В автономных аппаратах воздух подается водолазу из баллонов, переносимых им самим
Дыхание в шланговых аппаратах обеспечивается воздухом,. подаваемым по шлангу с поверхности, а воздух в баллонах аппарата служит резервным запасом на случай прекращения подачи воздуха по шлангу.
В универсальных аппаратах воздух для дыхания подается как из своих так и по шлангу с поверхности.
По числу баллонов аппараты разделяются на одно-, двух- и трех- баллонные. В аппаратах применяются малолитражные одногорловые баллоны емкостью 1-12 л с рабочим давлением 150-200 кгс. см 2.
Основная часть акваланга - дыхательный (легочный) автомат. Он может быть с клапаном прямого действия, когда воздух под давлением поступает под клапан и стремится открыть его клапан и обратного действия, когда воздух под давлением давит на клапан.
По способу редуцирования воздуха дыхательные автоматы подразделяются на одноступенчатые (безредукторные) и двухступенчатые с редуктром. Двухступенчатые дыхательные автоматы могут быть выполнены отдельно от редуктора или заодно с ним.
Редуктор в дыхательных автоматах и системах аппаратов выполняет две функции: снижает высокое давление газа до промежуточного заданного значения, поддерживает постоянство подачи воздуха и давления за редуктром в заданном пределе при значительном изменении давления в баллонах аппарата. Наибольшее распространение получили три типа редукторов: без рычажные прямого и обратного действия и рычажные прямого действия.
В нашей стране одноступенчатый автомат применен в акваланге «Украина», двухступенчатый автомат совмещенный с редуктором – в аквалангах АВМ-1, АВМ-1М. ШАП-40: двухступенчатый с разделенными ступенями редуцирования воздуха – в аквалангах «Украина», АВМ-3, АВМ-5, АВМ-6, АВМ-7С, АВМ-12, АСВ-2 и ШАП-96.
4.1. Воздушно-дыхательный аппарат АВМ-5
Внешний вид аппарата.
Внешний вид аппарата представлен на рис.1
|
 |
Рисунок 1
Аппарат состоит из следующих основных узлов: легочного автомата (1) рис.1, редуктора (12), баллона с угольником (на рис.1 он слева), баллона с вентилем (на рис.1 он справа), снизу на баллоны одеты резиновые башмаки (9), подвесной системы (6), (7) и (10), двух хомутов (5), шланга легочного автомата. Баллоны соединены между собой переходником (3), герметичность соединения достигается с помощью резиновых уплотнительных колец. К выходному штуцеру вентиля баллона крепится редуктор (12), соединенный шлангом (14) с легочным автоматом (1). Герметичность соединения баллон-редуктор-шланг-автомат достигается с помощью резиновых уплотнительных колец, различного диаметра. Баллоны соединены двумя хомутами (5) с помощью болтов. Между баллонами установлены два сухаря, предназначенные для обеспечения определенного зазора между баллонами. С правой и левой сторон нижних хомутов закреплены пряжки для крепления поясных и плечевых ремней. К сухарю верхнего хомута крепятся плечевые ремни. К сухарю нижнего хомута крепится брасовый ремень. К боковым стойкам верхнего и нижнего хомутов, крепится дистанционное управление резервом (11)
Технические характеристики аппарата АВМ-5
¨ Рабочее давление в баллонах 200 ати (встречаются модификации с РРАБ = 150 ати).
¨ Установочное давление редуктора 8 - 10 ати.
¨ Давление срабатывания предохранительного клапана редуктора 10 - 12 ати
¨ Давление срабатывания перепускного клапана 40 - 60 ати
¨ Давление срабатывания перепускного клапана 40 - 60 ати
¨ Емкость баллонов аппарата 7 л. (каждый).
¨ Масса аппарата около 20 кг (масса зависит от поставляемых в комплекте баллонов).
