Potkuri, Potkurityypit ja Potkurirakenne

potkuri on pyörivä viuhkamainen rakenne, jota käytetään laivan pääkoneen tuottaman ja välittämän tehon hyödyntämiseen.

siirtyvä voima muuttuu pyörimisliikkeestä työntövoimaksi, joka antaa liikevoimaa veteen, jolloin alukseen vaikuttava voima työntää sitä eteenpäin.

laiva kulkee Bernoullin periaatteen ja Newtonin kolmannen lain pohjalta. Terän etu-ja takaosaan syntyy paine-ero ja vettä kiihdytetään terien taakse.

potkurista lähtevä työntövoima siirtyy aluksen liikuttamiseksi voimansiirtojärjestelmän kautta, joka koostuu päämoottorin kampiakselin, väliakselin ja sen laakereiden, peräputkiakselin ja sen laakerin sekä lopulta itse potkurin synnyttämästä pyörimisliikkeestä.

alukseen voidaan asentaa yksi, kaksi ja harvoin kolme potkuria riippuen aluksen nopeus-ja ohjailuvaatimuksista.

potkurin materiaali ja rakenne

potkurit on valmistettu korroosionkestävistä materiaaleista, koska ne saadaan toimimaan suoraan merivedessä, joka on korroosionkiihdytin. Potkurin valmistuksessa käytettävät materiaalit ovat alumiinin ja ruostumattoman teräksen seos.

muita suosittuja käytettyjä materiaaleja ovat nikkelin, alumiinin ja pronssin seokset, jotka ovat 10~15% kevyempiä kuin muut materiaalit ja lujempia.

potkurin rakennusprosessiin kuuluu useiden terien kiinnittäminen navan tai pomon päälle hitsaamalla tai takomalla yhtenä kappaleena. Taotut terät ovat erittäin luotettavia ja niillä on suurempi lujuus, mutta ne ovat kalliita verrattuna hitsattuihin.

potkuri on rakennettu helikoidisten pintojen osista, jotka yhdessä pyörivät veden läpi ruuvivaikutuksella.

Potkurityypit

potkurit luokitellaan useiden tekijöiden perusteella. Eri potkurityyppien luokittelu on esitetty alla:

a) luokittelu kiinnitettyjen lapojen lukumäärän mukaan:

Potkurinlavat voivat vaihdella 3-lapaisesta potkurista 4-lapaiseen ja joskus jopa 5-lapaiseen potkuriin. Yleisimmin käytettyjä ovat kuitenkin 3-teräiset ja 4-teräiset potkurit.

yleisimmin käytettyjä ovat kuitenkin 4-teräiset ja 5-teräiset potkurit.

potkurin hyötysuhde on suurin potkurille, jossa on pienin lapamäärä eli kaksiteräinen potkuri. Mutta lujuuskertoimen saavuttamiseksi ja ottaen huomioon aluksen raskaat kuormat, meri-ja säätilassa kaksiteräisiä potkureita ei käytetä kauppalaivoissa.

3-Lapaisella potkurilla

3-lapaisella potkurilla on seuraavat ominaisuudet:

• valmistuskustannukset ovat muita tyyppejä alhaisemmat.
• koostuvat yleensä alumiiniseoksesta.
• antaa hyvän huippusuorituksen.
• kiihtyvyys on muita tyyppejä parempi.
• Hidaskäyntinen käsittely ei ole kovin tehokasta.

4 Lapapotkuri

4-lapaisella potkurilla on seuraavat ominaisuudet:

• valmistuskustannukset ovat korkeammat kuin 3-teräisen potkurin.
• 4-lapaiset potkurit koostuvat yleensä ruostumattomasta teräksestä valmistetuista seoksista.
• on parempi lujuus ja kestävyys.
• antaa hyvän hidaskäyntisen käsittelyn ja suorituskyvyn.
• on parempi Pitovoima kovassa merenkäynnissä.
• 4-lapainen potkuri tarjoaa paremman polttoainetalouden kuin kaikki muut tyypit.

5 lapapotkurilla

5-lapaisella potkurilla on seuraavat ominaisuudet:

• valmistuskustannukset ovat kaikista korkeammat.
• tärinä on vähäistä kaikista muista tyypeistä.
• 5 lapapotkurin Pitovoima on parempi kovassa merenkäynnissä.

6 lapapotkuri

• valmistuskustannukset ovat korkeat
• tärinä on vähäistä kaikista muista tyypeistä.
• 6 lapapotkurin Pitovoima on parempi kovassa merenkäynnissä.
• kuusiteräisellä potkurilla indusoitu painekenttä potkurin päällä pienenee

suurissa konttialuksissa on pääasiassa 5-tai 6-teräiset potkurit.

