Perbaikan kapal dari a sampai z: perlengkapan kemudi kapal. Jenis kemudi Mesin kemudi manual

Desain kemudi

Perputaran kapal dilakukan dengan menggunakan kemudi yang dipasang di buritan kapal. Jika terjadi penyimpangan atau, seperti yang mereka katakan, saat kemudi digeser ke satu sisi atau sisi lain, gaya tekanan air akan bekerja pada kemudi. Gaya ini menciptakan torsi yang memutar kapal ke arah sisi di mana kemudi digeser. Untuk menggeser roda kemudi, momen tertentu diterapkan padanya, yang nilainya, dan karenanya kekuatan mesin kemudi, bergantung pada gaya tekanan air pada roda kemudi dan jarak antara titik penerapan resultan. gaya tekanan dari sumbu rotasi.

Bergantung pada lokasi sumbu rotasi, kemudi dibagi menjadi dua jenis (Gbr. 73): tidak seimbang dan seimbang. Sumbu rotasi kemudi yang tidak seimbang melewati tepi depan bilah kemudi, dan kemudi yang seimbang melewati bilah kemudi. Dengan kemudi penyeimbang, titik penerapan gaya tekanan lebih dekat ke sumbu rotasi, sehingga lebih sedikit tenaga yang dibutuhkan untuk menggesernya, yang merupakan keuntungan yang signifikan.

Bilah kemudi pada kapal-kapal tua terbuat dari lembaran baja tebal yang diperkuat dengan tulang rusuk yang ditempa. Kemudi datar seperti itu menciptakan hambatan yang signifikan selama pergerakan kapal dan sekarang jarang digunakan (pada pemecah es yang kuat).

Beras. 73. Jenis kemudi: a - tidak seimbang; b - menyeimbangkan

Kapal modern terutama memiliki kemudi berongga (ramping) (Gbr. 74), yang bulunya terdiri dari rangka yang kedua sisinya dilapisi dengan baja lembaran. Desain ini mengurangi hambatan air terhadap pergerakan kapal. Untuk lebih mengurangi hambatan terhadap aliran air, fairing berbentuk buah pir kadang-kadang ditambahkan ke bilah kemudi setinggi poros baling-baling.

Rangka roda kemudi berongga terdiri dari rusuk horizontal dan diafragma vertikal. Bagian atas dan bawah kemudi ditutupi dengan lembaran ujung. Ruang internal diisi dengan zat resin atau busa poliuretan berbusa sendiri untuk memastikan kedap air dan perlindungan korosi.

Di bagian atas, bilah kemudi pada flensa atau dengan bantuan kerucut dihubungkan ke stok. Dengan sambungan flensa, ada flensa baut horizontal di ujung bawah stok dan di bagian atas bilah kemudi. Terkadang stok diruncingkan di bagian bawah dan dimasukkan ke dalam lubang yang sama di bagian atas bilah kemudi. Karena flensa biasanya sedikit diimbangi relatif terhadap sumbu rotasi, bahu dibentuk yang memudahkan untuk memutar roda kemudi.

Ujung atas stok dibawa ke salah satu geladak, tempat perangkat kemudi berada. Untuk mencegah air masuk ke lambung kapal melalui potongan untuk melewati baller, baller ditempatkan di pipa port helm, yang sambungannya dengan kulit luar dan decking kedap air. Sebuah kelenjar dipasang di bagian atas pipa untuk mencegah air masuk ke lambung kapal. Bantalan ditempatkan di atas kotak isian, yang merupakan penyangga atas stok kemudi. Bergantung pada metode pemasangan ke lambung kapal, kemudi dipasang, ditangguhkan, setengah ditangguhkan dan dengan tiang kemudi yang dapat dilepas.

