Propeller, typen Propellers en constructie van Propellers

een propeller is een roterende ventilatorachtige constructie die wordt gebruikt om het schip voort te stuwen met behulp van het vermogen dat door de hoofdmotor van het schip wordt opgewekt en overgedragen.

het overgedragen vermogen wordt omgezet van rotatiebeweging om een stuwkracht te genereren die het water een impuls geeft, wat resulteert in een kracht die inwerkt op het schip en het naar voren duwt.

een schip voortstuwt op basis van het principe van Bernoulli en de derde wet van Newton. Er ontstaat een drukverschil aan de voor – en achterkant van het blad en het water wordt achter de bladen versneld.

de stuwkracht van de schroef wordt overgebracht om het schip te bewegen via een transmissiesysteem dat bestaat uit een rotatiebeweging die wordt opgewekt door de krukas van de hoofdmotor, de tussenas en de lagers ervan, de schacht van de hekbuis en het lager en ten slotte door de schroef zelf.

een schip kan worden uitgerust met één, twee en zelden drie schroeven, afhankelijk van de snelheid en manoeuvreervereisten van het schip.

materiaal en constructie van Propeller

scheepsschroeven zijn gemaakt van corrosiebestendige materialen, omdat ze direct in zeewater, dat een corrosieversneller is, operationeel zijn. De materialen die worden gebruikt voor het maken van scheepsschroef zijn een legering van aluminium en roestvrij staal.

andere gebruikte materialen zijn legeringen van nikkel, aluminium en brons die 10~15% lichter zijn dan andere materialen en een hogere sterkte hebben.

het constructieproces van de schroef omvat het bevestigen van een aantal bladen aan de naaf of schacht door lassen of smeden in één stuk. Gesmede bladen zijn zeer betrouwbaar en hebben een grotere sterkte, maar zijn duur in vergelijking met gelaste.

een zeeschroef is opgebouwd uit secties van slakkenhuisvormige oppervlakken die samen werken om door het water te draaien met een schroefeffect.

typen propellers

Propellers worden ingedeeld op basis van verschillende factoren. De classificatie van de verschillende typen propellers is hieronder weergegeven:

a) indeling naar Aantal aangehechte bladen:

Schroefbladen kunnen variëren van 3 blads schroef tot 4 blads schroef en soms zelfs 5 blads schroef. Echter, de meest gebruikte zijn 3 blades en 4 blades propellers.

echter, de meest gebruikte zijn 4 blades en 5 blades propellers.

het rendement van de propeller is het hoogst voor een propeller met een minimumaantal bladen, d.w.z. een propeller met 2 bladen. Maar om de sterkte factor te bereiken en rekening houdend met de zware lasten die het schip ondervindt, worden Zee-en weerschroeven niet gebruikt voor koopvaardijschepen.

3 blads schroef

een 3 blads schroef heeft de volgende kenmerken:

• de productiekosten zijn lager dan andere soorten.
• bestaan gewoonlijk uit een aluminiumlegering.
• geeft een goede prestatie bij hoge snelheid.
• de acceleratie is beter dan andere typen.
• hanteren bij lage snelheid is niet veel efficiënt.

4 bladschroef

een 4 bladschroef heeft de volgende kenmerken:

• de productiekosten zijn hoger dan de 3 blads propellers.
• 4 schroefschroeven bestaan gewoonlijk uit roestvrijstalen legeringen.
• hebben een betere sterkte en duurzaamheid.
• geeft goede handling en prestaties bij lage snelheid.
• heeft een beter houdvermogen in ruwe zee.
• 4 blads propeller biedt een beter brandstofverbruik dan alle andere typen.

5 blade propeller

een 5 blade propeller heeft de volgende kenmerken:

• de productiekosten zijn hoger van alles.
• trillingen van alle andere typen zijn minimaal.
• 5 schroefschroeven hebben een beter vermogen in ruwe zee.

6 blade propeller

• fabricagekosten zijn hoog
• trillingen zijn minimaal van alle andere typen.
• 6 schroefschroeven hebben een beter vermogen in ruwe zee.
• bij een zebladige schroef neemt het geïnduceerde drukveld boven de schroef af

grote containerschepen zijn voornamelijk uitgerust met 5 of 6 blads schroef.