B) luokittelu terän sävelkorkeuden mukaan:

potkurin sävelkorkeus voidaan määritellä siirroksi, jonka potkuri tekee jokaista täyttä kierrosta kohti 360 . Potkurien luokittelu sävelkorkeuden perusteella on seuraava.

kiinteäsiipinen potkuri

kiinteäsiipisen potkurin lavat on kiinnitetty pysyvästi napaan. Kiinteälapaiset potkurit valetaan ja lapojen asento ja siten sävelkorkeuden asento on pysyvästi kiinteä, eikä sitä voi muuttaa toiminnan aikana. Ne on yleensä valmistettu kupariseoksesta.

Kiinteälapaiset potkurit ovat kestäviä ja luotettavia, sillä järjestelmässä ei ole mekaanista ja hydraulista liitäntää kuten Controlled Pikipotkurissa (CPP). Valmistus -, asennus-ja käyttökustannukset ovat pienemmät kuin controlled pitch propeller (CPP) – tyyppi. Kiinteälapaisen potkurin ohjattavuus ei myöskään ole yhtä hyvä kuin CPP: n.

tällaiset potkurit on asennettu alukseen, jolla ei ole hyviä ohjattavuusvaatimuksia.

säätösiipipotkuri

säädetyssä Potkurityypissä potkuria on mahdollista muuttaa pyörittämällä terää pystyakselinsa ympäri mekaanisin ja hydraulisin järjestelyin. Tämä auttaa kuljettamaan kuljetuskoneistoa vakiokuormalla ilman peruutusmekanismia, koska sävelkorkeutta voidaan muuttaa vastaamaan vaadittua käyttötilannetta. Näin ohjattavuus paranee ja myös moottorin hyötysuhde kasvaa.

tähän haittapuoleen sisältyy öljysaasteen mahdollisuus, sillä Bossin hydrauliöljy, jota käytetään sävelkorkeuden säätelyyn, saattaa vuotaa ulos. Se on monimutkainen ja kallis järjestelmä sekä asennus-että käyttöpisteeltä. Lisäksi sävelkorkeus voi juuttua yhteen asentoon, jolloin moottorin ohjaaminen on vaikeaa.

Lue Myös: Säätösiipipotkuri (CPP) Vs kiinteäsiipinen potkuri (FPP)

CP-potkurin potkurin hyötysuhde on kuitenkin hieman pienempi kuin samankokoisen FP-potkurin, koska siinä on suurempi napa, joka sopii terän potkurimekanismiin ja putkiin.

potkurin mitta: pääsääntöisesti halkaisijaltaan suurempi potkuri on tehokkaampi. Potkurin todellinen koko riippuu kuitenkin siitä, millaisessa laivassa sitä käytetään ja seuraavista tekijöistä:

1. aluksen Peräkorin rakenne ja rakenne
2. aluksen kärjen ja rungon Väliselvyys
3. aluksen yleinen painolastikunto. Säiliöalusten ja laipioiden potkurikoko on pieni verrattuna kontteihin
4. aluksen suunniteltu syväys

Potkurimitta likiarvo

• konttialus d / D = 0,74
• irtolastialus ja säiliöalus d / D = 0.65

missä D-potkurin halkaisija, D-mallin syväys

miten laivan potkuri toimii?

maalla kulkevissa ajoneuvoissa niitä ajava ajojärjestelmä on erilainen. Näissä järjestelmissä Moottori antaa ajoneuvon renkaaseen kiinnitetyn akselin voiman liikkua ajoneuvon korin edellä. Veteen joutuneilla aluksilla ei kuitenkaan ole sellaisia renkaita tai pintoja, joilla niillä voisi ajaa.

laiva siirtyy veteen ja potkuria käytetään aluksen eteenpäin tai taaksepäin ajamiseen riippuen potkurin pyörimissuunnasta tai nousukiidosta. Aluksen moottori on kytketty aluksen potkuriin akselijärjestelyn kautta.

kun moottori pyörittää potkuria, tiettyyn sävelkorkeuteen asetetut säteilevät lavat muodostavat kierteisen spiraalin, joka muistuttaa ruuvia. Samalla se muuttaa pyörimisvoiman työntövoimaksi, joka on luonteeltaan lineaarinen.

tämä lineaarinen työntövoima vaikuttaa veteen niin, että potkurin lapojen pyöriessä se luo paineen sen edessä ja takana olevan pinnan välille. Näin ollen nesteen massa kiihtyy yhteen suuntaan luoden reaktiivisen voiman, joka auttaa potkuriin (eli alukseen) kiinnittynyttä kehoa liikkumaan eteenpäin.

jotta alus liikkuisi päinvastaiseen suuntaan, moottoria ja siten potkuria pyöritetään vastapäivään. Tämä kääntää työntövoiman ja alus siirtyy taaksepäin. FP-potkurin moottori on kuitenkin aina suunniteltu pyörimään myötäpäivään eteenpäin purjehdittaessa, joten pitkityskäyttö perän suuntaan ei ole tehokasta.

