Виды и состав постов управления. Посты управления двигателей делятся на местные, централизованные и дистанционные.
Местные посты монтируют непосредственно на двигателе. Это упрощает связи поста с двигателем и управление им, так как оператор может визуально (зрительно) и на слух контролировать ход операций.
Централизованными называются посты, позволяющие одному человеку управлять всеми главными двигателями. Их устанавливают в стороне от двигателей в пределах машинного отделения. Централизация управления способствует улучшению условий труда (централизованный пост может быть изолирован от машинного отделения), сокращению штата и обеспечению управления двигателями наиболее квалифицированным членом вахты.
Дистанционные посты выносят в рулевую рубку или на ходовой мостик в целях объединения управления судном и двигателем. Это позволяет сократить штат экипажа, улучшает маневренность теплохода и способствует более рациональному использованию мощности двигателей с учетом условий плавания. При наличии дистанционного поста сохраняется как аварийный местный пост.
В состав каждого поста управления входят органы управления, контрольно-измерительные приборы, приборы связи и сигнализации. Основные контрольно-измерительные приборы располагают непосредственно перед оператором. Дистанционные посты, кроме того, оборудуют автоматической сигнализацией.
Машинные посты снабжают средствами связи с мостиком. Таких средств должно быть два. Одним из них является электрический телеграф, другим — телефон.
Виды устройств управления. Встречаются устройства содним и с несколькими постами управления. При отсутствии дистанционного управления их бывает не более двух: местный и централизованный. Для дистанционного управления устанавливают пост в рулевой рубке, а при ширине судна более 8 м — еще и на крыльях мостика. Максимальное количество постоздля управления одного двигателя, встречающееся на речном флоте, — пять: местный, централизованный, в рубке и два на крыльях мостика (теплоход проекта № 26-37).
Дистанционные посты (т. е. в рубке и на крыльях мостика) работают одновременно, имеют жесткую связь между собой. Их снабжают отключающим устройством, предотвращающим возможность одновременного управления с дистанционного и с местного поста. Отключаться дистанционный пост должен из машинного отделения, переключение управления с дистанционного поста на местный должно производиться не более чем за 10 с.
На современных теплоходах объем операций по управлению двигателем (программа управления) для каждого поста предусматривается одинаковым. Встречаются, однако, дистанционные посты нереверсивных двигателей с сокращенной программой. В данном случае с дистанционного поста можно изменять частоту вращения, включать и выключать реверс-редуктор, но нельзя пустить и остановить двигатель.
Согласно Правилам Речного Регистра РСФСР, управление двигателем должно осуществляться одним органом (рукояткой или маховичком), как исключение допускается два органа. У дистанционного поста два органа могут быть лишь при управлении нереверсивным двигателем: одним органом включается и выключается реверс-редуктор, изменяется частота вращения, другим—пускается и останавливается двигатель. На теплоходах, построенных до утверждения этих Правил, органов управления у местного поста встречается до трех (двигатели НФД48У).
Управление двигателем бывает позиционное и беспозиционное (ступенчатое и бесступенчатое). В первом случае орган управления может занимать определенное количество позиций: две («Вперед», «Назад»), три («Вперед», «Стоп», «Назад») и т. д. Встречается и позиционное управление частотой вращения («Самый полный», «Полный», «Средний», «Малый», «Самый малый» или с более частым чередованием позиций), но согласно современным требованиям оно должно быть беспозиционным. Это значит, что должно быть возможным установление любой частоты вращения.
Устройства управления бывают неавтоматизированные и автоматизированные. В первом случае человек производит все операции по управлению раздельно и сам контролирует их выполнение. Во втором случае одним движением задается программа операций, осуществляющаяся автоматически в нужной последовательности и в заданном объеме. Чаще всего автоматизируется управление с местного поста, иногда—только с дистанционного. Принято называть устройства с неавтоматизированным дистанционным управлением сокращенно ДУ, автоматизированные — ДАУ. Устройства ДАУ должны удовлетворять требованиям ГОСТ 18174 — 72, часть из которых уже изложена, часть будет рассмотрена ниже.
Дистанционные связи Сцепи). Дистанционные и централизованные посты связываются с двигателем (как правило, с местным постом) с помощью механических, электрических, гидравлических, пневматических или комбинированных цепей.
Механические цепи бывают рычажные, тросиковые, валиковые и смешанные. Такие цепи отличаются простотой и высокой надежностью, однако применение их ограничивается расстояниями до 25 м.
