Задатчики механических цепей. Задатчики одиночных механических цепей могут быть элементарно просты: рукоятка для рычажной передачи, маховичок для валиковой и шкив с рукояткой для тросиковой. В троси-ковых цепях часто применяют звездочки с шарнирными цепями и уже к цепям крепят тросики. Это исключает пробуксовывание тросика на шкиве.

На рис. 1 даны два разреза в параллельных плоскостях задатчика одиночной тросиковой дистанционной цепи, являющегося типовым для серийных судов с пневматическим ДАУ.

Орган управления—рукоятка насажена на вал. На нем закреплен шкив, несущий тросик дистанционной связи. Поворот рукоятки вызывает поворот шкива, т. е. движение тросика. Уровень задаваемой команды виден через окно, против него встает та или иная отметка, сделанная на барабане, прикрепленном к шкиву. На барабане находится слой прозрачного пластика, на который падает луч от лампы подсветки. В связи с этим отметка на нем видна и в условиях ночной темноты в штурвальной рубке.

Правила Речного Регистра РСФСР требуют, чтобы для предотвращения самопроизвольного смещения рукоятки (или маховичка) дистанционного поста были предусмотрены специальные фиксаторы. Включение их, однако, не должно исключать возможности управления двигателем, но с большим усилием: если без включения фиксатора оно не должно превышать 5 кгс, то с включенным—12 кгс. У рассматриваемого задатчика шкив стопорится тормозом, показанным на левом разрезе, сделанном в плоскости, лежащей ближе к наблюдателю, чем плоскость правого разреза. Тормозящий стержень прижимается к шкиву пружиной через угловой рычаг. Для растормаживания шкива поворачивается на 90° рукоятка, выведенная наружу. Рукоятка насажена на валик, имеющий хвостовик прямоугольного сечения. При повороте хвостовика на 90° рычаг поворачивается против часовой стрелки, вследствие чего стержень освобождается от действия пружины.

На рис. 209 показаны задатчики, позволяющие управлять двумя цепями одним органом. Задатчик, рукоятка управления которого движется в двух плоскостях (ДУ двигателя ЗД6), изображен на рис. 2, а. Рукоятка вставлена в вырез вала и имеет там ось. Палец рукоятки находится между гребнями муфты, свободно насаженной на вал. Если поворачивать рукоятку относительно оси, то она пальцем будет передвигать муфту, а муфта будет поворачивать шкив, поводок которого также расположен между гребнями. Поворот шкива приведет в движение первую тросиковую цепь.

Шкив второй тросиковой цепи жестко насажен на вал. При повороте рукоятки относительно оси этот шкив оставался неподвижным. Если же рукоятку повернуть вместе с валом, то шкив будет поворачиваться, а шкив останется неподвижен.

Возможные перемещения рукоятки обусловливаются вырезами в крышке поста управления. Фиксация рукоятки осуществляется гребенкой и пружинной защелкой, отжимаемой кнопкой.

У нереверсивных двигателей задатчик управляет двумя цепями с определенной последовательностью их работы: сначала включается реверс-редуктор при малой частоте вращения затем увеличивается подача топлива или операции совершаются в обратном порядке. В данном случае задатчик может быть кулачкового типа с движением рукоятки в одной плоскости. Рукояткой можно одновременно поворачивать два кулачка. Каждый из них действует на один из роликов скоб. Скобы могут поворачивать шкивы поводками, входящими в вырезы шкивов. Кулачки имеют разные направления осей и воздействуют на скобы последовательно.

На рисунке рукоятка показана в положении «Стоп». Скоба находится в среднем положении: реверс-редуктор выключен. Скоба сдвинута влево, и тросиковая цепь шкива установила минимальную подачу топлива. При повороте рукоятки в любом направлении («Вперед» или «Назад») кулачок начнет передвигать скобу, а она поворачивать шкив. Тросиковая связь включит реверс-редуктор на тот или иной ход. Форма кулачка такова, что до включения реверс-редуктора он не будет воздействовать на скобу, а форма кулачка обеспечивает сдвиг скобы лишь настолько, чтобы включился реверс-редуктор. После этого кулачок начинает передвигать скобу вправо, поворачивается шкив, и тросиковая цепь увеличивает подачу топлива.

Рис. 1. Задатчик конструкции ЦТКБ Мин-речфлота

Рис. 2. Задатчики для двух тросиковых цепей

Кулачковый задатчик по рис. 2, б имеет тот недостаток, что не позволяет изменять частоту вращения при работе двигателя вхолостую. По этой и некоторым другим причинам он менее распространен, чем муфтовый по рис. 2, а.

Пневмозадатчики. На флоте еще сохранилось некоторое количество ДАУ, в которых воздух используется только для управления пуском и реверсом, а изменение подачи топлива производится с помощью той или иной механической связи. Однако механическая связь с системой регулирования часто предусматривается и в тех случаях, когда управление подачей топлива осуществляется пневматической цепью: сжатый воздух служит для изменения подачи топлива от минимальной (пусковой) до максимальной, а полное ее выключение осуществляется механической связью.

