sist de guvernare

5/16/2018 sist de guvernare - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/sist-de-guvernare 1/8

Sistemul de guvernare Steering system

Modulul 2Capitolul 1:

Descrierea instalației de guvernareDESTINAȚIE:1. Realizează menținerea direcției de navigație în timpulmarșului și manevra navei când se impun schimbări de direcție.2. Asigură forța lateralã necesarã girației navei si menține

valoarea acestei forțe pânã la urmãtoarea comandã.PĂR ȚI COMPONENTE – Timona ( Helm) – Transmisia de comandă (timonă-servomotor) – Servomotor (Mașina cârmei/ Steering gear ) – Transmisia de forță (servomotor-cârmă) – Cârma ( Rudder ) – Transmisia de control (cârmă-axiometre) – Axiometrele ( Axiometer )

SCHEMA BLOC1 – timona; 2 – transmisia de comandã; 3 – mașina cârmei; 4 – transmisia de forțã; 5 – cârma; 6 – transmisia de control; 7 – axiometrul

CERINȚE PRINCIPALEFiecare navă, cu excepția barjelor nepropulsate, trebuie să aibă o

instalație de guvernare robustă și sigură, care să asigure

manevrabilitatea și stabilitatea de drum .

Instalația de guvernare trebuie:

1. Sa asigure, într-un interval de timp impus, for ța laterală necesarăguvernării navei2. Să asigure controlul elementului de execuție

3. Să asigure acționarea de avarie

4. Instalația principală de guvernare trebuie să asigure manevra de

trecere a cârmei complet imerse de la 35o dintr-un bord la 35o încelălalt bord, cu nava la pescaj maxim şi la viteza maximă de serviciuîntr-un timp care să nu depăș ească 28 secunde.”

CERINȚA SECUNDARĂ

5



Instalația de guvernare de rezervă trebuie să asigure manevra de

trecere a cârmei complet imerse de la 15o într-un bord la 15o în celălalt bord într-un timp care să nu depăşească 60 secunde cu nava la pescajulmaxim și la viteza de mar ș maximă de serviciu.

CERINȚE SPECIFICELa navele petrolier / gaze lichefiate / produse chimice și navele

combinate care au un tonaj brut (TRB) de 10.000 și mai mult, precum

și la toate celelalte tipuri de nave care au un TRB mai mare de 70.000,

instalația principală de guvernare trebuie să cuprindă două sau mai

multe agregate de for ță identice, a căror capacitate de guvernare să

poată fi restabilită în cel mult 45 secunde de la ieşirea din funcţiune auneia din instalaţiile de forţă.

Acţionarea de avarie trebuie să asigure manevra de trecere a cârmeicomplet imerse, dintr-un bord în altul, la viteza de marş înainte de cel puţin 4 nd.Lângă fiecare post de comandă de la distanţă a acţionărilor instalaţiei principale şi auxiliare de guvernare, precum şi în compartimentulcârmei, trebuie să existe indicatoare pentru poziţia cârmei. Diferenţa dintre poziţia indicată şi cea reală nu trebuie să fie mai

mare de: 1o – la poziţia cârmei sau ajutajului orientabil în planul diametral

sau într-un plan paralel cu acesta

1,5o - la poziţia cârmei sau ajutajului orientabil la unghiuri de 0o-5o

2,5o – la poziţia cârmei sau ajutajului orientabil la unghiuri de 5o-

35o

CLASIFICARE-Cu organe de guvernare pasivã,

- Cu organe de guvernare activã,respectiv- Cu comandã în circuit închis,

- Cu comandã în circuit deschis.REGIMURI DE FUNCTIONARE-navigația pe drum drept: instalația are rolul de a corecta

drumul navei perturbat de factori externi, prin bandãri ale cârmei launghiuri mici,

-manevre: în zone înguste, la intrãri în porturi, evitãri,schimbãri ale drumului cu unghiuri mari: situații în care instalația este

solicitatã la maximum.

COMMONLY USED COMMANDS

6



When a command is given to the helmsman, the first part of the order indicates the direction (right or left) for the helmsman to turn thewheel. The second part of the command states the amount of angle.The following are some commonly used steering commands.

“Right (or left) full rudder.” Full rudder designates a 30°rudder.

When the rudder is turned past 30 °(usually designated hard right or left), care must be exercised to avoid jamming it against the stops.