Схема работы аппарата
Схема аппарата показана на рис.2
|
 |
Вентиль основной подачи воздуха (15) открыт, вентиль резервной подачи воздуха (10) закрыт, аппарат заряжен до рабочего давления. При открытом клапане (12) вентиля (15) воздух, из левого баллона минуя перепускной клапан (9) поступает в редуктор и далее в легочный автомат на вдох пловцу. Некоторое время пловец дышит воздухом из левого баллона (баллон с уголком). Когда давление в левом баллоне будет на 40 - 60 ати (давление регулировки перепускного клапана), меньше чем в правом, вступает в работу перепускной клапан (9). Клапан под действием давления воздуха из правого баллона открывается, и воздух одновременно из двух баллонов поступает в редуктор. При этом за счет работы перепускного клапана в баллонах будет поддерживаться разница давления в 40 - 60 ати. В правом баллоне (баллон с вентилями) будет давление меньше, чем в левом. При работе аппарата будет постоянно поддерживаться (за счет работы перепускного клапана) разница давления в баллонах. Когда в левом баллоне давление будет приближаться к 0, перепускной клапан под действием своей пружины начнет постепенно закрываться. При этом пловец с каждым вдохом будет ощущать сопротивление, увеличивающееся с каждым следующим вдохом. До полного окончания воздуха в левом баллоне можно сделать 5 - 10 полных вдохов, далее воздух в левом баллоне кончится. Почувствовав первые признаки сопротивления на вдохе необходимо правой рукой потянуть за рычаг дистанционного включения резерва (рис.7). При этом откроется вентиль резервной подачи воздуха и воздух из правого баллона (в котором давление 40 - 60 ати), по каналам в обход перепускного клапана, будет одновременно перетекать в левый баллон и будет поступать в редуктор и на вдох пловцу. Характерный признак удачного открытия вентиля резервной подачи воздуха - это шум перетекающего из баллона в баллон воздуха, и прекращение сопротивления при вдохе. Когда давление в правом и левом баллонах уравняется, шум прекратится. Давление в баллонах при этом (если перепускной клапан отрегулирован на 40 ати), будет по 20 ати в каждом баллоне, или (если перепускной клапан отрегулирован на 60 ати) будет по 30 ати в каждом баллоне. Воздух пловцу на вдох теперь будет поступать одновременно из двух баллонов. Далее на этом резервном запасе воздуха пловец начинает всплытие на поверхность.
В конструкции аппаратов типа АВМ-7с отсутствует манометр высокого давления, по которому в процессе погружения можно контролировать давление (запас воздуха) в баллонах.
Схема работы редуктора
|
|
 |
Схема редуктора представлена на рисунке 4 , и рисунке 5
При закрытом вентиле основной подачи воздуха, поршень редуктора (2) под действием пружины (3), находится в верхнем положении. При этом клапан редуктора находится в открытом положении. Когда вентиль основной подачи воздуха открыт, воздух проходит через фильтр и поступает в полость редуктора и в шланг легочного автомата, одновременно по каналу в корпусе поршня воздух поступает в надпоршневое пространство. Когда давление в надпоршневом пространстве сравняется с давлением регулировки пружины (установочное давление редуктора), поршень начнет двигаться вниз, пружина будет сжиматься. В нижней части поршня запрессован второпластовый клапан. При движении поршня вниз, клапан садится на седло. И воздух перестает поступать в полость редуктора. Когда пловец делает вдох, давление в полости редуктора и надпоршневом пространстве понижается, и вновь под действием пружины поршень перемещается вверх и клапан открывается.
В корпусе редуктора имеются отверстия. Отверстия выполнены таким образом, что пружина редуктора находится в воде. Следовательно, на поршень снизу давит не только пружина, но и вода. Давление воды меняется с глубиной. На глубине 10 м. Столб воды создает давление 1 ати, 20 м - 2 ати и т.д. Таким образом, при любой глубине погружения давление в полости редуктора на 8-10 ати больше чем давление окружающей среды (воды).
Если по какой-либо причине (неисправность и т. п) давление в полости редуктора повысится, то вступает в работу предохранительный клапан (давление регулировки 10-12 ати). Срабатывание предохранительного клапана служит сигналом о неисправности редуктора, необходимо срочно начинать подъем на поверхность.
 |
Рисунок 5
Схема работы легочного автомата
|
 |
Схема легочного автомата представлена на рисунке 6.
|
Когда водолаз делает вдох, в полости легочного автомата создается разрежение. При этом мембрана (4) перемещается вниз и своим жестким центром давит на рычаг (5), рычаг, двигаясь вокруг своей оси, давит на клапан автомата, тот перекашивается, отходит от седла (7) и открывает доступ потоку воздуха из шланга и полости редуктора в полость легочного автомата и к водолазу на вдох, через загубник. Когда водолаз делает выдох, мембрана (4) перемещается вверх, прекращает давить на рычаг (5), клапан (6) под действием своей пружины садится на седло, доступ воздуха из шланга в полость легочного автомата прекращается. Водолаз продолжает делать выдох, в полости автомата создается давление и выдыхаемый воздух удаляется через открытые (под действием давления) клапана выдоха в окружающую среду. Снаружи, через отверстия в крышке (1), мембрану (4) давит вода. Следовательно, в момент вдоха, воздух подается водолазу под давлением окружающей среды.
