Bestellung technischer Kontrollen

Auf Schiffen, BIP und ihren Typen.

Die grundlegenden Anforderungen an die technischen Kontrollen für Binnen- und gemischte (Fluss-See-)Schiffe werden durch die Regeln des Russischen Flussregisters (RRR), der Bundesklassifikationsstelle für Binnen- und gemischte (Fluss-See)-Schiffe, festgelegt. Diese Anforderungen berücksichtigen Schiffstyp und -klasse.

Die technischen Kontrollen sollen die Bewegung, Kontrolle und das Halten des Schiffes auf einer bestimmten Spurlinie sicherstellen. Diese beinhalten:

Steuerungssystem des Antriebssystems;

Lenkgetriebe;

Anker- und Festmachergeräte.

Eines der Hauptelemente der technischen Steuerung ist die Lenkvorrichtung.

Die Steuervorrichtung wird verwendet, um die Bewegungsrichtung des Schiffes zu ändern und das Schiff auf der Linie des vorgegebenen Weges zu halten.

Es besteht aus:

Vom Bedienteil (Lenkrad, Joystick);

Übertragungssystem;

Exekutive Elemente.

Die Steuerbarkeit der Schiffe wird durch die ausführenden Elemente der Steuereinrichtungen gewährleistet. Als Betätigungselemente von Steuereinrichtungen auf VVP-Schiffen können verwendet werden:

Ruder verschiedener Typen;

Rotationsschraubendüsen;

Wasserstrahlantrieb und Steuervorrichtungen.

Darüber hinaus kann auf einigen Schiffstypen Folgendes verwendet werden:

Lenkvorrichtungen;

Flügelantriebs- und Lenkvorrichtungen;

Aktive und flankierende Ruder.

Ruder von Schiffen, ihre Formen und Typen.

Als Betätigungselement werden Ruder verschiedener Bauarten am häufigsten verwendet.

Das Ruder kann umfassen: Ruderblatt, Stützen, Aufhängungen, Schaft, Pinne und andere Hilfsvorrichtungen (Sorlin, Helmport, Ruderpis).

R bei l und werden je nach Form und Lage der Drehachse in einfache, halbausgeglichene und ausbalancierte unterteilt; nach Anzahl der Stützen - für Hänge-, Einzel- und Mehrfachstütze. Bei einem einfachen Ruder befindet sich die gesamte Feder hinter der Schaftachse, bei halbausgeglichenen und ausbalancierten Rudern befindet sich ein Teil der Feder vor der Schaftachse und bildet einen halbausgeglichenen und ausgleichenden Teil ( Abbildung 4.1).

Durch die Profilform sind die Ruder in Kunststoff unterteilt und stromlinienförmig (profiliert). Ausbalancierte stromlinienförmige rechteckige Ruder sind auf Binnenschiffen am weitesten verbreitet.

Das Lenkrad zeichnet sich aus durch: Höhe h p- der entlang der Ruderachse gemessene Abstand zwischen der Unterkante des Ruders und dem Schnittpunkt der Schaftachse mit dem oberen Teil der Ruderkontur; die Länge l p Lenkrad; Verschiebung Δ l p Teile des Ruderbereichs vorn relativ zur Schaftachse (bei halbausgeglichenen Rudern in der Regel Δ l p bis zu 1/3 l p, zum Auswuchten Δ l p bis 1/2 l p).

Abbildung 4.1 Lenker

Das wichtigste Merkmal des Ruderblattes ist seine Gesamtfläche ∑ S p... Der eigentliche Ruderbereich ist gekennzeichnet durch den Ausdruck

S p ф = h p l p (4.1)

Die gesamte erforderliche Ruderfläche, um die Steuerbarkeit des Schiffes zu gewährleisten, wird durch die Gleichung ausgedrückt:

∑S p t = LT (4.2)

wo ist der Proportionalitätskoeffizient;

L - die Länge des Schiffes;

T - der größte Tiefgang des Schiffes.

Um die Beherrschbarkeit des Schiffes zu gewährleisten, muss die erforderliche Gesamtruderfläche der tatsächlichen Ruderfläche entsprechen, d.h.

Die Lenkeinrichtung ist dazu ausgelegt, den eingestellten Kurs beizubehalten oder in die gewünschte Richtung zu ändern. Die Lenkvorrichtung umfasst ein Lenkrad, Lenkgetriebe, Lenkgetriebe und Fernbedienungssysteme für Lenkgetriebe von der Brücke.

Lenkrad. Die Hauptsteuerelemente der meisten modernen Seeschiffe sind Ruder: gewöhnliche, ausgeglichene und halbausgeglichene. Auf einigen Schiffen wird eine Verbesserung des Vortriebs und der Steuerbarkeit durch den Einbau von Propellern mit Düsen, aktiven Rudern, Triebwerken, Flügelpropellern usw. erreicht Ebene - DP) oder das Halten in einer bestimmten Position wird durch das Lenkgetriebe erzeugt.

