Podstawy urządzeń

okrętowych

- wykład

URZĄDZENIA STEROWE

Literatura:

•Perepeczko Andrzej; Okrętowe urządzenia sterowe, Wyd. Morskie, Gdańsk 1983

(sygnatura II 181564, II 181565)

•Orszulok Wojciech, Wewiórski Stefan, Wyposażenie pokładowe statku
morskiego, rozdział VII Urządzenia sterowe, Wyd. Morskie, Gdańsk 1982

(sygnatura II 181260)

Jak sterowano dawniej?

Do sterowania służyło wiosło lub drąg (tyczka), które było jednocześnie napędem
prymitywnej łodzi (dłubanki).

Wraz ze wzrostem wielkości łodzi sterowanie nie było możliwe
za pomocą swobodnego wiosła, należało je zamocować. W ten
sposób powstało specjalne wiosło sterowe.

Przykład łodzi z wiosłem sterowym stosowanym na Pacyfiku.

Duża łódź z epoki starożytnego Egiptu.

Łódź rzymska z III w n.e.

Przykład łodzi wikińskiej.

Statek średniowieczny z XII w.

Kolejnym etapem rozwoju było wprowadzenie płetwy sterowej
która została umieszczona na rufie w osi symetrii statku.

Przykład łodzi arabskiej na której oprócz wiosła sterowego zastosowano już
płetwę sterową.

Statek średniowieczny z XIII w.

Statek średniowieczny z XV w.

Statek z XVIII w.

Statek z XIX w.

Jak steruje się obecnie?

Podział:

1. Urządzenia sterowe bierne.

2. Urządzenia sterowe czynne.

Ad. 1. Działanie biernych urządzeń sterowych, jest związane z opływem płetwy steru przez strugę

wody, a taki ma miejsce w przypadku ruchu statku.

Ad. 2. Czynne urządzenia sterowe działają niezależnie od ruchu statku względem wody.

Urządzenie sterowe

Statek

Sternik (autopilot)

kurs rzeczywisty

kurs

rządany

Ster podparty

Ster podwieszony

Ster półpodwieszony

Stery specjalne:

1. Ster z odchylaną płetwą

2.

Ster z rotorem

3. Ster z płetwą i rotorem

4.

Ster Schillinga

5.

Ster Doerffera

Ster z odchylaną płetwą

Ster z rotorem

Ster z odchylaną płetwą i rotorem

Ster Schillinga

Ster Deorffera

Siła generowana na płetwie sterowej:

F = 132·K

1

·K

2

·K

3

·K

4

·A·v

2

[kN]

np.

K

1

=1,3; K

2

=1,1; K

3

=1; K

4

=1; A=50 m

2

; v=15 w.

F=~16 MN

Aby obracać płetwę sterową potrzebna jest maszyna sterowa.

Maszyny sterowe hydrauliczne:

•

nurnikowa;

•

tłokowa łącznikowa;

•

tłokowa o wahliwych cylindrach;

•

obrotowa;

Maszyna sterowa obrotowa

3

2

1

5

4

Maszyna sterowa obrotowa

1 – korpus cylindryczny;

2 – piasta obrotowa;

3 – łopatki nieruchome;

4 – łopatki ruchome;

5 – trzon sterowy.

Maszyna sterowa tłokowa

Maszyna sterowa tłokowa łącznikowa

6

1

2

3

4

5

1 – cylinder;

2 – tłok;

3 – łożysko przegubu łącznika;

4 – łącznik;

5 – sterownica;

6 – trzon sterowy.

1

2

3

4

5

6

Maszyna sterowa tłokowa o wahliwych cylindrach

1 – sworzeń cylindra;

2 – cylinder;

3 – tłok;

4 – sworzeń tłoczyska;

5 – sterownica;

6 – trzon sterowy.

Maszyna sterowa nurnikowa

1

2

3

4

5

6

Maszyna sterowa nurnikowa

1 – cylinder;

2 – nurnik;

3 – sworzeń nurnika;

4 – kamień ślizgowy sterownicy;

5 – sterownica;

6 – trzon sterowy.

Maszyna sterowa nurnikowa – rozkład sił

2

a





m

a

r

F’

F

F’’

0,5H

Maszyny sterowe ręczne:

•

z przekładnią typu linowo-cięgnowego;

•

z przekładnią zębato-łańcuchową;

•

z przekładnią hydrauliczną.

•

zębatą;

•

z przekładnią śrubową;

Urządzenie sterowe z napędem ręcznym i przekładnią typu linowo-cięgnowego

1 – koło sterowe;

2 – bęben linowy;

3 – rolka;

4 – trzon steru;

5 – sektor sterowy;

6 – sterownica;

7 – sprężyna;

8 – lina;

9, 10 – miejsce zamocowania lin
na sektorze.

Urządzenie sterowe z napędem ręcznym i przekładnią typu zębato-łańcuchową

1 – koło sterowe;

2 – przekładnia mechaniczna (zębata);

3 – łańcuch;

4 – koło łańcuchowe poziome;

5 – koło łańcuchowe pionowe;

6 – sektor sterowy z amortyzatorami;

7 – trzon sterowy;

8 – ograniczniki wychylenia steru.

Urządzenie sterowe z napędem ręcznym i przekładnią zębatą i przekaźnikiem typu

cięgnowego

1 – kolumna sterowa;

2 – koło sterowe;

3 – zębata przekładnia stożkowa;

4 – sprzęgło;

5 – uchwyt mocujący;

6 – drążek (rurka) cięgna;

7 – przekładnia ślimakowa;

8 – sektor;

9 – sterownica;

10 – sprężyny amortyzujące.

Urządzenie sterowe z napędem ręcznym i przekładnią typu śrubowego

1 – koło sterowe;

2 – czołowa przekładnia zębata;

3 – śruba pociągowa;

4 – nakrętka;

5 – prowadnica;

6 – cięgno;

7 – sterownica;

8 – trzon sterowy.

Urządzenie sterowe z napędem ręcznym i przekładnią typu hydraulicznego

1 – cylinder;

2 – kolumna sterowa;

3 – sektor sterowy zębaty;

4 – zbiornik oleju;

5 – ręczna pompa tłokowa;

6 – nadajnik wskaźnika położenia
steru

Urządzenia sterowe czynne:

1.

Ster Pleugera

2.

Ster strumieniowy

3. Śruboster

4. Pędnik cykloidalny (napęd Voith-Schneidera)

5. Pędnik azymutalny

Ster Pleugera

Ster strumieniowy

Śruboster

Pędnik cykloidalny (napęd Voith-Schneidera)

Pędnik azymutalny