B) classificatie naar toonhoogte van het blad:

toonhoogte van een propeller kan worden gedefinieerd als de verplaatsing die een propeller maakt voor elke volledige omwenteling van 360 . De classificatie van de propellers op basis van toonhoogte is als volgt.

schroef met vaste spoed

de bladen in schroef met vaste spoed zijn permanent aan de naaf bevestigd. De vaste spoed propellers worden gegoten en de positie van de bladen en dus de positie van de spoed is permanent bevestigd en kan tijdens de operatie niet worden gewijzigd. Ze zijn normaal gemaakt van koperlegering.

schroeven met vaste spoed zijn robuust en betrouwbaar omdat het systeem geen mechanische en hydraulische aansluiting heeft zoals bij CPP (Controlled Pitch Propeller). De productie -, installatie-en operationele kosten zijn lager dan het CPP-type (controlled pitch propeller). De wendbaarheid van vaste-spoedschroef is ook niet zo goed als CPP.

deze propellers zijn gemonteerd in een schip dat niet aan goede wendbaarheidseisen voldoet.

controleerbare Spoedschroef

bij propeller met gecontroleerde spoed is het mogelijk de spoed te wijzigen door het blad om zijn verticale as te draaien door middel van mechanische en hydraulische opstelling. Dit helpt bij het besturen van de voortstuwingsmachine bij constante belasting zonder omkeermechanisme nodig, omdat de spoed kan worden aangepast aan de vereiste bedrijfsomstandigheden. Zo verbetert de wendbaarheid en neemt ook het motorrendement toe.

dit nadeel omvat de mogelijkheid van olieverontreiniging, aangezien de hydraulische olie in de schacht die wordt gebruikt voor het beheersen van de pek kan weglekken. Het is een complex en duur systeem van zowel de installatie als de operationele punt. Bovendien kan de pitch vast komen te zitten in één positie, waardoor het moeilijk is om de motor te manoeuvreren.

Lees Ook: Controleerbare schroef (CPP) Vs Vaste Schroef (FPP)

echter, de efficiëntie van de schroef voor de CP schroef is iets lager dan dezelfde grootte FP schroef als gevolg van de grotere naaf voor het mes pitch mechanisme en leidingen.

Propellerafmeting: in het algemeen zal een schroef met een grotere diameter efficiënter zijn. Maar de werkelijke dimensie van de propeller zal afhangen van het type schip het zal worden gebruikt voor en de volgende factoren:

1. constructie en ontwerp van het schip
2. afstand tussen de punt en de romp van het schip
3. algemene ballastconditie van het schip. Voor tankers en bulkschepen zal de grootte van de propeller klein zijn in vergelijking met containers
4. de ontwerpdiepte van het schip

de afmetingen van de Propeller bij benadering

• voor containerschip d/D = 0,74
• voor bulkcarrier en tankschip d / D = 0.65

waarbij D-diameter van de schroef, D-ontwerp diepgang

Hoe werkt een scheepsschroef?

voor voertuigen die op het land rijden, is het aandrijfsysteem dat ze aandrijft anders. In deze systemen zorgt de motor ervoor dat de as die aan de band van het voertuig is bevestigd, vóór de carrosserie van het voertuig beweegt. Voor schepen die in het water worden verplaatst, zijn er echter geen banden of oppervlakken waarop zij kunnen rijden.

het schip wordt verplaatst in het water en de schroef wordt gebruikt om het schip vooruit of achteruit te drijven, afhankelijk van de draairichting of de spoed van de schroef. De motor van het schip is verbonden met de propeller van het schip via schachtopstelling.

naarmate de motor de schroef draait, vormen de straalbladen die op een bepaalde spoed zijn geplaatst een spiraalvormige spiraal, vergelijkbaar met een schroef. Terwijl dit doet, transformeert het de kracht van rotatie in stuwkracht die lineair van aard is.

deze lineaire stuwkracht zal zodanig op het water inwerken dat, naarmate de schroefbladen draaien, de druk ontstaat tussen het voor-en achterzijde van het oppervlak. Daarom wordt een massa vloeistof in één richting versneld waardoor een reactieve kracht ontstaat die het lichaam dat aan de propeller (het schip) is bevestigd, helpt vooruit te gaan.

