第五章舵设备p到pt课件.ppt

2004.12 第五章 舵设备 伍生春 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 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。 2.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°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。 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： 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。 2、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。 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。 2、平衡舵：海船广泛应用。 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。 3、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。 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，在舵根处还设有一个下支承的舵。 2、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。 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。 2)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。 4)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。 5)科特导流管舵 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。