от появляющихся при этом отдельных шумов. Собственное колебание эластичного крепления так настроено, что оно поглощает колебания двигателя, не передавая их дальше.

Многие моторостроительные заводы поставляют свои двигатели уже с эластичными креплениями. При этом иногда используют элементы, которые в дальнейшем оказываются слишком жесткими и передают много шума и вибраций. Существует множество разновидностей таких эластичных креплений, называемых резинометаллическими амортизаторами. Их применяют в сухопутных транспортных средствах. На рис. 1, а изображен резинометаллический амортизатор в виде бруска, который в зависимости от нагрузки на лапы двигателя отрезается нужной длины, а на рис. 1, б — резинометаллический блок для крепления катерного двигателя.

Четырехцилиндровый двигатель автомобиля с коробкой передач имеет массу 225 кг, которая переносится на четыре одинако вых резинометаллических блока. Использование этих деталей для крепления катерного двигателя показано на рис. 260. Общая масса катерного двигателя составила 550 кг, в результате чего потребовалось бы 9,8 блока для получения того же соотношения, что и для автомобильного двигателя. Катерный двигатель имел на каждой стороне три лапы крепления, Исследование отдельных нагрузок показало, что для крепления передней и средней лап необходимо иметь по два резинометаллических блока, а для крепления задней лапы достаточно лишь по одному блоку с каждой стороны — всего десять таких блоков. Они были установлены под углом 455 для ориентирования на центр тяжести двигателя.

Рис. 1. Амортизаторы с резинометаллическими прокладками:
а — в виде бруска (отрезается нужной длины в зависимости от нагрузки); б — в виде блока.

Рис. 2. Эластичное крепление катерного двигателя с использованием блоков-амортизаторов с резинометаллическими прокладками. Слева — контур двигателя с наклонным креплением блоков. Справа — установка на пяти резинометаллических блоках с каждой стороны двигателя с указанием распределения нагрузки.

Рассмотренное эластичное крепление катерного двигателя отлично зарекомендовало себя в эксплуатации, особенно после того, как были разработаны мероприятия, указанные ниже.

Эластичного крепления двигателя на фундаменте недостаточно, так как колебания передаются на корпус катера и через другие соединения — на выпускную трубу и валопровод. Кроме того, сюда относятся трубопроводы охлаждающей воды и топливные, а также соответствующие тяги управления, так как если вспомогательные агрегаты приводятся от главного двигателя, то их по возможности следует монтировать прямо на двигателе. К сожалению, это возможно нечасто, и тогда используют резиновый клиноременный привод достаточной длины, который поглощает колебание.

Рис. 3. Детали эластичного крепления вала:
а — резиновый подшипник в двуплечем кронштейне гребного вала; б — резиновый подшипник в кормовой конце дейдвудной трубы; в — амортизированная опора — сальник с резиновой муфтой, позволяющий ей совершать колебания вместе с двигателем и валом.
1 — гребной винт; 2 — V-образный кронштейн гребного вала; 3 — резинометаллический подшипник; 4 — опорный подшипник; 5 — дейдвудная труба; 6 — эластичная муфта; 7 — сальниковый подшипник.

Эластичное крепление гребного вала часто неправильно понимают из-за преувеличенной осторожности. Почти никогда не требуется включения в него эластичной муфты, для которой необходим специальный упорный подшипник. Это может потребоваться лишь при очень большом диаметре вала и очень коротком валопроводе. Большинство катерных устройств допускают использование значительно более простой, эффективной и надежной конструкции, без специального упорного подшипника. Несмотря на это, она обеспечивает эластичность, необходимую для воспрепятствования передачи корпусу колебаний двигателя.

Одна из таких конструкций показана на рис. 3. Она настолько хорошо оправдала себя, что ее применяют даже на рыболовных ботах с тяжелыми валопроводами, Большее применение она находит на моторных катерах и яхтах, поскольку их длинные валы (небольшого диаметра и из высококачественного материала) сами обеспечивают определенную степень эластичности. Следует добавить, что современные двигатели обладают таким уравновешенным ходом, что их колебания почти незаметны

Принцип эластичного крепления валопровода заключается в том, чтобы исключить какой бы то ни было жесткий металлический контакт между валом и корпусом судна. Так же как двигатель покоится на резиновых опорах, масса вала передается на корпус катера через резиновые детали. Уплотнение обеспечивается резиновой муфтой, сальник имеет резиновый подшипник, а другой резиновый подшипник расположен перед гребным винтом в кронштейне гребного вала. Колебания двигателя вверх, вниз или вбок, с одной стороны, воспринимаются эластичностью самого вала, а с другой стороны —его эластичным креплением.

Эластичное соединение выпускной трубы осуществляется просто, Металлическая труба не обладает достаточной эластичностью для поглощения колебаний двигателя. Для этого в нее вставляют кусок усиленной резиновой трубы параллельно расположению двигателя, чтобы его колебания не дергали в продольном направлении трубу. Постоянно существует опасность разрушения резиновой трубы от горячих выпускных газов. Поэтому кусок трубы необходимо вставить в корму от места, где вода впрыскивается в выпуск, но это не всегда возможно. Однако даже сухой горячий выпуск долгое время выдерживается резиновой трубой, если имеется охлаждаемый участок металлической трубы с водяной рубашкой перед районом резиновой трубы. Кроме того, диаметр в свету резиновой трубы больше на толщину стенок выпускной трубы, что способствует продолжительному сроку службы резинового патрубка.

Для получения электроэнергии на борту больших моторных туристских катеров обычно используют электрогенератор с бензомотором или дизелем, мощность которых составляет V20—V50 мощности главного двигателя. Можно было бы предполагать, что такие агрегаты создают лишь незначительные шум и вибрацию. В действительности все обстоит наоборот: часто небольшой зарядный агрегат создает больше шума, чем главный двигатель. Возникающие вибрации бывают такими сильными, что становятся заметными глазу. Обратите внимание на место с наружной части корпуса катера, где внутри работает электрогенераторный агрегат. Видно, как тряска передается на воду, и брызги нередко разлетаются на 10—20 см.

Причина этого заключается в совпадении многих обстоятельств:
1. Плохо сбалансированы одно- или двухцилиндровые двигатели.
2. Фундаменты ненадежно и непрочно соединены с набором катера,
3. Небрежный монтаж этой «мелочи» без амортизаторов и эффективного шумоглушения.

Уже были перечислены мероприятия по уменьшению шума и вибрации. Если генератор имеет двигатель с воздушным охлаждением или с охлаждением циркуляцией пресной воды, рекомендуется присоединить водяной насос лишь для охлаждения выпуска и гашения его шума. Обычный глушитель с впрыскиванием воды и не слишком короткий выпускной трубопровод делают чудеса! Ни в коем случае нельзя выводить выпуск дизель-генератора в выпускной трубопровод главного двигателя.

При эластичном креплении следует обратить внимание на то, чтобы ниже расположенные фундаменты были надежно связаны с конструкцией днища катера. Необходимо избегать любого соединения с переборками машинного помещения.


Читать далее:

Категория Спортивные катера