Sistem kontrol kemudi di kapal Volgoneft. Desain perangkat kemudi dengan roda kemudi pasif. Gbr.3.16 Roda keseimbangan yang ditangguhkan

Perseneling kemudi termasuk perangkat kemudi dengan penggerak anakan, sektor, sekrup atau hidrolik dan roda kemudi itu sendiri, penggerak kemudi utama dan manual (cadangan).

Persyaratan utama untuk perangkat kemudi meliputi:

Sudut kemudi maksimum untuk kapal laut harus 35 derajat, dan untuk kapal armada sungai bisa mencapai 45 derajat;

Durasi perpindahan kemudi dari satu sisi ke sisi lain tidak boleh lebih dari 28 detik;

Roda kemudi harus memastikan pengoperasian roda kemudi yang andal dalam kondisi kapal berguling dengan gulungan hingga 45 derajat, daftar panjang hingga 22,5 derajat dan trim hingga 10 derajat.

Defectoskopi dan perbaikan. Cacat karakteristik perangkat kemudi meliputi:

Keausan leher batang kemudi, tekukan dan puntiran;

Keausan bantalan, pin, lentil;

Kerusakan pada sambungan stok dengan bilah kemudi;

Kerusakan akibat korosi dan erosi, retakan pada bilah kemudi;

Pemusatan roda kemudi.

Kondisi teknis perangkat kemudi ditentukan sebelum setiap survei kapal berikutnya (mengapung atau di dermaga), sebelum dan sesudah perbaikan kapal dan jika diduga ada kerusakan.

Defectoscopy perangkat kemudi dilakukan dalam dua tahap.

Pada tahap pertama, tanpa pembongkaran apa pun, kondisi teknis umum perangkat kemudi ditentukan dengan metode pemeriksaan eksternal (dari pemeriksaan kapal dan penyelaman): korespondensi posisi bilah kemudi dan penunjuk (untuk menentukan jumlah memutar popor kemudi); jarak bebas pada bantalan dan tinggi dari tumit tiang buritan ke bilah kemudi (H) (kemudi melorot):

Pada tahap kedua, perangkat kemudi dibongkar dan dibongkar.

Pembongkaran, pembongkaran. Sebelum membongkar kemudi, lantai dipasang di bagian buritan, kerekan digantung, sling, dongkrak, dan alat yang diperlukan disiapkan. Pembongkaran meliputi operasi berikut:

Membongkar penggerak manual roda kemudi, perangkat pengereman, dan lepaskan sektor roda gigi penggerak mekanis;

Hapus sektor bergigi, anakan dari kepala stok kemudi;

Bantalan stok kemudi dibongkar, stok dengan bagian kemudi dilepas dan dilepas;

Angkat dan lepaskan bilah kemudi dari celah buritan dan turunkan ke geladak dermaga, kapal atau tempat berlabuh;

Baller yang diikat diturunkan melalui pipa port helm ke geladak;

Miju-miju dikeluarkan dari soket tumit tiang buritan melalui lubang di dalamnya.

Semak bantalan, ditekan ke tumit tiang buritan, jika sangat aus, dipotong sepanjang dan, setelah menghancurkan ujung-ujungnya, terlepas dari soket.

Saat membongkar perangkat kemudi, tugas tersulit adalah melepas anakan dari stok kemudi. Sebagai aturan, anakan ditekan ke kepala stok dalam keadaan panas dengan gangguan. Kadang-kadang kepala anakan untuk dilepas dipotong dengan pemotong gas selama pembongkaran dan pendeteksian cacat yang terperinci dilakukan, diikuti dengan perbaikan bagian roda kemudi.

Keausan jurnal baller dihilangkan dengan alur (pengurangan yang diizinkan pada diameter leher baller tidak lebih dari 10% dari nilai nominal), atau dengan pelapisan listrik dengan pemesinan selanjutnya.

Baller melengkung diluruskan dalam keadaan panas dengan pemanasan hingga suhu 850-900 C, dan setelah diluruskan mengalami anil dan normalisasi. Akurasi pelurusan dianggap memuaskan jika pukulan baller di tikungan berada dalam jarak 0,5-1 mm. Setelah diluruskan dan dinormalisasi, bidang flensa dan leher stok dikerjakan dengan mesin bubut.

Saat stok diputar hingga 15 derajat, alur pasak lama dilas, area ini diberi perlakuan panas untuk menghilangkan tekanan torsi, alur pasak baru ditandai dan digiling di bidang bilah kemudi.

Jika bantalan busing dan lentil sudah aus, maka diganti. Lentil terbuat dari baja dengan pengerasan selanjutnya.

Cacat pada sambungan flensa stok dengan bilah kemudi dihilangkan dengan memutarnya, mengikis alur pasak dan memasang kunci baru.

Kerusakan yang paling umum pada bilah kemudi termasuk penyok dan pecahnya lembaran selubung bilah kemudi. Dengan keausan umum pada kulit bilah kemudi (lebih dari 25% dari ketebalan), lembaran diganti.

Retakan dan kerusakan korosi pada lasan dihilangkan dengan pemotongan dan pengelasan. Sebelum mengganti pelapis kemudi, warpek (produk penyulingan batubara), yang merupakan massa kaca padat berwarna hitam, dikeluarkan dari rongga dalamnya. Setelah diperbaiki, warpak dituangkan kembali ke rongga bagian dalam bilah kemudi dalam keadaan panas (saat dipanaskan, warpak menjadi cair).

Sebelum meletakkan kemudi sederhana pada tempatnya, pusat lubang loop tiang buritan diperiksa menggunakan metode tali yang diregangkan. Untuk alas saat memusatkan engsel tiang buritan, sumbu bantalan helmport dan bantalan tumit tiang buritan diambil.