om het schip in omgekeerde richting te laten bewegen, wordt de motor en dus de propeller tegen de wijzers van de klok in gedraaid. Dit zal de stuwkracht omkeren en het schip zal achteruit bewegen. Echter, de motor van de FP-propeller is altijd ontworpen voor rotatie met de klok mee tijdens het zeilen vooruit, vandaar, verlengen werking in achteruit richting is niet efficiënt.

voor schepen met een CP-schroef wordt de motorrichting niet beïnvloed, zodat het rendement van het achterschip beter is dan dat van een schroef met vaste spoed.

typen Schroefas

de scheepsmotor is met de schroef verbonden via verschillende met elkaar verbonden assen, die als volgt kunnen worden aangeduid::

1. Stuwas
2. Tussenas
3. Staartas

Stuwas:

de krukas van de motor wordt eerst aangesloten op de stuwas die door het stuwlager loopt en die als voornaamste functie heeft de stuwkracht over te brengen naar de scheepsconstructie. De behuizing van het stuwlager is qua constructie vergelijkbaar met die van de hoofdmotor bedplate en het lager wordt gesmeerd door de olie van het hoofdmotor smeersysteem. Het materiaal van de stuwas is meestal solide gesmeed ingot staal.

Tussenas:

de stuwas wordt vervolgens verbonden met een lange tussenas die in delen wordt geleverd en met behulp van gesmede koppelingen met elkaar wordt verbonden. De lengte en het aantal tussenas die met elkaar verbonden zijn, hangt af van de locatie van de hoofdmotor, omdat een groter schip meer afstand zal hebben tussen de hoofdmotor en de propeller. Het materiaal van de tussenas is meestal solide gesmeed ingot staal.

Staartas:

de Staartas is, zoals de naam al doet vermoeden, het einde van de schacht en draagt de schroef. De staartschacht zelf wordt gedragen op een gesmeerde hekbuis met afdichtingen als het verbindt en steekt uit de machinekamer van het schip in de open zee, het dragen van de propeller.

het smeersysteem kan van het type olie of water zijn. De staartas stuurt het motorvermogen en de motion drive naar de propeller. Het materiaal van de staartschacht is meestal duplexroestvrij staallegering met hoge weerstand.

reden voor het zware draaien van de Propeller

een propeller wordt geleverd met motorvermogen om het schip in de gewenste richting te draaien en voort te stuwen. Als de hoeveelheid vermogen die aan de propeller wordt verstrekt niet dezelfde snelheid van omwenteling genereert, wordt de propeller geacht in een zwaar lopende staat te zijn die om de volgende reden kan worden veroorzaakt:

• Schade aan schroefbladen
• Toename in de romp weerstand te wijten aan de romp fouling resulteert in een verandering in wakefield
• Tijdens moeilijke / zware zeeën
• Schip dat tegen de stroom
• Schip dat in licht ballast conditie
• Schip In Ondiep Water
• Schip met een platte achtersteven

Referenties: Q & Een op de mariene diesel motor door Stanley g. & Naval architectuur door Riet

Je zou ook graag lezen:

• Inzicht Propeller Hubs: Ontwerp, werking en onderhoud
• scheepsschroef: ontwerp en constructie
• inzicht in het ontwerp van scheepsschroef
• 10 factoren die in aanmerking worden genomen voor efficiënt scheepsschroef ontwerp
• 8 grootste scheepsschroef ter wereld

Disclaimer: De standpunten van de auteurs in dit artikel komen niet noodzakelijk overeen met die van Marine Insight. Gegevens en grafieken, indien gebruikt, in het artikel zijn afkomstig uit de beschikbare informatie en zijn niet geauthenticeerd door een wettelijke autoriteit. De auteur en Marine Insight beweren niet dat het juist is en aanvaarden geen enkele verantwoordelijkheid voor hetzelfde. De standpunten vormen slechts de meningen en vormen geen richtsnoeren of aanbevelingen over een door de lezer te volgen koers.

het artikel of de afbeeldingen kunnen niet worden gereproduceerd, gekopieerd, gedeeld of gebruikt in welke vorm dan ook zonder toestemming van de auteur en Marine Insight.