انواع سکان توضیح داده شده: متعادل، نیمه متعادل، بیل، شاخ، فلپ و بالابر

اگر قیمت‌های سکان را با هم مقایسه می‌کنید و ارقام گشتاور چرخ دنده فرمان با فاصله 40 درصدی از هم جدا می‌شوند، این اختلاف معمولاً تامین‌کننده نیست. این نوع سکان است که در مشخصات نوشته شده است. یک سکان نیمه متعادل 38 متر مربعی آویزان شده بر روی یک اسکاج و یک سکان بیل 38 متر مربعی در یک صفحه طراحی یکسان به نظر می رسند، با این حال آنها سکان سکان را به روش های کاملا متفاوتی بارگذاری می کنند: بیل بیشتر مساحت خود را در پشت پایه حمل می کند و به یک محرک کوچکتر نیاز دارد، در حالی که تیغه آویزان شده در یک تیغه آویزان از یک بار در لبه پایینی خود پشتیبانی می کند و از طریق لبه پایینی آن را منتقل می کند.

پاسخ در یک خط: انواع سکان با دو محور مستقل تعریف می شوند. اولین مورد نحوه حمایت از تیغه است - کاملاً متعادل، نیمه متعادل یا نامتعادل. دومی مشخصات تیغه است - صفحه صاف، بیل ساده، بوق، فلپ، یا ویژه بالابر. ترتیب پشتیبانی تعیین می کند که چرخ دنده فرمان شما چه مقدار گشتاور باید تولید کند. نمایه تعیین می کند که تیغه چه مقدار نیروی جانبی ایجاد می کند و وقتی چرخ به سختی به سمت بالا می رود چگونه رفتار می کند.

این دو محور را گیج کنید و محرک اشتباه، قطر استوک اشتباه و سکانی را خریداری کنید که یا در 30 درجه احساس سنگینی می کند یا در زوایای کوچک به دلیل بالانس بودن بیش از حد نوسان می کند.

انواع سکان اصلی در یک نگاه

امروزه پنج خانواده تقریباً هر سکان شناور را پوشش می‌دهند، و سریع‌ترین راه برای مرتب‌سازی مشخصات این است که آن را با ترتیبات پشتیبانی و تقاضای گشتاور معمولی مطابقت دهیم.

متوازن، نیمه متعادل و نامتعادل: محور پشتیبانی

نسبت تعادل - سهم ناحیه تیغه جلوتر از سکان - تنها عددی است که اندازه چرخ دنده فرمان شما را بیشتر تغییر می دهد.

نسبت به سادگی کار می کند. ناحیه جلوتر از سهام لحظه ای را تولید می کند که با لحظه ناحیه پشت آن مخالف است، بنابراین محرک با نیروی خالص کمتری مبارزه می کند. محدوده های عملی مورد استفاده در طراحی تجاری نسبتاً سازگار هستند:

• بیل کاملا متعادل: تقریباً 20٪ تا 25٪ از سطح تیغه جلوتر از سهام. نسبت های پایین تر، سکان را سنگین می کند. عبور از حدود 30 درصد خطر تعادل بیش از حد را به همراه دارد، جایی که سکان تمایل دارد خودش را به زاویه کامل برساند و می تواند در زوایای کوچک ارتعاش کند.
• اسکاج نیمه متعادل: به طور معمول 10٪ تا 20٪، زیرا اسکاج قبلاً بخشی از بار را جذب می کند.
• شاخ نامتعادل: سطح کمی جلوتر از استوک یا بدون آن، بنابراین نیروی هیدرودینامیکی کامل به گشتاور تبدیل می شود.

برای یک خریدار، نتیجه عملی ساده است. اگر یارد یک سکان بیل را با یک سکان آویزان در همان ناحیه تیغه بدون بررسی مجدد محرک تعویض کند، چرخ دنده فرمان می تواند در نهایت با 80 تا 90 درصد فشار نامی خود کار کند تا مسیر را در دریای پرتو حفظ کند. که هیچ حاشیه ای برای نیاز به سختی 35 درجه باقی نمی گذارد و عمر پمپ را کوتاه می کند.

