Приводы водоходных движителей

Специальные водоходные движители (гребные винты, водометы), как и сухопутные, имеют привод от двигателя машины, т. е. связаны с ним через какие-либо агрегаты трансмиссии — редукторы, карданные передачи и т. д.

Особенности некоторых схем общих компоновок гусеничных и колесных плавающих машин представлены на рисунках ниже.

На рисунке а приведена схема компоновки гусеничной машины с передним расположением трансмиссионного и силового отделений. Схема позволяет компактно расположить силовую установку 1 и агрегаты трансмиссии рядом с отделением управления, что упрощает конструкцию всех приводов управления. Такая схема обеспечивает удобную компоновку в кормовой части корпуса водоходных движителей 4 (гребные винты, водометы), но их привод достаточно сложен. При движении по воде с грузом машины имеют приемлемый дифферент на корму, но при отсутствии груза в большинстве случаев появляется дифферент на нос, что приводит к заливаемости носовой части корпуса и снижению скорости движения. Недостатком этой схемы компоновки является также ухудшение условий обитания в отделении управления (сильный шум, повышенная температура и т.д.) из-за близости к нему силового и трансмиссионного отделений.

Рис. Схемы общих компоновок гусеничных машин:
а с передним расположением трансмиссионного и силового отделений; б — с кормовым расположением; в — с разнесенными по длине машины трансмиссионным и силовым отделениями; 1 — силовая установка; 2 — коробка передач; 3 — коробка отбора мощности; 4 — водоходный движитель; 5 — сухопутный движитель; 6 — распределительная коробка

Рис. Схемы общих компоновок колесных машин:
а — базового автомобиля; б — с грузовым отделением в средней части; в — с кормовым расположением одного двигателя; 1 — силовая установка; 2 — коробка передач; 3 — распределительная коробка; 4 — водоходный движитель; 5 — сухопутный движитель; 6 — коробка отбора мощности

Схема компоновки с кормовым расположением силового и трансмиссионного отделений (рис. б) не имеет недостатков предыдущей схемы, однако совмещенная компоновка силового и трансмиссионного отделений в кормовой части корпуса, где должны быть размещены также водоходные движители машины и их приводы, получается довольно насыщенной, а конструкция приводов управления двигателя и агрегатов трансмиссии усложняется. Эта схема обеспечивает компактные приводы водоходных движителей, но не устраняет изменения дифферента при значительном изменении нагрузки машины. Компоновка с кормовым расположением силового и трансмиссионного отделений наиболее целесообразна для машин, работающих на воде с постоянной нагрузкой.

Компоновка с разнесенными по длине машины силовым и трансмиссионным отделениями (рис. в) позволяет получить, как и в предшествующих схемах, достаточно большую грузовую платформу и несколько уменьшить колебания дифферента при движении с грузом и без него. Но этой компоновке присущи и недостатки: переднее расположение трансмиссионного отделения ухудшает условия обитания в отделении управления, а размещение силового отделения в корме осложняет установку на машине водоходных движителей с большими гидравлическими сечениями.

Схема компоновки с передним расположением трансмиссионного отделения, размещенного под отделением управления, и силовым отделением, выполненным в средней части корпуса, обеспечивает практически постоянный дифферент машины на корму при плавании с грузом и без нее, так как силовая установка большой массы расположена вблизи центра масс груза и машины. Кроме того, это способствует уменьшению момента инерции машины с грузом и без него относительно вертикальной оси, что благоприятно для улучшения поворотливости машины на плаву. Размеры грузовой платформы могут быть такими же, как в ранее рассмотренных схемах. Хорошо компонуются водоходные движители, и их привод не очень сложен. В целом рассматриваемая схема компоновки является наиболее удачной.

При разработке плавающих колесных машин на базе автомобилей высокой проходимости схема общей компоновки мало отличается от схемы компоновки базового автомобиля (рис. а). Основное отличие сводится к наличию водоизмещающего водонепроницаемого корпуса, водоходного движителя, его привода и других систем обеспечения работы машины на плаву. Из-за использования зависимой подвески колес и наличия большого числа ниш в корпусе (для колес, мостов, карданных передач) параметры ходкости и управляемости на плаву такой машины ниже, чем у плавающих колеснйх машин специальной компоновки. Преимуществами использования таких схем являются меньшая стоимость, лучшее обеспечение запасными частями и облегчение обучения экипажей.

В тех случаях, когда для улучшения ходкости на машине необходимо установить водоходный движитель большого гидравлического сечения при кормовом расположении двигателя, последний поднимают в корпусе выше, а под ним и его системами компонуют водоходный движитель. Но это можно выполнить только при расположении грузового отделения в средней части машины (рис. б), так как организация погрузки через кормовые аппарельные устройства в этом случае затруднена.

