Böyük gəmilərin okean dalğalarına qarşı ağır yükləri daşımaq üçün nəhəng turbinlərə və pervanelərə ehtiyacı var. Gəminin pervanesi nə qədər böyükdürsə, sürəti və gücü də bir o qədər böyükdür. Bu kolleksiyada biz müxtəlif gəmilərin ən böyük gəmi pərvanələrinə baxacağıq.
Maraqlı bir faktla başlayaq. Dünyanın ilk pərvanəsini kimin icad etdiyini bilirsinizmi? 1834-cü ildə pervaneyi icad edən Edvard Burton idi. Admiralty bu fikri dəli hesab etdi, rədd etdilər, dedilər ki, bu oyuncağın köməyi ilə heç bir gəmi heç vaxt üzməyəcək... 
İndi keçək birbaşa mövzuya. Dünyanın ən böyük pərvanələrindən biri (yuxarıdakı şəkildə) Hyundai tərəfindən nəhəng TEU konteyner gəmisi üçün icad edilmişdir. Pervane üçmərtəbəli binanın hündürlüyündə və 9 metr diametrində, altı qanadının çəkisi 101 tondur. Növbəti fotoşəkildə Loannis Coloctronis tankeri üçün çəkisi 72 ton olan pervane göstərilir. 
Bu günə qədər ən böyük pərvanə Almaniyanın Mecklenburger Metallguss GmbH şirkəti tərəfindən hazırlanmışdır: 131 ton ağırlığında pervane uzunluğu 397 metr, eni 56 və hündürlüyü 68 metr olan dünyanın ən böyük konteyner gəmisi Emma Maersk üçün nəzərdə tutulmuşdur. Belə bir pərvanə ilə konteyner gəmisi 27 knot (50 km/saat) sürətə çata bilər. 
Lakin Antarktika buzqıran gəmisi Palmer-in kütləvi və diqqətlə qorunan pervaneleri - bu tədqiqat gəmisi Antarktida sahillərində naviqasiya üçün dünyanın ən möhkəm və təhlükəli guşələrindən birində işləyir.
Və bu pervaneler Hollandiyada Amerikanın Eurodam kruiz gəmisi üçün yaradılmışdır 
Bu kolleksiya ən məşhur gəmilərdən biri - Titanik olmadan tamamlanmayacaq. Bunun üçün ayrı-ayrı mühərrikləri olan üç bürünc pervane tikildi. İki xarici pervanenin çəkisi 38 ton, mərkəzinin çəkisi isə 17 ton idi. Titanik haqqında maraqlı faktların seçimində daha çox məlumat tapa bilərsiniz.
Titanik öz dövrünün ən gözəl gəmilərindən biri idi, lakin indi daha böyük gəmilər var, məsələn, Dənizlərin Oazisi Titanikdən beş dəfə böyükdür və hazırda ən böyük sərnişin gəmisidir. Nəticə etibarilə, ən böyük gəmi Finlandiyada yaradılmış ən böyük pərvanələrə ehtiyac duydu 
Elation gəmisinin pervaneleri də Finlandiyada tikilmişdir 
Norveç epik pervaneleri: 
Queen Elizabeth 2 (QE2) gəmisinin pərvanələri. Gəmi 1969-cu ildə suya buraxılıb və 2008-ci ildə istismardan çıxarılıb 
Onu Queen Mary 2 əvəz etdi və burada onun bəzi təfərrüatları var 
Bunlar başqa bir məşhur gəminin bıçaqlarıdır - 1939-cu ildə buraxılmış Alman döyüş gəmisi Bismark. 1941-ci ildə ingilislər tərəfindən batırıldı 
Bu, çox kiçik bir vidadır, lakin daha az əhəmiyyət kəsb etmir. Pearl Harbora basqında iştirak edən Yapon sualtı qayığının bıçaqları 
107 ton ağırlığında Cənubi Koreya gəmisinin pervanesi solda, Crystal Symphony gəmisinin pervanesi isə sağdadır. 
Sovet gəmilərindən birindən nəhəng pervane 
Biz artıq dünyanın ən böyük gəmilərini görmüşük, hətta gəmilərin yay fiqurlarına diqqət yetirmişik. Ancaq görünür, biz bəlkə də ən vacib şeyi - vintləri qaçırdıq.
Maraqlı fakt: Edvard Lyon Berthon 1834-cü ildə pərvanəni ixtira edərkən, o, Admiralty tərəfindən rədd edildi və "gəmini heç vaxt hərəkət etdirə bilməyən və heç vaxt hərəkət etdirə bilməyən sevimli oyuncaq" kimi qəbul edildi.
Dünyanın ən böyük gəmi pervaneleri
Dünyanın ən böyük gəmi pərvanələrindən biri Hyundai Heavy Industries tərəfindən Hapag Lloyda məxsus 7200 iyirmi fut konteyner daşıma qabiliyyətinə malik bir gəmi üçün istehsal edilmişdir. Üç mərtəbəli binanın hündürlüyü, diametri 9,1 metr, altı qanadlı pervanenin çəkisi 101,5 tondur. Aşağıdakı fotoşəkildə Loannis Coloctronis tankerində quraşdırılmış 72 tonluq pervane göstərilir:
Müritz çayı üzərindəki Waren şəhərində istehsal olunan 131 ton ağırlığında bu günə qədər ən böyük gəmi pervanesi Emma Maersk-də quraşdırılmışdır - dünyanın ən böyük konteyner gəmisi, 14.770 iyirmi fut konteynerə qədər daşıma qabiliyyəti, uzunluğu 397 m, eni 56 m-dən çox və hündürlüyü 68 m olan güclü mühərriki olan pervane okean nəhənginə 27 düyün (50 km/saat) sürətə çatmağa imkan verir.
Bunlar Yer kürəsinin ən çətin şərtlərində işləyən tədqiqat gəmisi olan Antarktika buzqıran gəmisinin nəhəng pərvanələri və sükanlarıdır:
Eurodam - kruiz gəmisində quraşdırılmış pervaneler:
Bu nəhəng pervaneler tarixin ən məşhur gəmilərindən biri olan Titanikə aid idi. Laynerdə hər biri ayrı bir mühərriklə idarə olunan üç pervane var idi. İki xarici pervanenin çəkisi 38 ton, mərkəzinin isə 17 ton ağırlığında idi:
Titanik dövrünün ən yaxşı gəmilərindən biri idi, lakin Kral Karib dənizinin Oasis of the Seas məşhur laynerdən beş dəfə böyükdür və hazırda inşa edilmiş ən böyük sərnişin gəmisidir. Təbii ki, lüks gəmini Finlandiya sahillərindən Florida ştatının Fort Lauderdeyldəki yeni evi olan Dəniz Oasisinə aparacaq qədər böyük pərvanələri olmalıdır:
Carnival Cruise Lines' Elation da Finlandiyada tikilib və hazırda Kaliforniyanın San Dieqo şəhərində yerləşir. Gəminin pərvanələrinin yanında, onların dizaynına və quraşdırılmasına cavabdeh olan insanlar yazıq midgets kimi görünürlər:
Və bu pervane San-Fransiskoda quru dokda yığılıb:
Növbəti pərvanə başqa bir kruiz gəmisi olan Norwegian Epic-ə məxsusdur:
Celebrity Solstice kimi nəhəng kruiz gəmilərini hərəkətə gətirmək üçün lazım olan nəhəng pervanenin başqa bir nümunəsi:
QE2 kimi tanınan Kraliça Elizabeth 2-nin pərvanələri buradadır. Cunard Line şirkətinə (transatlantik və okean layneri kruiz marşrutlarını idarə edən Britaniya şirkəti) məxsus gəmi 1969-cu ildə suya salınıb və 2008-ci ildə istismardan çıxarılıb:
Queen Mary 2 2004-cü ildə Cunard-ın flaqmanı olaraq QE2-ni əvəz etdi. Qayığın ön göyərtəsində yerləşən ehtiyat QM2 pervanelərindən bəziləri bunlardır:
Bu, tarixdə daha bir məşhur gəminin pərvanəsidir. Alman döyüş gəmisi Bismark 1939-cu ilin fevralında, İkinci Dünya Müharibəsinin başlamasından qısa müddət əvvəl suya salındı və 1941-ci ilin mayında ingilislər tərəfindən batırıldı (soldakı şəkil). Sağdakı fotoda zavodun mənzərəsi və 1947-ci ildə neft tankerinin inşası zamanı pervane göstərilir:
O qədər də böyük deyil, amma daha az maraqlı deyil
1941-ci ilin dekabrında Pearl Harbora hücum zamanı Amerika təyyarədaşıyıcılarına hücum edən Yapon mini sualtı qayıqlarının pərvanəsi:
USS Fiske sancaq pervanesi, 1946:
Texnologiya əlbəttə ki, təkmilləşir, lakin böyük gəmilər hələ də böyük pərvanələrə ehtiyac duyur. Bu, Isambard Kingdom Brunel tərəfindən dünyanın ən böyük gəmisi üçün (1843-cü ildə buraxılış zamanı) dizayn edilmiş SS Böyük Britaniyadandır. Gəmi 1845-ci ildə Atlantik Okeanını cəmi 14 günə keçdi ki, bu da o zaman mütləq rekord idi.
