LINIA DE ARBORI 1.GeneralitatiLinia de arbori asigura transmiterea momentului de torsiune a masinii principale la propulsor, cat si preluarea impingerii si transmiterea acesteia corpului navei .In general,arborii se executa din otel carbon obisnuit OL.37,OL.42,OL.50 si uneori din otel aliat.Pentru arborii cu diametrul pana la 140 mm ,se foloseste material laminat ;pentru diametre de 140-200 mm ,material laminat sau forjat ,iar peste 200mm ,numai material forjat .Pentru usurinta montajului si a transportului ,lungimea arborilor este in mod obisnuit de: -5 m -pentru arbori cu diametrul pana la 45 mm -6m - pentru arbori cu diametrul pana la 55 mm - 7m - pentru arbori cu diametrul peste 55 mm Sageata maxima admisa a arborilor este de 0,3 mm pentru 1m lungime.Diametrele arborilor variaza astfel: -pentru diametre de la 25 la 60 mm - din 5 in 5 mm; -pentru diametre de la 60 la 140 mm - din 10 in 10 mm; -pentru diametre de la 140 la 500 mm - din 15 in 15 mm. 2.Elementele componente ale liniei de arbori Constructia liniei de arbori depinde de pozitia compartimentului masini ,de tipul masinilor principale ,de tipul si numarul propulsoarelor si de forma corpului navei la pupa.Se pot monta una sau mai multe linii de arbori.In general, o linie de arbori este formata din:arborele port elice ,arborii intermediari ,arborele de impingere, lagarele de impingere ,lagarele de sprijin si tubul etambou.Numarul arborilor intermediari ca si al lagarelor de sprijin depind de lungimea liniei de arbori respectiv de pozitia compartimentului masini. Daca compartimentul masini este dispus spre mijlocul navei ,linia de arbori trece printr-un tunel.a.Arborele port-elice Are rolul de a sustine propulsorul si a-i transmite miscarea de rotatie.

Fig.1 Arborele port elice1.conul de montare a elicei2.fusuri3.zona protejata4.flansa de cuplare.Arborele port-elice se confectioneaza din otel cu limita de rezistenta la rupere de 44-52 kgf/m 818b11i m2

INCLUDEPICTURE "http://www.scritub.com/files/tehnica%20mecanica/2864_poze/image006.gif" \* MERGEFORMATINET Diametrul arborelui port-elice dpe nu trebuie sa fie mai mic decat cel determinat cu relatia:

unde: - d in=diametrul arborelui intermediar ;- K=7 - pentru arbori cu bucsa de protectie continua dar avand ungerea cuzinetilor tubului etambou cu ulei;- K=10 - pentru arbori fara bucsa de proyectie continua ;- De - diametrul elicei [m]b.Arborele intermediarFace legatura dintre arborele de impingere si arborele port-elice

Fig.2 Arborele intermediar 1.corpul arborelui 2,3.fusurile de sprijin 4.flanse de legatura.Arborii intermediari se confectioneaza din otel cu limita de rezistenta la rupere de 44-70 kgf/mm2Diametrul arborelui intermediar nu trebuie sa fie mai mic decat cel determinat cu relatia:

unde : P - puterea de calcul(nominala)la arborele intermediar (CP) n - turatia de calcul (nominala)a arborelui intermediar(rpm) K = 0 pentru masinile principale de tip rotativ sau cu cuplaje hidraulice ori electro-magnetice; K =q (a-1) pentru motoare cu ardere interna ; q = 0,5 pentru instalatii cu motoare in 2 timpi q = 0,4 pentru instalatii cu motoare in 4 timpi a - coeficient care reprezinta raportul intre momentul de tensiune total maxim indicat al motorului si momentul de tensiune mediu indicat.Valoarea coeficientului se determina cu diagrama sumei fortelor tangentiale.c.Arborele de impingere Are rolul de a transmite corpuli navei impingerea creata de propulsor.