شکل های تیغه: بیل، شاخ، فلپ و بالابر بالا

سکان بیل

بیل انتخاب پیش‌فرض برای تناژ تجاری جدید است و دلیل خوبی هم دارد: بالاترین نیروی بالابر را برای منطقه خود و کمترین گشتاور را برای اندازه‌اش تولید می‌کند.

از آنجایی که هیچ چیز از تیغه در پایین پشتیبانی نمی کند، استوک سکان ممان خمشی کامل به اضافه گشتاور را حمل می کند. این به معنی استوک ضخیم‌تر، آرایش بلبرینگ بالایی سنگین‌تر و یک اتصال مخروطی یا کلیدی با دقت ماشین‌کاری شده است. بخش‌ها معمولاً فویل‌هایی با ضخامت 18 تا 21 درصد هستند که دارای لبه‌های انتهایی برای جلوگیری از کاویتاسیون هستند. مبادله حفاظت از زمین است - اگر کشتی کف را بگیرد، تیغه یا استوک معمولا آسیب می بیند.

سکان شاخ

سکان شاخ در کشتی‌های باری تک پیچ قدیمی‌تر و در برخی قایق‌های کاری رایج باقی می‌ماند و به‌جای کارآمدی، برای استحکام انتخاب می‌شود.

یک ساختار شیپوری ثابت جلوتر از تیغه، پایه پایینی را حمل می‌کند، بنابراین خمیدگی به مراتب کمتری را می‌بیند. گشتاور زیاد است، عملکرد عقب ضعیف تر است زیرا بوق جریان را هنگام معکوس شدن پروانه مسدود می کند و کل مجموعه مقاومت می کند. در تعمیر، جایگزینی سکان بوق با یک نوع اسکاج نیمه متعادل اغلب یکی از ارزان‌ترین تغییرات صرفه‌جویی در مصرف سوخت است، مشروط بر اینکه محرک و موجودی مجدداً بررسی شوند.

سکان اسکاج نیمه متعادل

سکان اسکاج نیمه متعادل پاسخی استاندارد در هر جایی است که ملخ و تیغه به حفاظت فیزیکی نیاز دارند - کشتی‌های ماهیگیری که در زمین‌های ساحل کار می‌کنند، ترن هوایی کوچک و کشتی‌های بندری که مرتباً در کنار آن قرار می‌گیرند.

بین دو مورد دیگر روی گشتاور می‌نشیند و فرمان قابل پیش‌بینی را ارائه می‌کند، زیرا اسکله جریان را به تیغه تثبیت می‌کند. یاتاقان پینتل نقطه تعمیر و نگهداری است: فاصله معمولاً در نقشه تایید شده کلاس مشخص می‌شود، و یک سوهان فرسوده به صورت لرزش سکان در زوایای کوچک بسیار قبل از اینکه به عنوان فرمان سنگین نشان داده شود، نشان داده می‌شود.

فلپ و سکان مفصلی

سکان فلپ یک بخش عقبی لولایی اضافه می کند که بیشتر از تیغه اصلی منحرف می شود و می تواند بالابر را به طور قابل توجهی در همان زاویه سکان بالا ببرد - زمانی مفید است که کشتی مجبور است کانال باریکی را در یک باد متقاطع نگه دارد.

گشتاور به‌طور خودکار افزایش نمی‌یابد، زیرا فلپ نیز روی تیغه اصلی توقف می‌کند. چیزی که باعث افزایش می شود تعداد قطعات است. اتصالات، پین‌ها و توقف‌ها نیاز به فواصل بازرسی دارند که در سیستم نگهداری برنامه‌ریزی‌شده نوشته شده باشد، و زاویه فلپ باید در طول راه‌اندازی تنظیم شود تا با هندسه مورد تایید کلاس مطابقت داشته باشد.

انواع بالابر و خاص

سکان های پیازدار با لامپ ساده در لبه جلویی تیغه و سکان های نصب شده در پشت نازل پروانه به این گروه تعلق دارند.

آنها مورد به مورد، معمولاً پس از آزمایش CFD یا مدل انتخاب می شوند، زیرا بهره به شکل بدنه و میدان بیداری بستگی دارد. در قایق‌ها و یدک‌کش‌های داخلی، بالابر اضافی مستقیماً فاصله توقف در قفل را بهبود می‌بخشد - یک بحث ایمنی، نه فقط یک بحث کارآمد.