Gəmiqayırma zavodunun işçiləri USS George Washington təyyarədaşıyan gəmisinin dörd mis pervanesindən birini yoxlayır. Pervanelərin hər biri təxminən 66.000 funt ağırlığında və diametri 22 futdur.
§ 13. Gəmi hərəkətvericiləri
Sürətləndiricilər gəminin hərəkət sisteminin mexaniki işini müqaviməti dəf edən və gəminin irəliyə doğru hərəkətini yaradan davamlı təzyiqə çevirən xüsusi qurğulardır.Gəmilərdə aşağıdakı pərvanələrdən istifadə olunur: pervaneler, qanadlı pervaneler və su reaktiv mühərrikləri. Yelkənlər, avar təkərləri və digər hərəkət qurğuları da istifadə olunur.
İş prinsipinə görə, sürətləndiricilər aktiv olanlara bölünür, bunlara külək enerjisini birbaşa gəminin irəli hərəkətinə çevirən yelkənlər və reaktiv olanlar - bütün qalanları daxildir, çünki onların yaratdığı davamlı təzyiq nəticəsində əldə edilir. gəminin hərəkətinə əks istiqamətdə atılan su kütlələrinin reaksiyası.
Dizayn və istismarın sadəliyi, yığcamlığı, istismarda etibarlılığı və ən yüksək səmərəliliyi səbəbindən ən çox yayılmışlar pervanelerdir. Dizayndan asılı olaraq, onlar iki növə bölünür: bərk vintlər(bıçaqları olan hub birlikdə istehsal olunur) və çıxarıla bilən bıçaqları olan pervaneler, buzda üzən gəmilərdə istifadə olunur. Bu cür pərvanələrə sabit addımlı pervaneler, qovşaqda qanadları döndərən və pervanenin addımını dəyişdirən mexanizmləri olan pervaneler isə idarə olunan addımlı pervaneler adlanır.
Addım addım Vidanın uzunluğu bir dövrədə vintin səthindəki hər hansı bir nöqtədən keçən ox istiqamətində yoldur.
Sabit addımlı pervaneler- VFŞ (şək. 27) bir parça (bir parça), tökmə, qaynaq və ya ştamplanmış şəkildə istehsal olunur və onlar aşağıdakı əsas elementlərdən ibarətdir: qovşaqlar, pervane şaftının boynunun konusuna uyğun gələn koldur və bıçaqlar(3-dən 6-ya qədər), hubda radial olaraq yerləşir. Bıçağın hub ilə birləşdirən aşağı hissəsinə bıçaq kökü deyilir; yuxarı hissəsi yuxarı və ya sondur; bıçağın gəminin gövdəsinə baxan səthinə emiş səthi, əks səthə boşalma səthi deyilir ki, bu da əksər hallarda müntəzəm spiralvari səthdir. Bu iki səthin kəsişməsi bıçaqların kənarlarını təşkil edir.
düyü. 27. Sabit addımlı pervane (FPP) və pərvanə pərdəsinin elementar platforması tərəfindən itələmə təzyiqinin yaradılması sxemi.
D pervanesinin diametri bıçağın ucu ilə təsvir edilən dairənin diametridir. Böyük gəmilərin pervane diametri 6,0 m və ya daha çox çatır.
Sağ və sol fırlanan pərvanələrdən istifadə olunur, onlar ümumi qaydalara görə fərqlənirlər: pervane saat əqrəbi istiqamətində vidalanırsa, o zaman sağ tərəfə fırlanan pervane, saat əqrəbinin əksinə isə fırlanma pervanesi adlanır; sol fırlanma pervanesi.
Pervane fırlananda onun bıçaqları su kütlələrini bir tərəfə atır. Bu suyun reaksiyası bıçağın təzyiq səthi ilə qəbul edilir, bu, pervane üçün bir təkan yaradır, bu da hub və pervane şaftından ötürücü rulmana ötürülür, gəmini hərəkət etdirən bir qüvvəyə çevrilir.
Pervane fırlandıqda davamlı hərəkətin necə baş verdiyini başa düşmək üçün (Şəkil 27) onun qanadının elementar sahəsinə təsir edən, v 0 sürətlə bir dairədə hərəkət edən və eyni zamanda gəmi ilə eyni vaxtda hərəkət edən qüvvələri nəzərdən keçirək. sürət v 1. Bu qüvvələrin nəticəsi v ilə nəzərdən keçirilən bıçağın elementar sahəsinin akkordu arasında əmələ gələn a bucağı onun üzərində qaldırıcı qüvvə yaradan R-nin hücum bucağı olacaqdır , gəminin hərəkət istiqamətində hərəkət edən P qüvvəsi dayanacaq qüvvəsi olacaq və ikinci qüvvə T çevrə boyunca pervanenin fırlanmasına əks istiqamətdə hərəkət edərək öz oxuna nisbətən bir an yaradır. , gəminin mühərriki tərəfindən aşılır.
düyü. 28. Meydançanın dəyişdirilməsi üçün fırlanan krank mexanizmi ilə idarə oluna bilən addım pervanesi (CPP). 1 - pervane bıçaqları; 2 - mərkəz; 3- pervane mili; 4 - bir çubuq ilə kaydırıcı; 5 - birləşdirən çubuq pin; 6 - qanadlı rulman; 7 - pərvanələrin qapağı.
İdarə oluna bilən addım pervanesi(CPP) gəmi təkər yuvasında yerləşən idarəetmə stansiyasından hərəkət edərkən pervanenin işləməsi zamanı hubdakı bıçaqların fırlanmasını təmin edən bir dizayna malikdir. Mexanizm tərəfindən müxtəlif kinematik sxemlərə əsasən (onlardan biri fırlanan-fırlanan birləşdirici çubuq Şəkil 28-də göstərilmişdir) bıçaqlar fırlandıqda fırlananda pervanenin addımı dəyişir, bu da təkan qüvvəsinin böyüklüyünü dəyişir. sürəti artıran və ya azaldan və gəminin hərəkət istiqamətini yaradır, bu halda əsas maşının sürəti, gücü və fırlanma istiqaməti dəyişməz qalır.
Tənzimlənən addım pervanelerinin istifadəsi sadələşdirilmiş texniki xidmət sistemi olan gəmilərdə geri dönməyən əsas maşınların istifadəsinə imkan verir ki, bu da onların silindrlərinin aşınmasını təxminən 30-40% azaldır (iş rejiminin və istiqamətinin tez-tez dəyişməsi nəticəsində dönən maşınlarda yaranır). fırlanma), maşınların gücündən daha dolğun istifadə etməyə imkan verir və yüksək pervane səmərəliliyi dəyərini saxlayır.
düyü. 29. Qanad pervanesi: a - dizayn diaqramı; b - hərəkətverici qurğunun gəmidə yerləşdirilməsi. 1 - daşıyıcı disk; 2 - fırlanan bıçaqlar; 3 - diski döndərən idarə olunan dişli; 4 - sarkaç qolunu idarə etmək üçün hidravlik cihaz; 5 - öz oxu ətrafında bıçaqların mövqeyini dəyişdirən sarkaç qolu; 6 - sürücü konik dişli ilə pervane mili.
Pervaneli gəmilər sabit addım pervaneli gəmilərə nisbətən daha yüksək manevr qabiliyyətinə malikdir.
Qanad pervanesi(şək. 29) üfüqi istiqamətdə fırlanan silindrdən ibarət olan, üzərində şaquli şəkildə yerləşdirilmiş, təkər yuvasından idarə olunan sarkaç qolu ilə öz oxları ətrafında fırlanan 6-8 qılınc formalı, rasional bıçaqdan ibarət konstruktiv qurğudur.
Disk, qanadda olduğu kimi bıçaqlarda dönərkən, komponenti davamlı təzyiq yaradan bir qaldırıcı qüvvə yaranır. Bıçaqları döndərdikdə, təkanların böyüklüyü və istiqaməti dəyişir, bu da sükan köməyi olmadan gəminin hərəkət istiqamətini dəyişdirməyə imkan verir (bu hərəkətə malik gəmidə sükan quraşdırılmır) kimi eləcə də əsas elektrik stansiyasının fırlanma sürətini və istiqamətini (geriyə baxmadan) dəyişmədən, “Tam irəli”dən “Tam geriyə” və ya gəmini dayandırmaq üçün hərəkət qüvvəsinin itələmə miqdarı.