Fig.3 Arborele de impingere1.guler de impingere 2.fusuri de sprijin3.labirinti de etansare.Arborele de impingere se confectioneaza din otel cu limita de rezistenta la rupere de 44-70 kgf/mm2.

INCLUDEPICTURE "http://www.scritub.com/files/tehnica%20mecanica/2864_poze/image006.gif" \* MERGEFORMATINET Diametrul acestuia nu trebuie sa fie mai mic decat cel determinat cu relatia:

d.Tubul etambou Deoarece la iesirea din corpul navei a arborilor port-elice este necesara asigurarea etanseitatii ,se impune ca la extremitatea pupa ,arborele sa treaca prin tuburi etanse numite tuburi etambou .La navele cu o singura elice tubul etambou se extinde de la peretele picului - pupa pana la etamboul elicei iar la navele cu doua sau mai multe elici ,de la peretele picului - pupa pana la iesirea arborelui din corp. (vezi fig. 4) 1.piulita de fixare a tubului etambou; 2.etambou; 3.bare rezistente la uzura in apa; 4.picul pupa; 5.presetupa; 6.tubul etambou; 7.9. - bucse - lagarele axului port-elice . Capatul pupa al tubului etambou 6 este fixat in etamboul 2 cu piulita 1 iar capatul prova al acestuia este fixat in peretele picului pupa 4 ,cu ajutorul presetupei 5 ,care ii asigura si etansarea.Tubul etambou poate fi fixat si prin sudura .Bucsele etambou 7 si 9 acoperite cu barele 3 rezistente la uzura in apa servesc ca lagare pentru arborele port-elice. 3.Montarea liniei de arboriLa o nava aflata in constructie,montarea liniei de arbori este un proces tehnologic deosebit de complex si are drept scop asigurarea conditiilor optime pentru transmiterea momentului de torsiune de la masina principala la propulsor .Principalele etape ale acestui proces tehnologic sunt: a) vizarea liniei de arbori;b) montarea si prelucrarea tubului etambou si a cavaletilor;c) montarea propriu-zisa a liniei de arbori.Vizarea liniei de arbori este operatiunea prin care se determina pozitia axei geometrice a tuturor arborilor in vederea montarii corecte a acestora . Montarea tubului etambou si a cavaletilor se realizeaza dupa executarea vizarii liniei de arbori . In principiu ,operatiunile pentru montarea tubului etambou si a cavaletilor sunt identice,desfasurandu-se in trei etape;montarea preliminara (fixarea) ,centrarea si montarea finala (prin sudare sau cu prezoane). Montarea liniei de arbori incepe cu montarea arborelui port-elice inainte de lansarea navei la apa. Pentru montarea arborelui port-elice se confectioneaza estacade sau platforme din lemn la inaltimea liniei de arbori .Introducerea arborelui se face cu ajutorul caii de rulare sau aunor role de lemn.Arborele port-elice este legat cu o parama de capatul prova si este tras prin butucul cavaletilor si tubul etambou cu ajutorul unui vinci sau a unor palane .In timpul operatiunii de tragere elementele care vin in contact (fusurile arborelui si bucsele) se ung cu vaselina pentru a micsora frecarea si a evita deteriorarea acestora .Dupa tragerea arborelui port-elice se monteaza presetupa picului pupa si dispozitivul de etansare de la butucul etamboului si se verifica jocurile dintre arbore si cuzineti comparandu-se cu cele admisibile .Celelalte lucrari de montaj ale liniei de arbori se executa inainte sau dupa lansarea la apa a navei in urmatoarea ordine:- verificarea postamentilor lagarelor intermediare dupa sarma de vizare;- ajustarea penelor fixe de pe postamenti;- centrarea arborilor ;- determinarea dimensiunii penelor intermediare si prelucrarea lor ;- fixarea definitiva a arborilor.4. Centrarea liniei de arboriCentrajul reprezinta operatia tehnologica prin care doua sau mai multe organe de masini, montate unul in prelungirea celuilalt si executand miscari de rotatie sunt cuplate astfel incat sa asigure coaxialitatea axelor proprii de rotatie.Obiectivul operatiei de centraj a liniilor de arbori consta in realizarea montarii arborilor si a motorului principal astfel incat sa nu fie afectata sau afectata cat