CP-potkurilla varustetuissa aluksissa Moottorin suunta ei vaikuta, joten aluksen perän hyötysuhde on parempi kuin kiinteälapaisella potkurilla.

Potkuriakselityypit

laivan moottori on kytketty potkuriin eri toisiinsa kytkettyjen akselien kautta, jotka voidaan nimetä:

1. Työntöakseli
2. väliakseli
3. Pyrstöakseli

Työntöakseli:

Moottorin kampiakseli on ensin kytketty työntöakseliin, joka kulkee työntölaakerin kautta ja jonka päätehtävä on siirtää työntövoima laivan rakenteeseen. Työntölaakerin kotelo on rakenteeltaan samanlainen kuin päämoottorin aluslevyssä ja laakeri voidellaan päämoottorin voitelujärjestelmäöljyllä. Työntöakselin materiaali on yleensä kiinteää taottua harkoterästä.

väliakseli:

työntöakseli kytketään sitten pitkään väliakseliin, joka on osissa ja liitetty yhteen kiinteällä taotulla kytkimellä. Yhteen liitetyn väliakselin pituus ja lukumäärä riippuu päämoottorin sijainnista, sillä suuremmalla aluksella on enemmän etäisyyttä päämoottorin ja potkurin välillä. Väliakselin materiaali on yleensä kiinteää taottua harkoterästä.

Pyrstöakseli:

Pyrstöakseli, kuten nimestä voi päätellä, on akselivälin pääteosa ja kuljettaa potkuria. Itse pyrstöakseli kannetaan voidellulla peräputkilaakerilla, jossa on Tiivisteet, kun se yhdistyy ja työntyy ulos laivan konehuoneesta avomerelle kuljettaen potkuria.

voitelujärjestelmä voi olla öljypohjainen tai vesityyppinen. Pyrstöakseli välittää moottorin tehon ja liikeajon potkurille. Hännän Akselin materiaali on yleensä lujat duplex-ruostumattomasta teräksestä valmistetut seokset.

syy potkurin raskaaseen käyntiin

potkuriin syötetään moottoritehoa, joka pyörittää ja potkii laivaa haluttuun suuntaan. Jos potkurille annettu teho ei tuota samaa kierrosnopeutta, potkurin katsotaan olevan raskaassa ajokunnossa, mikä voi johtua seuraavasta syystä:

• potkurien lapojen vaurioituminen
• rungon kestävyyden kasvu rungon likaantumisesta johtuen Wakefieldin muuttumiseen
• kovassa / kovassa merenkäynnissä
• laivaliikenne vastavirtaan
• laivaliikenne kevyessä painolastikunnossa
• laivaliikenne matalassa vedessä
• litteäperäinen laiva

viitteet: Q & a Stanley g: n meridieselmoottorilla. & reedsin laivastoarkkitehtuuri

voisi myös lukea:

• Potkurinäppäimien ymmärtäminen: Design, Functioning, and Maintenance
• Marine Propeller Shaft: Design And Construction
• Understanding Design Of Ship Propeller
• 10 Factors Considered For Efficient Ship Propeller Design
• 8 Biggest Ship Propellers in the World

Disclaimer: tekijöiden tässä artikkelissa esittämät näkemykset eivät välttämättä vastaa Marine Insightin näkemyksiä. Artikkelissa mahdollisesti käytetyt tiedot ja kaaviot on hankittu saatavilla olevista tiedoista, eikä mikään lakisääteinen viranomainen ole vahvistanut niitä oikeiksi. Kirjailija ja Marine Insight eivät väitä sitä oikeaksi eivätkä ota vastuuta samasta. Näkemykset ovat vain lausuntoja, eivätkä ne ole suuntaviivoja tai suosituksia mistään toimintatavasta, jota lukijan tulisi noudattaa.

artikkelia tai kuvia ei voi jäljentää, kopioida, jakaa tai käyttää missään muodossa ilman tekijän ja Marine Insightin lupaa.