ประเภทของหางเสือที่อธิบาย: Balanced, Semi-Balanced, Spade, Horn, Flap และ High-Lift

หากคุณกำลังเปรียบเทียบราคาหางเสือและตัวเลขแรงบิดของเฟืองพวงมาลัยกลับมาห่างกัน 40% ความคลาดเคลื่อนมักจะไม่ใช่ซัพพลายเออร์ เป็นประเภทหางเสือที่เขียนลงในข้อกำหนด. หางเสือแบบกึ่งสมดุลขนาด 38 ตร.ม. แขวนอยู่บนโครงเหล็กและหางเสือจอบขนาด 38 ตร.ม. มีลักษณะเหมือนกันบนแผ่นวาดภาพ แต่พวกมันบรรจุสต็อกหางเสือด้วยวิธีที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง: จอบจะแบกพื้นที่ส่วนใหญ่ไว้ด้านหลังสต็อกและต้องการตัวกระตุ้นที่เล็กกว่า ในขณะที่ใบมีดแบบห้อยโครงได้รับการรองรับที่ขอบด้านล่างและถ่ายเทน้ำหนักไปยังตัวเรือผ่านเดือย

คำตอบในบรรทัดเดียว: ประเภทหางเสือถูกกำหนดโดยแกนอิสระสองแกน ประการแรกคือวิธีการรองรับใบมีด — สมดุลเต็มที่ กึ่งสมดุล หรือไม่สมดุล อย่างที่สองคือโปรไฟล์ใบมีด — แผ่นแบน พลั่วเพรียวลม เขา พนัง หรือแบบพิเศษยกสูง ระบบรองรับจะกำหนดว่าเกียร์พวงมาลัยของคุณจะต้องสร้างแรงบิดเท่าใด โปรไฟล์จะตัดสินใจว่าใบมีดจะสร้างแรงด้านข้างมากน้อยเพียงใด และจะทำงานอย่างไรเมื่อล้อเคลื่อนตัวไปอย่างแรง

ทำให้แกนทั้งสองสับสน และคุณซื้อแอคชูเอเตอร์ผิด ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสต็อกผิด และหางเสือที่ให้ความรู้สึกหนักที่ 30 องศา หรือแกว่งในมุมเล็กๆ เนื่องจากมีความสมดุลมากเกินไป

ประเภทหางเสือหลักโดยสรุป

ห้าตระกูลครอบคลุมหางเสือเกือบทั้งหมดที่ลอยอยู่ในทุกวันนี้ และวิธีที่เร็วที่สุดในการจัดเรียงข้อมูลจำเพาะคือการจับคู่ให้เข้ากับการจัดเตรียมการรองรับและความต้องการแรงบิดโดยทั่วไป

สมดุล กึ่งสมดุล และไม่สมดุล: แกนรองรับ

อัตราส่วนความสมดุล — ส่วนแบ่งของพื้นที่ใบมีดที่อยู่ข้างหน้าสต็อกหางเสือ — เป็นตัวเลขเดียวที่เปลี่ยนขนาดเกียร์พวงมาลัยของคุณมากที่สุด

อัตราส่วนใช้งานได้ง่าย พื้นที่ที่อยู่ข้างหน้าสต็อกจะสร้างโมเมนต์ที่ขัดแย้งกับโมเมนต์จากพื้นที่ด้านหลัง ดังนั้นแอคชูเอเตอร์จึงต่อสู้กับแรงลัพธ์ที่น้อยกว่า ช่วงการใช้งานจริงที่ใช้ในการออกแบบเชิงพาณิชย์ค่อนข้างสอดคล้องกัน:

• จอบที่สมดุลอย่างสมบูรณ์: ประมาณ 20% ถึง 25% ของพื้นที่ใบมีดก่อนสต็อก อัตราส่วนที่ต่ำกว่าทำให้หางเสือหนัก การผลักดันเกินประมาณ 30% มีความเสี่ยงเกินสมดุล โดยที่หางเสือมีแนวโน้มที่จะขับตัวเองไปเต็มมุมและสามารถสั่นสะเทือนในมุมเล็กๆ ได้
• Skeg กึ่งสมดุล: โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 10% ถึง 20% เนื่องจากถังดูดซับน้ำหนักบางส่วนไว้แล้ว
• แตรที่ไม่สมดุล: พื้นที่ข้างหน้าน้อยหรือไม่มีเลย ดังนั้นแรงไฮโดรไดนามิกเต็มจึงถูกแปลงเป็นแรงบิด