Lenkantrieb... Lenkantriebe werden in zwei Gruppen eingeteilt: mit flexibler Verbindung (Stangen, Kette) und mit starrer Verbindung (Getriebe, Schraube, Hydraulik).

Die Wahl der Ruderanlage richtet sich nach der Lage der Ruderanlage auf dem Schiff. Bei den meisten Schiffen, insbesondere bei kleinen, befindet sich die Ruderanlage im Steuerhaus oder darunter auf Höhe des Oberdecks. Bei dieser Anordnung des Rudergetriebes erfolgt seine Verbindung mit dem Ruderschaft üblicherweise über eine flexible Ketten- oder Seilübertragung. Die die Lenkradzugtrommel umgreifende Kette ist seitlich durch die Rollen geführt und an ihren Enden an einem am Ruderschaft befestigten Sektor oder Deichsel befestigt. Auf. in geraden Abschnitten wird die Kette oft durch Stahlstangen ersetzt. Die Bordverkabelung umfasst Verbindungsmittel zum Entfernen von schlaffen und stoßdämpfenden Druckfedern.

In Abb. 4.1 zeigt schematisch einen Jochantrieb mit einer Hebelpinne.

Reis. 4.1. Schema eines Steuerbordantriebs mit einer Hebelpinne

Die Ruderpinne 5 ist ein Hebel, dessen eines Ende starr am Kopf des Ruderschaftes O befestigt ist. Am zweiten Ende der Ruderpinne ist ein Steuerseil 4 befestigt, das aus einer Kette oder einem Stahlseil besteht. Der sturdrope läuft entlang der Führungsblöcke 2 und wird auf die Trommel 1 aufgewickelt. Wenn sich die Trommel dreht, wird ein Ende des sturtrope aufgewickelt und zieht die Deichsel, die das Lenkrad dreht, und das andere Ende wird zu diesem Zeitpunkt von der Trommel abgewickelt . Um die Stöße durch den Wellenschlag gegen das Ruderblatt abzufedern, sind im Lenksystem 3 Federdämpfer vorgesehen.

Der Nachteil des beschriebenen Lenkantriebs ist das Auftreten von unvermeidlichem Durchhang in den Lenkseilen. Dies führt zu einer Ungenauigkeit der Seitenruderverstellung, da bei einem Drehrichtungswechsel der Lenktrommel zunächst das Durchhang gewählt wird, also ein Spiel entsteht.

Der Durchhang des Sturmseils wurde bei den Sturmseilantrieben mit einer Sektorpinne beseitigt (Abb. 4.2). Wenn Sie die Pinne durch einen Sektor ersetzen, können Sie die Längen der Runaway- und Runaway-Kabel beim Verschieben des Ruderblatts ausgleichen.

Reis. 4.3, Schema eines Sektorgetriebes

An der Außenseite des Sektors 3 befinden sich zwei Nuten, in denen sich zwei gegenüberliegende Enden der Shturtros befinden, die an den Punkten 1 und 2 an der Nabe befestigt sind. Das Kabel ist an den Kabelschuhen durch auf Druck wirkende Dämpfungsfedern befestigt. Das Durchhängen des Sturmseils ist ausgeschlossen, da dieses beim Drehen in die Ruderlagen den Sektor nicht vollständig verlässt und für die Konstanz der Schulter sorgt, wodurch ein Moment am Schaft entsteht.

Das Sektorgetriebe-Lenkgetriebe ist in Abb. 1 dargestellt. 4.3.

Es besteht aus einem frei auf dem Kopf des Ruderschaftes 1 sitzenden Zahnsektor 2 und einer starr am Schaft befestigten Ruderpinne 3 . Die Verbindung zwischen Sektor und Ruderpinne erfolgt über Pufferfedern 4, die das Räderwerk vor Bruch beim Auftreffen der Wellen auf das Ruderblatt schützen. Der Zahnsektor steht in Eingriff mit dem Stirnrad 5, dessen Welle 6 von der Lenkmaschine gedreht wird. Der Sektorgetriebeantrieb ermöglicht eine präzise Ruderschaltung.

Die Anordnung der Ruderanlage am Heck in einem speziellen Pinnenfach sorgt für eine zuverlässige Kommunikation des Fahrzeugs mit der Ruderpinne, dies erfordert jedoch eine recht lange kinematische Verbindung der Ruderanlage mit der Brücke.

Im modernen Schiffbau werden immer häufiger starr gekoppelte Lenkantriebe eingesetzt. Die Lenkgetriebe befinden sich in unmittelbarer Nähe des Lenkgetriebes.

In Abb. 4.4 zeigt einen Gewindetrieb, der durch einen Elektromotor oder ein Handrad angetrieben werden kann.