mai putin de deformatiile corpului navei. Pentru atingerea acestui obiectiv trebuie urmarita indeplinirea urmatoarelor conditii: distribuirea uniforma a sarcinilor in tubul etambou si pe lagarele de sprijin; sarcinile pe lagarele reductorului sa se incadreze in valorile prescrise de furnizor indiferent de conditiile de exploatare; incarcarea lagarelor sa fie facuta astfel incat, in orice conditii de exploatare, sa formeze si sa mentina pelicula de ulei necesara unei ungeri bune; asigurarea unei flexibilitati adecvate a sistemului avand in vedere caracteristicile vibratorii.Numeroasele probleme ce apar in timpul functionarii elementelor ce compun linia de arbori se datoreaza flexibilitatii reduse ale acestora. Cea mai mica abatere constructiva se transforma in tensiuni suplimentare care pot provoca incarcarea excesiva a lagarelor.Factorii care influenteaza centrarea statica a liniei de arbori sunt:a) factorii constructivi (tolerantele de montaj a liniei de arbori);b) erori de executie ale arborilor cum sunt: neperpendicularitatea flanselor pe axa arborelui, nepotrivirea axelor flanselor, necoaxialitatea fusurilor sau prelucrarea sub forma de curba a arborelui;c) deformatii cauzate de elasticitatea navei, in diverse conditii de incarcare si balast in exploatare;d) factori atmosferici (prin expunerea indelungata la soare a puntii principale se dilata inegal fata de dublul fund);e) conditii de navigatie (nava pe apa calma sau valuri);f) flexibilitatea lagarelor (structura pe care sunt asezate lagarele este elastica);g) efecte termice locale care influenteaza valorile reactiunilor in lagare.Centrajul liniei de arbori urmareste asezarea axelor geometrice ale liniei de arbori si arborelui cotit al motorului pe directia axei teoretice a acestuia. Prin centraj intelegem determinarea deplasarilor si frangerilor intre doi arbori si eliminarea lor astfel incat cele doua axe geometrice ale celor doi arbori sa fie aproximativ coliniare, iar abaterile sa se inscrie in limitele admisibile.Deplasarea (() sau dezaxarea reprezinta distanta dintre doua axe geometrice ai arborilor paraleli dar necoliniari.Frangerea (() reprezinta unghiul format intre axele geometrice ale arborilor neparaleli si necoliniari.Centrarea se face incepand din pupa (de la arborele port elice considerat fix) spre prova cu primul arbore intermediar. Centrajul se poate face cand nava se afla pe cala de montaj sau dupa lansarea la apa. Pentru centrare este necesar ca atat motorul cat si arborele intermediar sa fie montate pe dispozitive care sa poate modifica pozitia lor atat pe verticala cat si pe orizontala. In acest caz se utilizeaza: lagare speciale pentru montajul liniilor de arbori; lagarele liniilor de arbori montate pe cricuri; suruburi sau prese hidraulice.Inainte de inceperea centrajului se verifica daca fiecare flansa se roteste liber. Centrajul liniei de axe se poate face prin urmatoarele metode:a) centrajul cu ajutorul riglei si lerei;b) centrarea cu ajutorul strelei;c) centrajul dinamometric;d) centrajul optic;e) centrajul mecanismelor auxiliare.Centrarea liniilor de arbori cu ajutorul riglei si lereiMasurarea frangerilor si deplasarilor arborilor cu ajutorul riglei si lerei se executa cand intre flansele de centraj este o distanta de 0,5 - 1 mm, in modul urmator:a) Masurarea deplasarii arborelui in plan vertical ((v) se face conform schemei din figura 6, astfel: se aseaza pe generatoarea flansei arborelui, care se gaseste in pozitia cea mai ridicata, rigla in directia axiala si se masoara cu lera jocul a1 dintre rigla si suprafata cilindrica a flansei celuilalt arbore. apoi, arborii fiind in aceeasi pozitie, se aseaza rigla pe generatoarea flansei arborelui, care se gaseste in pozitia cea mai de jos si se masoara cu lera jocul a2 dintre rigla si suprafata cilindrica a flansei celuilalt arbore.Valorile sunt trecute in tabelul 1.Deplasarea verticala va fi:

b) Masurarea deplasarii in plan orizontal ((o): pentru aceasta se aseaza rigla lateral, in Tb pe flansa cea mai deplasata in acest bord si se masoara cu lera jocul b1 dintre rigla si flansa celuilalt arbore; se masoara jocul b2 in acelasi mod si in Bb.Deplasarea orizontala va fi:

(-Frangerea(-deplasareaa)masurarea deplasarilorb)masurareafrangerilor

Valorile sunt trecute in tabelul 1. In care sunt facute si calculul frangerilor.Locul de masurareDeplasarea [mm]Frangerea

Valoarea jocurilor [mm]Suma jocurilorDeplasarea[mm]Valoarea jocurilor [mm]Diametrul flansei D [mm]Difererenta jocurilor ( [mm]Frangerea(=(/D[mm/m]

Susa1a1+a2(v=(a1+a2)/2c1D(v=c1-c2(v=(v/D

Josa2c2

Tribordb1b1+b2(o=(b1+b2)/2d1D(o=d1+d2(o=(o/D

Babordb2d2

Determinarea frangerii axei arborelui centrat fata de axa celuilalt arbore orizontal ((o) si vertical ((v) se face conform schemei din fig. xxxxx, dupa cum urmeaza: se masoara cu lera jocurile c1 si c2 dintre capetele frontale ale flanselor in partea de sus dintre capetele frontale ale flanselor in partea de sus si de jos a arborilor verificati si se determina (v; se masoara jocurile d1 si d2 din tribord si babord ale marginilor flanselor si se determina frangerea ((o).Rezultatele masuratorilor se trec in tabelul 1.Valorile admisibile ale deplasarilor si frangerilor arborilor ce se cupleaza in diferite moduri sunt date in tabelul 3.Deplasarea maxima va fi:

Directia in care exista deplasarea maxima este stabilit de unghiul (.

Frangerea pentru unghiuri foarte mici:

Dupa ce au fost stabilite valorile pentru deplasari si frangeri acestea se compara cu cele stabilite la constructie. In cazul in care valorile obtinute nu corespund cu cele specificate in tabelele de masuratori la livrarea navei se reiau operatiunile de centrare prin modificarea inaltimii lainelor sau deplasarea pe orizontala a cuzinetilor de sprijin ai arborilor repetandu-se si masuratorile.Operatiunile de centrare se repeta pana se obtin valori in limitele admisibile.Centrarea cu ajutorul streleiMetoda se aplica la centrarea liniei de axe pentru nave noi fiind foarte precisa.Verificarea cu ajutorul strelei de centrare se executa dupa schema de principiu prezentata in figura 7.Pe flansa sau coroana flansei arborelui ce se centreaza si arborele fix se monteaza si se fixeaza cu ajutorul suruburilor doua perechi de dispozitive, dispuse diametral una de alta.In dispozitivul de reglaj 1 se fixeaza suruburile de reglaj 4 care se fixeaza in dispozitivele 2.Suruburile 4 si dispozitivul 1 servesc pentru masurarea deplasarii reciproce a axelor arborelui de baza si a arborelui ce se monteaza. Suruburile 3 si dispozitivul 2 sunt destinate pentru masurarea frangerii dintre cele doua axe.Inainte de masurarea deplasarii si frangerii axelor dispozitivele se aseaza astfel incat varfurile suruburilor sa stea in fata proeminentelor slefuite, dupa care se stabileste un joc de 1-2 mm intre varfurile suruburilor de reglaj si placute, in aceasta pozitie suruburile se fixeaza cu contrapiulite.Se masoara distanta dintre suruburile de reglaj 3 notata cu 1. In timpul tuturor masuratorilor dispozitivele trebuie sa ramana perechi, executand o miscare de rotatie compusa din secvente de 90(, de regula in sensul acelor de ceasornic. La masurarea deplasarii si frangerii se adopta urmatoarea ordine: o pereche de suruburi 3 si 4 se aseaza vertical sus, iar cealalta pereche vertical jos, astfel incat varfurile suruburilor sa vina in apropiere cu suprafata proeminentelor pe dispozitivele perechi. perechea de dispozitive indreptata in sus o vom numi conventional "prima pereche", iar cea indreptata in jos "a doua pereche".1.strela interioara;2.strela exterioara;3.suruburi de reglaj;4.suruburi de reglaj;a, b, c, d - jocuri(distante)

