Propeller, typer propeller og konstruktion af Propeller

en propel er en roterende ventilatorlignende struktur, der bruges til at drive skibet ved hjælp af den kraft, der genereres og transmitteres af skibets hovedmotor.

den transmitterede effekt konverteres fra rotationsbevægelse for at generere et tryk, der giver momentum til vandet, hvilket resulterer i en kraft, der virker på skibet og skubber det fremad.

et skib driver på grundlag af Bernoullis princip og den tredje lov. Der skabes en trykforskel på den forreste og bageste side af bladet, og vand accelereres bag knivene.

drivkraften fra propellen overføres for at bevæge skibet gennem et transmissionssystem, der består af en rotationsbevægelse genereret af hovedmotorens krumtapaksel, mellemaksel og dens lejer, agterrørsaksel og det er bærende og endelig af propellen selv.

et skib kan udstyres med en, to og sjældent tre propeller afhængigt af fartøjets krav til hastighed og manøvrering.

materiale og konstruktion af Propeller

Marine propeller er lavet af korrosionsbestandige materialer, da de gøres operationelle direkte i havvand, som er en korrosionsaccelerator. Materialerne til fremstilling af marine propeller er en legering af aluminium og rustfrit stål.

andre populære anvendte materialer er legeringer af nikkel, aluminium og bronse, som er 10~15% lettere end andre materialer og har højere styrke.

propellens konstruktionsproces omfatter fastgørelse af et antal knive til navet eller chefen ved svejsning eller smedning i et stykke. Smedede knive er meget pålidelige og har større styrke, men er dyre Sammenlignet med svejsede.

en marine propel er konstrueret af sektioner af helicoidale overflader, der virker sammen for at rotere gennem vandet med en skrueeffekt.

typer af Propeller

propeller klassificeres på grundlag af flere faktorer. Klassificeringen af forskellige typer propeller er vist nedenfor:

A) klassificering efter antal vedhæftede knive:

propellerblade kan variere fra 3-bladet propel til 4-bladet propel og undertiden endda 5-bladet propel. Imidlertid er de mest almindeligt anvendte 3 knive og 4 blade propeller.

de mest anvendte er dog 4 knive og 5 bladpropeller.

propeleffektiviteten vil være højest for propeller med et minimum antal knive, dvs.2 knivpropeller. Men for at opnå styrkefaktor og i betragtning af de tunge belastninger, der udsættes for skibet, anvendes hav-og vejrbladede propeller ikke til handelsskibe.

3 Blade propel

a 3 blade propel har følgende egenskaber:

• produktionsomkostningerne er lavere end andre typer.
• består normalt af aluminiumslegering.
• giver en god højhastigheds ydeevne.
• accelerationen er bedre end andre typer.
• lavhastighedshåndtering er ikke meget effektiv.

4 Blade propel

A 4 blade propel har følgende egenskaber:

• produktionsomkostningerne er højere end 3-bladpropellerne.
• 4 bladpropeller består normalt af rustfrit stållegeringer.
• har bedre styrke og holdbarhed.
• giver god lav hastighed håndtering og ydeevne.
• har en bedre holdekraft i hårdt hav.
• 4 blade propel giver en bedre brændstoføkonomi end alle de andre typer.

5 blade propel

A 5 blade propel har følgende egenskaber:

• produktionsomkostningerne er højere af alle.
• Vibration er minimal fra alle de andre typer.
• 5 bladpropeller har bedre holdekraft i hårdt hav.

6 blade propel

• produktionsomkostningerne er høje
• Vibration er minimal fra alle de andre typer.
• 6 bladpropeller har bedre holdekraft i hårdt hav.
• med seksbladet propel falder det inducerede trykfelt over propellen

store containerskibe er hovedsageligt udstyret med 5 eller 6-bladede propeller.

B) klassificering efter bladets tonehøjde:

en propels tonehøjde kan defineres som den forskydning, som en propel foretager for hver fuld omdrejning på 360 . Klassificeringen af propellerne på basis af tonehøjde er som følger.

fast Pitch propel

knivene i fast pitch propel er permanent fastgjort til navet. Propellerne med fast pitch-type støbes, og bladernes position og dermed pitchens position er permanent FAST og kan ikke ændres under operationen. De er normalt lavet af kobberlegering.

faste pitch propeller er robuste og pålidelige, da systemet ikke indeholder nogen mekanisk og hydraulisk forbindelse som I kontrolleret Pitch Propeller (CPP). Produktions -, installations-og driftsomkostninger er lavere end CPP-typen (controlled pitch propeller). Manøvredygtigheden af propeller med fast tonehøjde er heller ikke så god som CPP.

denne type propeller er monteret i et skib, der ikke har gode manøvredygtighedskrav.

styrbar Pitch propel

i styret Pitch type propel er det muligt at ændre banen ved at dreje bladet om sin lodrette akse ved hjælp af mekanisk og hydraulisk arrangement. Dette hjælper med at køre fremdrivningsmaskineriet ved konstant belastning uden reverseringsmekanisme, da tonehøjden kan ændres for at matche den krævede driftstilstand. Manøvredygtigheden forbedres således, og motorens effektivitet øges også.

denne ulempe inkluderer muligheden for olieforurening, da hydraulikolien i chefen, der bruges til at kontrollere banen, kan lække ud. Det er et komplekst og dyrt system fra både installation og driftspunkt. Desuden kan banen sidde fast i en position, hvilket gør det vanskeligt at manøvrere motoren.

Læs Også: Styrbar Pitch propel (CPP) Vs fast Pitch propel (FPP)

propellens effektivitet for CP propellen er dog lidt lavere end den samme størrelse FP propel på grund af det større NAV til at rumme knivhældningsmekanismen og rørledningerne.