Qanadlı pervanənin səmərəliliyi, demək olar ki, bir pervanenin səmərəliliyinə bərabərdir, lakin qanadlı pervane dizayn baxımından daha mürəkkəbdir. Çıxıntılı bıçaqlar tez-tez qırılır. Bununla belə, son vaxtlar bu hərəkətverici qurğu getdikcə daha geniş istifadəni tapır, gəmiləri yaxşı manevr qabiliyyəti ilə təmin edir, dar məkanlarda sərbəst işləməyə imkan verir.
Su reaktiv hərəkəti su ilə axan sürətləndiricilər seriyasına aiddir. Müasir su reaktiv mühərrikləri üç növdən hazırlanır: su jetinin suya, atmosferə və yarı sualtı buraxılması ilə.
Pervane nasos kimi işləyir, pervanenin qabağında gövdənin dibinə keçən boru vasitəsilə suyu kanala çəkir. Vidaya daxil olan xarici əşyalardan qorunmaq üçün kanalın başlanğıcında qoruyucu barmaqlıq gücləndirilir.
Su axınının pervane tərəfindən burulması nəticəsində itkiləri azaltmaq və sevk qurğusunun səmərəliliyini artırmaq üçün pervanenin arxasında əks pervane quraşdırılmışdır. Gəminin irəliləmə istiqaməti əks sükanı dəyişdirməklə dəyişdirilir.
Belə bir hərəkət qurğusunun səmərəliliyi cəmi 35-45% təşkil edir və gəminin sualtı hissəsində hər hansı çıxıntılı hissələrin olmaması ona dayaz suda, dar sularda və tıxanmış yollarda daha çox manevr imkanı verir. Belə bir hərəkətə malik gəmi üçün hətta onun sərbəst hərəkət etdiyi üzən cisimlər də maneə deyil.
Su reaktiv mühərrikinin sadalanan üstünlükləri onun istifadəsini xüsusilə çay gəmilərində, ilk növbədə taxta raftingdə rahatlaşdırdı.
Son illərdə su reaktiv hərəkəti sürəti 95 km/saata çatan hidrofoillər kimi yüksək sürətli gəmilərdə istifadə olunmağa başlandı.
Müasir buxar və qaz turbinlərinin istifadəsi böyük dəniz gəmilərində su reaktiv hərəkətindən uğurla istifadə etməyə imkan verir, burada hesablamalara görə, itələyici səmərəlilik təxminən 83% -ə çata bilər ki, bu da bir pervanenin hərəkət səmərəliliyindən 11% yüksəkdir. eyni gəmi üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Bu hərəkətə malik gəmilərin çatışmazlıqlarına vurulan suyun çəkisi ilə gəminin daşıma qabiliyyətinin itirilməsi və kanalın tutduğu daxili məkanın həcminin itirilməsi daxildir.
Təkərlər gəmilərin və gəmilərin yeni növlərinin meydana gəlməsi ilə eyni vaxtda təkmilləşdirilmişdir.
avar
İlk kiçik qayıqların meydana çıxması ilə insan anladı ki, onun gəmisini itələyən bir vasitəyə ehtiyacı olacaq. Əvvəlcə bunlar avarlar idi, onları suya batıraraq və hərəkət etdirərək istənilən effekti verirdi - qayıq hərəkət etdi. Sürətə ehtiyac qədim gəmiqayıranları avar və avarçəkənlərin sayını artırmağa məcbur etdi. Bunun bariz nümunəsi uzunluğu 12 metrə qədər olan, 96 avarın hər birində qullar arasından altı avarçəkən və ya sahil gəmisi olan mətbəxdir.
kochet
Avarlar diyircəkli, cüt və qoşa qanadlı tiplərdə olur. Onlar qayıqlarda, qayıqlarda və digər su gəmilərində hərəkət üçün son vasitə kimi istifadə olunur. Avarçəkmə zamanı avarın orta hissəsi çuxura - çaydana daxil edilir, orada sabitlənir və dayanma yaradır.
AKTİV MOTORLAR
yelkən
Biz bilirik ki, minilliklər boyu dənizçilər başqa bir hərəkət növündən - yelkəndən xəbərdar idilər. O, həm də külək enerjisindən istifadə edən qədim və məşhur bir hərəkət növüdür. Əsasən, yelkənlərin iki növü var: düz - trapezoidal formada, dirəyə nisbətən simmetrik olaraq yerləşmiş və çəp - üçbucaqlı və ya trapezoidal formada, mastın bir tərəfinə yapışdırılmışdır.
Düz qurğu düz əsas yelkənlərə (barque, barquentine) malik olan qurğudur.
Eğik qurğuları olan gəmilər, əsasları əyri yelkənlər olan gəmilərdir (şxuner, iola, ketç və s.).
Yaxtalar ən çox "Bermud" yelkənləri adlanan üçbucaqlı yelkənlərlə təchiz edilir.
Bermuda yelkənləri olan yaxta
Yuxarıda göstərilən bütün növ yelkənlərin istifadə edildiyi qarışıq yelkənli avadanlıqlar da var.
qarışıq qurğulu gəmi
Dövrümüzdə geniş yayılmış başqa bir yelkən növü uçurtma hesab edilə bilər. Əslində, bu da bir yelkəndir, lakin bir az fərqli formadadır. Göndərmə şirkətində Beluga Layihələri“Bu tip mühərrik artıq kommersiya gəmiləri üçün yanacaq xərclərinə qənaət edir.
Beluga Projects şirkətinin yük gəmisi
Külək axtarışında inkişaf etmiş fırtına şəraiti olan okean bölgələrini daim ziyarət etmək məcburiyyətində qaldılar, tez-tez şiddətli fırtına və fırtınalarda tapdılar. Vaxt keçdikcə texniki qüsurlar rol oynadı və ticarət gəmilərinin ölçüsünün daha da artması yelkənli gəmilər tərəfindən dəstəklənə bilmədi - onlar maksimuma çatdılar. Onlar o dövrün ehtiyaclarını ödəyən digər texniki cəhətdən daha təkmil gəmilərlə əvəz olundu və muzey gəmilərinə çevrildi.
JET HƏRƏKƏTLƏRİ
avar təkəri
avarlı buxar gəmisi, Vankuver, Kanada
İlk buxar gəmilərində gəmi istehsalçıları əsas hərəkətverici qurğu kimi avarlı təkərdən istifadə etməyə başladılar. Ancaq bu, bəlkə də bütün daşıyıcıların ən uğursuzudur. Avar təkərinin çoxsaylı çatışmazlıqları, o cümlədən yuvarlanan zaman suyun "sıçraması" səbəbindən tez-tez sıradan çıxma və aşağı səmərəlilik səbəbindən avar təkərləri öz funksiyalarını vicdanla yerinə yetirmədi və digər sürətləndiricilər arasında sonuncu yeri tutdu.
pervanenin görünüşü
Mükəmməl yaratmaq ideyası və universal hərəkət, həmişəki kimi yeni deyildi, sadəcə olaraq doğru zamanda doğru yerdə olmaq lazım idi. Belə bir adam, fikrimcə, gəmi inşaatçılarının bu günə qədər borclu olduğu İsambard Brunel oldu. Skeptiklərin çoxsaylı fikirlərinə baxmayaraq, o, qədim yunan alimi Arximedin ixtirasının işini ətraflı öyrənərək, paroxodda işləməsini nümayiş etdirdiyi bir pərvanə yaratdı " SS Böyük Britaniya».
O vaxtdan bu daşıyıcıən geniş yayılma aldı. Müxtəlif materiallardan hazırlanmış, qanadların sayını və bucağını dəyişdirərək, pervane təkmilləşdirilmiş və digər pervaneler arasında lider mövqe tutmuşdur.
Beləliklə, bir sevk cihazı mühərrikdən (enerji mənbəyindən) gücü bir gəminin və ya gəminin irəli hərəkəti işinə çevirən bir cihazdır.
GƏMİLƏR VƏ GƏMƏLƏR ÜÇÜN HƏRƏKƏTLƏRİN TƏSNİFATI
fərqləndirmək aktiv hərəkətvericilər: enerji mənbəyi - küləyin yaratdığı qüvvənin birbaşa təsiri nəticəsində gəminin hərəkətini təmin edən yelkənlər. reaktiv, su kütlələrini gəminin hərəkətinə əks istiqamətə ataraq hərəkətverici qüvvə yaratmaq.
Sonuncular bölünür loblu (təkərli, vidalı, qanadlı, qanadlı) Və su axan (su axını və hidrojet).