При кормовом расположении одного двигателя на колесных машинах в большинстве случаев устанавливают два водоходных движителя сравнительно небольшого гидравлического сечения (рис. в), что позволяет рационально скомпоновать грузовое отделение и отделение управления, особенно для машин с постоянной нагрузкой.

Сравнивая схемы трансмиссии обычных и амфибийных машин, легко убедиться в том, что последние обычно имеют дополнительный редуктор, а именно распределительную коробку 3. Она служит для распределения передаваемого от двигателя вращающего момента между сухопутным (гусеницы, колеса) и водоходным (гребные винты) движителями. Как правило, с помощью распределительной коробки можно обеспечить три варианта распределения вращающего момента, например: только на гусеницы (движение по суше), только на гребные винты (движение по воде) или на гусеницы и гребные винты одновременно (вход в воду и выход из нее).

Рассмотрим схему распределительной коробки машины.

Рис. Схема распределительной коробки:
1, 14 — шестерни ЗХ гребного винта; 2, 13 — валы привода левого и правого гребных винтов; 3, 18 — левый и правый валы реверса; 4, 12 — шестерни реверса; 5,11 — левый и правый промежуточные валы; 6, 10, 19, 21 — промежуточные шестерни привода силовых механизмов; 7 — фрикцион рода работ; 8 — центральный вал; 9 — ведущая шестерня привода вспомогательных механизмов; 15 — фрикцион ЗХ правого гребного винта; 16 — фрикцион переднего хода правого гребного винта; 17, 23 — шестерни переднего хода гребного винта; 20 — ведущая шестерня привода силовых агрегатов; 22 — шестерня реверса лебедки; 24 — фрикцион переднего хода левого гребного винта; 25 — фрикцион ЗХ левого гребного винта

Распределительная коробка имеет электрогидравлическое управление включения фрикционов рода работ и винтовых движителей и циркуляционную смазочную систему.

Центральный вал 8, установленный в расточках картера на двух опорах, предназначен для постоянной передачи вращающего момента двигателя к коробке передач, а также осуществления привода вспомогательных и силовых механизмов. На шлицах вала установлены ведущая шестерня 9 привода вспомогательных механизмов и фрикцион 7 рода работ.

Фрикцион рода работ во включенном положении обеспечивает передачу вращающего момента с центрального вала на ведущую шестерню 20 привода силовых агрегатов. Левый 5 и правый 11 промежуточные валы имеют одинаковую конструкцию. На шлицах валов установлены промежуточные шестерни 6, 10 и 19, 21 привода силовых механизмов. Левый вал 3 реверса выполнен заодно с шестерней 22 реверса лебедки в отличие от правого вала 18 реверса. На шлицах вала 2 привода левого гребного винта установлены фрикционы переднего 24 и заднего 25 хода. Вал 13 привода правого гребного винта имеет такую же конструкцию, как и вал 2.

При движении по суше вращающий момент от двигателя передается центральному валу 8 распределительной коробки и далее к ведущему валу коробки передач.

Таким образом, центральный вал распределительной коробки является элементом постоянно замкнутой кинематической цепи между двигателем и КП, позволяющей включать в работу сухопутный движитель.

При движении по воде, а также входе в воду или выходе из нее для включения переднего хода или ЗХ гребных винтов необходимо включить фрикцион рода работ и соответствующий фрикцион привода винтов.

Передний ход левого гребного винта обеспечивается через шестерни 20, 21 и 23 (включен фрикцион 24 переднего хода) и вал 2, а задний ход левого гребного винта — через шестерни 20 и 21, вал 5, шестерни 6, 4 и 1 (включен фрикцион 25 ЗХ) и вал 2.

Привод правого гребного винта аналогичен.

Кинематическая схема распределительной коробки позволяет осуществить следующие виды включения водоходных движителей на плаву:

• движение машины передним ходом (включены фрикционы 16и 24 переднего хода);
• движение машины ЗХ (включены фрикционы 15 и 25 ЗХ);
• поворот или разворот машины на месте (включен фрикцион переднего 16 и заднего 25 хода);
• движение машины вперед или цазад с поворотом (включен только один фрикцион переднего хода или ЗХ).

Водоходные движители колесных амфибий обычно имеют привод от раздаточной коробки или от коробок отбора мощности. В зависимости от компоновки коробки отбора мощности они либо устанавливаются на КП, либо сблокированы с раздаточной коробкой-