Reis. 4.4. Schraubenantrieb

Der Antrieb besteht aus einer Welle 12 mit Rechts- und Linksgewinde, auf der sich beim Drehen die Schieber 11 und 4 in unterschiedliche Richtungen bewegen und entlang der festen Führungen 5 und 10 gleiten. Durch die Stangen 3 und 13 sind die Schieber mit den Enden der die Pinne 1 am Ruderschaft 2. Schraube die Welle wird durch eine auf der Motorwelle sitzende Schnecke 8 in Drehung versetzt, die mit einem Schneckenrad 7 und einem Paar Stirnrädern 9 und 6 in Eingriff steht. Schieber 11 geht nach rechts und Schieber 4 geht nach links, dann wird das Lenkrad nach Steuerbord verschoben. Bei der Rückwärtsbewegung der Welle divergieren die Schieber 11 und 4 und das Ruder wird auf die linke Seite verschoben.

Ein Lenkgetriebe dieser Bauart wird häufig als Ersatzhandantrieb verwendet. Seine Nachteile sind der indirekte Einfluss der Endlänge der Stangen auf die Genauigkeit der Schieberbewegung, der geringe mechanische Wirkungsgrad und die Steifigkeit der Gelenke.

Die Auslegung passiver Ruder hängt von folgenden Faktoren ab:

Konstruktionsmerkmale der Heckfreiheit des Schiffes;

Art der Ruder;

Die Art der Verbindung des Ruders mit dem Schaft;

Lenkungstyp.

Lenker. Das Schiff kann ein (im DP), zwei (hinter den Propellern bei Doppelschraubenschiffen) sowie drei oder mehr Ruder haben.

Das moderne Schiffsruder (Abb. 208) ist ein vertikaler Flügel mit inneren Verstärkungsrippen, der sich um die vertikale Achse dreht, dessen Fläche für Seeschiffe 1 / 40-1 / 60 der Fläche des untergetauchter Teil des DP (das Produkt aus Schiffslänge und Tiefgang: LT).

Die Form des Ruders wird maßgeblich von der Form des hinteren Schiffsendes und der Lage des GW beeinflusst.

Von Profilformular Ruder sind unterteilt in eben und Profil gestrafft... Das Profilruder besteht aus zwei konvexen Außenschalen mit innenliegenden Rippen und vertikalen Membranen, die miteinander verschweißt sind und zur Erhöhung der Steifigkeit einen Rahmen bilden, der beidseitig mit angeschweißten Stahlblechen abgedeckt ist.

Profilruder haben gegenüber Plattenrudern eine Reihe von Vorteilen: einen höheren Wert der Normaldruckkraft auf das Ruder; weniger Drehmoment zum Drehen des Lenkrads erforderlich. Darüber hinaus verbessert das stromlinienförmige Ruder die Vortriebseigenschaften des Bootes. Daher haben sie die größte Anwendung gefunden.

Der innere Hohlraum des Ruderblattes ist mit einem porösen Material gefüllt, das das Eindringen von Wasser verhindert. Das Ruderblatt ist befestigt an ruderpis mit Stiften (Abb. 209, 210). Ruderpis wird zusammen mit den Schlaufen zum Aufhängen des Ruders am Ruderpfosten gegossen (oder geschmiedet) (der Guss wird manchmal durch eine geschweißte Struktur ersetzt), die ein integraler Bestandteil des Heckpfostens ist.

Von Verbindungsmethode mit Körper und Anzahl der Stützen Feder-Passivruder teilen sich:

Auf einfach (Multi-Support) (Abb. 211, ein, b, c);

Halbaufgehängt (Einzelträger - an einem Schaft aufgehängt und an einem Punkt am Körper abgestützt) (Abb. 211, v);

Aufgehängt (freitragend, an einem Schaft aufgehängt) (Abb. 211, g).

Von Achsposition des Schaftes in Bezug auf die Feder werden unausgeglichene (konventionelle) Ruder unterschieden, bei denen die Achse des Schafts in der Nähe der Vorderkante der Feder verläuft, und ausbalanciert, wobei die Ruderachse in einem bestimmten Abstand von die Vorderkante des Ruders. Halbgefederte Ausgleichsruder werden auch als halbausgeglichene Ruder bezeichnet (siehe Abb. 211).

Unausgeglichene Ruder werden auf Einrotorschiffen installiert, halbausgeglichen und ausgewuchtet - auf allen Schiffen. Durch die Verwendung von aufgehängten (ausgleichenden) Rudern können Sie die Leistung des Ruders reduzieren, indem Sie das zum Schalten des Ruders erforderliche Drehmoment reduzieren.

Die wichtigsten Rudergeometrien sind:

Quadrat S r;

Dehnung l R= S r / b 2 r = h 2 r / S r;

- durchschnittliche Ruderbreite b r;

Ruderblatthöhe h r;

Form und relative Dicke des Profils.