สำหรับผู้ซื้อ ผลที่ตามมาในทางปฏิบัตินั้นตรงไปตรงมา หากสนามเปลี่ยนหางเสือจอบเป็นหางเสือที่แขวนไว้บนพื้นที่ใบมีดเดียวกันโดยไม่ต้องตรวจสอบแอคทูเอเตอร์อีกครั้ง เกียร์บังคับเลี้ยวก็จะสามารถทำงานได้ที่ 80% ถึง 90% ของแรงดันที่กำหนดเพียงเพื่อคงทิศทางไว้ในทะเลที่มีลำแสง ซึ่งไม่เหลือข้อกำหนดสำหรับข้อกำหนดการโอเวอร์โหลดยาก 35 องศา และทำให้อายุการใช้งานของปั๊มสั้นลง

รูปทรงใบมีด: จอบ, เขา, พนัง และยกสูง

หางเสือจอบ

จอบเป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับระวางบรรทุกเชิงพาณิชย์ใหม่และด้วยเหตุผลที่ดี: จอบสร้างแรงยกสูงสุดสำหรับพื้นที่และให้แรงบิดต่ำสุดตามขนาด

เนื่องจากไม่มีสิ่งใดรองรับใบมีดที่อยู่ด้านล่าง แกนหางเสือจึงมีโมเมนต์การโก่งตัวเต็มบวกกับแรงบิด นั่นหมายถึงสต็อกที่หนาขึ้น การจัดเรียงลูกปืนส่วนบนที่หนักกว่า และกรวยหรือการเชื่อมต่อแบบใช้กุญแจที่กลึงอย่างระมัดระวัง โดยปกติแล้วส่วนต่างๆ จะเป็นฟอยล์ที่มีความเพรียวบางในบริเวณที่มีความหนา 18% ถึง 21% โดยมีขอบด้านท้ายทื่อเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงอากาศ การแลกเปลี่ยนคือการป้องกันภาคพื้นดิน หากเรือเข้าด้านล่าง ใบมีดหรือสต็อกมักจะได้รับความเสียหาย

หางเสือแตร

หางเสือแบบแตรยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในเรือบรรทุกสินค้าแบบสกรูเดี่ยวรุ่นเก่าและบนเรือยนต์บางลำ และเลือกใช้เพราะความทนทานมากกว่าประสิทธิภาพ

โครงสร้างแตรคงที่ที่อยู่ข้างหน้าใบมีดจะทำหน้าที่แบกเดือยส่วนล่าง ดังนั้นเนื้อไม้จึงมองเห็นการโค้งงอน้อยลงมาก แรงบิดสูง ประสิทธิภาพท้ายเรือแย่ลงเนื่องจากแตรขัดขวางการไหลเมื่อใบพัดหมุนกลับ และชุดประกอบทั้งหมดเพิ่มความต้านทาน ในการปรับปรุงใหม่ การเปลี่ยนหางเสือแบบแตรด้วยโครงถังแบบกึ่งสมดุลมักเป็นหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่ประหยัดเชื้อเพลิงได้ถูกกว่า โดยมีการตรวจสอบแอคชูเอเตอร์และสต๊อกสินค้าอีกครั้ง

หางเสือโครงกึ่งสมดุล

หางเสือโครงกึ่งสมดุลคือคำตอบมาตรฐานในทุกที่ที่ใบพัดและใบมีดต้องการการปกป้องทางกายภาพ เช่น เรือประมงที่ทำงานในบริเวณริมชายฝั่ง ที่รองแก้วขนาดเล็ก และเรือจอดเทียบท่าที่มักมาคู่กัน

มันตั้งอยู่ระหว่างแรงบิดอีกสองตัวและให้การบังคับเลี้ยวที่คาดเดาได้ เนื่องจากโครงรถทำให้การไหลเข้าสู่ใบพัดคงที่ ลูกปืนเดือยเป็นจุดบำรุงรักษาที่ต้องระวัง: โดยปกติจะมีการระบุระยะห่างไว้ในภาพวาดที่ได้รับการอนุมัติในระดับเดียวกัน และเดือยที่สึกหรอจะปรากฏเป็นการสั่นสะเทือนของหางเสือในมุมเล็ก ๆ เป็นเวลานานก่อนที่จะแสดงเป็นการบังคับเลี้ยวที่หนักหน่วง

