舵设备1
舵设备
(一)舵设备的组成和转船原理
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。舵设备主要由以下几个部分组成:
1.舵:通常安置在船尾～承受水流的作用～以产生较大的转船力矩使船回转。
2.舵机及其转舵装置:安置在尾尖舱甲板平台上的舵机舱内。舵机为转舵的动力源～通过转舵装置(也称传动机构)将力矩传给舵杆～以带动舵叶转动。舵机和转舵装置统称为操舵装置。
3.操舵装置控制系统:主要部件设于驾驶室内～将舵令通过电力或液压控制系统由驾驶室传递给舵机～以控制其动作。
基本原理 转船的
船舶前进中～当舵中与船的纵中剖面相重合时～作用在舵上的水流是对称的～此时～如无其它外力作用～船舶应作直线运动。当把舵叶向右转动～舵船纵中剖面成一交角(称为舵角)δ时～由于两侧水流的对称性被破坏～舵迎流面和背流面出现流速不等～舵上便产生一水压力P。水压力P与r的合力即构成舵压力R～将舵力R按船首和横向进行分解～则可得到转船力A和对航行产生的阻力W。
转船力矩
舵力的大小与舵角δ、舵叶面积、舵的前进速度和舵的断面形状等因素有关。
假设船舶重心位于船中～舵力作用中心距尾垂线的距离与船长相比很小～因此～可以近似地认为舵力作用中心位于尾垂线～则转船力矩为:
M,R,d,(L/2)R,cos, ,,,
2,,107.23AVsincomRRM,L(N,m),
2(0.195，0.305sin),
式中:L—船长～m,
d—转船力臂～m。
理论和实验证明:舵的进速增大～舵力也就明显增大,当舵速V一定时～R转船力矩M随舵角δ而变～一般船舶的最大有效舵角为32º，35º左右～若再δ
增大舵角δ～则M开始开降。因此～把舵角32º，35º称为使用极限舵角。 δ
(二)舵的种类和结构
, 按剖面形状分类
平板舵:又称单板舵～舵叶为一块平板。这种舵因强度低、阻力大～仅用1.
于非自航船、帆船或小艇上。
2.流线型舵:又称复板舵。这种舵是在骨架的外围用复板覆盖而成的～强度高～舵叶剖面呈流线型,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。而且～其水动力性能好～舵的升力系数大～阻力小～舵效高。虽然这种舵的构造比较复杂～但由于具有较多的优点而被广泛采用。
, 按舵杆轴线位置分
1.不平衡舵
又称普通舵～其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。但这种舵的水压力中心离转动轴较远～转舵时需要较大的转舵力矩～只适用于小船。
2.平衡舵
舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间～在舵杆轴线之前的舵叶是起平衡作用的～
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。这种舵减少了舵绕轴回转的力矩～所需舵机功率相应可以减少～是目前海船上广泛应用的一种舵。
3.半平衡舵
这种舵的下半部为平衡舵～上半部为不平衡舵～使平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间～即0(2以下。它适用于尾柱形状比较复杂的船舶。
, 按舵的支承方式分
1.多支承舵
指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。这种舵的重量要由船体内的支承和舵托来支承。
2.双支承舵
指除上支承之外～在舵根处还设有一个下支承的舵。
3.悬挂舵
这种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。
4.半悬挂舵
指下支承的位置设在舵叶中间的舵。
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