Pobierz - Ministerstwo Obrony Narodowej
Pobierz - Ministerstwo Obrony Narodowej
Pobierz - Ministerstwo Obrony Narodowej
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
NR 01/2013<br />
Budowa<br />
Układ kinematyczny pędnika jest przedstawiony<br />
na rysunku 6. Zmianę położenia dźwigni sterowania<br />
(2) zapewniają siłowniki hydrauliczne (1):<br />
siłownik zmiany prędkości i siłownik zmiany kierunku<br />
ruchu jednostki. Ruch mimośrodowy wałka<br />
przez cięgno sterujące (4), zmienia położenie łopatki<br />
(6). Dźwignia sterowania jest mocowana<br />
w łożysku sferycznym (3).<br />
Zasadniczym elementem konstrukcyjnym pędnika<br />
jest wirnik (rys. 7). Składa się z tarczy obrotowej<br />
(1) z umocowanymi obwodowo i symetrycznie<br />
łopatkami (2), których osie obrotu są równoległe<br />
do osi pędnika, wykonanymi zależnie od wymagań<br />
z różnych stopów. Łopatki są łożyskowane<br />
w łożyskach tocznych ze specjalnymi uszczelnieniami<br />
przed wyciekami oleju i przed przedostawaniem<br />
się wody do wnętrza obudowy pędnika.<br />
Tarcza obrotowa jest prowadzona osiowo przez<br />
tarczę oporową (3) i promieniowo przez łożysko<br />
oporowo-nośne (4). Węzeł tarczy głównej (3) i łożysko<br />
(4) utrzymują w pionie tarczę obrotową<br />
i przekazują siłę naporu przez korpus pędnika (5)<br />
na kadłub jednostki oraz przenoszą ciężar wirujących<br />
podzespołów i sił przechylających, wytwarzanych<br />
przez napór pędnika i nacisk zębów przekładni.<br />
Tarcza obrotowa jest napędzana przez przekładnię<br />
redukcyjną (6) i zębatą przekładnię hipoidalną<br />
(7) o niskim poziomie hałasu. Koło zębate przekładni<br />
jest mocowane do tarczy głównej przez tarczę<br />
oporową (3) i tuleję napędową (8).<br />
Sterowanie mimośrodowe układem kinematycznym,<br />
czyli zróżnicowaną zmianę kąta natarcia łopatek<br />
pędnika, uzyskuje się przez zmianę położetechnika<br />
i uzbrojenie<br />
na symetryczność obrotowa, co czyni z pędnika<br />
Voitha–Schneidera idealny pędnik o zmiennym<br />
skoku.<br />
Charakterystyka napędu<br />
Własnościami manewrowymi VSP góruje nad<br />
nastawną śrubą napędową, przy porównywalnym<br />
współczynniku sprawności. Prędkość obrotowa<br />
pędnika wynosi około 25 procent prędkości obrotowej<br />
śruby napędowej, wytwarzając porównywalne<br />
wielkości siły naporu. Cecha ta jest bardzo korzystna<br />
dla osiągnięcia niskiego poziomu wytwarzanego<br />
hałasu i wibracji.<br />
Na tle powszechnie stosowanej klasycznej śruby<br />
napędowej pędnik Voitha–Schneidera charakteryzuje:<br />
• bezstopniowe sterowanie wielkością i kierunkiem<br />
siły naporu w zakresie 360 o ;<br />
• niezmienność wielkości siły naporu oraz sprawności<br />
pędnika we wszystkich kierunkach;<br />
• generowanie siły naporu zawsze od wartości zerowej,<br />
a zmiany w jej kierunku odbywają się zawsze<br />
przez zero;<br />
• niezmienna sprawność pędnika w zakresie 360 o ,<br />
dzięki prawie idealnej obrotowej symetrii hydraulicznej,<br />
sprawiającej, że moc silnika głównego<br />
może być wykorzystana natychmiast w dowolnym<br />
kierunku;<br />
• sterowanie kierunkiem siły naporu w prostokątnym<br />
układzie współrzędnych X–Y, gdzie X to oś<br />
diametralna, a Y – oś poprzeczna jednostki, odmiennym<br />
od układu współrzędnych biegunowych<br />
(kąt–wektor) dla śruby;<br />
• zwiększenie niezawodności działań (redundancja)<br />
jednostki dzięki sterowaniu naporem zgodnie<br />
z układem współrzędnych X–Y – możliwość<br />
wykonywania niektórych tych samych zadań<br />
z wykorzystaniem jednego lub dwóch pędników;<br />
• praca silnika głównego przy stałej lub przy zmiennej<br />
prędkości obrotowej – optymalizacja wykorzystania<br />
mocy napędu odpowiednio do wykonywanych<br />
manewrów i biegu luzem – bez przesterowania<br />
(rewersu);<br />
• niezawodność, ze względu na bardzo małą prędkość<br />
obrotową, nawet w warunkach skrajnych<br />
przeciążeń. Pędnik ma bardzo duży resurs docelowej<br />
eksploatacji;<br />
• możliwość wysterowania dla pełnienia funkcji<br />
stabilizatora przechyłów bocznych jednostki, zapewniającego<br />
skuteczne ich tłumienie, zarówno<br />
w czasie ruchu jednostki, jak i jej postoju.<br />
Pędnik Voitha–Schneidera ma jednak i wady.<br />
Najpoważniejsze to: skomplikowana konstrukcja,<br />
wysoka cena wytworzenia, konieczność specjalnego<br />
ukształtowania rufy jednostki, brak ochrony łopatek<br />
pędnika (dla małych holowników stosuje się<br />
układ zabezpieczający, polepszający jednocześnie<br />
warunki hydrodynamiczne pracy), zawodność działania<br />
przy wzdłużnych przechyłach jednostki.<br />
70<br />
przegląd morski
Change language