56153152 Inst Guvernare Curs

7/31/2019 56153152 Inst Guvernare Curs

1/17

5.4. INSTALAIA DE GUVERNARE

5.4.1. Generaliti

Pentru efectuarea navigaiei n condiii de siguran, nava trebuie s fiemanevrabil i s aib o bun stabilitate de drum.

MANEVRABILITATEA este proprietatea navei n micare de aefectua schimbri rapide de direcie cu ajutorul instalaiei de guvernare.STABILITATEA DE DRUM este proprietatea navei n micare de a se

menine timp ndelungat pe o anumit direcie.GUVERNAREA este calitatea navei de a se deplasa pe o anumit

traiectorie (dreapt, curb) impus.

Guvernarea navei depinde de o serie de factori cum sunt:- mijloacele de guvernare folosite- formele geometrice ale carenei (zona pupa)- rapoartele ntre dimensiunile principale (LCWL / B i B / T)- numrul, poziia i sensul de rotaie a propulsorului- condiiile hidro-meteorologice n care se navig (ap, aer, vnt,

valuri)

Fiecare nav, cu excepia barjelor purtate, trebuie s aib o instalaiede guvernare robust i sigur, care s asigure manevrabilitatea i stabilitateade drum. Asemenea instalaii pot fi: crm cu profil hidrodinamic, instalaie cuajutaje orientabile i alte instalaii aprobate de ctre Registrul Naval Romn.

Instalaia principal de guvernare trebuie s asigure manevra detrecere a crmei sau a ajutajului orientabil, complet imerse de la 350 dintr-un

bord la 350

n cellalt bord, cu nava la pescaj maxim i la viteza maxim deserviciu.n aceleai condiii trebuie s se asigure manevra de trecere a crmei

sau a ajutajului orientabil, complet imerse, de la 350 dintr-un bord la 350 ncellalt bord ntr-un timp care s nu depeasc 28 secunde. Instalaiaauxiliar de guvernare trebuie s asigure manevra de trecere a crmei sau aajutajului orientabil, complet imerse de la 150 ntr-un bord la 150 n cellaltbord ntr-un timp care s nu depeasc 60 secunde cu nava la pescajulmaxim i la viteza de mar maxim de serviciu sau la viteza de 7 Nd, nfuncie de valoarea care este mai mare.

La petroliere, nave pentru gaze lichefiate, navele pentru produse

chimice i navele combinate care au un tonaj brut (TRB) de 10.000 i maimult, precum i celelalte nave care au un TRB de 70.000 i mai mult,

1


2/17

instalaia principal de guvernare trebuie s cuprind dou sau mai multeagregate de for, identice. n cazul acestor nave, instalaia de guvernare va fiastfel conceput nct, n cazul pierderii capacitii de guvernare datorit uneidefeciuni tehnice unice n oricare parte a uneia din instalaiile de for aleinstalaiei principale de guvernare, cu excepia echei, sectorului sau altor

organe care servesc aceluiai scop, sau a zonei de prindere a acionriicrmei, capacitatea de guvernare s poat fi restabilit n cel mult 45 secundede la ieirea din funciune a uneia din instalaiile de for.

Dac acionrile instalaiei principale i auxiliare de guvernare se aflntr-un compartiment situat n ntregime sau parial mai jos de cea mai naltlinie de plutire de maxim ncrcare, atunci trebuie s se prevad o acionarede avarie amplasat deasupra punilor pereilor etani. Acionarea de avarietrebuie s asigure manevra de trecere a crmei sau ajutajului orientabil,complet imerse, dintr-un bord n altul, la viteza de mar nainte de cel puin 4noduri.

Lng fiecare post de comand de la distan a acionrilor instalaieiprincipale i auxiliare de guvernare, precum i n compartimentul crmei,trebuie s existe indicatoare pentru poziia crmei sau ajutajului orientabil.

Diferena dintre poziia indicat i cea real nu trebuie s fie mai marede:

- 10 la poziia crmei sau ajutajului orientabil n planuldiametral sau ntr-un plan paralel cu acesta

- 1,50 - la poziia crmei sau ajutajului orientabil la unghiuri de00-50

- 2,50 la poziia crmei sau ajutajului orientabil la unghiuri de50-350

Indicarea poziiei crmei sau ajutajului orientabil trebuie s fieindependent de postul de comand a acionrii instalaiei de guvernare.