На рис. 210 изображен пневмозадатчик унифицированного типа с поворачивающимися кулачками, количество которых соответствует числу цепей управления. Кулачки насажены на общий вал с маховичком управления. Они могут воздействовать на клапаны, находящиеся в клапанной коробке. Форма и расположение кулачков обеспечивают нужную программу выполнения операций. На вал насаживается шайба той или иной формы для механического воздействия на систему регулирования подачи топлива. В данном случае это шайба-эксцентрик, к которой пружиной прижат ролик рычага.

Нижний конец рычага с помощью тяги соединен с механизмом регулирования подачи топлива дизеля. При положении «Стоп» маховичка ролик максимально удален от оси вала, тяга удерживает механизм регулирования в положении нулевой подачи топлива, причем пружина растянута. В этом положении рычаг подпирается защелкой, удерживаемой пружиной. При пуске дизеля маховичок может быть повернут сразу в положение нужного хода, т. е. требующейся подачи топлива. Шайба повернется и отойдет от ролика, так как рычаг, удерживаемый защелкой, останется в положении нулевой подачи. Когда по окончании реверсирования (если оно было) начнется пуск дизеля, пусковой воздух поступит в пневмодилиндр, поднимет поршень, который штоком повернет защелку по часовой стрелке. Рычаг освободится, и пружина повернет его настолько, насколько может сдвинуться ролик до упора в эксцентрик. Тяга сдвинется влево и включит установленную маховичком подачу топлива. Для связи с дистанционным постом имеется звездочка, на которую надевается шарнирная цепь тросиковой проводки. Звездочка насажена на вал свободно, но может быть сцеплена с маховичком посредством стопора. Маховичок снабжен фрикционным стопором. Для быстрого выключения подачи топлива из рубки предусмотрена тяга, от которой идет тросик к дистанционному посту. Если тяга тросиком будет сдвинута вверх, то повернется рычаг и своим захватом переставит рычаг в положение нулевой подачи топлива.

Рис. 3. Унифицированный пневмозадатчик

Для беспозиционного управления подачей топлива при пневматических цепях применяют датчики, являющиеся редукционными клапанами (обычно— мембранными) с легко изменяющейся настройкой. На рис. 4 показан такой беспозиционный пневмозадатчик отечественных ДАУ.

Между головкой и навернутым на нее корпусом зажата мембрана, в центре которой закреплено сопло. Через демпфирующую вставку, изготовленную из пористой резины, и стакан она нагружена пружиной. Верхняя тарелка пружины упирается в толкатель. На его торец воздействует не показанный на рисунке эксцентрик, поворачиваемый органом управления. Под нижним торцом сопла помещен клапан, к которому через отверстие подводится сжатый воздух из системы питания ДАУ.

Полость ниже мембраны сообщена с отверстием, через него воздух отводится к исполнительному механизму, изменяющему натяжение пружины (или пружин) всережимного регулятора. Если пружина задатчика не сжата, то клапан под действием своей пружины и давления воздуха сидит в седле. Сжатый воздух в полость не поступает, следовательно, исполнительный механизм разгружен и на пружину регулятора не воздействует.

Когда в результате поворота эксцентрика толкатель 8 опустится и сожмет пружину, мембрана прогнется вниз и сопло отожмет клапан от седла. Сжатый воздух пройдет в полость и из нее к исполнительному механизму, который будет сжимать пружину регулятора. В результате этого начнется увеличение частоты вращения двигателя. Одновременно давление воздуха будет действовать на мембрану снизу, прогиб ее станет уменьшаться. Когда сила от давления воздуха на мембрану уравновесит натяжение пружины, мембрана займет такое положение, при котором сопло позволит клапану сесть в седло. В полости установится давление, пропорциональное натяжению пружины. Если ее натяжение толкателем увеличить, процесс повторится и давление в полости возрастет, а значит, и повысится частота вращения двигателя.

При уменьшении натяжения пружины мембрана под давлением сжатого воздуха, находящегося в полости, прогнется вверх. Сопло отойдет от клапана, и воздух из полости через осевой канал сопла начнет стравливаться, как показано пунктирными стрелками. Давление воздуха в полости начнет снижаться, а прогиб мембраны—уменьшаться. Когда давление будет соответствовать уменьшившемуся натяжению пружины, сопло сядет на торец клапана и стравливание воздуха из полости прекратится. С уменьшением давления в полости снизится частота вращения двигателя.

Следовательно, при увеличении или уменьшении натяжения пружины будет увеличиваться или уменьшаться частота вращения двигателя.

Гидрозадатчики. На рис. 5 дана схема трехпозиционного гидрозадатчика ДАУ двигателя 8НФД36У. Золотник можно поворачивать рукояткой или тросиковым приводом. Корпус имеет две кольцевые канавки и две полукольцевые полости, разделенные радиальными перегородками. Канавка подводящая, в нее из сети питания подается масло под давлением. Канавка соединена со сливной трубой. Полости сообщены с полостями исполнительного механизма.

