M033

2.3.4. Urządzenia napędowo - sterowe

Obok wcześniej omówionych urządzeń sterowych biernych (ster Beckera, ster Shillinga, dysza Korta), aktywnych (stery strumieniowe) i urządzeń wspomagających działanie steru głównego (stery z rotorem) istnieje duża grupa urządzeń napędowych-sterowych, czyli takich, które służą zarówno napędowi statku, jak i umożliwiają manewrowanie nim. Ta grupa urządzeń w końcu lat 90. podlegała najbardziej dynamicznemu rozwojowi i jakkolwiek znane są one od wielu dziesięcioleci, to dopiero obecnie znajdują coraz szersze zastosowanie. l)o grupy tej należą między innymi: pędniki cykloidalne, pędniki o osi pionowej, kolumny napędowe i pędniki strugowodne.

2.3.4.1. Pędniki cykloidalne

Najbardziej znanym przykładem pędnika cykloidalnego jest konstrukcja Voith-Schnc-idera, przedstawiona na rysunku 2.35. Znana od roku 1930, jest szeroko stosowana na holownikach, zapewniając im wyjątkowe możliwości manewrowe.

Rys. 2.35. Pędnik cykloidalny Voith-Schneidcri a - tarcza obrotowa, b - łopatka, c - dźwigni! sterowania, d - cięgło do ustawiania łopatek

Tarcza pędnika obracana jest wałem pionowym. Pod tarczą zamontowany jest zespół 5-6 odpowiednio wyprofilowanych łopatek, mających możliwość obracania się wokół swej osi pionowej. Przy pomocy układu cięgieł połączonych w jeden węzeł mogą być one dowolnie ustawiane celem uzyskania pożądanej wielkości i kierunku naporu.

Jak widać na rys. 2.36 uzyskany kierunek naporu, w odróżnieniu od napędów konwencjonalnych, nie jest zależny od położenia (kursu) statku a ponadto istnieje możliwość uzyskania niemalżejednakowego (80-100%) naporu w dowolnym kierunku. Ma to ogromne znaczenia zwłaszcza na holownikach manewrujących często w ograniczonej przestrzeni. Działanie pędnika nie zależy od prędkości statku.

Rys. 2.36. Zasada działania pędnika cykloidalny Voith-Schncidera: e - środek

' ' -12. Pędniki azymutalnc

O

Kolejnymi urządzeniami napędowo-sterowymi coraz częściej spotykanymi na statkach lą l/w pędniki azymutalne, szeroko wykorzystywane na jednostkach, od których wymagane t>i l"ii(l/o dobre właściwości manewrowe w tym na statkach wyposażonych w systemy pozy-||onowania dynamicznego. Najstarszą wśród nich konstrukcją jest śruboster Schottela. Urzą-tł«i nic io powstało ponad 50 lat temu i obecnie budowane są pędniki tego typu o mocy 7500 b W i średnicach śruby przekraczających 5 m. Mogą być one na stałe mocowane do kadłuba lut* wciągane do jego wnętrza, mogą być wyposażone w dysze, pojedyncze lub podwójne Iniliy, osłony w postaci daszka lub dolnej ostrogi.

I‘i,'<lnik azymutalny Schottela składa się z trzech •Hiluliiwowych modułów. Gómy zawiera obudowę,

»»l wejściowy, dwustożkowe sprzęgło rozłączne 11« >> k Imlnię o zmiennym przełożeniu. Moduł środ-1 v /uwiera wał pionowy i dolne łożysko. Część {Mini składa się z obudowy, przekładni dolnej o sta-lyin pt/cłożeniu, śruby napędowej oraz ewentualnie i ih »/y i płetwy zaśrubowej. W pędnikach azymu-||lm i li wykorzystuje się śruby stałe. Pracując w dy-li pizy prędkości statku do 12 węzłów śruby uzy-ik 11 nnpór o 20 - 25% większy niż bez dysz. Pędnik • ry unit a lny pracujący w dyszy (niekiedy wypo-l»ⁱ'"iv ponadto w płetwę zaśrubową) przypomina pąisirukcję dyszy Korta, jest jednak od niej daleko i flMkly wniejszy. Dysza Korta może bowiem obracać ft |»ilvme w ograniczonym zakresie, podczas gdy Minii t/czona w niej śruba zachowuje pozycję stałą.

W łmliosterach Schottela śruba obraca się wraz |l|lv*/i|, /atem warunki pracy pędnika są zawsze ko-to'"i^,nj»zc niż dyszy Korta.

C

W nowszych rozwiązaniach stosuje się śruby ■M»ł*"ine dające napór o 20% większy od śrub po-j*ilnn /ych. Spotyka się też śruby podwójne prze-[|lwlin /ue (kontrarotacyjne) dające oszczędności lłl« ii nięgające 20%. Pędniki są sterowane hydrau-mii’ I mogą się obracać o 360°, pozwalając na uzy-ikwin naporu skierowanego w dowolnym kierunku.

Mu|i'i /ulem pełnić rolę sterów strumieniowych.

I\ilniki azymutalne firmy Aquamaster-Rauma Nii'i/i| być mocowane do kadłuba na stałe, lub wcią-|»m* ilu jego wnętrza. Drugie rozwiązanie jest spo-itbmii na statkach pływających na wodach płytkich.

Rys. 2.37. Pędniki azymutalne - śruboste Schottela jedno- i dwuśrubowy: a - śruba b - wał śrubowy, c - wał wejściowy (napędowy), d - skrzynia dolnej przekładni.

PM*"" "ne są w nich czteropłatowe śruby Kapłana IMm iiląi e w dyszach krótszych niż standardowe dy-N* ł m in Sterowanie tym pędnikiem odbywa się po-■»»/ układ hydrauliczny. Charakterystyki manew-

85