Beras. 74. Bulu kemudi berongga: 1 stok; 2- sayap; 3- lembar akhir; trim-fairing berbentuk 4 buah pir; 5- diafragma vertikal; b - tulang rusuk horizontal; 7-pelapisan

Beras. 75. Roda kemudi; terpasang; b - ditangguhkan; c - semi-suspensi, d - dengan tiang kemudi yang dapat dilepas; / - pipa helmport; 2-baller; 3- mengarah; 4- loop kemudi, 5- casing yang dapat dilepas; 6- tiang kasar; 7- bantalan dorong; 8- bulu kemudi; 9- kacang; 10- mesin cuci; 11- pin kemudi; 12- lapisan perunggu; 13-backout; 14- busing perunggu; 15 - kaca tahan; 16- bantalan dorong; 17 - pipa helmport; 18- penekanan; 19- bantalan; 20- tubuh; 21- kotak isian; 22 - bantalan dorong; 23- fairing; 24- stok kerucut; kursi kemudi 25-kerucut; 26- flensa ruderpost; 27 tiang penyangga yang dapat dilepas; 28- pipa vertikal

Roda kemudi berengsel (Gbr. 75, a) digantung pada tiang kemudi dengan bantuan pin kemudi. Bagian bawah pin berbentuk silinder, dan bagian atas berbentuk kerucut dengan sedikit kemiringan. Bagian pin yang terletak di atas kerucut berulir. Pin dengan bagian berbentuk kerucut dimasukkan ke dalam lubang engsel kemudi dan dikencangkan dengan mur, yang memastikan pemasangannya rapat. Pin ditempatkan di loop ruderpost dengan celah kecil, sehingga dapat berputar bebas. Untuk mengurangi gesekan, bagian silinder dari pin memiliki lapisan perunggu, dan loop ruderpost memiliki busing yang terbuat dari backout atau textolite. Untuk mengurangi gesekan, kaca dorong ditempatkan di bawah pin di bantalan dorong, yang merasakan beban vertikal.

Kemudi berengsel yang ramping biasanya digantung pada tiang kemudi dengan dua pin, yang memungkinkan untuk mendekatkan bilah kemudi ke tiang kemudi dan mengurangi pembentukan pusaran di celah antara tiang kemudi dan kemudi. Ruderpost dalam hal ini memiliki bentuk yang ramping, yang selanjutnya mengurangi daya tahan air. Pada pemecah es, setir digantung pada 3-4 pin, yang meningkatkan keandalan pengencangan.

Bulu kemudi tempel(Gbr. 75, b) tidak memiliki penopang dan hanya ditopang oleh stok, yang ditopang oleh bantalan dorong dan dorong yang dipasang di dalam bodi.

Pena roda kemudi semi-suspensi (Gbr. 75, c) hanya memiliki satu pin di bagian bawah pena kemudi. Di bagian atas, bilah kemudi ditopang oleh sebuah popor. Beban vertikal kemudi semi-suspensi dapat ditransfer baik ke pin maupun ke stok. Dalam kasus pertama, pin pada bantalan dorong D9 harus bertumpu pada cangkir dorong, dan dalam kasus kedua, stok dilengkapi dengan bantalan dorong.

Baru-baru ini, kemudi dengan tiang kemudi yang dapat dilepas semakin tersebar luas (Gbr. 75, d). Bulu setir seperti itu terbuka

Sebuah pipa vertikal yang dilalui tiang kemudi yang dapat dilepas. Ujung bawah tiang kasar dipasang dengan kerucut di bantalan dorong, dan flensa atas dipasang ke tiang buritan. Karena tiang kemudi dalam hal ini adalah sumbu tempat roda kemudi berputar, bantalan dipasang di dalam pipa, dan tiang kemudi di tempat-tempat ini memiliki lapisan perunggu.

Tujuan sarana teknis pengelolaan

Di kapal VVP dan jenisnya.

Persyaratan utama untuk kontrol teknis untuk kapal navigasi darat dan campuran (sungai-laut) ditentukan oleh aturan Daftar Sungai Rusia (RRR), Badan Federal untuk Klasifikasi Kapal Navigasi Darat dan Campuran (Sungai-Laut). Persyaratan ini mempertimbangkan jenis dan kelas kapal.

Kontrol teknis dirancang untuk memastikan pergerakan, kontrol, dan retensi kapal pada garis lintasan tertentu. Ini termasuk:

sistem kendali sistem penggerak;

Perseneling kemudi;

Perangkat jangkar dan tambatan.

Salah satu elemen utama dari kontrol teknis adalah perseneling kemudi.

Perangkat kemudi digunakan untuk mengubah arah kapal dan menjaga kapal tetap pada garis jalur yang diberikan.

Terdiri dari:

Dari badan kontrol (roda kemudi, joystick);

sistem transmisi;

unsur eksekutif.