Kualitas perbaikan dan pemasangan perangkat kemudi dievaluasi berdasarkan hasil pemusatan, ukuran jarak bebas pemasangan pada bantalan, kesesuaian posisi bilah kemudi dan penunjuk.

Kriteria kondisi teknis umum perangkat kemudi adalah waktu perpindahan kemudi selama uji coba laut kapal, yang tidak boleh melebihi 28 detik. Pengujian perangkat kemudi harus dilakukan pada keadaan laut tidak lebih dari 3 titik, dengan kecepatan maju penuh kapal pada kecepatan nominal poros baling-baling.

Metode pengendalian perangkat kemudi pada kondisi teknis.

Metodologi menyediakan untuk menentukan kondisi teknis umum perangkat kemudi berdasarkan inspeksi eksternal tanpa pembongkaran (inspeksi dari kapal, inspeksi menyelam) dan memantau parameter berikut:

Tingkat percepatan getaran stok kemudi; .

Waktu perpindahan kemudi dari sisi ke sisi;

Tekanan fluida dalam silinder hidrolik untuk mesin kemudi elektro-hidraulik;

Kekuatan arus operasi motor listrik eksekutif untuk mesin kemudi listrik;

Kehadiran produk keausan logam dan abrasif dalam fluida kerja.

Sesuai dengan tingkat percepatan getaran stok kemudi, kondisi celah pada bantalan kemudi dikontrol.

Frekuensi kontrol parameter perangkat kemudi diberikan dalam tabel:

Pencapaian nilai maksimum yang diizinkan oleh setidaknya salah satu parameter menunjukkan perlunya Pemeliharaan(perbaikan) perangkat kemudi.

Berdasarkan kontrol kondisi teknis sebenarnya dari perangkat kemudi, pekerjaan berikut dapat dilakukan: penggantian atau pengisian pelumas pada bantalan, penggantian bantalan, pasangan pendorong; selain itu, masalah perlunya berlabuh kapal untuk membongkar stok karena peningkatan jarak bebas pada bantalannya dan kerusakan pada bilah kemudi sedang diselesaikan.

Perangkat kemudi berfungsi untuk mengubah arah pergerakan kapal, memberikan perpindahan bilah kemudi pada sudut tertentu dalam jangka waktu tertentu. Bagian utamanya adalah:

· Pos kontrol;

Perangkat kemudi dari stasiun kemudi ke motor kemudi:

· Mesin kemudi;

· Perangkat kemudi dari motor kemudi ke stok kemudi;

· Kemudi atau nosel putar yang secara langsung menyediakan kemampuan kontrol kapal.

Elemen utama perangkat kemudi ditunjukkan pada gambar. 3.10.

Setir mobil- badan utama yang memastikan pengoperasian perangkat. Ini beroperasi hanya di jalur kapal dan dalam banyak kasus terletak di buritan. Biasanya kapal memiliki satu kemudi. Namun terkadang, untuk menyederhanakan desain kemudi (tetapi bukan perangkat kemudi, yang menjadi lebih rumit), beberapa kemudi dipasang, yang jumlah luasnya harus sama dengan perkiraan luas bilah kemudi .

Elemen utama setir adalah bulu. Dengan bentuk persilangan Bilah kemudi dapat berupa: a) pipih atau datar, b) ramping atau berprofil.

Gbr.3.10 Perangkat kemudi

1 - bulu kemudi; 2 - baler; - 3 - anakan; 4 - mesin kemudi dengan perangkat kemudi; 5 - pipa helmport; 6 - koneksi mengarah; 7 - penggerak manual.

Keuntungan dari bilah kemudi yang diprofilkan adalah bahwa gaya tekanan di atasnya melebihi (sebesar 30% atau lebih) tekanan pada kemudi pipih, yang meningkatkan kelincahan kapal. Jarak pusat tekanan kemudi seperti itu dari tepi masuk (depan) kemudi lebih kecil, dan momen yang diperlukan untuk memutar kemudi yang diprofilkan juga lebih kecil dari pada kemudi pelat. Akibatnya, mesin kemudi yang kurang bertenaga juga akan dibutuhkan. Selain itu, kemudi yang diprofilkan (ramping) meningkatkan pengoperasian baling-baling dan mengurangi hambatan terhadap pergerakan kapal.

Bentuk proyeksi sudu kemudi pada DP tergantung pada bentuk formasi buritan lambung, dan luasnya tergantung pada panjang dan sarat kapal (L dan d).Untuk kapal laut, luas sudu kemudi dipilih dalam 1,7-2,5% dari bagian terendam dari area bidang tengah kapal. Sumbu stok adalah sumbu rotasi bilah kemudi. Stok kemudi memasuki jarak buritan lambung melalui tabung port kemudi. Di bagian atas stok (kepala), sebuah tuas, yang disebut anakan, dipasang ke kunci, yang berfungsi untuk mengirimkan torsi dari penggerak melalui stok ke bilah kemudi.

Kemudi kapal biasanya diklasifikasikan menurut kriteria berikut:

Menurut metode pemasangan bilah kemudi ke lambung kapal, kemudi dibedakan:

A) sederhana- dengan penyangga di ujung bawah roda kemudi atau dengan banyak penyangga di tiang kemudi;

B) setengah ditangguhkan- dengan penyangga pada braket khusus pada satu titik tengah di sepanjang ketinggian roda kemudi;

V) tergantung- tergantung di baller.

Menurut posisi sumbu rotasi relatif terhadap bilah kemudi, kemudi dibedakan:

A) tidak seimbang- dengan sumbu yang terletak di tepi depan (masuk) pena;

B) menyeimbangkan- dengan sumbu yang terletak agak jauh dari tepi depan setir.

Gambar 3.11 Roda kemudi sederhana yang tidak seimbang.

Gbr. 3.12 Roda kemudi semi-suspensi tidak seimbang.