Электрические цепи пригодны для любых расстояний, позволяют легко осуществить дублирование постов, их автоматизацию. Они наиболее экономичны, обеспечивают высокую точность и быстроту передачи команды. Однако эти цепи сложнее всех других и требуют квалифицированного ухода, нуждаются в специальном питании электроэнергией.
Гидравлические цепи просты, позволяют легко усилить командный импульс, надежны. Их недостатки: трудность удаления воздуха из трубопроводов, чувствительность к температуре окружающей среды, некоторая громоздкость трубопроводов.
Пневматические цепи также просты и надежны, обеспечивают достаточное усиление сигнала, быстроту действия. Основные недостатки их: затрудненность смазки и уплотнения пневмомеханизмов, наименее экономичны, но не требуют специальных источников энергии, так как используется пусковой воздух.
Комбинированные цепи сочетают на различных участках преимущества тех или иных цепей.
На судах речного флота применяются в основном механические (тросиковые) связи дистанционного поста с местным. Однако на этом основании нельзя говорить, что суда оборудованы механическими ДАУ. Тип ДАУ определяется рабочим телом, используемым для передачи команды к исполнительным устройствам на двигателе. Так, если автоматизировано управление с местного поста и команды его выполняет сжатый воздух, то ДАУ является пневматическим, хотя связь местного поста с дистанционным может быть механической.
В соответствии с Правилами Речного Регистра реверсивные двигатели должны иметь пневматические ДАУ, для нереверсивных Правила допускают гидравлические. Двигатели мощностью менее 300 л. с. могут иметь ДУ.
На ряде старых судов и судов, построенных за рубежом, встречаются ДАУ других типов.
Структурные схемы устройств управления. В последние годы на речном флоте устанавливаются ДАУ, при которых автоматизируется управление с поста, навешенного на двигатель. Дистанционный пост ДПУ в данном случае связан с навешенным (местным) МПУ механической, как правило тросиковой, передачей через выключатель дистанционного управления В.
Рис. 1. Структурная схема ДАУ 260
В МПУ подводится энергия Э или рабочее тело, находящееся под давлением (воздух, масло). Эта энергия может быть разных параметров (например, разного давления) и подводиться к МПУ либо непосредственно, либо через следящее устройство 1СУ, открывающее доступ энергии при определенном фазовом состоянии дизеля, например, после его остановки.
Связей МПУ с дизелем бывает несколько. Некоторые из них автономны, т. е. независимы от других связей, и сигнал (энергия) от задатчика, входящего в состав МПУ, поступает непосредственно висполн и тельный механизм 1ИМ, оказывающий воздействие на двигатель. Такие связи применяют, в частности, для изменения подачи топлива путем трансформирований в МПУ энеррии (например, изменения давления) при самоследящем механизме, т. е. механизме, обеспечивающем пропорциональность еыходного воздейст&ия уровню входного сигнала.
Операция выключения подачи топлива непосредственным воздействием на рейку топливных насосов и некоторые другие могут выполняться механической связью МПУ с дизелем. В нее иногда включают блокировочное устройство 1БУ, которое, получив сигнал от другой цепи (цепи пуска), снимает воздействие МПУ на дизель. В рассматриваемом примере подача топлива снова включится.
Цепи реверса и пуска бывают наиболее сложными и взаимосвязанными. Командный сигнал «Вперед» или «Назад» поступает от МПУ в следящее устройство 2СУ, связанное с дизелем. В зависимости от того, на какой ход среверсирован двигатель, 2СУ направляет сигнал либо сразу в цепь пуска, либо сначала в цепь реверса, а затем—в цепь пуска. В целях более удачного выполнения данных операций могут быть предусмотрены корректирующие устройства 1КУ (открытие пусковых клапанов цилиндров на время реверса, торможение двигателя и др.) и 2К.У (включение пусковой подачи топлива, ограничение пуска по времени и т. п.). Блокировочное устройство 2БУ, связывающее цепи реверса и пуска, необходимо в тех случаях, когда пуск должен начаться только после снятия коррекции, действовавшей при реверсе. Цепи реверса и пуска могут иметь свои исполнительные механизмы, например 2ИМ.
Исполнительные механизмы работают на энергии, подводимой к МПУ или непосредственно к ним, как это показано у механизма 1ИМ.
В работе блокировок и следящих устройств много общего. Поэтому в дальнейшем для их названия будет использоваться один общий термин: следящие устройства.