Вентиль
Конструктивно вентили основной и резервной подачи воздуха выполнены в одном корпусе (3) рис.8 .
Корпус вентиля вворачивается в баллон.
Устройство обоих вентилей аналогично, детали взаимозаменяемы. Различно только расположение и конструкция маховиков. При вращении маховика вентиля (15) рис.2, вращение через шпиндель (14) рис.2 и сухарь (13) рис.2, передается на клапан (12) рис 2, который отходит или садится на свое седло.
|
Рабочая проверка акваланга
При эксплуатации любого акваланга, перед каждым спуском необходимо делать рабочую проверку. Проведение рабочей проверки не занимает много времени и не требует особых усилий. Правильно выполненная рабочая проверка снаряжения позволит вам избежать многих неприятностей.
1. Проверить давление в баллонах.
Для этого необходимо прикрепить вместо редуктора, контрольный манометр высокого давления. Закрыть кран на манометре. Открыть вентиля основной и резервной подачи воздуха. На манометре прочитать показания. Затем закрыть вентиля, открыть кран на манометре высокого давления (стравить воздух из манометра), снять манометр.
2. Внешний осмотр.
А) Проверить комплектацию и правильность сборки акваланга (крепление редуктора, легочного автомата, хомуты, ремни и т. д), можно взять акваланг за ремни и легко встряхнуть.
Б) Подогнать ремни
3. Проверка на герметичность
А) Сухая.
При закрытых вентилях попытаться сделать вдох из легочного автомата. При этом проверяется герметичность мембраны, клапанов выдоха, соединений. Все исправно если вдох сделать не удается.
Б) Мокрая.
Открыть все вентиля. Легочный автомат поместить под баллон, и опустить баллон в воду. При наличии пузырьков воздуха из-под соединений, акваланг неисправен.
4. Проверка работы перепускного клапана (резерва).
Открыть вентиль основной подачи воздуха, используя кнопку принудительной подачи воздуха легочного автомата, стравить немного воздуха (примерно 20-30 сек.). Далее открыть вентиль резервной подачи воздуха. При этом вы должны услышать характерный шум перетекающего из баллона в баллон воздуха. Данная проверка не определяет величину срабатывания перепускного клапана. Проведя все действия вы убеждаетесь, что у вас в акваланге исправный перепускной клапан и как следствие существует резерв.
Регулировки акваланга АВМ-5
1. Регулировка установочного давления редуктора
2. Регулировка срабатывания предохранительного клапана редуктора
3. Регулировка легочного автомата
4. Регулировка работы перепускного клапана (резерва)
Регулировка установочного давления редуктора (8-10 ати)
1. Замер величины установочного давления. Отсоединить легочный автомат. К шлангу присоединить контрольный манометр (0-16 ати). Закрыть кран на контрольном манометре. Открыть вентиль основной подачи воздуха. Замерить давление (8-10 ати). Закрыть вентиль основной подачи воздуха. Открыть кран на контрольном манометре (стравить воздух)
2. Регулировка. Открутить крышку редуктора (1) рис.4 Вытащить поршень (2) рис.4 . ля этого в отверстие с резьбой в верхней части поршня ввинтить съемник (или подобрать винт) и дернуть за съемник. Далее поршень легко можно вытащить. Пользоваться отверткой, и пытаться подцепить поршень за край - не рекомендуется. Для увеличения установочного давления, необходимо сжать пружину редуктора (3) рис.4 Для уменьшения - пружину необходимо ослабить. Выпускались два вида редукторов. В первом случае для регулировки установочного давления необходимо под пружину (3), подкладывать или убирать специальные регулировочные шайбы. Во втором случае необходимо перемешать регулировочную гайку (7) по резьбе втулки (8) рис.4. И в том и в другом варианте смысл всех действий это сжать или разжать пружину (3) Далее редуктор собирается и производится опять замер установочного давления.