พนังและหางเสือก้อง

หางเสือแบบพนังจะเพิ่มส่วนต่อท้ายแบบบานพับซึ่งจะเบนออกไปไกลกว่าใบพัดหลัก และสามารถยกแรงยกได้อย่างมากที่มุมหางเสือเดียวกัน ซึ่งมีประโยชน์เมื่อเรือเฟอร์รี่ต้องยึดช่องแคบท่ามกลางลมที่พัดผ่าน

แรงบิดจะไม่เพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติ เนื่องจากแผ่นพับยังช่วยชะลอการหยุดบนใบมีดหลักด้วย สิ่งที่เพิ่มขึ้นคือการนับชิ้นส่วน การต่อ หมุด และตัวหยุดต้องมีช่วงเวลาการตรวจสอบที่เขียนไว้ในระบบการบำรุงรักษาที่วางแผนไว้ และต้องตั้งค่ามุมแผ่นพับระหว่างการทดสอบการทำงานเพื่อให้ตรงกับรูปทรงที่ได้รับการอนุมัติในชั้นเรียน

ยกสูงและแบบพิเศษ

หางเสือแบบกระเปาะที่มีกระเปาะเพรียวบางที่ขอบนำของใบมีด และหางเสือที่ติดตั้งอยู่ด้านหลังหัวฉีดใบพัด อยู่ในกลุ่มนี้

โดยจะถูกเลือกเป็นกรณีๆ ไป โดยปกติหลังจากการทดสอบ CFD หรือแบบจำลอง เนื่องจากการได้รับจะขึ้นอยู่กับรูปแบบตัวถังและฟิลด์การปลุก สำหรับเรือดันและเรือลากจูงบนบก ลิฟต์พิเศษจะช่วยเพิ่มระยะหยุดในการล็อคได้โดยตรง ซึ่งเป็นข้อโต้แย้งด้านความปลอดภัย ไม่ใช่แค่ประสิทธิภาพเท่านั้น

การเลือกเกียร์บังคับเลี้ยวแบบหางเสือขับเคลื่อนอย่างไร

เมื่อประเภทหางเสือได้รับการแก้ไขแล้ว เกียร์บังคับเลี้ยวจะตามแรงบิด และการจัดเรียงไฮดรอลิกกระแสหลักทั้งสองจะครอบคลุมเกือบทุกช่วงเชิงพาณิชย์

แอคทูเอเตอร์แบบส้อม (หรือที่เรียกว่าใบพัดหมุนหรือส้อม) จะเปลี่ยนสต็อกหางเสือผ่านการจัดเรียงส้อมและหางเสือ และโดยปกติจะเป็นตัวเลือกสำหรับหางเสือเดี่ยวที่มีขนาดใหญ่กว่า โดยเอาท์พุตจะครอบคลุมประมาณ 25 kN·m จนถึงประมาณ 1,350 kN·m ช่วยให้ช่วงมุมหางเสือกว้างและทนทานต่อแรงบิดที่สูงขึ้นซึ่งความต้องการหางเสือจอบขนาดใหญ่ที่ไม่สมดุล การติดตั้งประเภทนี้โดยทั่วไปมีอธิบายไว้ที่นี่: อุปกรณ์กระตุ้นแบบส้อม .

การจัดเรียงกระบอกสวิงใช้กระบอกไฮดรอลิกหนึ่งหรือสองตัวดันแขนหางเสือ และเหมาะกับหางเสือขนาดเล็ก การติดตั้งหางเสือคู่ และพื้นที่ที่พื้นที่ขนาดเล็กมีความสำคัญ ช่วงเอาท์พุตในช่วง 8 kN·m ถึง 600 kN·m เป็นค่าทั่วไป