Gbr.3.13 Roda kemudi tidak seimbang yang ditangguhkan.

Gbr.3.14 Roda kemudi penyeimbang sederhana.

Gbr.3.15 Roda keseimbangan semi-suspensi (semi-suspensi)

Gbr. 3.16 Roda kemudi penyeimbang yang ditangguhkan.

Perseneling kemudi dirancang untuk mengirimkan perintah dari navigator dari ruang kemudi ke mesin kemudi di kompartemen anakan. Yang paling banyak digunakan adalah transmisi listrik atau hidrolik. Pada kapal kecil, penggerak rol atau kabel digunakan, dalam kasus terakhir penggerak ini disebut penggerak kabel kemudi.

perangkat kontrol pantau posisi kemudi dan - pengoperasian yang benar dari seluruh perangkat.

Perangkat kontrol mengirimkan perintah ke juru mudi saat mengemudikan setir secara manual.

Perangkat kemudi adalah salah satu yang paling banyak perangkat penting menjamin kelangsungan hidup kapal. Jika terjadi kecelakaan, perangkat kemudi memiliki pos kendali kemudi cadangan, yang terdiri dari setir dan penggerak manual, yang terletak di kompartemen anakan atau di dekatnya.

Pada kecepatan kapal yang rendah, perangkat kemudi menjadi tidak efektif dan terkadang membuat kapal sama sekali tidak dapat dikendalikan. Untuk meningkatkan kemampuan manuver pada kapal modern dari beberapa jenis (pemancingan, kapal tunda, kapal penumpang dan kapal khusus), dipasang kemudi aktif, nosel putar, pendorong atau baling-baling baling-baling. Perangkat ini memungkinkan kapal untuk secara mandiri melakukan manuver kompleks di laut lepas, serta lewat tanpa kapal tunda tambahan, memasuki area perairan jalan raya dan pelabuhan dan mendekati tempat berlabuh, berbalik dan menjauh darinya, menghemat waktu dan uang.

Kemudi aktif(Gbr. 3.17) adalah bilah kemudi yang ramping, di ujung belakangnya terdapat nosel dengan baling-baling yang digerakkan oleh roda gigi bevel rol yang melewati stok berongga dan berputar dari motor listrik yang dipasang di kepala stok. Terdapat jenis kemudi aktif dengan putaran baling-baling dari motor listrik bertenaga air (beroperasi di air) yang dipasang di bilah kemudi. Saat kemudi aktif digeser di atas kapal, baling-baling yang bekerja di dalamnya menciptakan penghentian yang memutar buritan relatif terhadap sumbu rotasi kapal. Saat baling-baling kemudi aktif beroperasi saat kapal bergerak, kecepatan kapal bertambah 2-3 knot. Ketika mesin utama dihentikan dari pengoperasian baling-baling kemudi aktif, kapal diberitahu tentang kecepatan lambat hingga 5 simpul

Gbr. 3.17 Roda kemudi aktif dengan roda gigi bevel pada baling-baling.

Nozel putar, dipasang sebagai pengganti kemudi, ketika digeser ke atas kapal, membelokkan semburan air yang dilemparkan oleh baling-baling, yang reaksinya menyebabkan belokan ujung buritan kapal. Nosel putar adalah nosel pemandu baling-baling yang dipasang pada stok vertikal, sumbu yang bersinggungan dengan sumbu baling-baling di bidang cakram baling-baling (Gbr. 29). Nosel pemandu putar adalah bagian dari kompleks penggerak dan pada saat yang sama berfungsi sebagai elemen kontrol, menggantikan roda kemudi. Nosel yang dilepas dari DP berfungsi sebagai sayap annular, di mana gaya angkat lateral muncul, menyebabkan bejana berputar. Momen hidrodinamik yang timbul pada stok nosel (baik di depan maupun di belakang) cenderung meningkatkan sudut perpindahannya. Untuk mengurangi pengaruh momen negatif ini, dipasang stabilizer dengan profil simetris di bagian ekor nosel. Sudut rotasi nosel relatif terhadap DP kapal biasanya 30-35°.

Gambar 3.18. Nozel putar.

Pendorong biasanya dilakukan dalam bentuk terowongan yang melewati lambung, di bidang rangka di buritan dan

Gambar 3.19 diagram sirkuit pendorong

Perangkat kemudi digunakan untuk mengubah arah kapal atau mempertahankannya pada jalur tertentu.

Dalam kasus terakhir, tugas perangkat kemudi adalah menahan gaya eksternal, seperti angin atau arus, yang dapat menyebabkan kapal menyimpang dari jalur yang dimaksudkan.

Perangkat kemudi telah dikenal sejak kemunculan kapal apung pertama. Pada zaman kuno, alat kemudi adalah dayung ayun besar yang dipasang di buritan, di satu sisi atau di kedua sisi kapal.

Selama Abad Pertengahan, mereka mulai digantikan oleh kemudi artikulasi, yang ditempatkan di tiang buritan pada bidang diametris kapal. Dalam bentuk ini, ia bertahan hingga hari ini.

Perangkat kemudi terdiri dari roda kemudi, stok, perangkat kemudi, perangkat kemudi, mesin kemudi, dan pos kendali (Gbr. 1.34).

Perangkat kemudi harus memiliki dua drive: utama dan pembantu.

Perangkat kemudi utama- ini adalah mekanisme, aktuator untuk perpindahan kemudi, unit daya perangkat kemudi, serta peralatan bantu dan sarana penerapan torsi ke stok (misalnya, anakan atau sektor), yang diperlukan untuk menggeser kemudi untuk mengarahkan kapal dalam kondisi operasi normal.