“Right (or left) 5°, 10°, 15°and so on.” This indicates the angle, indegrees, that the rudder is to be offset.“Right (or left) easy.” Usually indicates 2 or 3 degrees of rudder angle in the direction indicated. Some Masters may prefer 5 degrees of rudder angle for this command. This should be understood in thevessels SOP.

“Give her more rudder.” To increase the rudder angle already onwhen it is desired to turn the ship more rapidly in the direction inwhich she is already turning.“Ease the rudder.” To decrease the rudder angle which is on. The order may also be: “Ease to (state number) degrees.”“Rudder amidships.” To place the rudder on the centerline.“Steady” or “steady as you go.” To steer the present course while theship is swinging. The course should be noted at the time the order isgiven and the ship steadied on that course.

“Shift the rudder.” To change from right to left (or left to right)rudder. Usually given when a ship loses her headway and begins togather sternway and it is desired to keep her turning in the samedirection.“Mind your rudder.” To steer more carefully or stand by for anorder.“Keep her so.” To steer the course just reported, following a requestfor that course.

PROPELLER ACTIONA propeller draws its supply of water from every direction forward andaround the blades, forcing it in a powerful stream toward the stern.This moving current which provides the power for propulsion is called“screw current.” The water flowing into the propeller is called “suctionscrew current,” that being ejected is called “discharge current.”

Figure shows the water pressure effect of the suction currentvaporizing off the tips of the blades and spiraling back in a helical pattern.

The factors that affect propeller action:

7



PitchThe pitch of a propeller is the distance the propeller would advance inone revolution if the water was a solid medium.

SlipThe difference between the speed of the ship and the speed of the propeller is known as the “ slip”. Slip is caused by the yield of thewater against the propeller thrust. In other words, it is the percentageof distance lost because water is a yielding substance.

CavitationWhen the blade-tip speed is excessive for the size and shape of the propeller, there is an unequal pressure on the lower and upper bladesurfaces. This condition produces cavities or bubbles around the

propeller known as “cavitation.” The result is an increase inrevolutions per minute without an equivalent increase in thrust. Thisresults in loss of efficiency. When cavitation is fully developed, itlimits a vessel’s speed regardless of the available engine power.

Rudder ActionThe rudder acts the same on a large vessel as on a small craft. Therudder is placed directly behind the propeller to use the powerfuldischarge current to turn the boat. Moving the rudder to the right

deflects the discharge current to the right, which forces the stern to theleft. This action is reversed when the left rudder is applied. At veryslow propeller speed and with very little way on, there may not beenough control over a ship to maneuver it, especially if other forces areacting upon it at the same time. When this condition prevails, the propeller may be speeded up enough to give it a more powerful thrustagainst the rudder. Using sudden thrusts of power to kick (move) thestern in this manner is one of the fundamental principles of vessel handling. A vessel can often be

turned in twice its length by kicking the stern.OTHER FACTORS AFFECTING SHIP’SCONTROLWind, tidal, ocean currents (waves or sea), and depth of water must beconsidered when handling a vessel.Shallow water particularly affects deep draft vessels because of thecushion effect similar to that encountered when navigating in narrowchannels.

REPEATING COMMANDS

8



To assure the watch officer that his orders have been correctlyreceived, the helmsman must always repeat, word for word, anycommand received. As soon as the command has been executed, thehelmsman must also report it to the watch officer. The watch officer confirms that the order is understood by replying, “Very well.”

TERMINOLOGYA rudder is a device used to steer a ship that moves through water.A rudder operates by redirecting the fluid past the hull, thus impartinga turning motion to the shift.In basic form, a rudder is a flat plane or sheet of material attached withhinges, being shaped so as to minimize hydrodynamic drag.In larger vessels, cables hydraulics may be used to link rudders tosteering wheels.The wheel of a ship is the modern method of adjusting the angle of a boat or ship's rudder in order to cause the vessel to change its course.Together with the rest of the steering mechanism it forms part of thehelm. It is typically connected to a mechanical, electric servo, or hydraulic system. In some modern ships the wheel is replaced with asimple toggle that remotely controls an electro-mechanical or electro-hydraulic drive for the rudder, with a rudder position indicator presenting feedback to the helmsman.