Die Größe des Ruderbereichs hängt vom Schiffstyp und dessen Einsatzzweck ab. Für eine grobe Abschätzung der benötigten Ruderfläche wird in der Regel das Verhältnis verwendet S r / LT, die für Seetransportschiffe mit einem Ruder 1,8-2,7 beträgt, für Tanker - 1,8 – 2.2; für Schlepper – 3– 6; für Küstenschiffe – 2,3– 3,3.

Baller Ruder (siehe Abb. 211, 213) - dies ist eine massive Welle, mit der sich das Ruderblatt dreht. Das untere Ende des Schaftes ist normalerweise gebogen und endet Pfote- ein Flansch, der dazu dient, den Schaft mit einem Ruderblatt zu verbinden, was das Entfernen des Ruders für Reparaturen erleichtert (Abb. 212). Manchmal statt angeflanscht (Abb. 212, ein) verwenden Sie das Schloss (Abb. 212, B) oder konische Verbindung. Die Befestigung des Ruderblattes an Schaft und Rumpf hat bei vielen Schiffstypen vieles gemeinsam und unterscheidet sich nur geringfügig. Die Ausführungen des oberen Befestigungspunktes sind in Abb. 209 und das untere in Abb. 211, a, b) Installation unter dem Stift Linsen aus gehärtetem Stahl zur Reduzierung der Reibung am Auflagepunkt des Ruderblattes ist in Abb. 210, ein.

Der Ruderschaft tritt durch das Ruderrohr, das die Undurchlässigkeit des Rumpfes sicherstellt, in den hinteren Rumpfdurchgang ein und hat mindestens zwei Stützen (Lager) in der Höhe. Die untere Stütze befindet sich über dem Steuerstandsrohr und hat in der Regel eine Stopfbuchsabdichtung, die das Eindringen von Wasser in den Schiffsrumpf verhindert; Die obere Stütze befindet sich direkt an der Stelle, an der der Sektor oder die Pinne befestigt wird. Üblicherweise nimmt die obere Stütze (Drucklager) die Masse von Schaft und Ruderblatt auf, wofür am Schaft ein ringförmiger Vorsprung angefertigt wird.

Lenkantriebe... Auf Schiffen der Marineflotte werden verschiedene Ruderanlagen betrieben, darunter Ruderanlagen mit elektrisch und hydraulisch Antriebe der in- und ausländischen Produktion.

Sie übertragen die Kraft des Lenkmotors auf den Schaft. Unter ihnen sind zwei Haupttypen von Antrieben weithin bekannt:

- mechanischer Sektor-Pinnenantrieb von einem Elektromotor (Abb. 213, 214);

Kraftstößelantrieb über Hydraulikzylinder (Fig. 215).

Lenkgetriebe, mittels welcher die Steuersäule mit dem Lenkaktuator verbunden ist, haben eine andere Vorrichtung. Auf modernen Schiffen kommen hauptsächlich elektrische und hydraulische Getriebe zum Einsatz.

Lenkvorrichtung mit mechanischem s Vektorpinne Der Antrieb wird auf Schiffen kleiner und mittlerer Verdrängung eingesetzt. Das kinematische Diagramm der Kraftübertragung vom Rudergetriebe auf das Ruderblatt dieses Antriebs ist in Abb. 213 gut dargestellt.

Bei einem solchen Antrieb ist die Pinne fest mit dem Ruderschaft verbunden. Der lose am Schaft montierte Sektor ist über einen Federstoßdämpfer mit der Pinne und über ein Getriebe mit dem Lenkmotor verbunden. Das Ruder wird von einem Elektromotor durch den Sektor und die Pinne verschoben, und die dynamischen Belastungen durch den Wellenstoß werden durch Stoßdämpfer gedämpft.

Das Steuerschema des Sektorlenkgetriebes mit Elektrogetriebe ist in Abb. 214 dargestellt.

Teil Kontrollschemata Lenkvorrichtung umfasst:

Kontrollposten mit elektrischem Nachführsystem;

Elektrische Übertragung vom Leitstand zum Elektromotor;

Basic Kontrollposten befindet sich im Steuerhaus in der Nähe des Steuerkompasses und des Kreiselkompass-Repeaters. Das Lenkrad oder das Lenkradbedienfeld ist normalerweise an derselben Säule wie die Autopilot-Einheit montiert. Das Hauptelement von e elektrische Übertragung sind ein System von Controllern, das sich in der Lenksäule befindet und über eine elektrische Verkabelung mit dem Elektromotor des Hauptantriebs im Deichselraum verbunden ist. Das Drehmoment des Elektromotors wird über ein Schneckengetriebe auf den mit der Deichsel und dem Schaft verbundenen Zahnsektor übertragen. Alle Mechanismen sind als eigenständige Einheit montiert. Die Deichsel ist auf zwei Dübeln am Schaft montiert und über zwei Federstoßdämpfer mit dem Sektor verbunden.