Манипуляции по регулировке и замеру производятся до тех пор, пока значение установочного давления не будет равно 8-10ати.
Регулировка срабатывания предохранительного клапана (10-12 ати)
Все инструкции по эксплуатации аквалангов АВМ рекомендуют регулировку срабатывания предохранительного клапана проводить на ремонтно-контрольной установке (РКУ).
Предохранительный клапан навинчивается на специальный штуцер на РКУ. К клапану подается давление, и усилием сжатия пружины (11) рис.5 клапан настраивается на нужное давление.
На практике регулировку выполняют несколько иным способом.
1. Отрегулировать редуктор на установочное давление
2. Открутить контргайку на предохранительном клапане
3. Медленно вращая корпус клапана (12) рис.5 против часовой стрелки, добиться положения, при котором клапан начинает срабатывать.
4. Закрутить корпус клапана (12) на пол оборота по часовой стрелке, при этом клапан прекратит травить воздух.
5. Закрутить контргайку.
Таким образом, мы отрегулируем клапан на давление открытия, которое будет несколько больше установочного давления (на 0,5-2 ати)
Регулировка легочного автомата
В инструкции по эксплуатации акваланга написано, что легочный автомат не подлежит регулировке. На практике регулировку легкости дыхания (сопротивления на вдохе) можно осуществлять подгибом рычага (5) рис.6. При подгибе рычага меняется расстояние между мембраной (4) и рычагом (5) рис.6 , чем больше расстояние, тем больше сопротивление при вдохе. Следует обратить внимание, что если легочный автомат отрегулирован правильно, то при помещении его в воду, загубником вверх будет произвольно выходить воздух. Если легочный автомат повернуть загубником вниз (как показано на рис.6),воздух перестает выходить.
Регулировка работы перепускного клапана (резерва)
1. Замер давления регулировки перепускного клапана.
При замере данной величины необходимо зарядить аппарат до давления не менее 80 ати. Отвернуть редуктор и легочный автомат. При закрытом вентиле резервной подачи воздуха, открыть вентиль основной подачи воздуха. Стравить воздух. Когда воздух перестанет выходить, прикрутить к штуцеру (вместо редуктора) контрольный манометр высокого давления (0-250 ати). Закрыть кран на манометре. Манометр должен показывать 0 ати. Далее, открыть вентиль резервной подачи воздуха, и подождать пока давление в баллонах сравняется (будет слышан характерный шум перетекающего воздуха). Давление, которое покажет манометр, будет соответствовать давлению резервного запаса воздуха. Умножив, полученную величину на 2, получим давление срабатывания перепускного клапана. Давление резервного запаса воздуха должно быть в пределах 20-30 ати, соответственно давление срабатывания перепускного клапана должно быть в пределах 40-60ати.
2. Регулировка
Если результаты замера покажут необходимость регулировки. Стравить остатки воздуха из баллонов. Ослабить хомуты (5) рис.1 Ослабить накидные гайки переходника (3) рис.1 (можно использовать газовый ключ). Раздвинуть баллоны и снять переходник (3) В месте крепления переходника (3) к баллону с вентилями, откроется доступ к регулировочной гайке перепускного клапана. Сжимая или разжимая пружину перепускного клапана, с помощью регулировочной гайки - изменить настройку. Если необходимо увеличить давление регулировки то сжать пружину (повернуть гайку по часовой стрелке), если уменьшить - разжать пружину.
3. Собрать баллон.
4. . Зарядить до 80 ати.
5. Произвести замер.
6. 6. Повторить регулировку если необходимо.
Уплотнительные кольца и смазка аппарата
Для обеспечения герметичности соединений, в аппарате используются резиновые уплотнительные кольца различных диаметров. Для предотвращения "засыхания", кольца необходимо смазывать. Для смазки используется технический вазелин (ЦИАТИМ 221), или его заменители. Смазываемое кольцо необходимо поместить в смазку, выдержать некоторое время (5-10 мин.), после этого очистить от излишков смазки и установить на место. Кроме того в аппарате смазываются трущиеся детали редуктора (поршеь). Наносится смазка и затем удаляются ее излишки.