5.4.2. Prile componente ale instalaiei de guvernare

Instalaia de guvernare este compus din:- crma- sistem de transmisie- servomotor- timona

Timona este o roat din lemn sau din metal prevzut cu cavile, cuajutorul crora se manevreaz. La navele mari, prevzute cu pilot automat,pot fi nlocuite cu o manet.

Sistemul de transmisie la servomotor poate fi mecanic, hidraulicsau electric. Acesta face legtura dintre servomotor i comand (timona).

Servomotoarele sunt instalate la pupa navei, uneori ncompartimentul maini sau separat. De obicei navele mari au douservomotoare care pot lucra independent. Micarea servomotorului setransmit la eche, care este aezat n acelai plan cu crma sauperpendicular pe ea.

Troele la acest dispozitiv, troele pleac de la un tambur cte unadin fiecare bord, pn la eche, unde se leag la un inel. n drum ctre tambur

2


3/17

i eche, troele sunt cluzite prin raiuri de metal. Lungimea troelor fiindconstant pentru ca i tensiunea s fie constant, suma distanelor de la raiurila captul echei trebuie s fie constant, deci capul echei ar trebui s descrieo elips. Aceast condiie nu o poate ndeplini dispozitivul dect n cazul cnds-ar consimii la o nclinare exagerat a troelor n raport cu echea, iar elipsa

descris ar fi foarte turtit.Lanul GALL este asemntor cu troele, dar micareaservomotorului se transmite unui lan GALL care mic cruciorul mobil.

Tije micarea servomotorului se transmite prin 2 tije cu capetelefixate la eche. Celelalte capete sunt legate printr-o travers paralel cu echea,care primete micarea servomotorului.

Sistemul HARDFIELD este asemntor cu cel precedent, darmicarea servomotorului se transmite printr-un urub fr sfrit unei roidinate pe al crui ax se gsete o alt roat dinat excentric, care seangreneaz cu un sector de raz variabil (dinat). Raza roii excentrice i asectorului sistemului este calculat astfel ca braul de prghie care acioneazechea s coincid cu unghiul de crm.

Axiometrele aparate aezate n timonerie i care indic unghiul decrm i corespunde cu indicatorul din camera crmei.

Crma piesa de baz a instalaiei de guvernare, dispus la pupa icu ajutorul creia se realizeaz efectiv meninerea sau schimbarea direcieide deplasare a navei.

5.4.3. Mijloace de guvernare

a) Principale : sunt obligatorii pentru toate tipurile de nave

1) Instalaii principale de crm:

- crme clasice sau activeamplasate napoia sau (uneori)n faa propulsoarelor navei(aceste instalaii sunt eficientenumai pe timpul micrii navei cuviteze suficient de mari).

2) Instalaii principale cu crm-propulsor (de propulsieorientabil):

3

Crma

Pro ulsor


4/17

- elicele (propulsoarele)navei avnd ataateduze orientabile careprin rotire modificdirecia jetului de ap

- propulsoarele cuaripioare, etc

b)Auxiliare : aciunea lor este independent de funcionarea

propulsoarelor propriu-zise; sunt utilizate la nave cu viteze mici saunule.

1) Instalaii auxiliare din crme active de regul acesteinstalaii sunt cu elice n duz; sunt acionate electric sauelectro-hidraulic.

2) Instalaii auxiliare de crm-propulsor:- tunele hidrodinamice transversale (aici se produc jeturi de ap prinfuncionarea unor elice cu pale (fixe sau orientabile), pompe cu palei,pompe centrifuge;

- coloane rotitoare cu elice- propulsoare cu aripioare (VOITH SCHNEIDER)

Observaie: Instalaiile principale i auxiliare de crm-propulsor mpreun cuinstalaiile auxiliare din crmele active, sunt denumite MIJLOACE DEGUVERNARE ACTIV.

5.4.4. Crma

Definiie:Apendicele amplasat n jetul de ap al propulsorului saun siajul carenei, avnd forma de arip profilat sau neprofilat hidro-dinamic, cu posibiliti de rotire n jurul unei axe verticale i careasigur guvernarea navei se numete CRM.

4

Axul crmei

Pana crmei

Elicea


5/17

Prile componente ale crmei sunt: pana sau safranul crmei i axulcrmei.