การจับคู่ประเภทหางเสือกับเรือและการค้า

ประเภทเรือและรูปแบบการซื้อขายทำให้ตัวเลือกแคบลงได้เร็วกว่าข้อมูลอื่นๆ

• เรือคอนเทนเนอร์และเรือเฟอร์รี่ขนาดใหญ่: หางเสือจอบที่สมดุลเต็มที่ บางครั้งมีแผ่นพับ ขนาดสำหรับการโอเวอร์โอเวอร์ 35 องศาที่ความเร็วบริการ
• เรือประมงและจานรองแก้วขนาดเล็ก: หางเสือโครงกึ่งสมดุลสำหรับการต่อสายดินและการป้องกันใบพัด พร้อมด้วยลูกปืนเดือยที่สามารถตรวจสอบขณะลอยได้หากเป็นไปได้
• เรือลากจูงท่าเรือและมหาสมุทร: แผ่นพับยกสูงหรือหางเสือติดหัวฉีด มักใช้ร่วมกับเฟืองบังคับเลี้ยวที่มีขนาดเพื่อให้แรงบิดสูงอย่างยั่งยืนมากกว่าแรงบิดสูงสุด
• เรือทำงานแบบสกรูคู่และยานขนาดเล็ก: เฟืองพวงมาลัยแบบกระบอกสวิงขนาดกะทัดรัด เนื่องจากหางเสือสองตัวแทบไม่ต้องการแรงบิดของจอบขนาดใหญ่อันเดียว
• เรือยอชท์และเรือยนต์: หางเสือจอบ ส่วนฟอยล์บาง อัตราส่วนการทรงตัวต่ำเพื่อให้สัมผัสที่หางเสือ

สำหรับหางเสือขนาดเล็กและห้องเครื่องยนต์ที่จำกัด การสั่งงานตามกระบอกสูบแบบที่ใช้ ชุดขับเคลื่อนการเคลื่อนที่แบบสวิง มักเป็นเส้นทางที่ใช้งานได้จริงเพราะจะทำให้เกียร์เคลื่อนเข้าสู่พื้นที่ว่างที่มีอยู่จริงได้

กฎเกณฑ์ ความคลาดเคลื่อน และเอกสารประกอบในการตรวจสอบ

เอกสารสองฉบับตัดสินใจว่าจะยอมรับหางเสือและเฟืองบังคับเลี้ยวหรือไม่: แบบวาดหางเสือที่ได้รับการรับรองในระดับเดียวกันและใบรับรองการอนุมัติประเภทเฟืองบังคับเลี้ยว

กฎระเบียบ SOLAS II-1/29 กำหนดขอบเขตการปฏิบัติงานที่ทุกประเภทต้องเป็นไปตามนั้น: เฟืองบังคับเลี้ยวหลักจะต้องขยับหางเสือจาก 35 องศาในด้านหนึ่งเป็น 35 องศาในอีกด้านหนึ่งด้วยความเร็วสูงสุด และเกียร์เสริมเมื่อติดตั้งแล้วจะต้องบรรลุ 15 องศาในแต่ละวิธีภายในระยะเวลาที่กำหนด กฎระดับที่สร้างขึ้นตามข้อกำหนดรวมของ IACS จะควบคุมปริมาณสต๊อก ความแข็งแรงของแตร แรงดันและความซ้ำซ้อนของระบบไฮดรอลิก

เช็คสามรายการมีมูลค่าในการสร้างในใบสั่งซื้อ:

1. การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางสต็อค: ยืนยันปัจจัยด้านวัสดุและแรงบิดในการออกแบบที่ใช้ และการคำนวณตรงกับประเภทหางเสือที่สั่งจริง ไม่ใช่การแก้ไขแบบก่อนหน้านี้
2. การสอบเทียบมุมและข้อเสนอแนะ: ตัวบ่งชี้มุมหางเสือและลิมิตสวิตช์ควรตั้งไว้ที่จุดหยุดทางกล โดยมีการบันทึกศูนย์ไฟฟ้าไว้ในรายงานการทดสอบเดินเครื่อง
3. การวัดแรงบิดทดลองในทะเล: แรงบิดที่วัดได้ซึ่งแตกต่างจากตัวเลขที่คาดการณ์ไว้มากกว่าประมาณ 10% โดยปกติแล้วจะกระตุ้นให้ตรวจสอบรูปทรงของใบมีด อัตราส่วนความสมดุล และระยะห่างของตลับลูกปืนอีกครั้ง

การเชื่อมในการเชื่อมต่อระหว่างวัสดุกับใบมีดและบนแตรหรือส่วนประกอบโครงเหล็กนั้น โดยปกติจะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงหรือด้วยสีย้อม และรายงานจะอยู่ในเอกสารการจัดส่งควบคู่ไปกับใบรับรองวัสดุ

ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อจัดจ้างที่ทำให้ต้องเสียเงินในภายหลัง