Hydraulische Lenkgetriebe sind in vereinfachter Form dargestellt in

Abb. 215; 216). Es umfasst zwei (oder vier) Hydraulikzylinder, eine Ölpumpe, einen Telemotor und ein Hydrauliksystem.

Das Gerät funktioniert wie folgt. Beim Drehen des im Steuerhaus befindlichen Lenkrads erzeugt der Sensor des Teledynamik-Steuerstands ein Befehlssignal in Form von Öldruck, der vom Hydrauliksystem in den Telemotorzylinder gepumpt wird. Unter der Wirkung dieses Signals aktiviert der Telemotor das Feedback-Hebelsystem, das den Zugang des Kraftöls zu einem der Hydraulikzylinder öffnet. In diesem Fall wird Öl unter Pumpendruck von einem Zylinder zum anderen umgeleitet, wodurch der Kolben bewegt und die Pinne, der Schaft und das Ruder in die gewünschte Richtung gedreht werden. Danach kehrt die Stellstange in die Nullstellung zurück und der Sensor und der Repeater fixieren die neue Position des Lenkrads.

Damit der Öldruck in den Hydraulikzylindern nicht ansteigt, wenn eine starke Welle oder eine große Eisscholle auf das Ruderblatt trifft, ist die Hydraulik mit Sicherheitsventilen und stoßdämpfenden Federn ausgestattet.

Bei Ausfall des Telemotors kann die Ruderanlage manuell von der Deichsel aus gesteuert werden.

Wenn beide Ölpumpen ausfallen, schalten sie auf manuelle Lenkradschaltung um, bei der die Leitungen des Hydrauliksystems direkt mit den Hydraulikzylindern verbunden sind und in diesen durch Drehen des Lenkrads im Kontrollraum Druck erzeugen.

Ein detaillierteres Steuerungsschema für die Lenkvorrichtung mit einem Zweikolben-Lenkgetriebe ist in Abb. 215, und sein Layout ist in Abb. 217 gezeigt.

Ein Schema des hydraulischen Antriebs einer Vierkolben-Lenkgetriebe mit ähnlichem Funktionsprinzip ist in Abb. 216 dargestellt. Diese Maschinen werden am häufigsten in modernen Schiffen eingesetzt, da sie die höchste Effizienz der gesamten Steuervorrichtung bieten. Bei ihnen wird der Druck des Arbeitsöls in den Hydraulikzylindern direkt in die translatorische Bewegung des Kolbens und dann über eine mechanische Übertragung in die Drehbewegung des Ruderschaftes, der starr mit der Pinne verbunden ist, umgesetzt . Der erforderliche Öldruck und die Kraft des Lenkgetriebes wird von Radialkolbenpumpen mit variablem Hubraum erzeugt, und seine Verteilung auf die Zylinder erfolgt durch einen Telemotor, der vom Steuerhaus einen Befehl vom Lenkrad erhält.

Abschnitt 31. Lenkvorrichtung

Die Hauptelemente der Lenkvorrichtung sind in Abb. 54.

Lenkrad- der Hauptkörper, der den Betrieb des Geräts gewährleistet. Es ist nur während der Fahrt des Schiffes in Betrieb und befindet sich in den meisten Fällen achtern. Normalerweise hat ein Schiff ein Ruder. Aber manchmal, um die Gestaltung des Ruders (aber nicht der Steuervorrichtung, die komplizierter wird) zu vereinfachen, werden mehrere Ruder platziert, deren Summe der Flächen der berechneten Fläche des Ruderblatts entsprechen sollte.

Das Hauptelement des Lenkrads- Feder. Das Ruderblatt kann in der Querschnittsform a) plattiert oder flach, b) stromlinienförmig oder profiliert sein.

Der Vorteil des profilierten Ruderblattes besteht darin, dass die Druckkraft auf das Ruder den Druck auf das Plattenruder (um 30% oder mehr) übersteigt, was die Drehbarkeit des Schiffes verbessert. Der Abstand des Druckpunkts eines solchen Ruders von der einlaufenden (Vorder-) Kante des Ruders ist geringer, und auch das zum Drehen des Profilruders erforderliche Moment ist geringer als bei einem Plattenruder. Folglich wird ein weniger leistungsstarkes Lenkgetriebe benötigt. Darüber hinaus verbessert das profilierte (stromlinienförmige) Ruder die Propellerleistung und erzeugt weniger Widerstand gegen die Bewegung des Bootes.

Die Form des Überstands des Ruderblattes auf dem DP hängt von der Form der hinteren Formation des Rumpfes ab, und die Fläche hängt von der Länge und dem Tiefgang des Schiffes (L und T) ab. Bei Seeschiffen wird der Ruderbereich innerhalb von 1,7-2,5% des untergetauchten Teils der Fläche der diametralen Ebene des Schiffes ausgewählt. Die Schaftachse ist die Drehachse des Ruderblattes.