Perangkat kemudi bantu- ini adalah peralatan yang diperlukan untuk mengemudikan kapal jika terjadi kerusakan pada roda kemudi utama, kecuali anakan, sektor atau elemen lain yang dimaksudkan untuk tujuan yang sama.
Penggerak kemudi utama harus memastikan bahwa kemudi digeser dari 350 di satu sisi ke 350 di sisi lain pada draft operasional maksimum dan kecepatan maju kapal tidak lebih dari 28 detik.

Perangkat kemudi bantu harus mampu menggeser kemudi dari 150 di satu sisi ke 150 di sisi lain dalam waktu tidak lebih dari 60 detik pada draft operasi maksimum kapal dan kecepatan yang sama dengan setengah dari kecepatan operasi maju maksimumnya.

Kontrol perangkat kemudi tambahan harus disediakan dari kompartemen anakan. Beralih dari utama ke penggerak bantu harus diselesaikan dalam waktu kurang dari 2 menit.

Roda kemudi adalah bagian utama dari perangkat kemudi. Itu terletak di buritan dan hanya beroperasi saat kapal bergerak. Elemen utama setir adalah bulu, yang bentuknya bisa datar (lamelar) atau ramping (diprofilkan).

Menurut posisi bilah kemudi relatif terhadap sumbu rotasi stok, mereka membedakan (Gbr. 1.35):

roda kemudi biasa - bidang bilah kemudi terletak di belakang sumbu rotasi;

kemudi semi-seimbang - hanya sebagian besar bilah kemudi yang berada di belakang sumbu rotasi, yang menyebabkan berkurangnya torsi saat kemudi digeser;

roda kemudi penyeimbang - bilah kemudi terletak di kedua sisi sumbu rotasi sehingga saat roda kemudi digeser tidak terjadi momen yang berarti.

Bergantung pada prinsip operasi, kemudi pasif dan aktif dibedakan. Perangkat kemudi disebut pasif, memungkinkan kapal berputar hanya selama perjalanan, lebih tepatnya, selama pergerakan air relatif terhadap lambung kapal.

Kompleks baling-baling kemudi kapal tidak memberi mereka kemampuan manuver yang diperlukan saat bergerak dengan kecepatan rendah. Oleh karena itu, untuk meningkatkan kemampuan manuver banyak kapal, digunakan alat kontrol aktif yang memungkinkan Anda menciptakan gaya dorong ke arah selain arah garis tengah kapal. Ini termasuk: kemudi aktif, pendorong, baling-baling putar, dan nozel putar terpisah.

Kemudi aktif adalah kemudi dengan sekrup tambahan yang dipasang di atasnya, terletak di tepi belakang bilah kemudi (Gbr. 1.36). Sebuah motor listrik dibangun di bilah kemudi, yang menggerakkan baling-baling, yang ditempatkan di nosel untuk melindungi dari kerusakan.
Dengan memutar bilah kemudi bersama dengan baling-baling pada sudut tertentu, terjadi penghentian melintang, yang menyebabkan kapal berputar. Kemudi aktif digunakan pada kecepatan rendah hingga 5 knot.
Saat bermanuver di area perairan sempit, kemudi aktif dapat digunakan sebagai baling-baling utama, yang memastikan kemampuan manuver kapal yang tinggi. Pada kecepatan tinggi, baling-baling kemudi yang aktif dinonaktifkan, dan kemudi digeser dalam mode normal.

Pisahkan nozel putar(Gbr. 1.37). Nosel putar adalah cincin baja yang profilnya mewakili elemen sayap. Area inlet nosel lebih besar dari area outlet.
Baling-baling terletak di bagian tersempit. Nosel putar dipasang pada stok dan berputar hingga 40° di setiap sisi, menggantikan kemudi.
Nosel putar terpisah dipasang pada banyak kapal pengangkut, terutama navigasi sungai dan campuran, dan memberi mereka kemampuan manuver yang tinggi.

(Gbr. 1.38). Kebutuhan untuk menciptakan sarana yang efektif untuk mengendalikan haluan kapal telah menyebabkan kapal dilengkapi dengan pendorong.
PU menciptakan gaya dorong ke arah tegak lurus terhadap bidang diametris kapal, terlepas dari pengoperasian baling-baling utama dan perangkat kemudi.
Pendorong dilengkapi dengan sejumlah besar kapal untuk berbagai keperluan. Dikombinasikan dengan baling-baling dan kemudi, peluncur memberikan kemampuan manuver kapal yang tinggi, kemampuan untuk berbelok di tempat saat tidak ada gerakan, penarikan atau pendekatan ke tempat berlabuh secara praktis adalah sebuah log.

Baru-baru ini, sistem gerak listrik AZIPOD (Azimuthing Electric Propulsion Drive) telah tersebar luas, yang meliputi generator diesel, motor listrik, dan baling-baling (Gbr. 1.39).

Generator diesel yang terletak di ruang mesin kapal menghasilkan listrik yang disalurkan melalui sambungan kabel ke motor listrik. Motor listrik yang memutar baling-baling tersebut terletak di gondola khusus. Sekrup ada di sumbu horizontal, jumlah roda gigi mekanis. Baling-baling kemudi memiliki sudut belok hingga 3600, yang secara signifikan meningkatkan kemampuan kontrol kapal.

Keuntungan dari AZIPOD:

menghemat waktu dan uang selama konstruksi;

kemampuan manuver yang sangat baik;

konsumsi bahan bakar berkurang 10 - 20%;

getaran lambung kapal berkurang;

karena diameter baling-baling lebih kecil, efek kavitasi berkurang;

tidak ada efek resonansi baling-baling.

Salah satu contoh penggunaan AZIPOD adalah kapal tanker aksi ganda(Gbr. 1.40), yang bergerak di perairan terbuka seperti kapal biasa, dan di dalam es bergerak buritan ke depan seperti kapal pemecah es. Untuk navigasi es, buritan DAT dilengkapi dengan bala bantuan pemecah es dan AZIPOD.