Pana este construit dintr-un cadru metalic mbrcat pe ambele pricu tabl (partea din ap se numete safran) i creeaz fora hidrodinamicportant.

Axul crmei organul de rotire al penei crmei i de transmitere aforei hidrodinamice portante asupra navei. Intr n corpul navei printr-unorificiu (prevzut cu sistem de etanare) numit etambreu i se continu ncompartimentul crmei unde este fixat cu doua tije ce sunt acionate deservomotoare.

5.4.4.1. Clasificarea crmelor

I. Dup modul de asamblare a penei crmei:

Crme simple

Sunt susinute de corpul naveiatt la partea superioar ct i

la partea inferioar.

Crme semisuspendate i semicompensate seutilizeaz numai la navele maritime

5

Pana crmei(safran)

Ax crm

Elice

Elice ro ulsor

Axul crmei


6/17

Crme suspendate sunt susinute numai de ax(specific ambarcaiunilor de sport i de agrement i anavelor pe aripi portante)

II. Dup poziia axului fa de muchia de atac a penei

Crme necompensate au axul amplasat n imediataapropiere a muchiei de atac

6

Pana crmei

Ax crm

Elice ro ulsor

Pana crmei

Ax crmAx crm

Pana crmei


7/17

Crme compensate axul amplasat la 0,25 0,33 dinlungimea penei

Crme semicompensate

7

Pana crmei

Ax crm

Ax crm

Pana crmei

Pana crmei

Elice ro ulsor

Pana crmei

Elice ro ulsor

Ax crm


8/17

III. Dup forma geometric a seciunii longitudinal verticale sedeosebesc:

Crme de form dreptunghiular:

Crme de form trapezoidal:

Crme de alte forme geometrice

IV. Dup forma geometric a seciunii longitudinal orizontale a penei se

deosebesc:

Crme plate:

Crme cu profil hidrodinamic:

- NACA- NEJ- TAGHI

- GO

n urma cercetrilor teoretice experimentale au aprut:

8

pana

pana

Pana crm


9/17

crme profilate cu parte fix i parte mobil

Partea fix este folosit ca punct terminus pentru arborii port-elice.

sistem de mai multe crme acionate:- simultan (duble, triple) la remorchere, mpingtoare de puteri

mici;

La acelai

unghi

a

a

SISTEM

HITZLER

Propulsor

La unghiuri

diferite

Propulsor

90

grade

80

grade

75

grade

SISTEM

ENKEL

Crm cu volet ( se obine un unghi maxim de bandare de 800)

9

CRMESIMPLEX

Parte mobil Parte fix


10/17

- cu volet extins

40

grade

40

grade

crmavolet

extins

- cu doi volei

culisvolet

volet

sunt rigidizai

ntreei

Axul crmei de acest tip (cu volei) este format din doi arbori concentriciacionai independent:

- arborele interior este solidar cu pana crmei propriu-zise;- arborele exterior este pus n legtur cu voletul printr-un

mecanism cu culis (manivel, culis, bar);

arboreinterior

arboreexterior

manivelculis

bar

5.4.5. Mijloace de guvernare activ

1


11/17

Definiie: Instalaia special, respectiv combinaia mai multor instalaiintre ele sau cu propulsorul principal, capabil s creeze forele transversalenecesare manevrrii eficiente a navei la orice regim de vitez mrindu-i nfelul acesta gradul de independen, se numete mijloc de guvernare activ.

Mijloacele de guvernare activ cuprind: instalaiile principale de crm-propulsor (de propulsie orientabil):

- elice n duze orientabile (acionate simultan sau independent)- coloanele rotitoare cu elice- propulsoarele cu aripioare

instalaiile auxiliare de crm-propulsor:- tunele hidrodinamice transversale- coloanele rotitoare cu elice- coloanele telescopice cu elice-

propulsoarele cu aripioare instalaiile de crme active

Instalaiile principale de crm-propulsor cu elice n duze orientabileindependente

Asigur o bun manevrabilitate a navei au o larg rspndire lanavele de transport fluviale i la remorcherele propulsate prin elice cu paleorientabile.

Duzele orientabile independente se prevd la navele care au cel puindou linii de axe i sunt acionate de mecanisme separate.

P.D.

Td

Bd FTd

FBd Fy

Orientarea independent a duzei i apalelor elicei permite modificarea nlimite foarte largi a direciei, sensuluii a mrimii vectorului FOR DEMPINGERE dezvoltat de fiecareinstalaie principal de crm-propulsor.