ปัญหาหางเสือส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นหลังการส่งมอบจะย้อนกลับไปที่การตัดสินใจจำนวนหนึ่งที่ทำในขั้นตอนการเสนอราคา

• การเปรียบเทียบหางเสือตามพื้นที่ใบมีดเพียงอย่างเดียว พื้นที่ไม่ได้พูดอะไรเกี่ยวกับแรงบิด อัตราส่วนความสมดุลและโปรไฟล์ทำ
• ละเลยความสมดุลที่มากเกินไป หางเสือที่บังคับเลี้ยวง่ายเกินไปในมุมเล็กๆ อาจล่าสัตว์ โหลดเกียร์ไม่สม่ำเสมอ และสึกหรอเดือยหรือแบริ่งบน
• การนำแอคชูเอเตอร์ที่มีอยู่กลับมาใช้ใหม่ในการเปลี่ยนหางเสือ โปรไฟล์เบลดใหม่ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การยกที่สูงกว่าอาจเกินขอบเขตแรงดันของเฟืองเก่า แม้ว่าพื้นที่จะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม
• ข้ามการวาดอินเทอร์เฟซ เทเปอร์สต็อก รูกุญแจ ความพอดีของหางเสือ และศูนย์ลูกปืนต้องได้รับการตกลงระหว่างซัพพลายเออร์หางเสือและเกียร์บังคับเลี้ยวก่อนจึงจะผลิตทั้งสองอย่างได้
• สมมติว่าการอนุมัติชั้นเรียนครอบคลุมทั้งชุดประกอบ หางเสือ สต็อก แตร และเกียร์บังคับเลี้ยวแต่ละอันอาจมีการอนุมัติแยกกัน การรวมกันยังต้องมีการตรวจสอบกับสัญกรณ์ระดับของเรือ

คำถามที่พบบ่อย

หางเสือชนิดใดมีประสิทธิภาพมากที่สุด?

โดยทั่วไปแล้วหางเสือจอบที่สมดุลเต็มที่จะสร้างแรงยกสูงสุดโดยใช้แรงบิดน้อยที่สุด ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้หางเสือมีน้ำหนักมากกว่าน้ำหนักเชิงพาณิชย์แบบใหม่ ประสิทธิภาพในแง่อุทกพลศาสตร์นั้นไม่เหมือนกับความเหมาะสม แต่จอบไม่ได้ให้การป้องกันใด ๆ หากเรือทำงานในแหล่งน้ำตื้น ๆ

คำว่า "สมดุล" จริงๆ แล้วหมายถึงอะไรบนหางเสือ?

มันหมายถึงส่วนแบ่งของพื้นที่ใบซึ่งอยู่ข้างหน้าแกนสต็อกหางเสือ พื้นที่นั้นสร้างช่วงเวลาที่ตรงกันข้าม ดังนั้นหางเสือที่สมดุลจึงต้องการแรงบิดน้อยลงในการหมุนด้วยใบพัดขนาดเท่ากัน อัตราส่วนความสมดุลในพื้นที่ 20% ถึง 25% เป็นเรื่องปกติสำหรับหางเสือจอบ

ฉันสามารถเปลี่ยนหางเสือแบบแตรเป็นหางเสือจอบได้หรือไม่?

ใช่ และเป็นการดัดแปลงทั่วไป แต่สต็อก แบริ่ง เฟืองพวงมาลัย และโครงสร้างตัวถังทั้งหมดจะต้องได้รับการตรวจสอบอีกครั้ง จอบวางแรงดัดงอลงในสต็อกที่แตรเคยบรรทุกไว้ ดังนั้นสต็อกและการจัดวางแบริ่งส่วนบนมักจะเปลี่ยนแปลงเช่นกัน

เฟืองพวงมาลัยควรมีมุมหางเสือเท่าไร?

SOLAS ต้องใช้เฟืองบังคับเลี้ยวหลักในการแกว่งหางเสือไป 35 องศาไปแต่ละด้านด้วยความเร็วสูงสุด โดยมีอุปกรณ์ช่วย 15 องศาในแต่ละวิธีเป็นทางเลือกสำรอง นักออกแบบหลายคนตั้งค่าการหยุดทางกลไกให้เกินกว่านี้เล็กน้อย ดังนั้นขีดจำกัดทางไฟฟ้าจะทำงานก่อนที่จะสัมผัสกับโลหะ