Brodski pomoćni uređaji i strojevi 1. Koja je uloga osovinskog voda? Osovinski vod služi da zakretni moment kojeg stvara stroj prenese na brodski vijak. Prenošenje zakretnog momenta treba izvršiti sa što manjim gubitkom energije. 2. Kako se postižu manevarske sposobnosti broda i o čemu one ovise? Svaki brod mora imati određene manevarske sposobnosti koje se mogu postići na više načina: •
Promjenom smjera vrtnje porivnog stroja skupa s osovinskim vodom i brodskim vijkom;
•
Prekrtnim spojkama;
• Promjenom položaja krila brodskog vijka. 3. Što su međuosovine i o čemu ovisi njihov broj, te koje su faze centriranja osovinskog voda? Međuosovina spaja osovinu vijka s porivnim strojem. Njihov broj je ovisan o položaju strojarnice, gdje je postavljen porivni stroj. Duljina pojedine osovine ovisi o duljini osovinskog voda, njenom promjeru, masi i izvedbi. Običnop se za velike brodove i velike snage porivnih strojeva uzima duljinapojedinih osovina 5 do 7 metara. 4. Što je centriranje osovinskog voda, kako se izvodi, te koje su faze centriranja osovinskog voda. Centriranje se izvodi pri okolnoj temperaturi od 18°C. Korekcije na osovinskom vodu treba vršiti u odnosu na to temperaturno stanje, jer se za svaku temperaturnu zaštitu dobiva razlika u zračnosti na prirubnicama osovina. Centriranje treba započeti od osovine vijka i mora obuhvatiti sve zračnosti koje nastaju pri korištenju broda i sa centriranjem doći do porivnog stroja. Centriranje osovinskog voda izvodi se u dvije faze: prva dok je motor na navozu, a druga kad je brod u moru. 5. Što je osovina brodskog vijka, koje su njene posebnosti, kako se izvodi nagib konusa i koliki je? Osovina vijka nosi na svom stražnjem dijelu brodski vijak, a na prednjem je spojena s ostalim dijelom osovinskog voda. Duljina te osovine ovisi o konstrukciji brodskog trupa kroz kojeg ona prolazi, i o broju brodskih vijaka. Osovina vijka ima veći promjer od međuosovina. Opterećena je tlačnim i vlačnim silama, kao i momentom savijanja. Konus osovine vijka mora imati nagib 1:10 do 1:15. Obično se uzima 1:12 (prema pravilima Hrvatskog registra brodova). 6. Kako se osovina brodskog vijka zaštićuje, kako se postavlja i izvodi zaštita?
Osovina brodskog vijka mora biti pouzdano zaštićena od djelovanja morske vode. Brončana navlaka navučena na osovinu štiti osovinu od djelovanja mora i mehaničkog trošenja, a omogućuje se i njena zamjena novom nakon istrošenja ili oštećenja. Grijanjem na temperaturu od oko 200°C promjer se poveća dovoljno da se navuče na osovinu. Hlađenjem se steže i čvrsto prijanja na površinu osovina. 7. Kako se brodski vijak postavlja na osovinu kod malih i velikih brodova, te kako se demontira? Na velikim brodovima s vijkom i osovinom velikih promjera izvode se posebne matice koje obuhvaćaju hidrauličnu napravu za sastavljanje i rastavljanje vijka i osovine. Tlak na konusu za prenošenje zakretnog momenta na vijak stvara se prikladnim hidrauličkim alatom. Ako se želi rastaviti vijak od osovine, odvrne se matica i ponovno zavrne u suprotnom položaju na cilindrični dio osovine s navojem, zatim se postavi okrugla ploča s najmanje 4 distantna vijka. Ti vijci preuzimaju silu potrebnu da se rastavi konusna veza vijka i osovine. 