Pada ara. 1.41. diagram susunan instrumen dan panel kontrol ditunjukkan: satu panel kontrol untuk mengendalikan kapal saat bergerak maju, panel kontrol kedua untuk mengontrol kapal saat bergerak buritan maju, dan dua panel kontrol di sayap jembatan.

Sebelum setiap jalan keluar ke laut, perangkat kemudi disiapkan untuk bekerja: semua bagian diperiksa dengan cermat, malfungsi dihilangkan, bagian gosok dibersihkan dari minyak lama dan dilumasi lagi.
Kemudian, di bawah bimbingan petugas jaga, kemudahan servis perangkat kemudi yang beroperasi diperiksa dengan percobaan menggeser kemudi. Sebelum melakukan perpindahan, Anda perlu memastikan bahwa bagian bawah buritan bersih dan tidak ada perahu air dan benda asing yang mengganggu perputaran bilah kemudi.
Pada saat yang sama, kemudahan memutar roda kemudi dan tidak adanya kemacetan kecil pun diperiksa. Di semua posisi bilah kemudi, korespondensi indikasi indikator kemudi dan waktu yang dihabiskan untuk perpindahan gigi dibandingkan.

Kompartemen anakan harus selalu dikunci. Kuncinya disimpan di kabin navigasi dan di ruang mesin di tempat permanen yang ditunjuk khusus, kunci darurat ada di pintu masuk kompartemen kemudi di lemari terkunci dengan pintu kaca.

Antara anjungan navigasi dan kompartemen anakan, dua jalur komunikasi yang beroperasi secara independen harus dipasang.

Setibanya di pelabuhan dan pada akhir tambatan, kemudi diletakkan pada posisi lurus, daya ke motor kemudi dimatikan, roda kemudi diperiksa, dan jika semuanya ditemukan sesuai urutan, kompartemen anakan adalah tertutup.

§ 31. Perangkat kemudi

Elemen utama perangkat kemudi ditunjukkan pada gambar. 54.

Setir mobil- badan utama yang memastikan pengoperasian perangkat. Ini beroperasi hanya di jalur kapal dan dalam banyak kasus terletak di buritan. Biasanya kapal memiliki satu kemudi. Namun terkadang, untuk menyederhanakan desain kemudi (tetapi bukan perangkat kemudi, yang menjadi lebih rumit), beberapa kemudi dipasang, yang jumlah luasnya harus sama dengan perkiraan luas bilah kemudi .

Elemen utama setir- bulu. Menurut bentuk penampang, bilah kemudi dapat berupa: a) pipih atau datar, b) ramping atau berprofil.

Keuntungan dari bilah kemudi yang diprofilkan adalah bahwa gaya tekanan di atasnya melebihi (sebesar 30% atau lebih) tekanan pada kemudi pipih, yang meningkatkan kelincahan kapal. Jarak pusat tekanan kemudi seperti itu dari tepi masuk (depan) kemudi lebih kecil, dan momen yang diperlukan untuk memutar kemudi yang diprofilkan juga lebih kecil dari pada kemudi pelat. Akibatnya, mesin kemudi yang kurang bertenaga juga akan dibutuhkan. Selain itu, kemudi yang diprofilkan (ramping) meningkatkan pengoperasian baling-baling dan mengurangi hambatan terhadap pergerakan kapal.

Bentuk proyeksi sudu kemudi pada DP bergantung pada bentuk formasi buritan lambung, dan luasnya bergantung pada panjang dan sarat kapal (L dan T). Untuk kapal laut, area bilah kemudi dipilih dalam 1,7-2,5% dari bagian terendam dari area bidang tengah kapal. Sumbu stok adalah sumbu rotasi bilah kemudi.

Stok kemudi memasuki celah buritan lambung melalui pipa helm-port. Di bagian atas stok (kepala), sebuah tuas dipasang ke kunci, disebut petani, yang berfungsi untuk mengirimkan torsi dari penggerak melalui stok ke bilah kemudi.

Beras. 54. Perangkat kemudi. 1 - bulu kemudi; 2 - pemain bola; 3 - anakan; 4 - mesin kemudi dengan perangkat kemudi; 5 - pipa helmport; 6 - koneksi mengarah; 7 - penggerak manual.

Menurut metode pemasangan bilah kemudi ke lambung kapal, kemudi dibedakan:

A) sederhana - dengan penyangga di ujung bawah roda kemudi atau dengan banyak penyangga di tiang kemudi;

B) semi-suspensi - didukung pada braket khusus pada satu titik tengah di sepanjang ketinggian bilah kemudi;

C) ditangguhkan - tergantung di baller.

Menurut posisi sumbu rotasi relatif terhadap bilah kemudi, kemudi dibedakan:

A) pebalapsyriye - dengan sumbu yang terletak di tepi depan (masuk) pena;

B) semi-seimbang - dengan sumbu yang terletak agak jauh dari tepi depan kemudi, dan tidak adanya area di bagian atas bilah kemudi, di depan sumbu rotasi;

Beras. 55. Klasifikasi kemudi kapal tergantung pada metode pemasangannya ke lambung dan lokasi sumbu rotasi: a - tidak seimbang; b- menyeimbangkan. 1 - sederhana; 2 - setengah ditangguhkan; 3 - ditangguhkan.

Rasio luas bagian penyeimbang (haluan) terhadap seluruh luas kemudi disebut koefisien kompensasi, yang untuk kapal laut terletak pada kisaran 0,20-0,35, dan untuk kapal sungai 0,10- 0,25.