Bıçaqlı motorlar
Tipik pervane vintiüzərində yerləşən bıçaqları olan bir hubdan ibarətdir. Onun işləməsi bıçaqların yan tərəflərində təzyiq fərqinin yaratdığı hidrodinamik qüvvəyə əsaslanır. Bıçaqların hər hansı konsentrik hissəsi təyyarənin əsas qanadının elementini təmsil edir. Buna görə də, pervane dönərkən, qanadda olduğu kimi hər bir elementdə eyni qüvvələr yaranır.
pervanenin iş prinsipi
Bıçağın qabarıq tərəfi (emiş tərəfi) ətrafında axan axın bir qədər sıxılır və nəticədə onun hərəkəti sürətlənir. Bıçağın konkav tərəfi (boşaltma tərəfi) ətrafında axan axın, yolunda bir maneə ilə qarşılaşaraq sürəti bir qədər yavaşlatır. Bernoulli qanununa uyğun olaraq, bıçağın emiş tərəfində axın təzyiqi aşağı düşür və seyrəkləşmə zonası görünür. Eyni zamanda, bıçağın boşalma tərəfində, əksinə, artan təzyiq zonası görünür. Bıçağın yan tərəflərindəki təzyiq fərqi nəticəsində hidrodinamik qüvvə əmələ gəlir. Uzun müddətli tədqiqatlar nəticəsində məlum olmuşdur ki, hidrodinamik qüvvənin əsas hissəsi, təxminən 70 faizi pervane qanadlarının əmmə tərəfindəki vakuum, cəmi 30 faizi isə boşalma üzərindəki təzyiq hesabına yaranır. bıçaqların tərəfi. Hidrodinamik qüvvənin pervane oxuna proyeksiyası pervanenin itkisidir. Bu qüvvə qanadlar tərəfindən qəbul edilir və onu hub və pervane şaftından gəmiyə və ya gəmiyə ötürür.
Bıçaqlar spiral səthə malik olduğundan, pervane fırlandıqda su təkcə geriyə atılmır, həm də bıçaqların fırlanma istiqamətində bükülür. Bu vaxt, pervanenin vəzifəsi yalnız suyu fırlanmadan atmaq, reaktiv bir impuls - dartma qüvvəsi yaratmaqdır. Mühərrikdən ona verilən gücün əhəmiyyətli bir hissəsi axının bükülməsinə və suda pervanenin fırlanma müqavimətini aradan qaldırmağa sərf olunur. Buna görə də, pervanenin fırlanma qüvvəsi yaratmaq üçün sərf olunan gücün (xalis güc) nisbətinə bərabər olan pervanənin səmərəliliyi həmişə birdən az olacaqdır.
Səmərəlilik pervaneler 0,5 - 0,7 diapazonunda dalğalanır. Yuxarı hədd çox yüksək hesab olunur və aşağı sürətli, böyük diametrli pervanelərdə əldə edilə bilər. Kiçik diametrli yüksək sürətli pervaneler üçün səmərəlilik nadir hallarda 0,5-dən çox olur.
Pervane vinti həmişə mühərriklə əlaqələndirilir, əks halda mənasız bir güc itkisi olacaq. Bundan əlavə, şaftın fırlanma istiqamətini dəyişdirə bilməyən geri dönməyən mühərriklər var. Belə hallarda var idarə olunan addım pervanesi. Onun hubında bıçaqları müəyyən bir açıya çevirən və onları bu vəziyyətdə saxlayan bir mexanizm var. Bıçaqların fırlanması, pervane şaftının sabit fırlanma sürətində dartma qüvvəsini dəyişdirməyə və əksinə, şaftın müxtəlif fırlanma tezliklərində sabit bir dartma qüvvəsini saxlamağa, həmçinin ümumiyyətlə itələmə istiqamətini dəyişdirməyə imkan verir (əksinə ) pervane şaftının sabit fırlanma istiqaməti ilə.
Yüksək gücü ötürmək üçün tez-tez iki və üç şaftlı qurğular istifadə olunur və bəzi böyük gəmilər, məsələn, təyyarə daşıyıcıları, simmetrik olaraq düzülmüş dörd pervane ilə təchiz edilmişdir. Bəzən bələdçi nozzilər istifadə olunur ki, bu da aşağı pervane sürətində altı faizə qədər itələmə artımını təmin edir.
a) - sabit qanadları olan pervane; b) - tənzimlənən addım vinti; c) - başlıqdakı pervane; d) - koaksial əks fırlanan pervaneler;
azipod
sükan sütunu
Bəzi gəmilərin manevr qabiliyyətini artırmaq üçün universal sürətləndiricilər, sözdə aktiv sükanlar " azipod" Sükan sütununun növü " azipod"öz elektrik mühərriki olan kiçik bir pervane daxildir. Öz oxu ətrafında fırlanan vida bir dayanma yaradır və bununla da sükan çarxına təsir edən fırlanma anını artırır.
Azipod tipli hərəkətverici qurğu
Təəssüf ki, dizaynın yüksək qiyməti tətbiq sahəsini məhdudlaşdırır daşıyıcılar kimi " azipod”, lakin onlar xərclənən pula dəyər. Onlar buzqıran gəmilərdə, müasir kruiz gəmilərində, neft qazma platformalarında və digər növ gəmilərdə istifadə olunur.
fin hərəkəti
fin hərəkəti
Gəminin və ya gəminin dayanıqlığını qorumaq üçün gəmi istehsalçıları öz “yaradıcılıqlarını” gəminin gövdəsinin hər iki tərəfindən çıxan kiçik qaymaqvari stabilizatorlarla təchiz edirlər. Görünüşü və bənzərliyi ilə onlar müvafiq təsnifat aldıqları nəhəng balinaların qanadlarına bənzəyirlər. Onların hər biri rasional formaya malikdir, bunun sayəsində gəmini yavaşlatmadan dalğaları kəsir İş prinsipi çox sadədir - bucaq altında quraşdırılmış fin propulsorları təyyarənin qanadları ilə eyni effekti verir - ya da gəmini batırmaq. gəminin gövdəsini daha dərinləşdirin və ya yuxarı qaldırın. Dalğalar gəmini bu və ya digər tərəfə əyməyə çalışdıqda, keel stabilizatorları gövdəni rulonun əks istiqamətində əyirlər. Bu, hətta böyük dalğalarda da gəmiyə sabitlik verir.
qanadlı təkərlər
qanadlı hərəkət mexanizminin işləmə prinsipi
Qanadlı pervaneler, ilk növbədə, itələyicilərdə tətbiq tapmışdır. Onlar bir itələyici qurğunun və sükanın funksiyalarını birləşdirir və gəminin dibi ilə eyni səviyyədə quraşdırılmış və şaquli ox ətrafında fırlanan bir rotoru təmsil edir, ətrafı boyunca səthinə perpendikulyar 3 ilə 8 bıçaq var, bərabər açısal məsafələrdə yerləşən qanadlar şəklində hazırlanmışdır. Rotorla birlikdə fırlanan bıçaqlar vaxtaşırı öz oxu ətrafında fırlanır. Bıçaqlar elə fırlanır ki, hər mövqedə gəminin hərəkət istiqamətində ən böyük proyeksiyaya malik olan bir qüvvə yaranır. Bu, bıçaqların akkordlarına şərti perpendikulyar nəzarət mərkəzi olan bir nöqtədə kəsişdikdə əldə edilir. İdarəetmə mərkəzinin gəminin hərəkət istiqamətinə perpendikulyar ox boyunca hərəkət etməsi dayanmanın böyüklüyünü və işarəsini dəyişir. Beləliklə, qanadlı daşıyıcılar tənzimlənən addım pervanesi ilə eyni xüsusiyyətlərə malikdir. İdarəetmə mərkəzini su xətti müstəvisinə paralel bir müstəvidə özbaşına hərəkət etdirərək, dayanma vektorunun istiqamətini 0-dan 360 dərəcəyə qədər dəyişə bilərsiniz. Bıçaqları döndərmək və idarəetmə mərkəzini hərəkət etdirmək üçün mühərrik korpusunda yerləşən və hidravlik sistem tərəfindən idarə olunan mexaniki sürücü istifadə olunur.
qanad hərəkəti
Səmərəlilik baxımından, eləcə də mürəkkəblik və çəki və ölçü xüsusiyyətləri qanadlı daşıyıcı pervanelərdən daha aşağıdır və buna görə də effektiv itələyici kimi istifadə olunur.
Onlar manevr qabiliyyəti artan tələblərə məruz qalan gəmilərdə istifadə olunur (yedəklər, balıqçılıq gəmiləri, minaaxtaran gəmilər və s.).
SU AKIŞ MORLARI
su reaktiv hərəkəti
su reaktiv hərəkəti
Su axını daşıyıcı(su reaktivi) su axını kanalına yerləşdirilən su nasosunun çarxıdır, onun vasitəsilə su pervanenin oxu boyunca artan sürətlə atılır. Bu cür hərəkətvericilərin əsas üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir: mexaniki zədələrdən yaxşı qorunma və kavitasiyadan qaçmaq qabiliyyəti, akvatoriyanın səthində üzən obyektlərdən qorunma, sualtı qayıqlar üçün çox vacib olan vidalı sürətləndiricilərlə müqayisədə daha az hidrodinamik səs. gəminin gövdəsinin daxilində və ya xaricində yerləşir. Su reaktiv hərəkət sisteminin səmərəliliyi su kəmərlərinin formasından, su qəbuledicilərinin yerləşdiyi yerdən və dizaynından asılıdır.