Propeldimension: som hovedregel vil en propel med større diameter være mere effektiv. Men den reelle dimension af propellen afhænger af den type skib, den vil blive brugt til, og følgende faktorer:

1. skibets Akterkonstruktion og konstruktion
2. krav om frihøjde mellem skibets spids og skrog
3. skibets generelle ballasttilstand. For tankskibe og bulkere vil propelstørrelsen være lille sammenlignet med containere
4. skibets designtræk

Propeldimension omtrentlig værdi

• for containerskib d / D = 0,74
• for bulkskib og tankskib d / D = 0.65

hvor D-diameter af propel, D-design udkast

Hvordan virker et skib propel arbejde?

for køretøjer, der kører på land, er drivsystemet, der driver dem, anderledes. I disse systemer får motoren den aksel, der er fastgjort til køretøjets dæk, til at bevæge sig foran køretøjets krop. For skibe, der er fordrevet i vand, er der imidlertid ingen sådanne dæk eller overflader, hvor de kan køre.

skibet forskydes i vandet, og propellen bruges til at køre skibet foran eller bagud, afhængigt af propellens rotationsretning eller tonehøjde. Skibets motor er forbundet med skibets propel via akselarrangement.

når motoren roterer propellen, danner de udstrålende knive, der er indstillet til en bestemt stigning, en spiralformet spiral svarende til en skrue. Mens du gør dette, det omdanner rotationskraften til stød, som er lineær i naturen.

dette lineære tryk vil virke på vand, således at når propelbladene roterer, skaber det trykket mellem overfladen foran og bag på den. Derfor accelereres en masse væske i en retning, hvilket skaber en reaktiv kraft, som hjælper kroppen fastgjort til propellen (som er skibet) bevæger sig fremad.

for at skibet kan bevæge sig i omvendt retning, drejes motoren og dermed propellen mod uret. Dette vil vende trykket, og skibet vil bevæge sig bagud. Imidlertid er motoren på FP-propellen altid designet til rotation med uret, når man sejler fremad, og derfor er det ikke effektivt at forlænge driften i agterstavn.

for skibe udstyret med CP-propel påvirkes motorretningen ikke, hvorfor skibets aktereffektivitet er bedre end en propel med fast tonehøjde.

typer af propelleraksel

skibsmotoren er forbundet til propellen via forskellige aksler forbundet sammen, som kan navngives som:

1. Trykaksel
2. mellemaksel
3. Haleaksel

Trykaksel:

motorens krumtapaksel er først forbundet med trykakslen, der passerer gennem tryklejet, hvis hovedfunktion er at overføre trykket til skibets struktur. Foringsrøret på tryklejet er ens i konstruktion til hovedmotorens sengeplade, og lejet smøres af hovedmotorens smøresystemolie. Materialet i trykakslen er normalt fast smedet ingot stål.

mellemaksel:

trykakslen forbindes derefter til en lang mellemaksel, der kommer i dele og sammenføjes ved hjælp af faste smedede koblinger. Længden og antallet af mellemliggende aksel sammenføjet afhænger af placeringen af hovedmotoren, da et større skib vil have større afstand mellem hovedmotoren og propellen. Materialet i mellemakslen er normalt fast smedet ingot stål.

Haleaksel:

Haleakslen, som navnet antyder, er slutdelen af akselarrangementet og bærer propellen. Selve haleakslen bæres på et smurt agterrør med tætninger, når det forbinder og stikker ud af skibets maskinrum i det åbne hav og bærer propellen.

smøresystemet kan være af oliebaseret eller vandtype. Bagakslen overfører motoreffekten og bevægelsesdrevet til propellen. Materialet i haleakslen er normalt høj styrke dupleks rustfrit stållegering.

årsag til kraftig kørsel af Propel

en propel leveres med motorkraft til at rotere og drive skibet i den ønskede retning. Hvis mængden af strøm, der leveres til propellen, ikke genererer den samme omdrejningshastighed, propellen anses for at være i en kraftig driftstilstand, hvilket kan skyldes følgende årsag:

• skader på propellerblade
• forøgelse af skrogmodstand på grund af skrogfouling, hvilket resulterer i en ændring i vågenfelt
• under ru / tungt hav
• Skibssejlads mod strømmen
• Skibssejlads i let ballasttilstand
• Skibssejlads i lavt vand
• skib med en flad agterstavn

referencer: spørgsmål & A på marine dieselmotor af Stanley g. & Naval Architecture by reeds

du vil måske også gerne læse:

• forståelse af Propelnav: Design, funktion og vedligeholdelse
• Marine propelleraksel: Design og konstruktion
• forståelse af design af Skibspropeller
• 10 faktorer, der overvejes for effektiv Skibspropeldesign
• 8 største Skibspropeller i verden

ansvarsfraskrivelse: forfatternes synspunkter udtrykt i denne artikel afspejler ikke nødvendigvis synspunkterne fra Marine Insight. Data og diagrammer, hvis de anvendes, i artiklen er hentet fra tilgængelige oplysninger og er ikke godkendt af nogen lovbestemt myndighed. Forfatteren og Marine Insight hævder ikke, at det er korrekt eller påtager sig noget ansvar for det samme. Synspunkterne udgør kun udtalelserne og udgør ikke nogen retningslinjer eller anbefaling om noget handlingsforløb, som læseren skal følge.

artiklen eller billederne kan ikke gengives, kopieres, deles eller bruges i nogen form uden tilladelse fra forfatteren og Marine Insight.