8. Što je odrivna osovina, koja je njena uloga, kako tu ulogu obavlja? Odrivna osovina s odrivnim grebenom služi za prijenos aksijalne sile s brodskog vijka na kućište s odrivnim ležajem, a odatle na konstrukciju broda. Odrivna osovina se izvodi što kraća. Ranije su se izvodile s više grebena, a danas samo s jednim grebenom. Kućište ležaja odrivne osovine mora biti pričvršćeno za temelj odrivnog ležaja tako da se kasijalna sila raspodijeli na brodsku strukturu. Temelj ležaja mora biti vrlo krut. Danas se primjenjuje odrivna osovina s jednim grebenom ili prstenom. U tom slučaju može s euzeti veće specifično opterećenje prstena. Međutim, umjesto dosjedne potkove, na grebenu je raspoređeno više dosjednih ploha ili segmenata. Segmenti su približno trapeznog oblika, sastoje se od čeličnog dijela na koji je nalivena bijela kovina. Segmenti obično imaju potporanj kuglastog oblika koji služi za postavljanje segmenta u najpovoljniji položaj za stvaranje uljnog klina pri preuzimanju porivne sile. Zbog toga se može uzeti specifično opterećenje i do 10 puta veće u odnosu na klasični odrivni ležaj s više grebena. 9. Kako se određuje odrivna brzina koju mora preuzeti odrivni ležaj? ---
10. Opiši rad odrivnog ležaja te, gdje se on postavlja na osovinskom vodu? Michell ležajevi podmazuju se uljem pod tlakom iz sustava podmazivanja temeljnih ležaja motora. Iz odrivnog ležaja ulje se odvodi u temeljnu ploču motora, u koliko nije drugačije predviđeno. U nekim slučajevima Michell ležajevi se podmazuju s pomoću grebena, koji je donjim djelom uronjen u ulje. Ulje se tako prenosi u gornji dio ležaja. Prilikom rada ulje se zagrijava te nastalu toplinu treba iz ulja odvesti. Stoga se izvodi cirkulacija vode kroz posebnu komoru u kućištu, ili se ugrađuju cijevne spirale za rashladnu vodu unutar uljne komore.
Budući da se ti ležajevi koriste i za velike obodne brzine, u rasporu između segmenta i tlačnog grebena stvara se uljni sloj u obliku klina, koji omogućuje hidrodinamičko plivanje segmenta. Odrivni ležaj postavlja se iza porivnog stroja i iza reduktora (ako je reduktor predviđen). 11. Temeljni ležaj, glavni djelovi, kako na se preuzme opterećenje, zašto smije preuzeti samo poprečne sile? Koriste se kod motora s malim brzinama vrtnje. Sastoji se od kućišta od lijevanog željeza u kojima se nalaze dvodjelne brončane blazinice obložene bijelom kovinom. Opterećen je s radijalnim opterećenjem, u suprotnom dolazi do prevelikog trošenja ležaja i puknuća. 12. Kako se međusobno mogu spojiti osovine osovinskog voda, prednosti SKF spojke? Osovine osovinskog voda mogu se spojiti spojkama iskovanim od jednog komada s osovinom ili posebno izrađenim spojkama. Predonst SKF spojki: torzijski moment se prenosi preko čitave porvšine dosjeda steznog spoja, jednostavan postupak sastavljanja i rastavljanja međuosovina, prostoji mogućnost izvlačenja osovine vijka i van broda jer osovina nema prirubnice, duljine osovina mogu se smanjiti posebno kod osovina vijka na putničkim brodovima. 13. Uloga i vrsta statvenih cijevi, vrline i mane pojedinih izvedbi? Statvena cijev omogućava izlaz osovinskog voda iz trupa broda i spriječava prodiranje vode u osovinski tunel, odnosno u strojarnicu. 