Ruderschaft der Rumpf tritt durch das Steuerbordrohr in das Achterschiff ein. Oben am Schaft (Kopf) ist am Schlüssel ein Hebel angebracht, genannt Pinne, verwendet, um Drehmoment vom Antrieb über den Schaft auf das Ruderblatt zu übertragen.

Reis. 54. Lenkvorrichtung. 1 - Ruderfeder; 2 -Baller; 3 - Pinne; 4 - Lenkgetriebe mit Lenkgetriebe; 5 - Helmportrohr; 6 - Flanschverbindung; 7 - manueller Antrieb.

Nach der Art der Befestigung des Ruderstifts am Schiffsrumpf werden Ruder unterschieden:

A) einfach - mit Stütze am unteren Ende des Ruders oder mit vielen Stützen am Ruderpfosten;

B) halbaufgehängt - auf einer speziellen Halterung an einem Zwischenpunkt entlang der Höhe des Ruderblatts getragen;

C) aufgehängt - am Schaft hängend.

Durch die Lage der Drehachse relativ zum Ruderblatt werden Ruder unterschieden:

A) pebalapsirii - mit einer Achse am vorderen (eingehenden) Rand der Feder;

B) halb ausbalanciert - mit einer Achse, die sich in einem bestimmten Abstand von der Vorderkante des Ruders befindet, und dem Fehlen eines Bereichs im oberen Teil des Ruderblatts in der Nase von der Drehachse;

Reis. 55. Klassifizierung von Schiffsrudern in Abhängigkeit von der Art ihrer Befestigung am Rumpf und der Lage der Schwenkachse: a - unausgeglichen; b - Auswuchten. 1 - einfach; 2 - halbaufgehängt; 3 - ausgesetzt.

Das Verhältnis der Fläche des Ausgleichsteils (Bug) zur gesamten Fläche des Ruders wird als Kompensationskoeffizient bezeichnet, der für Seeschiffe im Bereich von 0,20-0,35 und für Flussschiffe von 0,10-0,25 liegt.

Lenkantrieb ist ein Mechanismus, der die beim Lenken von Motoren und Maschinen entstehenden Kräfte auf das Lenkrad überträgt.

Lenkmaschine auf Schiffen wird es von elektrischen oder elektrohydraulischen Motoren angetrieben. Auf Schiffen mit einer Länge von weniger als 60 m dürfen manuelle Antriebe anstelle einer Maschine installiert werden. Die Leistung des Lenkgetriebes wird anhand der Berechnung der Ruderverstellung bis zu einem maximalen Winkel von bis zu 35° von einer Seite zur anderen in 30 Sekunden ausgewählt.

Das Rudergetriebe ist für die Übertragung von Befehlen des Navigators vom Steuerhaus zum Rudergetriebe zum Steuerhaus bestimmt. Den größten Einsatz findet man in elektrischen oder hydraulischen Getrieben. Auf kleinen Schiffen werden Rollen- oder Seilantriebe verwendet, im letzteren Fall wird dieser Antrieb als Shturtrovo-Antrieb bezeichnet.

Reis. 56. Aktives Ruder: a - mit Kegelrad am Propeller; b - mit einem Elektromotor vom Wassertyp.

Steuergeräte übermitteln beim manuellen Lenken des Lenkrads Befehle an den Rudergänger. Die Steuervorrichtung ist eine der wichtigsten Vorrichtungen, um die Überlebensfähigkeit eines Schiffes zu gewährleisten.

Im Falle eines Unfalls verfügt die Lenkeinrichtung über einen Reservelenkstand, bestehend aus Lenkrad und Handantrieb, der sich im Deichselraum oder in dessen Nähe befindet.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten des Schiffes werden die Steuervorrichtungen unzureichend wirksam und machen das Schiff manchmal völlig unkontrollierbar.

Um die Manövrierfähigkeit auf modernen Schiffen einiger Typen (Fischerboote, Schlepper, Passagier- und Spezialschiffe und -schiffe) zu erhöhen, werden aktive Ruder, Drehdüsen, Strahlruder oder Flügelpropeller installiert. Diese Geräte ermöglichen es Schiffen, komplexe Manöver auf hoher See selbstständig durchzuführen sowie ohne zusätzliche Schmalschlepper zu passieren, in die Reede und in Hafengewässer einzufahren und die Liegeplätze zu erreichen, umzukehren und zu verlassen, was Zeit und Geld spart.