se alege distanta axiala a arborelui condus (ce se monteaza) prin miscarea sa in oricare directie, pupa sau prova, stabilindu-se intre suruburile 3 o distanta de 1-2 mm. cu ajutorul lerei de grosime (spionul) se masoara jocul "a" dintre surubul 4 si dispozitivul 1, care va determina deplasarea axelor. Se va masura si jocul "c" dintre surubul 3 si dispozitivul 2 care va determina frangerea axelor. se vor executa aceleasi masuratori si ale jocurilor "b" si "d" la a doua pereche. Rezultatele se trec in tabelul 2 (a1, c1, b2, d2). Se rotesc arborii de bazasi cel ce se monteaza astfel incat prima pereche de dispozitive sa fie orientata orizontal in tribord (Tb), iar a doua pereche de dispozitive sa fie indreptata orizontal in babord (Bb). se verifica si se mentine distanta axiala a arborelui ce se monteaza astfel. se masoara cu ajutorul lerei de grosime jocurile a, b, c, d dintre varfurile suruburilor si dispozitivele ambelor perechi, iar rezultatele lor se trec in tabelul 2 (a3, c3, b4, d4). se rotesc arborii in acelasi sens, cu inca 90(. se verifica si se mentine distanta axiala a arborelui ce se monteaza. se masoara cu lera de grosime jocurile a, b, c, d dintre capetele suruburilor si dispozitivele de masurare, iar valorile se include in tabelul 2 (a2, c2, b1, d1). se rotesc arborii de baza si cel ce se monteaza, incat prima pereche de dispozitive sa fie indreptata orizontal babord (Bb), iar cea de-a doua pereche orizontal tribord (Tb). se verifica si se mentine distanta axiala (jocul) arborelui ce se monteaza. se masoara cu lera de grosime jocurile a, b, c, d, la varfurile suruburilor de masurare, iar rezultatele se trec in tabelul 2 (a4, c4, b3, d3).in grafic la "Observatii" se scrie pe care parte a liniei de axe au fost montate dispozitivele exterioare. De asemeni se trece si distanta "l" dintre suruburile 3.Obs.1. Pentru marirea preciziei de masurare, in locul suruburilor pe strela se pot monta comparatoare;2. In cazul cand nu avem flansa le arbori se utilizeaza aceeasi metoda mentinand strela direct pe arbore si comparatoare la o anumita distanta.Tabelul 2Masuratorile centrajului L.A. cu ajutorul strelei

Pozitia dispozitivelor de centrajDeplasarea [mm]Frangerea [mm/m]Obs.

Valoarea jocurilorSuma jocurilorDiferenta sumei jocurilorValoarea deplasarilorValoarea jocurilorSuma jocurilorDiferenta sumei jocurilorFrangerea flanselorFrangerea pe 1m liniar

IIIIII

(=a+b((/4(=c+d((/2(/l

Susa1b1a1+b1(a1+b1)- (a2+b2)(/4c1d1c1+d1(a1+b1) - (a2+b2)(/4(/l

Josa2b2a2+b2c2d2c2+d2

Tba3b3a3+b3(a3+b3)- (a4+b4)(/4c3d3c3+d3(a3+b3) - (a4+b4)(/4(/l

Bba4b4a4+b4c4d4c4+d4

Centrajul este bun cand sunt realizate normele de centraj ce sunt prezentate in doua variante: norme de centraj pentru navele noi; norme de centraj pentru navele in reparatii.Pentru navele noi, se adopta valori foarte severe ale jocurilor, datorita faptului ca in timpul exploatarii acestea se maresc.In tabelul 3 sunt prezentate valorile recomandate:Locul centrariiTipul centrajului

