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时间:2019-11-03
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1、第四章舵设备第一节舵设备的作用与组成第二节舵的种类第三节操舵装置第四节操舵装置控制系统第五节自动舵第六节自适应舵与自动驾驶仪第七节舵设备的检查、保养和试验第八节操舵工作要领和基本方法7/15/20211第一节舵设备的作用与组成一、舵设备的作用与舵角1、作用舵设备是操纵船舶的主要设备,其作用是使在航船舶保持所需航向、改变原来航向或进行旋回运动。7/15/202122.舵角1)影响舵力大小的因素:舵力的大小与舵角、舵叶浸水面积、舵相对水流的前进速度和舵的断面形状等因素有关。2)最大有效舵角:舵的进速增大,舵力也就明显增大;当舵速一定时,转船力矩则随舵角而变,当海船舵角达35°
2、时(满舵),转船力矩也达最大值。若继续增大舵角,转船力矩反而开始下降。舵角处于25°~32°之间时,舵效最好。一般船舶的最大有效舵角在32°~35°之间,把35°舵角称为使用极限舵角,超大型船舶的使用极限舵角一般在35°~40°之间。3)几何舵角:船舶的几何极限舵角一般在35°~38°之间。7/15/20213二、舵设备的组成舵设备主要由舵、操舵装置(舵机及其转舵装置)、操舵装置控制系统及其它附属装置等组成:1.舵:2.舵机及其转舵装置:舵机和转舵装置统称为操舵装置。3.操舵装置控制系统:7/15/20214第二节舵的种类舵是舵设备中承受水动力以产生转船力矩的构件,一般安
3、装在船尾螺旋桨后面。一、按舵叶的剖面形状分1、平板舵:也称单板舵,仅用于小船。特点:阻力较大,舵效随着舵角的增大而变差,失速现象发生早。7/15/202152、流线型舵(又称复板舵):海船广泛采用。特点:①舵叶剖面呈流线型,强度高;②因内部空心和水密,从而产生一定浮力,减少了舵承上的压力;③水动力性能好,舵的升力系数大,阻力小,舵效高(舵力大);④舵的构造比较复杂。7/15/20216二、按舵杆轴线位置分1、不平衡舵:又称普通舵,适用于小船。特点:舵叶全部位于舵杆轴线之后,舵钮支点较多,舵杆强度容易得到保证。需要较大的转舵力矩。7/15/202172、平衡舵:海船广泛应用
4、。特点:①舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间;②舵杆轴线之前的舵叶起平衡作用,这部分的面积与舵叶全部面积之比称为平衡比度或平衡系数,一般在0.2~0.3之间。③所需的转舵力矩小,进而可相应减小舵机功率。7/15/202183、半平衡舵:一般用于尾柱形状比较复杂的船舶。特点:舵的下半部为平衡舵,上半部为不平衡舵,平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间,即0.2以下。7/15/20219三、按舵的支承方式分1、支承舵:分多支承舵和双支承舵两种。多支承舵:与船体尾柱连接有三个及以上支承点的舵。其支承点可分为舵承、舵钮和舵托等。舵的重量由船体内的支承和舵托来支承。双支承舵:指除上支承外,在舵
5、根处还设有一个下支承的舵。7/15/2021102、悬挂舵:只有上支承而无下支承,其舵叶全部悬挂在船体外的舵杆上。广泛应用。3、半悬挂舵:指下支承的位置设在舵叶中间的舵。7/15/202111四、特种舵1、一般(总)特点:①增加舵效;②提高推进效率;③减小旋回圈直径;④改善大型船舶在低速时操纵性能。2、种类:特种舵有:反应舵、主动舵、整流帽舵、襟叶舵、导流管舵、组合舵、首舵和首推进器等。1)反应舵(又称迎流舵)①结构特点:舵叶前缘以螺旋桨轴线为界分别向相反方向扭曲一定角度,使其迎着螺旋桨排出的旋状水流。②作用:使尾流中的轴向诱导速度增大,减少了阻力,增加了推力。反应舵7/
6、15/2021122)主动舵①结构特点:②作用:在转舵的同时螺旋桨随之转动并发出推力,从而增加了转船力矩。即使在低速甚至主机停车的情况下,这种舵也能获得转船力矩,大大提高了船舶的操纵性。3)整流帽舵①结构特点:在流线型舵正对螺旋桨轴线部位,装设一个圆锥形的流线型体,俗称整流帽。②作用:改善螺旋桨排出流的乱流状态,从而提高螺旋桨的推力,改善船尾的振动情况。主动舵→整流帽舵→7/15/2021134)襟翼舵①结构特点:②作用:所产生的流体动力更大,提高了转船力矩和舵效。广泛采用。③优缺点:所需的转舵力矩较小,可相应减小舵机功率。但结构较复杂。7/15/2021145)科特导流
7、管舵①结构特点:在螺旋桨外围套装导流管并在其后端处装一舵叶。有两种形式,一种是导流管固定焊接在船尾骨架上,舵叶可以转动;另一种导流管与舵叶可在允许角度内一起转动。②作用:增加推进效率,保护螺旋桨,防止绳索缠入。固定式导流管舵↓转动式导流管舵↓7/15/2021156)组合舵(又称希林舵或工字型舵)①结构特点:在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板。舵的剖面设计成象鱼的形状,肥大部分占20%弦长。为能控制更多的尾流,舵杆中心线通常在距导边40%弦长的位置处。舵角可在±75°范围内使用。②作用:减少舵叶上下两端的绕流损失,提高舵压
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