Aktivlenkung(Abb. 56) ist eine stromlinienförmige Ruderfeder, an deren Hinterkante sich eine Düse mit einem Propeller befindet, der von einem Rollenkegelrad angetrieben wird, das durch einen hohlen Schaft führt und von einem am Kopf des Schafts montierten Elektromotor rotiert. Es gibt eine Art aktives Ruder mit Propellerrotation durch einen Elektromotor der Wasserversion (im Wasser arbeitend), der im Ruderblatt montiert ist.

Beim seitlichen Verschieben des Aktivruders erzeugt der darin arbeitende Propeller einen Anschlag, der das Heck relativ zur Drehachse des Schiffes dreht. Wenn der Propeller des Aktivruders während der Fahrt in Betrieb ist, erhöht sich die Geschwindigkeit des Schiffes um 2-3 Knoten. Wenn die Hauptmaschinen gestoppt werden, wird dem Schiff durch die Betätigung des Propellers des aktiven Ruders eine niedrige Geschwindigkeit von bis zu 5 Knoten mitgeteilt.

Schwenkdüse anstelle des Ruders installiert, lenkt bei seitlicher Verschiebung den vom Propeller geworfenen Wasserstrahl ab, dessen Reaktion eine Drehung des hinteren Endes des Schiffes verursacht. Schwenkdüsen werden hauptsächlich auf Flussschiffen eingesetzt.

Triebwerke werden normalerweise in Form von Tunneln durchgeführt, die durch den Rumpf, in der Ebene der Spanten, im Heck- und Bugende des Schiffes verlaufen. Die Tunnel beherbergen einen Propeller-, Flügel- oder Wasserstrahlpropeller, der Wasserstrahlen erzeugt, deren Reaktionen, von gegenüberliegenden Seiten gerichtet, das Schiff drehen. Wenn die Heck- und Bugvorrichtungen auf einer Seite arbeiten, bewegt sich das Schiff log (senkrecht zur diametralen Ebene des Schiffes), was sehr praktisch ist, wenn sich das Schiff der Wand nähert oder sie verlässt.

An den Enden des Rumpfes angebrachte Flügelpropeller erhöhen zudem die Manövrierfähigkeit des Schiffes.

Die Steuervorrichtung des U-Boots bietet eine vielfältigere Manövrierfähigkeit. Das Gerät wurde entwickelt, um die Steuerbarkeit von U-Booten in der horizontalen und vertikalen Ebene zu gewährleisten.

Die Steuerung des U-Bootes in der horizontalen Ebene gewährleistet das Segeln des U-Bootes auf einem vorgegebenen Kurs und wird durchgeführt Vertikal- und Seitenruder, dessen Fläche etwas größer ist als die Fläche der Ruder von Oberflächenschiffen und innerhalb von 2-3% der Fläche des untergetauchten Teils der diametralen Ebene des Bootes bestimmt wird.

Das U-Boot wird in der vertikalen Ebene in einer bestimmten Tiefe mit horizontalen Rudern gesteuert.

Lenkgetriebe horizontale Ruder besteht aus zwei Ruderpaaren mit ihren Antrieben und Zahnrädern. Die Ruder sind paarweise ausgeführt, dh auf einem horizontalen Schaft befinden sich zwei identische Ruder an den Seiten des Bootes. Horizontale Ruder sind Stern und Nasal- abhängig von der Position entlang der Länge des Bootes. Die Fläche der Heck-Horizontalruder ist 1,2-1,6-mal größer als die Fläche der Bug-Ruder. Aus diesem Grund ist die Effizienz der Heck-Horizontalruder 2-3 mal höher als die Effizienz der Bugruder. Um das von den hinteren Horizontalrudern erzeugte Moment zu erhöhen, befinden sie sich normalerweise hinter den Propellern.

Die vorderen horizontalen Ruder moderner U-Boote sind Hilfsfunktionen, sie sind zum Einklappen ausgelegt und werden im Bugaufbau über der Wasserlinie installiert, um keinen zusätzlichen Widerstand zu erzeugen und die Bootssteuerung mit hinteren horizontalen Rudern bei hohen Unterwassergeschwindigkeiten nicht zu beeinträchtigen.

Normalerweise wird das U-Boot bei voller und mittlerer Unterwassergeschwindigkeit nur mit den hinteren horizontalen Rudern gesteuert.

Bei niedriger Geschwindigkeit wird die Kontrolle des Bootes durch die horizontalen Heckruder unmöglich. Die Geschwindigkeit, bei der das Boot die Kontrolle verliert, wird genannt inverse Geschwindigkeit... Bei dieser Geschwindigkeit muss das Boot gleichzeitig vom Heck- und Bug-Horizontalruder gelenkt werden.

Die Hauptkomponenten der Steuervorrichtung für horizontale Ruder und vertikale Ruder sind vom gleichen Typ.

Das Rudergerät ist einer der wichtigsten Hilfsmechanismen des Schiffes, da es seine Kontrollierbarkeit und Sicherheit der Navigation gewährleistet. Entsprechend den Segelbedingungen dreht die Ruderanlage den Ruderschaft oder die Düse in den vorgegebenen Winkeln, um das Boot auf Kurs zu halten oder zu manövrieren.