Aceast soluie are implicaii asupra

naintrii i rotirii navei n planorizontal.

1


12/17

P.D.

Fy Tb

FTbFBd

Bd

P.D.

Td

FTd Bd

FBd F

n primele 2 cazuri FTd= FBd, nava se mic pe loc.

n cazul al 3-lea vectorii fore de mpingere dezvoltate de instalaiileprincipale de crm propulsor sunt de direcii, sensuri i mrimi diferite.Din compunerea lor rezulta F care determin deplasarea longitudinaldar i rotirea navei.

Instalaii auxiliare de crm-propulsor cu tunele hidrodinamicetransversale

Aceste instalaii sunt construcii complexe ce se recomand a fiamplasate n cazuri speciale la nave de stins incendiu, pasagere, remorchere.

n principiu aceste instalaii presupun existena in CARENA navei aunor canale transversale spre extremitile prova i pupa, deschise n borduriprin care se pun n micare JETURI de ap sub presiune. Forele dempingere dezvoltate de aceste jeturi de ap sunt de regul perpendiculare peplanul diametral.

La fore egale i de sens contrar giraia se face pe loc.

Tipuri de instalaii auxiliare de crm-propulsor cu tunel:

- cu elice cu pale orientabile

1


13/17

- cu elice cu palefixe

Varianta 1 Varianta 2

- cu propulsor cu aripioare

- cu pomp centrifug vertical

- cu pomp centrifug orizontal

1


14/17

5.4.6. Instalaii auxiliare de crm-propulsor cu coloanerotitoare i telescopice cu elice

Se utilizeaz la navele de vitez mic i crora li se impun condiii de

manevrabilitate deosebit (macarale plutitoare, bacuri, remorchere deport, nave de stins incendii, pasagere).Ele pot funciona ca propulsoare principale sau auxiliare.

Avantaje:- instalaiile cu coloane rotitoare au o eficien sporit (elicea

se rotete la orice unghi n plan orizontal) fa de instalaiilecu elice n duze orientabile

Dezavantaje:- construcie complex i pre de cost ridicat- slab protecie la aciuni mecanice- rezisten redus la coroziune- sporirea rezistenei la naintare a navei

Prin crearea instalaiilor cu crm-propulsor cu coloaneTELESCOPICE cu elice, unele dezavantaje menionate mai nainte au fosteliminate, cum ar fi rezistena la naintare.

1

Coloanrotitoare

Elice liber sau n duz

Motor de acionare aelicei

Motor acionarecoloan rotitoare


15/17

Pe timpul navigaiei n mare deschis, elicea este retras ntr-o ni ncorpul navei.

5.4.7. Instalaii de crme active

Instalaiile cu crme active se folosesc din 1960.Antrenarea elicei se face cu un motor electric (sau hidraulic) amplasat

n pana crmei care, din acest motiv, are profilul hidrodinamic modificat.De regul, elicea crmei se rotete n sens invers propulsorului.Pe timpul manevrei n acvatoriile limitate (cu viteze mici sau chiar nule),

giraia navei este realizat prin mpingerea crmei active.Unghiul de band al crmei este i de 900.Dezavantaje:

- pe timpul marului elicea crmei lucreaz n regim deturbin (crete rezistena la naintare a navei, uzuraprematur a acestei elice).

5.4.8. Transmisiile de la servomotor la axul crmei

1. Troe

1

Tambur


16/17

2. Lanul Gall - asemntor cu primul caz, micarea setransmite printr-un lan la cruciorul mobil.

3. Tije

4. Sistemul Hardfield - asemntor cu cazul tije, cudiferena ca micarea de la servomotor se transmiteprintr-un urub fr sfrit unei roi dinate pe al crui ax

se gsete o alt roat dinat excentric.

1

Rai

Tro

Eche

Crucior mobil

Crma

Eche

Ti

De laservomotor

urubfrsfrit

Ti Eche


17/17

V. Sistemul urub fr sfrit

1

Ax

Roatdinat

Roat din atSector din at Crm

Crm

Eche

Ax

Cadru fix

urub sens dreapta

urub sens stnga

Servomotor

56153152 Inst Guvernare Curs

Documents

Transcript of 56153152 Inst Guvernare Curs