Onlar adətən dayaz sularda işləyən gəmilərdə istifadə olunur və ya gəmilərin manevr qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün itələyici kimi xidmət edir.
nasos tipli propulsorlar
nasos-reaktiv tipli hərəkət
Ümumiyyətlə, sualtı qayıqlar yeni tipli hərəkətvericidən - nasos-reaktivdən istifadə etməyə başladılar, bu da nasos tipli hərəkət deməkdir. Onların iki növü var:
-daşıyıcıəvvəlcədən burulma ilə nasos növü - stator (burun əsası) rotorun qarşısında yerləşir;
-daşıyıcı rotor statorun qarşısında yerləşdikdə sonrakı fırlanma ilə nasos növü.
nasos reaktiv hərəkət növləri
1) - rotor; 2) - başlıq; 3 - stator; 4) - ucluğun əsası; 5) - başlığın stator əsası;
Hər iki hərəkət növünün keyfiyyətləri eynidir, lakin daşıyıcıəvvəlcədən burulma ilə nasos növü daha yaxşı kavitasiya xüsusiyyətlərinə malikdir, baxmayaraq ki, struktur olaraq daha mürəkkəbdir.
hidrojet hərəkəti
Bir hidrojet hərəkət sistemində, su axını sürətləndirmək üçün bir burun vasitəsilə su borusuna verilən sıxılmış hava və ya yanma məhsullarının enerjisi istifadə olunur. Belə cihazların xarakterik xüsusiyyəti şaft xəttinin və mexaniki iş elementinin olmamasıdır. Var:
istilik- birbaşa axın (buxar və ya isti qazın verildiyi kamerada buxar-su qarışığı əmələ gəlir, hərəkətverici qüvvə yaradır);
pulsasiya edən(pulsasiya edən qaz-su yanma kamerası olan piston tipi, partlayıcı tipli reaktiv qaz-su borusu ilə və s.);
ejeksiyon və digərləri soyuq sıxılmış qazın enerjisindən istifadə edərək, su-hava qarışığının axını sürətləndirir. Mülki gəmiqayırmada istifadə olunur.
PƏVƏLƏR NECƏ HAZIRLANIR
Ən çox böyük pervanelerüç mərtəbəli binanın hündürlüyünə çatır və onların istehsalı unikal bacarıq tələb edir. Vida paroxodunun yaradıldığı vaxt " SS Böyük Britaniya“Pərvanə qəliblərinin hazırlanması 10 günə qədər çəkdi. Bu gün kompüter texnologiyasının mövcudluğu sayəsində avtomatlaşdırılmış manipulyator bunu bir neçə saat ərzində yerinə yetirir. Pervanenin forması kompüterə daxil edilir və manipulyatorun sonunda bir almaz qazma bıçağın mükəmməl bir nüsxəsini 1 mm dəqiqliklə nəhəng köpük bloklarından kəsir. Daha sonra dəqiq təəssürat yaratmaq üçün bitmiş modelə qum və sement qarışığı qoyulur. Beton soyuduqdan sonra iki yarımdan ibarət qəlib birləşdirilir və 3000 dərəcəyə qədər əridilmiş metal tökülür. Pervane duzlu dəniz suyunda korroziyaya uğramadan minlərlə ton təzyiqə tab gətirəcək qədər güclü olmalıdır. Ən çox yayılmış pervanel materialları polad, mis və bürüncdür. Son illərdə eyni məqsədlə plastiklərdən istifadə edilməyə başlandı.
Pervaneler üçün əlvan metalların bir ərintisi, "adlı. günüal" Polad gücünə malikdir, lakin korroziyaya daha yaxşı müqavimət göstərir. Kunial paslanmadan onilliklər ərzində suda qala bilər. Ərintiyə həddindən artıq dəqiqlik vermək üçün 80% misə, həmçinin 10% digər metallara 5% nikel və 5% alüminium əlavə edilməlidir. Ərimə 3200 dərəcə temperaturda aparılır.
Keyfiyyətə nəzarətdən keçdikdən sonra ərinmiş metalların "kokteyli" qəlibə tökülür. Quruluşa havanın girməməsi üçün metal bərabər bir axınla tökülür. İki gündən sonra qəlib soyuyur. Sonra bıçaqlar qəlibdən azad edilir.
Pervanenin səmərəliliyi bıçaqların hamar və rasional formasından asılıdır. Kalıplanmış hissənin səthi qeyri-kamildir və tökmə qabığı ilə örtülmüşdür. Qat qalınlığını təyin etmək üçün lazer sayğacından istifadə olunur. Bundan sonra artıq təbəqə volfram karbid kəsici istifadə edərək çıxarılır. Sonra pervane 1,6 mikromm olana qədər mükəmməl hamar bir səthə cilalanır. Nəticədə səth şüşənin hamarlığını əldə edir.
Pervane vinti- məhsul sırf fərdidir və hər bir müasir gəmi və ya gəmi üçün iş şəraiti nəzərə alınmaqla lazımi miqdarda enerjinin sürüşməsi və tutulması üçün optimal forma olmalıdır. Bütün pervanelerin əsas problemi kavitasiya. İş ondadır ki, suyun altında, bıçaqlar üzərində fırlananda, aşağı təzyiq sahəsi meydana çıxır ki, orada su hətta aşağı temperaturda da qaynamağa başlayır. Buna görə də, pervaneler xüsusi dayaqlarda sınaqdan keçirilir, burada pervanenin optimal işləmə parametrləri seçilir və qanadın düzgün bucağı yoxlanılır.
Nə qədər kədərli olsa da, inanılmaz dərəcədə gözəl pervaneler zəhmətə məhkum edilmiş, dənizin dalğaları altında insan gözündən gizlənmişdir daşıyıcılar aparıcı rol oynayır pervane vinti, və yaxın illərdə onun üçün daha effektiv əvəzedicinin tapılacağına inanmaq üçün hələ heç bir əsas yoxdur.
Afrikaans Alban Ərəb Erməni Azərbaycan Bask Belarus Bolqar Katalan Çin (Sadələşdirilmiş) Çin (Ənənəvi) Xorvat Çex Danimarka Detect dili Holland İngilis Eston Filippin Fin Fransız Qalisiya Gürcü Alman Yunan Haiti Kreol İvrit Hind Macar İslandiya İndoneziya İrlandiya İtalyan Yapon Koreya Latın Latviya Maled Litva Norvec Fars Polşa Portuqal Rumın Rus Serb Slovak Sloven İspan Suahili İsveç Tay Türk Ukrayna Urdu Vyetnam Uels Yiddiş ⇄ Afrikaans Alban Ərəb Erməni Azərbaycan Bask Belarus Bolqar Katalan Çin (Sadələşdirilmiş) Çin (Ənənəvi) Çin (Ənənəvi) Xorvat Çex Danimarka Alman Finlandiya Haşimi Kreol İvrit Hind Macar İslandiya İndoneziya İrlandiya İtalyan Yapon Koreya Latın Latviya Litva Makedoniya Malay Malta Norveç Fars Polşa Portuqal Rumın Rus Serb Slovak Sloven İspan Svahili İsveç Tay Türk Ukrayna Urdu Vyetnam Uels Yidd
İngilis (avtomatik aşkarlanan) » Rus dili
Həndəsi xarakteristikaların seçilməsi, vintlərin sayı və onların fırlanma istiqaməti. Dəniz nəqliyyat gəmiləri üçün pervanenin səmərəliliyi adətən diametrinin artması ilə artır. Bu, dayanma və hərəkət sürətinin sabit dəyərlərində yük əmsalının azalması ilə izah olunur. Buna görə də, pervanenin diametri gəminin arxa ucunda yerləşdirilməsi şərtindən mümkün qədər böyük seçilir. Birinci təxmin olaraq, gəminin DP-də olan pervane üçün D = (0,680,75) T, iki vallı quraşdırma ilə bort pervanesi üçün D = (0,62 0,70) T qəbul edilə bilər, burada T gəminin layihəsi.