14. Kako i gdje se montira statvena cijev, kako i s čim se hladi i podmazuje. Proteže se od prednje pregrade krmenog pik-tanka do kraja krmene statve. Upeta je na oba kraja. Kod jednoosovinskih brodova ugrađuje se s unutarnje strane, dok kod dvoosovinskih se može ugraditi i s vanjske strane. Podmazuje se morem ako je napravljena od svetog drva ili gume, a ležajevi napravljeni od bijele kovine podmazuju se uljem. Hlade se morskom vodom ili prisilnim tokom uz pomoć sisaljki i rashladnika. 15. Izvedbe stražnje i prednje brtvenice, da li su obavezne? Brtvenice s lojnom pletenicom, vodonepropusne brtvenice, brtvenice posebne izvedbe (tipa cederwall, tipa simplex). Brtvenice su obavezne da ne dopuste prodiranje mora u statvenu cijev (stražnja brtvenica) ili ulja u strojarnicu (prednja brtvenica). 16. Uloga zupčastih prijenosa i spojki? Uloga prijenosa u porivnom sustavu je da izvrše promjenu brzine vrtnje porivnog stroja i da njegovu snagu s malim gubitkom prenesu na osovinu vijka, odnosno da se postigne što veći učinak porivnog stroja. Spojke služe za: spajanje dviju osovina u svrhu prenošenja snage, odnosno momenta, omogućivanje prijenosa snage i ako postoje manja odstupanja u centriranosti vratila, prigušivanje vibracija torzijskog momenta i umanjuju torzijska naprezanja, uključivanje i isključivanje stroja bez udarca i bez njegovog zaustavljanja. Osiguranje od preopterećenja. 17. Kako snaga porivnog stroja utječe na izvedbu osovinskog voda, jednadžba, odnos snage poprečnih sila na koljenčastom vratilu te broj okretaja vratila?
Strojevi sa većim brzinama vrtnje za iste snage su manji i lakši. Poveća li se brzina vrtnje ista snaga moze se postići s manjom silom F i manjim polumjerom r. Formula za izračunavanje snage je: P=M*ω=F*r*ω=F*v=(F*r*π*n)/30000 [kW]; P-snaga u kW, n-brzina vrtnje okr/min, M-moment torzije Nm, v-obodna brzina m/s, F-tangencijalna sila na koljenastom vratilu N, rudaljenost sile F od osi rotacije koljenastog vratila (m). 18.Otac i sin. To je sklop (na ribarskim brodovima) preko zuščanog prijenosa gdje su povezani porivni dizel motori veće i manje snage. Prema potrebi može se uključiti dizel motor veće ili manje snage, ovisno o željenoj brzini broda i potrebi tegljenja mreže. Pri povlačenju mreže može se dizel motor manje snage isključiti preko spojke. Mali dizel može pogoniti generator struje koji će davati potrebnu struju za rad uređaja za povlačenje mreže. Nakon toga može se ponovnim uključivanjem spojke motor manje snage preko zupčastog prijenosa uključiti na osovinski vod zajedno s velikim motorom. 19. Kako se izvodi prijenos snage na brodski vijak na turbinskoj propulziji? Izvodi se jednostrukim i dvostrukim zupčanim prijenosom. Jednostruki se primjenjuju za prijenose omjera 1:5 a dvostruki za 1:20. 20.Kako se podmazuju zupčanici zupčanog prijenosa, kakvo ulje morao biti (tlak), gdje se ulje mora dovoditi? Zupčanici zupčanog prijenosa se podmazuju uljem pod tlakom od 2 do 3 bara koje se dovodi sapnicama na zahvat dvaju zupčanika. Ulje se skuplja na dnu kućišta odakle ga crpi pumpa ulja koja ga preko pročistača i rashladnika tlači na sapnice. 