Pengendalian kapal dipastikan dengan bantuan elemen penggerak perangkat kemudi. Berikut ini dapat digunakan sebagai elemen penggerak perangkat kemudi di kapal IWW:

Roda kemudi dari berbagai jenis;

Nozel sekrup putar;

Penggerak jet air dan perangkat kemudi.

Selain itu, pada beberapa jenis kapal dapat digunakan:

Pendorong;

Perangkat penggerak dan kemudi bersayap;

Kemudi aktif dan mengapit.

Kemudi kapal, bentuk dan jenisnya.

Yang paling banyak digunakan sebagai elemen eksekutif adalah roda kemudi dari berbagai jenis.

Kemudi dapat meliputi: bilah kemudi, penopang, suspensi, stok, anakan dan perangkat tambahan lainnya (sorlin, helmport, ruderpis).

Ru l dan tergantung pada bentuk dan lokasi sumbu rotasi dibagi menjadi sederhana, semi-seimbang dan seimbang; dengan jumlah dukungan - ditangguhkan, dukungan tunggal dan multi-dukungan. Untuk kemudi sederhana, seluruh bulu terletak di belakang sumbu stok, untuk kemudi semi-seimbang dan seimbang, sebagian bulu terletak di depan sumbu stok, membentuk bagian semi-seimbang dan penyeimbang (Gbr. .4.1).

Menurut bentuk profilnya, rudder dibagi menjadi plastik dan streamline (diprofilkan). Yang paling tersebar luas di kapal navigasi darat adalah penyeimbang kemudi persegi panjang yang ramping.

Roda kemudi dicirikan oleh: tinggi hp- jarak, diukur sepanjang sumbu stok, antara tepi bawah kemudi dan titik perpotongan sumbu stok dengan bagian atas kontur kemudi; panjang lp setir mobil; perpindahan Δ lp bagian dari area kemudi ke depan relatif terhadap sumbu stok (untuk kemudi semi-seimbang, biasanya Δ lp hingga 1/3 lp, untuk menyeimbangkan Δ lp hingga 1/2 lp).

Gbr.4.1 Kemudi

Karakteristik yang paling penting bilah kemudi adalah luas totalnya ∑ Sp. Area kemudi yang sebenarnya dicirikan oleh ekspresi

S p f \u003d h p l p (4.1)

Total area kemudi yang dibutuhkan, yang memastikan kemampuan kontrol kapal, dinyatakan dengan persamaan

∑S p t = LT (4.2)

dimana koefisien proporsionalitas;

L - panjang kapal;

T - draf maksimum kapal.

Untuk memastikan kemampuan kendali kapal, total area kemudi yang dibutuhkan harus sama dengan area kemudi yang sebenarnya, yaitu.

§ 31. Perangkat kemudi

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

Elemen utama perangkat kemudi ditunjukkan pada gambar. 54.

Roda kemudi adalah bodi 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.

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. Oleh karena itu, kurang kuat mesin kemudi. 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 jarak buritan lambung melalui pipa helm-port. 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.

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.

Kemudi kapal biasanya diklasifikasikan menurut kriteria berikut (Gbr. 55).

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

a) sederhana - dengan penyangga di ujung bawah 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) digantung - digantung di stok.

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

a) pebalapsyriye - dengan sumbu yang terletak di tepi depan (masuk) bulu;

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 - gantung.

c) penyeimbangan - dengan sumbu yang terletak dengan cara yang sama seperti roda kemudi semi-seimbang, tetapi dengan luas bagian pena penyeimbang untuk seluruh ketinggian roda kemudi.

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.

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

Perangkat kemudi di kapal digerakkan 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 roller atau kabel digunakan, dalam kasus terakhir, penggerak ini disebut penggerak tali kemudi.

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

Perangkat kontrol memantau 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 stasiun kemudi cadangan yang terdiri dari setir dan penggerak manual 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, nosel 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 tepi 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 kemudi saham. 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.

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

Pendorong biasanya dibuat 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 di sepanjang jalur tertentu dan dilakukan oleh vertikal dan kemudi, yang luasnya agak lebih besar dari luas kemudi permukaan. kapal dan ditentukan dalam 2-3% dari luas bagian tengah kapal yang terendam.

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

Perangkat kemudi kemudi horizontal 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 buritan dan haluan, tergantung lokasi di sepanjang kapal. 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.