نوع سکان چگونه انتخاب دنده فرمان را هدایت می کند

هنگامی که نوع سکان ثابت شد، چرخ دنده فرمان از گشتاور پیروی می کند، و دو آرایش هیدرولیکی اصلی تقریباً کل محدوده تجاری را پوشش می دهند.

محرک نوع چنگال (که به آن پره یا چنگال چرخشی نیز گفته می شود) استوک سکان را از طریق آرایش چنگال و تیلر می چرخاند و معمولاً برای سکان های تکی بزرگتر انتخاب می شود که خروجی آن تقریباً 25 کیلو نیوتن متر تا حدود 1350 کیلو نیوتن متر را پوشش می دهد. محدوده زاویه سکان را سخاوتمندانه نگه می‌دارد و گشتاورهای بالاتری را که سکان‌های نامتعادل و بزرگ نیاز دارند، تحمل می‌کند. نصب های معمولی از این نوع در اینجا شرح داده شده است: دستگاه های محرک از نوع چنگال .

آرایش سیلندر چرخشی از یک یا دو سیلندر هیدرولیک استفاده می‌کند که یک بازوی پنجه را فشار می‌دهد، و مناسب سکان‌های کوچک‌تر، نصب‌های دو سکان و فضاهایی است که ردپای فشرده اهمیت دارد. محدوده خروجی در منطقه 8 kN·m تا 600 kN·m رایج است.

تطبیق نوع سکان با کشتی و تجارت

نوع کشتی و الگوی معاملاتی انتخاب را سریعتر از هر ورودی دیگر محدود می کند.

• کشتی های کانتینری و کشتی های بزرگ: سکان بیل کاملاً متعادل، گاهی اوقات با یک فلپ، به اندازه 35 درجه در سرعت سرویس.
• شناورهای ماهیگیری و ترن هوایی کوچک: سکان اسکاج نیمه متعادل برای محافظت از زمین و پروانه، با یک یاتاقان که در صورت امکان شناور قابل بازرسی است.
• یدک کش بندر و اقیانوس: فلپ بالابر یا سکان های نصب شده بر روی نازل، که اغلب با یک چرخ دنده فرمان ترکیب می شوند که به جای گشتاور اوج، برای گشتاور بالا پایدار است.
• قایق های کاری دو پیچه و صنایع دستی کوچک: دنده فرمان سیلندر چرخشی فشرده، زیرا دو سکان به ندرت به گشتاور یک بیل بزرگ نیاز دارند.
• قایق بادبانی و موتوری: سکان بیل، بخش های نازک فویل، نسبت تعادل پایین برای حفظ احساس در فرمان.

برای سکان‌های کوچک‌تر و موتورخانه‌های محدود، محرک‌های مبتنی بر سیلندر از نوع مورد استفاده در واحدهای درایو حرکت نوسانی اغلب یک مسیر عملی است، زیرا به چرخ دنده اجازه می دهد تا به فضایی که واقعاً در دسترس است منتقل شود.

قوانین، مدارا و مستندات برای تأیید

دو سند تصمیم می‌گیرند که آیا یک سکان و دنده فرمان آن پذیرفته می‌شود: نقشه سکان مورد تأیید کلاس و گواهی تأیید نوع چرخ دنده.

مقررات SOLAS II-1/29 پوشش عملیاتی را تعیین می کند که هر نوع باید رعایت کند: چرخ دنده اصلی باید سکان را از 35 درجه در یک طرف به 35 درجه از طرف دیگر با حداکثر سرعت سرویس حرکت دهد و دنده کمکی در صورت نصب باید در هر جهت در مدت زمان مشخصی به 15 درجه برسد. قوانین کلاسی که بر اساس الزامات یکپارچه IACS ساخته شده‌اند، سپس بر روی استوک، قدرت بوق و فشار و افزونگی سیستم هیدرولیک نظارت می‌کنند.