21.Koja je uloga spojki u osovinskom vodu? Uloga spojki je da : -spajaju dvije osovine u svrhu prenošenja snage, odnosno momenta; -omogućiju prijenos snage i ako postoje manja odstupanja u centriranosti vratila; -prigušuju vibracije torzijskog momenta i umanjuju torzijska naprezanja ; omogućuju uključivanje i isključivanje stroja bez udaraca i zaustavljanja ; -služe kao osiguranje od opterećenja. U skladu s namjenom spojke moraju odgovarati jednom, više ili svim navedenim zadaćama. 22.Glavni sastavni dijelovi spojke, kako prenose snagu tj. Moment. Sa pogonske na pogonjenu osovinu? 23.Kakve mogu biti po funkciji, a kakve po izvedbi? Po funkciji:Neizvrstive i izvrstive Neizvrstive spojke mogu biti: -krute:s prirubnicom,školjkaste i ozubljene -za izjednačivanje:zupčaste,sa zupcima u obliku luka,gumene i opružne Izvrstive spojke mogu biti -izvrstive u mirovanju:kandžaste -izvrstive za vrijeme rada: -bez mogućnosti prilagođavanja:kandžaste,konusne,dvostruko konusne i lamelne -s mogućnosti prilagođavanja:elektromagnetske i hidraulične
24.Objasni proklizavanje spojke, stupanj iskoristivosti i sklizanje, kako se izvodi proglizavanje spojke? -Proklizavanje spojke(hidrauličke) javlja se kada je spojka djelomično ispunjena vodom,pa voda u spojki može potpuno ispariti i time prekinuti prijenos momenta. -Svi gubitci spojke nastaju zbog razlike između brzine vrtnje pogonske i pogonjene osovine,čime je određen stupanj djelovanja spojke: Neovisno o veličini skliza,spojka prenosi puni torzijski moment: M1=M2=M η=p2/p1=M2*n2*9550/M1*n1*9550=n2/n1 -Proklizavanje ili skliz određen je izrazom: S=(n1-n2/n1)*100% 25.Radni medij hidrauličke spojke(prednosti i nedostaci)? Kao pogonska tekućina koristi se voda ili ulje, voda je prikladnija jer pri promjeni temp. ne mjenja viskoznost, a nedostatak joj je što isparava.Ulje manje isparava, a bolja su ulja koja kod povećanje temperature manje mjenjaju viskoznost. 26.Rad prekretne spojke za isti smijer vrtnje pogonske i pogonjene osovine.? Ako porivni stroj nije izveden s prekretom,između motora i osovinskog voda ugrađuje se prekretna spojka.Zadatak je prekretne spojke da pri jednom smjeru okretanja motora omogući brodskom vijku okretanje u istom smjeru s motorom,da miruje ili se vrti u suprotnom smjeru od motora.U tu svrhu koriste se zupčanici. -Pogonjeni zupčanik vrti se u istom smjeru kao i pogonski zupčanik,ako se između njih uključi zupčanik.
27.Glavni parametri brodskog vijka? Glavni parametri su: -Promjer- promjer vijka (D) je promjer opisanog kruga oko vrhova krila. Utječe na stupanj iskoristivosti brodskog vijka. - Uspon- Kada je jedna točka na vijku vrti oko osi, ona se istodobno giba paralelno s tom osi, opisajući vijčanu liniju. -Kut uspona-Kod vijka s konstatnim usponom , iako BC(uspon vijka H) ostaje nepromijenjen, AB (opseg kruga vijka na određenom promjeru D) raste od glavčine prema vrhu, pa kut uspona φ postaje manji. -Omjer uspona-(p) jednog vijka se smatra uspon podijeljen s promjerom vijka. -Projecirana površina- (Ap) vijka je omeđena konturom krila ako se vijak projecira na ravninu okomitu na os vrtnje. -Razvijena površina-(Ad) se dobije iz projicirane površine, zakretanjem konture krila za kut uspona. -Smijer vrtnje- Smijer kazaljke na satu gledajući od krme , a brod plovi pramcem.Takav vijak je desnokretni. -Broj Krila-(m)Najčešće s 3 krila