Perseneling kemudi adalah mekanisme yang mentransmisikan ke roda kemudi gaya yang dikembangkan di motor dan mesin kemudi.

mesin kemudi di kapal itu ditenagai oleh motor listrik atau elektro-hidraulik. Di kapal dengan panjang kurang dari 60 m, diperbolehkan memasang penggerak manual sebagai pengganti mesin. Tenaga mesin kemudi dipilih berdasarkan perhitungan perpindahan rudder dengan sudut maksimum hingga 35° dari sisi ke sisi dalam waktu 30 detik.

Perangkat kemudi dirancang untuk mengirimkan perintah dari navigator dari ruang kemudi ke mesin kemudi di kompartemen anakan. Yang paling banyak digunakan adalah transmisi listrik atau hidrolik. Pada kapal kecil, penggerak rol atau kabel digunakan, dalam kasus terakhir penggerak ini disebut penggerak kabel kemudi.

Beras. 56. Roda kemudi aktif: a - dengan roda gigi bevel pada sekrup; b - dengan motor listrik versi air.

Perangkat kontrol mengirimkan perintah ke juru mudi saat mengemudikan setir secara manual. Perangkat kemudi adalah salah satu perangkat terpenting yang memastikan kelangsungan hidup kapal.

Jika terjadi kecelakaan, perangkat kemudi memiliki stasiun kemudi cadangan, yang terdiri dari setir dan penggerak tangan, yang terletak di kompartemen anakan atau di dekatnya.

Pada kecepatan rendah, perangkat kemudi menjadi tidak cukup efektif dan terkadang membuat kapal sama sekali tidak dapat dikendalikan.

Untuk meningkatkan kemampuan manuver pada kapal modern dari beberapa jenis (penangkapan ikan, kapal tunda, kapal penumpang dan khusus serta kapal), kemudi aktif, nozel putar, pendorong atau baling-baling baling-baling dipasang. Perangkat ini memungkinkan kapal untuk secara mandiri melakukan manuver kompleks di laut lepas, serta lewat tanpa kapal tunda tambahan, memasuki area perairan jalan raya dan pelabuhan dan mendekati tempat berlabuh, berbalik dan menjauh darinya, menghemat waktu dan uang.

Kemudi aktif(Gbr. 56) adalah bilah kemudi yang ramping, di ujung belakangnya terdapat nosel dengan baling-baling yang digerakkan oleh roda gigi bevel rol yang melewati stok berongga dan berputar dari motor listrik yang dipasang di kepala stok. Terdapat jenis kemudi aktif dengan putaran baling-baling dari motor listrik bertenaga air (beroperasi di air) yang dipasang di bilah kemudi.

Saat kemudi aktif digeser di atas kapal, baling-baling yang bekerja di dalamnya menciptakan penghentian yang memutar buritan relatif terhadap sumbu rotasi kapal. Saat baling-baling kemudi aktif beroperasi saat kapal bergerak, kecepatan kapal bertambah 2-3 knot. Ketika mesin utama berhenti dari pengoperasian baling-baling kemudi aktif, kapal diberi kecepatan lambat hingga 5 knot.

Nozel putar, dipasang sebagai pengganti kemudi, ketika digeser ke atas kapal, membelokkan semburan air yang dilemparkan oleh baling-baling, yang reaksinya menyebabkan belokan ujung buritan kapal. Nozel putar terutama digunakan pada kapal sungai.

Pendorong biasanya dilakukan dalam bentuk terowongan yang melewati lambung kapal, di bidang rangka, di buritan dan ujung haluan kapal. Terowongan menampung baling-baling, baling-baling atau jet air, yang menghasilkan semburan air, yang reaksinya, diarahkan dari sisi berlawanan, memutar kapal. Saat perangkat buritan dan haluan bekerja di satu sisi, kapal bergerak dengan jeda (tegak lurus dengan bidang diametris kapal), yang sangat nyaman saat kapal mendekat atau menjauh dari dinding.

Baling-baling baling-baling yang dipasang di ujung lambung juga meningkatkan kemampuan manuver kapal.

Perangkat kemudi kapal selam memberikan kualitas manuver yang lebih beragam. Perangkat ini dirancang untuk memberikan kemampuan kontrol kapal selam di bidang horizontal dan vertikal.

Kontrol kapal selam di bidang horizontal memastikan navigasi kapal pada jalur tertentu dan dilakukan vertikal dan kemudi, yang luasnya agak lebih besar dari luas kemudi kapal permukaan dan ditentukan dalam 2-3% dari luas bagian terendam dari bidang diametris kapal.

Kontrol kapal selam di bidang vertikal pada kedalaman tertentu disediakan oleh kemudi horizontal.

Perseneling kemudi kemudi horisontal terdiri dari dua pasang kemudi dengan penggerak dan persnelingnya. Kemudi dibuat berpasangan, yaitu pada satu poros horizontal, dua bulu kemudi identik terletak di sisi perahu. Kemudi horizontal adalah makanan ternak Dan sengau tergantung lokasi sepanjang perahu. Luas kemudi horizontal buritan adalah 1,2-1,6 kali lebih besar dari luas kemudi haluan. Karena itu, efisiensi kemudi horizontal buritan 2-3 kali lebih tinggi daripada efisiensi kemudi haluan. Untuk menambah momen yang diciptakan oleh kemudi horizontal buritan, mereka biasanya terletak di belakang baling-baling.

Kemudi horizontal haluan pada kapal selam modern adalah tambahan, dibuat runtuh dan dipasang di superstruktur haluan di atas garis air agar tidak menimbulkan hambatan tambahan dan tidak mengganggu kontrol kapal menggunakan kemudi horizontal buritan dengan kecepatan bawah air yang tinggi.

Biasanya, pada kecepatan bawah air penuh dan sedang, kapal selam dikendalikan hanya menggunakan kemudi belakang horizontal.