На золотнике прорезаны три осевые канавки. Канавка может сообщать подводящую канавку с полостями. Канавки служат для

соединения полостей со сливной канавкой. При первой позиции («Стоп») рукоятка стоит вертикально, как показано на рисунке. Полости канавками сообщены со сливной канавкой и разобщены от подводящей. Давление в полостях отсутствует. Исполнительный механизм находится в среднем положении, например, под действием пружин.

Вторая позиция задатчика соответствует повороту золотника в направлении «Вперед» (против часовой стрелки). Канавка сообщает полость с канавкой. Масло под давлением направляется в первую полость исполнительного механизма. Вторая полость его через полость и осевую канавку соединена со сливным трубопроводом. Исполнительный механизм встает в одно из крайних положений.

Рис. 4. Беспозиционный пневмозадатчик

Рис. 5. Трехпозиционный гидрозадатчик

Третья позиция — положение золотника «Назад». По осевой канавке масло под давлением проходит в полость и из нее—во вторую полость исполнительного механизма, тогда как первая через полость и канавку соединена со сливным трубопроводом. Исполнительный механизм занимает другое крайнее положение.

Трехпозиционные датчики применяют преимущественно для управления реверс-редуктором, но иногда и для других целей. Подвод и отвод масла могут быть обратными.

Для изменения подачи топлива в том же ДАУ служит беспозиционный задатчик. Золотник его нагружен пружиной. Натяжение пружины можно изменить поворотом эксцентрика, воздействующего на ее тарелку. К корпусу золотника по трубе подводится под давлением масло. По радиальным и осевому каналам золотника масло проходит в полость под золотником и из нее к исполнительному механизму. Под давлением масла на его нижний торец золотник поднимается; нижний поясок золотника уменьшает открытие впускного окна, а верхний увеличивает открытие выпускного, соединенного со сливной трубой. Движение золотника вверх вызывает сжатие пружины. Поэтому золотник будет подниматься до тех пор, пока в полости под ним не установится давление, уравновешивающее натяжение пружины.

Если рукояткой повернуть, эксцентрик и увеличить натяжение пружины, то золотник опустится, открыв впускное и закрыв выпускные окна. Давление масла под поршнем, а следовательно, и в исполнительном механизме увеличится до нового равновесия с изменившимся натяжением пружины. По достижении этого равновесия золотник перекроет оба окна. При уменьшении натяжения пружин он под давлением масла поднимется и временно откроет слив масла. Давление в исполнительном механизме уменьшится. С изменением давления масла изменяется положение исполнительного механизма.

Задатчики электрических цепей. Для управления работой электрических цепей в современных ДАУ применяют чаще всего сельсины. На некоторых теплоходах действуют ДАУ с поворачивающимися микровыключателями.

На рис. 7 показан последний из названных задатчиков. Микровыключатели укреплены на траверсе, приваренной к звездочке и поворачиваемой вместе с валом рукояткой управления. У каждого из микровыключателей установлены рычажки с роликами, находящимися в плоскостях кулачковых шайб переднего и заднего хода. Шайбы закреплены на шестерне, сцепленной с шестерней сельсина-приемника СсП обратной связи.

Когда рукояткой будет задан ход вперед, траверса повернется вместе с микровыключателями против часовой стрелки (сечение А — А). Ролик рычажка набежит на выступ кулачковой шайбы, в результате чего сработает микровыключатель. Замкнется цепь электродвигателя исполнительного механизма. Этот механизм начнет выполнять заданную команду и одновременно поворачивать ротор сельсина-датчика обратной связи. Следовательно, станет поворачиваться и ротор сельсина-приемника СсП, а значит, и кулачковые шайбы. При выполнении команды «Вперед» шайбы будут поворачиваться против часовой стрелки. Когда шайбы повернутся на тот же угол, что и рукоятка, выступ шайбы уйдет из-под ролика рычажка, шток микровыключателя освободится и цепь переднего хода разорвется. Исполнительный механизм остановится: команда выполнена.

Рис. 6. Беспозиционный гидрозадатчик

Рис. 7. Задатчик ДАУ двигателя 6Л275ПН на теплоходе проекта № 21-

При отклонении рукоятки в направлении «Назад» ролик рычажка набежит на выступ кулачковой шайбы и сработает микровыключатель. Замкнется цепь заднего хода, и электродвигатель исполнительного механизма заработает в обратном предыдущему направлении. Соответственно и сельсин-приемник СсП повернет кулачковые шайбы в обратном направлении, т. е. по часовой стрелке. Работа электродвигателя прекратится, когда кулачковые шайбы повернутся на такой же угол, что и рукоятка: выступ шайбы уйдет из-под ролика рычажка, и микровыключатель разорвет цепь «Назад».

К траверсе прикреплена указательная стрелка, а к шестерне — ответная стрелка. Звездочка служит для связи со стопорным устройством и с постами, установленными на крыльях мостика.

Помимо основного органа управления, воздействующего на задатчики ДАУ, дистанционный пост должен иметь дополнительный, которым можно остановить двигатель независимо от ДАУ. Эти дополнительные органы управления бывают обычно элементарно простыми.