28.Uspon propele i kako nastaje lice krila(helikoidna)? Uspon je kada jedna točka na vijku vtri oko osi, ona se istodobno giba paralelno s tom osi, opisujući vijčanu liniju. Napredovanje te točke za jedan okretaj naziva se uspon(H). Ako je jedan pravac pod pravim kutom u odnosu na os, vrti oko te osi i istovremeno se pomiče uzduž osi, stvorit će helikoidnu površinu.Lice krila je dio te helikoidne površine. 29.Desnokretni Brodski vijak? Ako se vijak vrti u smijeru kazaljke na satu, gledajući od krme broda,a brod plovi pramcem, takav vijak se naziva desno kretni. 30.Koji dio Brodski Vijka je najvise izložen kavitaciji i zašto?A kako nastaje kavitacija Brodski Vijka ? Na površini vijka i na svim mjestima gdje dolazi do najvećih brzina., tu dolazi do kavitacije zato što je to područje minimalnog tlaka koje se podudara s područjima najvećih brzina.Kavitacija nastaje pri određenoj brzini strujanja tlak u tekućini pada do vrijednosti kod koje se tekućina može isparavati, što ovisi o temeraturi tekućine.Dio tekućine pretvara se u zasićenu paru i tu pojavu nazivamo kavitacijom.Pri pojavi kavitacije dolazi do smetnji u strujanju tekućine niz površinu vijka, a ako se područje dovoljno raširi, može se očekivati i promjena svojstva profila, a time i smanjenja stupnja djelovanja vijka. Pojava kavitacije u mnogim slučajevima važna je za pojavu nagrizanja površine vijčanog krila, tj. Eroziju , što može izazvati vibracije, pa i lom vijčanih krila.Pojavljuje se kod brzo okretnih vijaka,npr. Linijskih, putničkih i ratnih brodova. 31.Stvarni i prividni slip broda, kako se određuje (jednadžba, zašto je potrebno znati prividni slip Brodskih Vijka?) Prividni slip je odnos izmjerene brzine broda i teoretske brzine, dobivene iz uspona i vrtnje vijka.On se ne smije zamjeniti stvarnim slipom, koji se odnosi na brzinu protjecanja čestice vode vijku. Vrijednost prividnog slipa Sa određuje se : Sa=H*n-v/H*n = l- v/H*n; v-brzina broda,H-uspon,n-brzina vrtnje Slip je važan jer možemo odrediti teorijsku brzinu broda.
32.Koji čimbenici i na koji način utječu na stupanj Brodskog vijka? Broj krila->veći broj->veća učinkovitost Promjer vijka- >veći promjer->veći stupanj iskoristivosti Brzina vrtnje-> Manji broj okretaja->Veći stupanj iskoristivosti Površina krila->Veća površina->manji stupanj iskoristivosti Odnos promjera glavčine prema promjeru vijka->veći odnos –> manji stupanj iskoristivosti Hrapavost površine-> manja hrapavost->veći stupanj uskoristivosti Nagib osovine->veći nagib->manji stupanj iskoristivosti
33.Pitch propeler, koliki je p. Ulja, kako se izvodi zakret? Vijk sa zakretnim krilima je vijak na kojemu su pričvršćena krila na glavčinu tako da se mogu zakretati mijenjajući kontinuirano uspon od +H do –H . Zakretanje krila se može izvoditi hidraulički i mehanički.Primjenjuju se na brodovima gdje se zahtijevaju veće manevarske sposobnosti.Tlak ulja se održava s pomoću hidrauličnog modula koji obuhvaća el. Sisaljke, uljni tank, nadolijevni uljni tank koji se koristi za kontrolu tlaka i razine ulja.Najviši tlak ulja u sustavu iznosi 80 bar, a ovisi o veličini vijka i konstrukciji njegove glavčine, Također tlak ovisi i o izvedbi sustava za upravljanje krilima vijka.