Pada kecepatan rendah, kendali perahu dengan kemudi horizontal buritan menjadi tidak mungkin. Kecepatan di mana perahu kehilangan kendali disebut kecepatan terbalik. Pada kecepatan ini, perahu harus dikemudikan secara bersamaan oleh kemudi horizontal buritan dan haluan.

Komponen utama perangkat kemudi kemudi horizontal dan kemudi vertikal memiliki tipe yang sama.

Perangkat kemudi adalah alat utama yang memastikan kendali kapal yang andal dalam kondisi pelayaran apa pun. Desainnya harus memenuhi persyaratan Daftar Sungai untuk kapal jenis ini. Ini terdiri dari roda kemudi, perangkat kemudi, mesin kemudi, aksiometer, dan terkadang indikator kemudi. Saat ini, nosel putar, kemudi aktif, dan pendorong digunakan di kapal.

Kemudi, tergantung pada bentuk dan letak bulu dalam kaitannya dengan sumbu rotasi, dibagi menjadi sederhana, seimbang, dan semi seimbang (Gbr. 33).

Roda kemudi disebut sederhana, di mana bulunya terletak di satu sisi sumbu rotasi (baler). Menurut bentuk profil dalam denah, kemudi sederhana bisa datar (lamelar) dan ramping. Kemudi disebut kemudi penyeimbang, di mana bulu terletak di kedua sisi stok. Bagian depan bulu dalam kaitannya dengan stok disebut bagian penyeimbang. Bergantung pada desain bagian belakang kapal, kemudi penyeimbang mungkin memiliki penyangga pemasangan yang lebih rendah atau ditangguhkan. Kemudi penyeimbang tempel dipasang di geladak atau di lambung kapal (setelah puncak) di atas fondasi khusus.

Kemudi semi-seimbang berbeda dari kemudi seimbang karena bagian seimbangnya lebih kecil tingginya daripada seluruh bilah kemudi, dan terletak hanya di bagian bawah.

Untuk memastikan pengendalian mundur, pendorong dilengkapi dengan kemudi mundur (disebut mengapit), yang dipasang di depan baling-baling sehingga aliran air yang terjadi saat baling-baling beroperasi balik, dikirim ke kemudi ini.

Nosel putar (Gbr. 34) adalah silinder logam, di dalamnya terdapat baling-baling kapal. Dengan bagian atasnya, silinder dipasang ke stok, yang dapat diputar relatif terhadap baling-baling.

Di saluran keluar nosel, untuk efisiensi yang lebih besar dari tindakannya pada pengendalian kapal, kemudi pipih, yang sering disebut penstabil, diperkuat. Untuk tujuan yang sama, selain stabilizer, nosel terkadang dilengkapi dengan pengaku radial dan ring.

Pendorong adalah pipa yang dipasang di lambung kapal, di mana air laut dipompa dari sisi ke sisi menggunakan pompa sentrifugal atau baling-baling. Dalam kasus pertama, pendorong disebut alat pompa, dan dalam kasus kedua, pendorong terowongan. Outlet di samping memiliki fiting dan kisi-kisi yang diprofilkan untuk melindungi pipa (terowongan) dari benda asing. Prinsip pengoperasian perangkat adalah bahwa ketika memompa (menggerakkan) air dari satu sisi ke sisi lain, karena reaksi jet yang dikeluarkan, penghentian dibuat tegak lurus terhadap bidang diametris kapal, yang berkontribusi pada pergerakan kapal. kapal ke kanan atau ke kiri. Saat arah jet diubah, arah pergerakan kapal juga akan berubah.

Aktuator kemudi berfungsi untuk mentransfer gaya dari mesin kemudi ke stok kemudi. Yang paling banyak digunakan adalah penggerak tipe sektor dengan roda gigi fleksibel atau kaku.

Beras. 37. Skema perangkat kemudi elektro-hidraulik

Dengan transmisi fleksibel, yang disebut kabel kemudi, gaya dari mesin kemudi ke sektor ditransmisikan menggunakan rantai, kabel fleksibel baja, atau batang baja. Rantai biasanya ditempatkan pada bagian yang melewati sproket roda kemudi, dan pada bagian lurus - kabel atau batang baja. Kunci, klem, dan lanyard digunakan untuk menghubungkan masing-masing bagian kabel kemudi. Untuk mengubah arah kabel kemudi, blok rol pemandu ditempatkan pada bagian yang melengkung, dan rol geladak digunakan untuk melindungi kabel kemudi dari abrasi di geladak.

Baru-baru ini, transmisi kaku - roller dan gear - semakin banyak digunakan di kapal.

Roda gigi rol (Gbr. 35) adalah sistem sambungan rol kaku yang dihubungkan oleh sambungan universal atau roda gigi bevel.

Transmisi roda gigi adalah sistem roda gigi dan penggulung, sedangkan tenaga mesin kemudi ditransmisikan ke sektor kemudi dengan bantuan cacing melalui roda gigi.

Pada kapal dengan dua kemudi atau lebih, perangkat kemudi memiliki desain yang lebih kompleks.

Mesin kemudi menurut desainnya dibagi menjadi manual, uap, listrik dan hidrolik.

Mesin kemudi manual memiliki desain yang sederhana, sehingga dipasang di kapal kecil (perahu) dan armada yang tidak bergerak sendiri. Elemen utama dari mesin kemudi manual adalah roda kemudi dan drum yang terkait dengannya, di mana rantai atau kabel dililitkan (dalam kasus transmisi tali kemudi). Jika kapal tidak menggunakan kabel kemudi, melainkan transmisi gaya roller dari roda kemudi ke roda kemudi, maka roda kemudi dihubungkan ke roda gigi atau penggerak cacing, yang secara mekanis dihubungkan ke transmisi roller ini.

Mesin kemudi uap dipasang di kapal uap sebagai yang utama.