Pervane qanadlarının sayını seçərkən, qanadın və qoşa qanadın tezliklərinin gövdənin və onun əsas strukturlarının ilk üç vibrasiya tonunun təbii tezlikləri ilə üst-üstə düşməməsi üçün mülahizələri rəhbər tuturlar. Bu halda, pervanenin işləməsi nəticəsində gövdənin güclü vibrasiyasından qaçınmaq mümkündür. Göstərilən tezliklər haqqında məlumat olmadıqda, DP-də olan pervaneler üçün Z p 4, bortda olanlar üçün isə yükdən asılı olaraq: K dt >2 (və ya K nt >1) üçün yüngül yüklənmiş pervanelərə uyğundur, Z p = 3 götürün, daha kiçik olanlar üçün bu əmsalların dəyərləri
Zp = 4. Zp-nin əsassız artması iki səbəbə görə irrasionaldır: vintin istehsalının mürəkkəbliyi artır və onun səmərəliliyi bir qədər azalır. Sonuncu vəziyyət, kavitasiya üçün bərabər marja təmin etmək üçün bıçaqların sayının artması disk nisbətinin artmasına səbəb olması ilə əlaqədardır.
Ən geniş nöqtədə bıçağın nisbi qalınlığı (r = 0,6 - 0,7) səmərəliliyin hələ də məqbul olduğu həddi b max-dan çox olmamalıdır. Bu şərtə uyğun olaraq, vida gücünü təmin edən minimum disk nisbəti
burada d H, D müvafiq olaraq hub və vintin diametridir, m; bmax =0,080,09; pərvanənin iş şəraiti nəzərə alınmaqla m-əmsal (nəqliyyat gəmiləri üçün m=-1,15; yedək gəmiləri üçün m=1,5, buzdayan gəmilər üçün m = 1,75, buzqıran gəmilər üçün m = 2,0); T-vint dayanacağı, kN; [y] - icazə verilən gərginliklər, nəqliyyat gəmilərinin pərvanələri üçün [y] = 6·10 4 kPa götürülə bilər.
Disk nisbətinin artması səmərəliliyin azalmasına səbəb olur. Buna görə də, gücün təmin edilməsi (20.1) və kavitasiyanın zərərli təsirlərinin olmaması (19.24) tələblərinə cavab verəcək şəkildə seçilir. Bir qayda olaraq, sonuncu nəqliyyat gəmilərinin pərvanələri üçün həlledicidir.
DP-də pervanenin hərəkət əmsalı adətən bort vəziyyətindən daha böyükdür. Bu baxımdan, bir şaftlı quraşdırmaya çox şaftlı olana üstünlük verilməlidir. Sonuncu, artan sağ qalma qabiliyyəti və manevr qabiliyyəti və qismən rejimlərin həyata keçirilməsi imkanı ilə dəstəklənir.
Pervanelərin sayını seçərkən aşağıdakı hallar da həlledici ola bilər: uyğun mühərriklərin mövcudluğu, onların korpusda rasional yerləşdirilməsinin mümkünlüyü, quraşdırmanın ilkin dəyəri və onun istismarı.
Dəniz nəqliyyatı gəmilərinə gəlincə, burada iqtisadi mülahizələr üstünlük təşkil edir, buna görə də onların əksəriyyəti tək şaftlıdır. İstisna böyük yüksək sürətli gəmilərdir: sərnişin və yük laynerləri və s. Tələb olunan güc bir vahiddə əldə etmək və ya bir pervane tərəfindən effektiv şəkildə emal etmək üçün çox böyük ola bilər.
Pervanenin fırlanma istiqaməti onun səmərəliliyinə təsir göstərmir. Tək rotorlu gəmilər üçün quraşdırılmış mühərriklə müəyyən edilir. Gəminin düz yoldan düşməsinin qarşısını almaq üçün yan pervaneler əks istiqamətlərdə fırlanmalıdır. Güman edilir ki, üzən cisimlərin gövdə və pervaneler arasına düşməməsi üçün sonuncunun fırlanması xarici olmalıdır, yəni yuxarı vəziyyətdə olan bıçaqlar gövdədən uzaqlaşmalıdır.
Pervanelərin diaqramlara uyğun seçilməsi. Nəqliyyat gəmiləri üçün pərvanələrin layihələndirilməsi, bir qayda olaraq, optimal pervanenin seçilməsindən asılıdır. Eyni zamanda, lazımi gücə malik olmalı və kavitasiyanın mənfi nəticələrinin olmaması şərtini təmin etməlidir. Bir gəmini müəyyən bir sürətlə təmin etmək lazım olduqda, pervanenin optimallığı mexaniki quraşdırmanın minimum gücünü nəzərdə tutur. Mühərrikin xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, optimal pervane gəminin ən yüksək sürətlə hərəkət etməsinə imkan verir.
Pervanenin dizaynı ilə bağlı bütün problemlər, o cümlədən optimal olan, pervanelərin hesablanması üçün diaqramlardan istifadə edərək effektiv şəkildə həll edilə bilər. Bu halda ilkin məlumat pervanənin məlum həndəsi elementləridir: D max, Z p, A e /A q və qarşılıqlı təsir xüsusiyyətləri W T, t, i Q. Pervanelərin dizaynı üçün demək olar ki, bütün müxtəlif tapşırıqlar dörd əsas növə endirilə bilər, hər biri öz dizayn sxemindən istifadə edir.
Sxem I. Verilmişdir: gəmi sürəti və; dizayn müqaviməti R, pervanenin diametri D. Optimal pervane pervanenin gəminin gövdəsinin arxasında işləməsi nəzərə alınmaqla hesablanmış K dt tənzimləmə əmsalı ilə tapılır (bax (18.8)):
Tapşırığın elementlərinə uyğun olan diaqramda A e /A 0, Z p xətti K bt opt xəttində bu əmsalın hesablanmış qiymətinə (20.2) uyğun olan nöqtəni tapın və P/D dəyərlərini götürün, J, Kt, z 0. Optimal mühərrik sürətinin və P S gücünün istənilən dəyərləri açıq düsturlardan istifadə etməklə tapılır:
burada з D = з з 0 -- hərəkət əmsalı; z s - enerji ötürülməsinin səmərəliliyi.
Şaftda enerji itkiləri onun uzunluğundan (MO ortada, arxada, aralıq vəziyyətdə) asılıdır və (1-3)% təşkil edir. Müvafiq olaraq, birbaşa güc ötürülməsi ilə: mühərrik-şaft-pervane s s - 0,99 - 0,97. Əlavə bir əlaqənin olması - mexaniki sürət qutusu və ya maye muftası - güc itkilərini artırır, s = 0,940,96. Daha aşağı səmərəlilik dəyərləri elektrik (dizel generatoru-elektrik mühərriki-val-pervane) güc ötürülməsi ilə baş verir: з s = 0.880.90.
K dt əmsalından istifadə əslində yük əmsalını və onunla birlikdə pervanenin optimallaşdırılması imkanlarını məhdudlaşdıran z 0 səmərəlilik əmsalının həddini təyin etmək deməkdir. Buna görə də eyni problem tez-tez Knt spesifikasiya əmsalı ilə həll edilir.
Sxem 2. İlkin dəyərlər Sxem 1-dəki kimidir. Vidanın fırlanma sürəti üçün n bir sıra dəyərlər təyin edərək, onların hər biri üçün vida və korpusun qarşılıqlı təsirini nəzərə alaraq, biz müəyyən edirik.
diaqramın K nt opt xəttində müvafiq nöqtəni tapın, nisbi J addımını götürün və sonra onu düzəldin:
Bu tənzimləmə korpusun təsirini nəzərə almaq üçün lazımdır: ona görə ki, t(J) funksiyaların maksimumları s 0 (J) və s D (J) üst-üstə düşmür, yəni optimalın diametri. sərbəst suda və gövdənin arxasında pervane eyni deyil. Yerişi tənzimləmək əslində optimal diametrini tənzimləmək deməkdir.
DP-də olan pervaneler üçün b = 1,05, gövdənin təsirinin daha zəif olduğu yan pervaneler üçün b = 1,03. Sonrakı hesablamaların ardıcıllığı belədir: J" Dopt Kt P/D з 0 P s; onları cədvəl şəklində yerinə yetirmək daha rahatdır.
Hesablama nəticələrinə əsasən, Ps(n) və Dopt(n)-in qrafik asılılıqları qurulur və sonra Ps min təmin edən pervane seçilir. Aydındır ki, yalnız bu variantlar Dopt olan praktiki maraq doğurur< Dmax. Для винтов транспортных судов обычно искомый вариант P S min соответствует максимальной величине диаметра.
Optimal pervanenin hesablanması üçün göstərilən sxemin həyata keçirilməsinə bir nümunə - Cədvəl 22.2-ə baxın. Sxem 3. R, v, D və n verilmişdir. İstədiyiniz vidaya uyğun nöqtənin koordinatlarını unikal şəkildə təyin edən K t və J dəyərləri tapılır (qarşılıqlı təsir nəzərə alınmaqla). P/D dəyərləri diaqramdan götürülür, s 0 və sonra mexaniki quraşdırmanın gücü P s hesablanır.