ارزش افزودن سه چک در سفارش خرید را دارد:

1. محاسبه قطر سهام: فاکتور ماده و گشتاور طراحی استفاده شده را تأیید کنید، و اینکه این محاسبه با نوع سکان سفارش شده مطابقت دارد - نه تجدید نظر قبلی در نقشه.
2. کالیبراسیون زاویه و بازخورد: نشانگرهای زاویه سکان و کلیدهای محدود باید در مقابل توقف های مکانیکی تنظیم شوند و صفر الکتریکی در گزارش راه اندازی ثبت شود.
3. اندازه گیری گشتاور آزمایشی دریا: گشتاور اندازه‌گیری شده که بیش از 10 درصد با رقم پیش‌بینی‌شده متفاوت است، معمولاً محرکی برای بررسی مجدد هندسه تیغه، نسبت تعادل و فاصله یاتاقان است.

جوش‌های روی اتصال استوک به تیغه و روی مجموعه شیپور یا اسکاج معمولاً در معرض بررسی فراصوت یا نفوذ رنگ هستند و گزارش‌ها در اسناد تحویل در کنار گواهی‌های مواد قرار دارند.

مشکلات تدارکاتی که بعداً هزینه بر می دارد

بیشتر مشکلات سکان که پس از تحویل ظاهر می شوند به تعداد انگشت شماری از تصمیمات گرفته شده در مرحله نقل قول بازمی گردد.

• مقایسه سکان ها بر اساس سطح تیغه به تنهایی. منطقه چیزی در مورد گشتاور نمی گوید. نسبت تعادل و مشخصات انجام می دهد.
• نادیده گرفتن تعادل بیش از حد سكانی كه به راحتی در زوایای كوچك هدایت می شود، می تواند شكار كند، دنده را به طور ناهموار بارگیری كند و یاتاقان یاتاقان را می پوشاند.
• استفاده مجدد از یک محرک موجود در تغییر سکان. یک پروفیل تیغه جدید با ضریب بالابر بالاتر می‌تواند از حاشیه فشار دنده قدیمی فراتر رود، حتی اگر ناحیه بدون تغییر باشد.
• رد شدن از طراحی رابط. قبل از ساخت هر کدام از آنها باید بین تامین کنندگان سکان و دنده فرمان توافق شود.
• با فرض اینکه تایید کلاس کل مجمع را پوشش می دهد. سکان، استوک، بوق و دنده فرمان هر کدام ممکن است دارای تاییدیه جداگانه باشند. این ترکیب همچنان نیاز به بررسی در برابر نماد کلاس کشتی دارد.

سوالات متداول

کدام نوع سکان کارآمدتر است؟

یک سکان بیل کاملاً متعادل معمولاً بالاترین بار را برای کمترین گشتاور ایجاد می کند، به همین دلیل است که بر تناژ تجاری جدید غالب است. کارایی در مفهوم هیدرودینامیکی با مناسب بودن یکسان نیست - اگر کشتی در آب زیرزمینی کار کند، بیل هیچ محافظتی نمی کند.

در واقع "متعادل" روی سکان به چه معناست؟

به سهم ناحیه تیغه ای که در جلوی محور استوک سکان قرار دارد اشاره دارد. آن ناحیه یک لحظه مخالف ایجاد می کند، بنابراین یک سکان متعادل به گشتاور کمتری برای چرخش برای همان اندازه تیغه نیاز دارد. نسبت های تعادل در ناحیه 20 تا 25 درصد برای سکان های بیل معمولی است.

آیا می توانم سکان شاخ را با سکان بیل جایگزین کنم؟

بله، و این یک تعمیر معمولی است، اما استوک، یاتاقان ها، فرمان و ساختار بدنه همه باید دوباره بررسی شوند. بیل بارهای خمشی را که بوق قبلاً حمل می‌کرد، وارد می‌کند، بنابراین آرایش پایه و یاتاقان بالایی نیز معمولاً تغییر می‌کند.

چرخ دنده فرمان باید چقدر زاویه سکان ارائه دهد؟

SOLAS به چرخ دنده اصلی نیاز دارد تا سکان را با حداکثر سرعت سرویس 35 درجه به هر طرف بچرخاند، با یک وسیله کمکی 15 درجه در هر جهت به عنوان یک بازگشت. بسیاری از طراحان توقف های مکانیکی را کمی فراتر از این تنظیم می کنند، بنابراین محدودیت های الکتریکی همیشه قبل از تماس فلز ایجاد می شود.