Di sebagian besar kapal modern, roda kemudi elektrik telah digunakan. Mereka dipasang di ruang kemudi atau di kompartemen anakan yang terletak di kompartemen buritan kapal. Motor listrik digerakkan dari panel kontrol dari ruang kemudi. Panel kontrol memiliki manipulator. Dengan memutar pegangan manipulator ke kanan atau ke kiri, kontak yang sesuai diaktifkan, dan poros motor listrik mulai berputar ke kanan atau ke kiri, mengubah posisi kemudi kapal. Jika kemudi berbelok ke satu sisi atau sisi lain ke posisi ekstremnya, kontak terbuka dan motor listrik mati secara otomatis.

Beras. 38. Skema perangkat kemudi hidrolik kapal motor "Meteor":
1-silinder-pelaksana; penguat 2-hidrolik; setir 3; sensor 4 silinder; 5 mesin kemudi; tangki 6-konsumsi; 7 silinder dengan udara; 8 pompa darurat manual; 9-pompa hidrolik; Akumulator 10-hidraulik

Pada catatan: Kyiv Shturman memberikan pelatihan mengemudi dan peningkatan keterampilan mengemudi.

Saat memasang roda kemudi elektrik, penggerak manual cadangan (cadangan) dari roda kemudi adalah wajib. Agar tidak melakukan peralihan apa pun, saat beralih ke kontrol manual gunakan diferensial Fedoritsky.

Diferensial ini (Gbr. 36) diatur dan berfungsi sebagai berikut. Roda gigi cacing (roda) 2 dan 5 berputar bebas pada poros vertikal 6. Permukaan ujung dalam dari roda gigi cacing ini terhubung secara kaku ke roda gigi bevel. Potongan melintang 4 dipasang pada poros vertikal dengan bantuan sambungan kunci, di ujungnya roda gigi bevel-satelit 3 berputar bebas, dihubungkan dengan roda gigi bevel roda cacing 2 dan 5. Di ujung atas poros 6, roda gigi silinder 7 dipasang pada kunci, yang terhubung dengan roda kemudi sektor roda gigi.

Sekrup cacing 9 diputar oleh motor listrik perangkat kemudi. Sekrup cacing 8 terhubung ke drive cadangan manual dan tidak bergerak saat motor listrik bekerja. Akibatnya, roda gigi cacing 5 dengan roda gigi bevel terpasang dari bawah terkunci. Roda gigi cacing 2 diputar oleh sekrup 9, dan roda gigi atas bevelnya menyebabkan roda gigi satelit 3. Tetapi karena roda gigi 5 terkunci, roda gigi 3 berputar di sekitar bagian kerucutnya, memutar potongan melintang 4, poros 6 terkait dengan itu dan gigi 7. Sektor bergigi, dihubungkan dengan gigi 7 putaran.

Dengan kontrol manual, roda gigi cacing 2 ternyata terkunci, kemudian saat sekrup cacing 9 berputar, roda gigi satelit berputar mengelilingi roda gigi bevel roda cacing 2, sehingga poros 6 berputar.

Diferensial Fedoritsky juga merupakan pengatur yang mengurangi jumlah putaran poros 6 dibandingkan dengan putaran poros motor (yaitu, sekrup cacing 9). Regulator tertutup dalam kasus 1.

Mesin kemudi hidrolik, meskipun beragam kualitas positif, menerima lebih sedikit distribusi di armada sungai. Mereka dipasang terutama pada hidrofoil besar dan berkecepatan tinggi. Prinsip operasinya adalah sebagai berikut (Gbr. 37): motor listrik 1 menggerakkan pompa 2, memompa oli ke dalam silinder hidrolik kanan 5 atau kiri 3, akibatnya piston 6 bergerak di dalam silinder dan anakan 4 dari penggerak kemudi yang terhubung dengannya memutar kemudi kapal.

Penggerak kemudi hidrolik kapal motor hidrofoil Meteor ditunjukkan pada gambar. 38. Ini terdiri dari sistem tenaga dan sistem kontrol booster hidrolik.

Sistem daya (terbuka) meliputi pompa hidrolik elektrik, penguat hidrolik, akumulator hidrolik, tangki pasokan, filter, silinder udara 8 liter dengan tekanan 150 kgf / cm2, pompa manual darurat, perlengkapan dan saluran pipa.

Sistem kontrol booster hidrolik (tertutup) terdiri dari silinder sensor yang digerakkan dari roda kemudi, silinder aktuator, tangki pengisian, fitting, dan saluran pipa.

Campuran penerbangan AMG-10 (oli penerbangan untuk hidrolika) digunakan sebagai fluida kerja dalam sistem.

Penggerak kemudi menyediakan kombinasi kontrol manual dan hidraulik, yang memungkinkan untuk segera beralih ke kontrol manual jika terjadi kegagalan pada kontrol hidraulik.

Semua kapal besar, apakah mereka memiliki uap, listrik atau mesin hidrolik, harus memiliki kontrol manual cadangan. Waktu peralihan dari kemudi utama ke kemudi cadangan tidak boleh lebih dari 1 menit.

Gaya pada gagang setir penggerak kemudi manual tidak boleh melebihi 12 kgf.

Durasi perpindahan kemudi dari sisi ke sisi pada kapal self-propelled dengan mesin mekanik atau listrik tidak boleh melebihi 30 detik, dan dengan manual - 1 menit. Axiometer - mekanis atau alat listrik, digunakan untuk menunjukkan sudut defleksi sudu kemudi. Di kapal baru, aksiometer dipasang di panel kontrol.

Penunjuk kemudi secara struktural terhubung hanya dengan kepala stok kemudi, mereka menunjukkan posisi kemudi yang sebenarnya, terlepas dari pengoperasian penggerak kemudi. Indikasi indikator kemudi elektrik dapat ditampilkan langsung di ruang kemudi kapal.