Nəzərdən keçirilən sxem hər hansı bir dəyişikliyi istisna edir, nəticədə pervane optimal deyil;
Yuxarıdakı diaqramlarda bədənin xüsusiyyətləri göstərilmişdir - sürət və müqavimət və tələb olunan güc mühərrik gücüdür. Korpus diaqramları belə problemləri həll etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Mühərrik xüsusiyyətlərinin göstərildiyi halda, maşın diaqramlarından istifadə etmək daha məntiqli olardı. Bununla belə, bu problemlər korpus diaqramlarının köməyi ilə eyni dərəcədə effektiv şəkildə həll edilə bilər.
Sxem 4. İlkin məlumatlar: gəminin müqavimətinin R(v) sürətindən və əsas mexaniki qurğunun xüsusiyyətlərindən asılılığı Ps, n.
Gözlənilən sürət sahəsində onun bir neçə dəyəri müəyyən edilir və onların hər biri üçün Cat tapşırığının əmsalı hesablanır. Sonrakı hesablama Sxem 2-dəki ilə eynidir. Onun verilənləri əsasında Ps (v), D(v) və P/D = f(v) asılılıqlarını quraraq, biz pervanənin tələb olunan xarakteristikalarını tapırıq. güc verilmiş P s (v) = P s arxaya bərabərdir Bu təcəssümdə, vintin diametrinin məhdud olmadığı güman edilir. Praktik nöqteyi-nəzərdən ən maraqlı halda, vida diametri həmişə yuxarı həddi D maks. Daha sonra Dopt Dmax olan sürətlər üçün hesablama 2-ci sxem üzrə, Dopt > Dmax üçün isə 3-cü sxem üzrə aparılır. Sonuncu halda, D = D max alınır və seçilmiş pervane, ciddi şəkildə desək, artıq optimal olma.
Belə bir hesablama nümunəsi üçün ilk dörd sütununda Dopt olan cədvəl 22.3-ə baxın.< Dmax и принимается D = Dopt, а в пятом Dopt >Dmax və buna görə də D=Dmax qəbul edilir. Sonuncu halda, pervanenin səmərəliliyi 30max-dan az fərqlənir, çünki Dopt və Dmax-dakı fərqlər də kiçikdir. Bununla belə, verilmiş mühərrik xüsusiyyətləri üçün pervane diametrinin məhdudlaşdırılması (P s, n) hərəkət əmsalının əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olarsa, fırlanma sürətinin azaldılması məsələsi həll edilir. Bu vəziyyət nədənsə uyğun mühərrik seçmək mümkün olmadıqda mümkündür. Bu halda, pervanenin hesablanması bir neçə sürət üçün I sxemə uyğun olaraq həyata keçirilə bilər.
Tipik olaraq, pervane dizaynı bir neçə mərhələdə həyata keçirilir. Birinci mərhələdə əsas həndəsi parametrlər (D, A E /A 0, Z p) və pervane ilə gövdə arasında qarşılıqlı təsir əmsalları (Wt, t, i q) müəyyən edilir. Sonra, verilmiş bir gəmini verilmiş sürət (sxem 1 və ya 2) ilə təmin edən bir pervane hesablanır və əsas mexaniki qurğunun lazımi xüsusiyyətləri (P s, n) tapılır. Sonra gücü və fırlanma sürəti tələblərə ən yaxşı cavab verən mühərriki seçin. Son mərhələdə dizayn edilmiş gəmini seçilmiş mühərriklə maksimum əldə edilə bilən sürətlə təmin edən pervane hesablanır.
Mühərriki seçmək üçün yerli və xarici şirkətlərin kataloqlarından, həmçinin MAN-Burmeister və Wein konsorsiumu tərəfindən istehsal olunan bəzi dəniz aşağı sürətli dizel mühərriklərinin əsas xüsusiyyətlərini göstərən cədvəl 20.1-dən istifadə edə bilərsiniz. Bu şirkətin daxili yanma mühərrikləri yerli gəmilərdə geniş istifadə olunur.
Vorteks nəzəriyyəsindən istifadə edərək pervanenin hesablanması. Diaqramlardan istifadə edərək pervanelərin layihələndirilməsinin də çatışmazlıqları var: optimal pervane nəzərdən keçirilən seriyalar çərçivəsində seçilir və gəminin gövdəsinin arxasında sürət sahəsinin qeyri-bərabərliyi nəzərə alınmır. Birinci vəziyyətə görə, mümkün olan maksimum səmərəliliyin əldə edilməsinə zəmanət verilmir, ikincisi, pervanenin vibrasiya fəaliyyətinin artmasına və onun qeyri-qənaətbəxş kavitasiya keyfiyyətlərinə səbəb ola bilər; Sonuncu yüksək sürətli gəmilərin pervaneleri üçün xüsusilə vacibdir. Pervanenin burulğan nəzəriyyəsindən istifadə etməklə bu çatışmazlıqların qarşısını almaq olar. O, qanadın ətrafdakı mayeyə təsiri ekvivalent burulğanın təsiri ilə əvəz olunduğu burulğan qanad nəzəriyyəsinə əsaslanır. Hidromexanika kursundan məlumdur ki, daimi akkorda malik sonsuz genişlikli qanad eyni dövriyyəyə malik əlavə bir burulğanla əvəz edilə bilər. Sonlu genişlikli bir qanad, yaxınlaşan axının sürəti istiqamətində sonsuzluğa qədər yayılan, birləşdirilmiş (qanad daxilində) burulğandan və iki sərbəst olandan ibarət U formalı daimi dövriyyə burulğanı ilə əvəz olunur. Akkord qanad aralığı boyunca sabit deyilsə, o, dəyişkən dövriyyənin əlavə bir burulğanı ilə əvəz olunur və hər bir nöqtədən aşağı axan sərbəst burulğanlar burulğan vərəqini əmələ gətirir. Və nəhayət, qanad dəyişən dövriyyənin əlavə burulğanlar sistemi ilə əvəz edilə bilər. Sonuncu sxem kompleks formanın geniş qanadları üçün ən uyğundur.
Bu əməliyyatların bir məqsədi var - axının istənilən nöqtəsində sərbəst burulğanların yaratdığı sürətləri müəyyən etmək üçün Biot-Savart teoremindən istifadə etməklə. Bu sürətlər qarşıdan gələn axın sürətinə normal yönəldilir. Hücum bucağının azalmasına səbəb olur - qanadın qaldırıcılığının azalmasına və sürüklənməsinin artmasına səbəb olan bir axın əyri. Beləliklə, sonlu genişlikli qanadda hərəkət edən qüvvələrin təyin edilməsi vəzifəsi praktiki olaraq sərbəst burulğanların yaratdığı sürətlərin tapılmasına gəlir. Bıçaqlar aşağı nisbət nisbətinin eyni qanadlarıdır, buna görə də burulğan nəzəriyyəsi pervaneyi hesablamaq üçün uğurla istifadə edilə bilər. Bu fikri ilk dəfə əsrimizin əvvəllərində pervanenin burulğan nəzəriyyəsinin banisi sayılan N. E. Jukovski ifadə etmişdir. Onun köməyi ilə hər iki problem həll olunur: birbaşa - yoxlama və tərs - pervanenin dizayn hesablanması. Hər iki halda gəminin gövdəsinin arxasındakı sürət sahəsinin fərdi xüsusiyyətləri nəzərə alınır.
Cədvəl 20.1 Bəzi dəniz aşağı sürətli dizel mühərriklərinin (LSD) xüsusiyyətləri
|
Dizel markası |
Fırlanma sürəti n, rpm |
Ümumi gücü R min kVt, silindrlərin sayı ilə |
||||||||
Qeydlər: 1. DKRN tipli mühərriklər qaz turbo doldurma ilə iki vuruşlu çarpaz başlıqdır, hərf işarəsinin arxasındakı rəqəmlər silindr diametrini və piston vuruşunu göstərir, bax.
- 2. Cədvəl RZ gücünün və pn fırlanma sürətinin nominal dəyərlərini göstərir.
- 3. 12 silindrli mühərrikin xüsusiyyətlərini qeyd etmək nümunəsi: 12 DKRN 90/292, P SH = 34,900 kVt, p n = 58 rpm.
Dizayn hesablamaları zamanı pervanenin optimal olmasının şərti tapşırığın tələblərini yerinə yetirərkən ən yüksək hərəkət əmsalına nail olmaq və kavitasiyanın zərərli nəticələrinin olmamasıdır. Başqa sözlə, pervane verilmiş əlaqəli axına uyğunlaşdırılmışdır. Bu hesablama nəticəsində pervanenin həndəsi xüsusiyyətləri əldə edilir - bıçaq profilinin nisbi əyriliyinin və radius boyunca addım nisbətinin paylanması: və
Doğrulama hesablamasının nəticəsi, iş rejimi və nisbi irəliləyişdən asılı olaraq müəyyən bir həndəsə pervanesinin radiusu boyunca yükün paylanmasıdır:
Öz növbəsində, bu asılılıqlar fərdi bıçaqlara təsir edən qüvvələri tapmağa imkan verir:
və bütövlükdə vida üçün:
İfadə (20.6) nəzərə alır ki, ümumi halda qeyri-bərabər sürət sahəsində işləyərkən ayrı-ayrı bıçaqların yaratdığı dayanma və momentlər eyni deyil.