Lenkantriebe, die Kräfte direkt auf den Ruderschaft übertragen, werden mit mechanischen oder hydraulischen Getrieben ausgeführt und ihre Motoren können Dampf- und Elektroantrieb sein. Derzeit werden auf neuen Schiffen keine Dampflenkmaschinen installiert.

Lenkmaschinen mit mechanischer Übersetzung von einem Elektromotor werden üblicherweise als elektrisch bezeichnet, und Maschinen mit hydraulischer Übersetzung von einem Elektromotor werden als hydraulisch bezeichnet. Moderne Ruderanlagen werden direkt am Kopf des Schaftes im Deichselraum installiert und über elektrische oder hydraulische Fernsehapparate gesteuert.

An jede Lenkvorrichtung werden folgende Anforderungen gestellt:

• Zuverlässigkeit und Arbeitssicherheit unter allen Navigationsbedingungen;
• Vitalität;
• Sicherstellen eines gegebenen Winkels und einer gegebenen Ruderverstellgeschwindigkeit bei der maximalen Schiffsgeschwindigkeit;
• die Fähigkeit, schnell von der Hauptsteuerung zur Hilfssteuerung zu wechseln;
• die Fähigkeit, von mehreren Standorten aus zu steuern;
• einfache Handhabung, kleinste Gesamtabmessungen und Gewicht;
• Einfachheit des Gerätes, Pflege und Wartung;
• Rentabilität.

Die Registerregeln formulieren folgende Grundanforderungen an die Schiffsruderanlage.

• Die Lenkvorrichtung oder eine Vorrichtung mit Drehvorrichtung muss zwei Antriebe haben: Haupt- und Hilfsantrieb.
• Wenn der Hauptsteuerantrieb in Betrieb ist, muss die Steuervorrichtung das Manövrieren des Schiffes mit der Übertragung eines vollständig eingetauchten Ruders (Düse) von einer Seite zur anderen bei maximaler Vorwärtsgeschwindigkeit gewährleisten; In diesem Fall sollte die Zeit zum Verschieben des Ruders (Düse) von 35° einer Seite auf 30° der anderen Seite 28 s nicht überschreiten.
• Die Hilfsruderanlage muss das Manövrieren des Schiffes gewährleisten, indem das vollständig eingetauchte Ruder (Düse) von einer Seite zur anderen mit einer Vorwärtsgeschwindigkeit von 1/2 der Höchstgeschwindigkeit des Schiffes, jedoch nicht weniger als 7 Knoten, bewegt wird; In diesem Fall sollte die Zeit zum Verschieben des Ruders (Düse) von 15° der einen Seite auf 15° der anderen Seite 60 s nicht überschreiten.
• Ein Hilfsantrieb ist nicht erforderlich, wenn das Hauptlenkgetriebe aus zwei unabhängig voneinander arbeitenden Einheiten besteht, die jeweils die Anforderungen des Hauptantriebs erfüllen. Lenkmotoren müssen in der Lage sein, sie mit einem Drehmoment von mindestens dem 1,5-fachen des Auslegungsdrehmoments für 1 Minute zu überlasten.
• Der Handhilfsantrieb muss selbsthemmend sein oder mit einer Feststellvorrichtung ausgestattet sein. Er muss die an ihn gestellten Anforderungen erfüllen, wenn er nicht mehr als vier Personen mit einer Kraftanstrengung an den Handradgriffen von nicht mehr als 160 N pro Arbeiter beschäftigt.
• Die Auslegung der Antriebe sollte den Übergang vom Hauptlenkantrieb zum Ersatzantrieb in einer Zeit von nicht mehr als 2 Minuten gewährleisten.
• Das Lenkgetriebe muss mit einer Bremse oder einer anderen Vorrichtung ausgestattet sein, um sicherzustellen, dass das Lenkrad in jeder Position gehalten wird. Am Lenkgetriebe muss eine Skala zur Ermittlung der tatsächlichen Position des Lenkrads mit einer Teilung von nicht mehr als 1° angebracht sein.
• Alle Teile des Lenkgetriebes müssen für Kräfte ausgelegt sein, die mindestens dem Moment (kNm) auf den Schaft entsprechen

M pr = 1,135 R en d -4

wo D- Schaftkopfdurchmesser, cm; R de ist die obere Streckgrenze des Ausgangsmaterials, MPa.

In diesem Fall sollten die Spannungen und Antriebsteile 0,95 der Streckgrenze des Materials nicht überschreiten.

Unter Einwirkung des berechneten Drehmoments sollten die reduzierten Spannungen in den Teilen der Lenkantriebe 0,4 der Streckgrenze des Materials nicht überschreiten.