Cu flansaCu caneluriElasticeHidraulice

((/l((/l((/l((/l

Pe cala0.050.050.050.100.0100.150.600.7

La apa0.100.150.150.20.20.31.21.4

Centrarea dinamometrica a liniei de arboriCentrarea dinamometrica reprezinta, de fapt, o reglare a incarcarii lagarelor L.A. in conditiile in care centrajul s-a facut prin una din metodele enuntate. Aceasta metoda de centrare este cunoscuta si sub denumirea de metoda sarcinii admisibile pe lagare si este folosita la arbori lungi, sustinuta de un numar mare de lagare. Schema de principiu pentru centrarea dinamometrica este prezentata in figura xxxxxxx . Procesul tehnologic pentru centrarea dinamometrica este compus din mai multe operatii. Inca din faza de vizare se ce4ntreaza MP in raport cu axa teoretica a L.A. Dupa centrare, MP se prinde definitiv pe postamentul sau. Apoi se trece la centrajul dinamometric care se poate face pe cala sau la apa. Se prefera centrajul la apa pentru a se preintampina influenta deformatilor care apar dupa lansare.Se introduc arborii intermediari. Introducerea acestora se poate face in doua moduri:a) cate un arbore si se sprijina pe lagarul de lucru si un lagar provizoriu pentru montaj;b) cate doi arbori montati in atelier ce se sprijina pe cale doua lagare de lucru.Dupa introducerea arborilor intermediari intre flansa arborelui port-elice si flansa motorului, se trece la cuplarea (montarea) definitiva a acestora. Dinamometrele (cate doua pe fiecare lagar) se monteaza sub lagarele de lucru, L.A. sprijinindu-se numai pe acestea. Montajul dinamometrelor permite determinarea dinamica a sarcinilor pe lagare, astfel incat sa se incadreze in valorile admisibile calculate. Cu datele calculate dinamometric se calculeaza sarcinile de pe lagarele extreme Pc unde nu se pot monta dinamometre (lagarele de la tubul etambou si lagarul pupa motor). In cazul in care aceste sarcini nu depasesc valorile admise si nici cele de pe lagarele intermediare se considera centrajul bun si se trece la stabilirea grosimii lainelor mobile de fixare a cuzinetilor pe postamentii acestora.

1. motor principal; 2. linia de arbori; 3. suport; 4. arborele port elice; 5. tubul etambou 6. dublul fund. Obs: In cazul centrajului dinamometric nu este obligatoriu ca L.A. sa se dispuna pe o linie perfect dreapta, conditia de centrare rezultand din limitarea sarcinilor pe lagare.Centrarea opticaPentru realizarea centrajului optic se pleaca de la aceeasi schita utilizata la vizarea optica. Centrarea optica se poate realiza atat pe cala cat si la apa.Scopul centrarii optice este pozitionarea punctelor de sprijin a L.A. (a lagarelor) Aliniate cu punctele tubului etambou si al flansei motorului. Pentru aceasta se introduce arborele port elice in tubul etambou si pe flansa motorului se monteaza si se centreaza un dispozitiv optic de vizare (tubul de vizare). Pe fiecare lagar se monteaza un tub la diametrul arborelui in interiorul caruia se afla doua repere (R1 si R2) cu orificii de vizare.Se regleaza suportul postamentului pana cand cele doua orificii ale reperelor R1 si R2 sunt pe axa teoretica a L.A. Operatiunea se executa pentru fiecare lagar de la prova la pupa. Dupa alinierea lagarelor si fixarea lor pe postamenti, se introduc arborii intermediari. Odata terminata centrarea si fixarea lagarelor se trece la introducerea si montarea arborilor intermediari.