Capitolul 2:Cârme pasive și cârme active

CÂRMA PASIVĂ

PRINCIPIUL CÂRMEI PASIVĂ

DESCRIEREA CARMEI

TIPURI DE CÂRMĂNecompensate - la care axul cârmei coincide cu muchia de atac

Semi-compensate - la care axul cârmei este situat la o distanta demuchia de atac cuprinsã între 1/2 din grosimea profilului si 1/4 dinlungimea lui.Compensate – la care axul se aflã la o distanță de muchia de atac

egalã cu 1/4 – 1/3 din lungimea profilului.

9

http://en.wikipedia.org/wiki/Ship


http://en.wikipedia.org/wiki/Hinge


http://en.wikipedia.org/wiki/Boat



http://en.wikipedia.org/wiki/Rudder

http://en.wikipedia.org/wiki/Steering


http://en.wikipedia.org/wiki/Servomechanism


http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic



http://en.wikipedia.org/wiki/Hinge


http://en.wikipedia.org/wiki/Boat


http://en.wikipedia.org/wiki/Rudder






Dupã modul de instalare, cârmele pot fi: - cârme susținute de lagare sus si jos;

- cârme semisuspendate – un lagãr sus si altul la mijloculînãlimii cârmei;

- cârme suspendate – un lagãr sus.

Dupã forma suprafeței șafranului, cârmele pot fi:

• dreptunghiulare: h/b > 1 (nave maritime);

• dreptunghiulare h/b < 1 (nave fluviale);

• trapezoidale;

• diverse.Dupã forma profilului, cârmele pot fi:• plate - la ambarcaiuni mici destinate navigaiei interioare;

• hidrodinamice – cu profile simetrice, la nave maritime.

FOR ȚELE CARE ACȚIONEAZĂ ASUPRACÂRMEI PASIVEV=curent de apăP=rezultanta presiunilor pe ambele fețe ale cârmei

Py=portanța

Px=rezistența la înaintare

Pn=componenta normalăPt=componenta tangențială

Alfa(6)=unghi de cârmă

O cârmã cu profil hidrodinamic izolatã de navã si completscufundatã, se deplaseazã cu viteza v față de apã. Când cârma este

înclinatã cu un unghi a, scurgerea fluidului pe cele doua fețe ale

cârmei se face cu viteze diferite; rezultă presiuni diferite pe cele douã

fețe ale cârmei. Din aceastã cauzã, asupra cârmei va acționarezultanta presiunilor pe cele douã fețe ale cârmei, P.

CALCULUL SUPRAFEȚEI ȘAFRANULUIUNEI CÂRME PASIVEDeterminarea ariei safranului:A = L ⋅ T / f [m2] = m ⋅ L ⋅ T [m2]unde:

L = lungimea navei [m];

T = pescajul navei [m];

10



f si μ = coeficienți, prezentați în Tabelul de pe

urmatorul slide, funcție de tipul navei.

• Limitele inferioare se recomandã pentru nave mari si mai

rapide, iar limitele superioare pentru nave mici si mai lente.CALCULUL SUPRAFEȚEI ȘAFRANULUI UNEI CÂRMEPASIVE

Tipul navei f m

Cargouri- de tonaj redus- cu o singurã elice, cu viteze medii- cu o singurã elice, rapidã- cu doua elice, cu o singurã cârmã- cu doua elicesi douã cârme

50 – 4065 – 4070 – 5060 – 5075 – 50

0,020 – 0,020,015 – 0,020,014 – 0,020,16 – 0,0200,013 – 0,02

Tancuri- mici si mijlocii- de mare tonaj

70 – 5259 – 45

0,014 – 0,010,017 – 0,02

CÂRMA ACTIVĂPRINCIPIUL CÂRMEI ACTIVE-In interiorul profilului carmei active este amplasat un motor iar in bordul de fuga un propulsor suplimentar (elice sau duza cu jet), ingeneral carcasat.-Avantaj: momentul girației este net superior cârmei pasive si este mai

mare de zero cand masina principala este pe stop.-La cârma activă, orientarea impingerii propulsorului principal serealizeaza cu:

•Transmisii in Z cu coloana orientabila,•Duze orientabile,•Propulsoare cu aripioare (Voight-Schneider).

Instalatii de guvernare cu jet transversal(thruster)

11



Tunel transversal plasat in extremitatile navei (sau numai in prova) incare se monteaza un rotor axial.AVANTAJ: un moment de giratie superiorDEZAVANTAJ: provoaca cresterea rezistentei la inaintare;(la regimuri mari de viteză thrusterele se acopera cu capace)

12

sist de guvernare

Documents

Transcript of sist de guvernare