Pervanenin nisbi irəliləməsinin müxtəlif sabit dəyərləri üçün itələmə və momenti hesablayaraq, sərbəst suda onun GDC-ni əldə etmək mümkündür.
Pervanenin yoxlama hesablanması onun gücünün təhlili, kavitasiyanın yoxlanılması və qeyri-bərabər sürət sahəsində qanadlarda meydana gələn dövri qüvvələrin öyrənilməsində geniş istifadə olunur.
Buz pərvanələri və onların xüsusiyyətləri. Buzqıran gəmilərin və aktiv buz naviqasiya gəmilərinin pərvanələrinə aşağıdakı xüsusi tələblər qoyulur: yüksək möhkəmlik, buz şəraitində işləməyi təmin etmək, aşağı sürətlə irəli və geri hərəkət edərkən kifayət qədər səmərəlilik, yəni. Pervanelərin çıxarıla bilən bıçaqlara sahib olması arzu edilir, onların dəyişdirilməsi, nasazlıq halında, gəmi vasitəsi ilə həyata keçirilə bilər. Yerli praktikada M. A. İgnatiev tərəfindən hazırlanmış buz pervaneleri geniş istifadə olunur. Bu pərvanələrin dörd qanadları var - böyük buz yığınlarından birini qırır. Düzlənmiş səthin konturu simmetrik bir forma malikdir, bıçağın kəsik profili biconvexdir, əks hərəkətdə güc və kifayət qədər səmərəliliyi təmin edir. Artan hub diametri dн = 0,28 çıxarıla bilən bıçaqların quraşdırılmasına imkan verir. Bir sıra modellərin sınaqlarına əsaslanaraq, M. A. İqnatyev buzqıran pərvanələrin dizaynı üçün hesablama diaqramlarını yaratdı (Z p = 4; A e / A 0 = 0,5; P / D = 0,41.2), onları xüsusi olaraq tapa bilərsiniz. ədəbiyyat.
Buzqıran pərvanələrin layihələndirilməsi zamanı onların elementləri elə seçilir ki, dizayn rejimində əsas mexaniki qurğunun güc vahidinə maksimum vurğunu təmin etmək mümkün olsun. Dizayn rejimi adətən ağır və ya həddindən artıq buzda aşağı sürətlə hərəkət rejimi kimi qəbul edilir.
Müəyyən edilmiş mühərrik gücü və pervane diametri üçün maksimum xüsusi itələmə bu vəziyyətdə əldə edilir
Sonra buz pervanesinin seçimi, verilənlər əsasında nisbi avansın hesablanmış qiymətində q = f(P/D) asılılığının diaqramının qurulmasına düşür. Bu funksiyanın maksimumu göstərilən mövqelərdən optimal addım nisbətinə uyğun olacaq. Buz pervaneleri üçün hesablanmış addım J = 00,2 diapazonunda yerləşir, optimal addım nisbəti P/D = 0,700,80-dir.
Buzqıran gəminin pərvanəsinin diametri mümkün qədər böyük seçilir və xüsusi itələmə də maksimum olmalıdır. Bununla belə, təcrübə tövsiyələr hazırlamağa imkan verdi: pervanenin suyun səthində üzən böyük buz təbəqələri ilə qarşılıqlı əlaqəsi ehtimalını azaltmaq üçün onun oxu kifayət qədər dərin olmalıdır, bu da diametrinin olmaması şərtilə mümkündür. layihənin (55-60)%-dən artıqdır.
Buz pervanesine verilən böyük güc, bıçağın artan qalınlığı, iş şəraitində nisbi irəliləyişin kiçik dəyərləri - bütün bunlar kavitasiyanın meydana gəlməsinə kömək edir. Onu ayırmağın əsas yolu disk nisbətini artırmaqdır.
Buzda işləyərkən, pervanenin GDC əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir: itələmə azalır, fırlanma anı artır və səmərəlilik nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır. Bu dəyişikliklərin etibarlı qiymətləndirilməsi buz pervanelerinin hesablanması zamanı yaranan problemlərdən biridir. Dizayn, su-buz axınında pervane və gövdənin qarşılıqlı əlaqəsi haqqında praktiki olaraq sistematik məlumatların olmaması ilə də çətinləşir.
Aktiv buz naviqasiya gəmiləri üçün pərvanələr nəqliyyat gəmilərinin pərvanələri ilə buzqıran gəmilər arasında aralıq mövqe tutur.
Bu gün buzqıranlar əsasən sabit addımlı pervanelərdən (FPP) istifadə edirlər. Bu vəziyyətdə ən yaxşı sürücü, pervanenin buzla qarşılıqlı əlaqəsi zamanı şaftda fırlanma momentinin əhəmiyyətli bir artımını təmin edən və bununla da pervanenin tıxanma ehtimalını azaldan pervaneli elektrik mühərrikidir. Bundan əlavə, elektrik mühərriki tərs vaxtı azaldır və gəminin manevr qabiliyyətini artırır. Buna görə də, ötürmədə kifayət qədər yüksək güc itkilərinə baxmayaraq, elektrik mühərriki buzqıranlarda və aktiv buz naviqasiya gəmilərində geniş istifadə olunur.
Son zamanlar bu gəmilərdə, o cümlədən ucluqlarda pervaneli pervanelərdən istifadə tendensiyası müşahidə olunur. Belə pervanelərin daxili yanma mühərriki və ya turbinlə birlikdə istifadəsi ötürmə zamanı enerji itkilərini azaldacaq. Qoşma dayaqlara artan diqqəti, bıçaqların idarə edilməsini təmin edir - kifayət qədər manevr qabiliyyəti. Bununla belə, belə bir sevk qurğusunun bir sıra əhəmiyyətli çatışmazlıqları da var: buruna daxil olan buz parçaları sərt ucun vibrasiyasının kəskin artmasına səbəb olur; CV pərvanəsinin nasazlığı halında ilkin xərc, istismar və təmir sabit pervaneninkindən əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir;
Pervanelərin gücü. Bıçaq radius boyu dəyişən eni, qalınlığı və əyriliyi olan spiral formalı qabıqdır. Kök bölməsinə sərt şəkildə daxil edilmiş konsol şüası kimi qəbul edilə bilər. Xarici yüklərin təsiri altında: itələmə, fırlanma müqaviməti, mərkəzdənqaçma qüvvələri, bıçaq burulma, əyilmə, uzanmağa məruz qalır, yəni mürəkkəb bir gərginlik vəziyyətini yaşayır. çox böyük təhlükə yaratmırlar və bıçaqlararası boşluğa girə bilmirlər
Bıçağın gücünün hesablanması, həmişə olduğu kimi, üç vəzifəni əhatə edir: xarici qüvvələrin və daxili gərginliklərin müəyyən edilməsi, ağlabatan təhlükəsizlik amilinin təyin edilməsi.
Xarici qüvvələr adətən iki kateqoriyaya bölünür: stasionar və dövri, əsasən sürət sahəsinin qeyri-bərabərliyi səbəbindən yaranır.
Bu gün xarici qüvvələrin müəyyən edilməsi problemini praktiki olaraq həll olunmuş hesab etmək olar. Müəyyən bir sürət sahəsində işləyən müəyyən bir həndəsə pervanesi üçün yoxlama hesablaması, bıçaq üzərində hərəkət edən yuxarıda göstərilən bütün növ yüklərin həm orta, həm də amplituda dəyərlərini təyin etməyə imkan verir.
Daxili qüvvələrin təyini ilə vəziyyət bir qədər daha mürəkkəbdir, lakin çox böyük olmayan disk nisbəti olan vintlər üçün bu gərginlikləri hesablamaq üçün kifayət qədər etibarlı üsullar var.
Nəqliyyat gəmisi pərvanələri üçün aparılan hesablamalar göstərir...
Sonda qeyd edirik ki, müxtəlif iş şəraitində (əks, dalğalarda hərəkət və s.) bıçaqlarda gərginliklərin dəqiq müəyyən edilməsi hələ həmişə mümkün olmur. Bu, icazə verilən gərginlikləri təyin edərkən tətbiq edilən əhəmiyyətli təhlükəsizlik marjaları ilə kompensasiya edilir.
Vidanın hesablanmasının ilkin mərhələlərində onun gücünü qiymətləndirmək üçün (20.1) ifadəsindən istifadə etmək olar.
