Co sprawdzić w Maszyna sterowa tłokowa.
Łopatkowa maszyna sterowa jest zwarta i nie potrzebuje jarzma, ale uszczelnienia łopatek stawiają praktyczny pułap momentu i ciśnienia. Maszyna tłokowa porusza trzon sterowy przez jarzmo połączone z jednym, dwoma albo czterema siłownikami hydraulicznymi, więc moment zwiększa się po prostu przez zastosowanie dłuższych siłowników, dłuższego jarzma albo wyższego ciśnienia w instalacji, bez żądania od uszczelnienia obrotowego, by to ciśnienie utrzymało. Dlatego niemal każdy duży zbiornikowiec, masowiec i kontenerowiec powyżej mniej więcej 15,000 do 20,000 dwt używa maszyny z dwoma albo czterema siłownikami zamiast jednostki łopatkowej.
Co oddziela wykonanie tłokowe od łopatkowego
Łopatkowa maszyna sterowa jest zwarta i nie potrzebuje jarzma, ale uszczelnienia łopatek stawiają praktyczny pułap momentu i ciśnienia. Maszyna tłokowa porusza trzon sterowy przez jarzmo połączone z jednym, dwoma albo czterema siłownikami hydraulicznymi, więc moment zwiększa się po prostu przez zastosowanie dłuższych siłowników, dłuższego jarzma albo wyższego ciśnienia w instalacji, bez żądania od uszczelnienia obrotowego, by to ciśnienie utrzymało. Dlatego niemal każdy duży zbiornikowiec, masowiec i kontenerowiec powyżej mniej więcej 15,000 do 20,000 dwt używa maszyny z dwoma albo czterema siłownikami zamiast jednostki łopatkowej.
Główne elementy
Siłowniki i jarzmo
Każdy siłownik jest dwustronnego działania, przegubowo połączony jednym końcem z konstrukcją statku, a drugim z jarzmem, które jest wpasowane na klin albo nasadzone skurczowo na trzon sterowy. Układy czterosiłownikowe dają pełny moment nawet przy utracie jednego obiegu hydraulicznego, spełniając wymóg zdwojenia głównej maszyny sterowej.
Agregaty hydrauliczne
Normą są dwa niezależne agregaty, każdy z własną pompą. Pompy wielotłoczkowe osiowe o zmiennej wydajności są częste, bo pozwalają sterować kątem wychylenia steru zmianą kąta tarczy skośnej zamiast dławienia przepływu, co utrzymuje małe straty w całym zakresie kątów.
Sprzężenie zwrotne kąta steru i układ buforowy
Mechaniczne albo elektroniczne cięgno zwrotne od jarzma melduje rzeczywisty kąt steru z powrotem do układu sterowania, a hydrauliczne zawory przelewowe albo zderzaki buforowe pochłaniają obciążenie udarowe, gdy ster uderzy w lód, linę cumowniczą albo przeszkodę przy wejściu na mieliznę, nim dojdzie do zderzaków mechanicznych.
Dobór i wymiarowanie
Maszynę dobiera się do momentu na sterze wyliczonego z powierzchni steru, prędkości statku i wymaganego czasu przełożenia, a nie wybiera z ogólnej tabeli wydajności:
- Największy moment obliczeniowy, który musi objąć najgorszy przypadek pełnego wychylenia steru przy największej prędkości eksploatacyjnej wstecz i naprzód.
- Czas przełożenia z 35 stopni na jednej burcie do 30 stopni na drugiej, którego przepisy klasy wymagają w ciągu 28 sekund przy pracującej głównej maszynie sterowej.
- Ciśnienie robocze obiegu hydraulicznego, typowo w zakresie od 150 do 300 bar, zależnie od wytwórcy i średnicy siłownika.
- Liczba siłowników i agregatów, wynikająca z wymogu zdwojenia, a nie z samego momentu.
Przepisy i klasa
SOLAS rozdział II-1 wymaga głównej maszyny sterowej zdolnej wykonać przełożenie 35/30 stopni w 28 sekund oraz pomocniczej maszyny sterowej zdolnej przełożyć ster z 15 stopni na jednej burcie na 15 stopni na drugiej w ciągu 60 sekund, albo jako osobny układ, albo jako jeden z dwóch agregatów maszyny głównej użyty samodzielnie. Ujednolicone wymagania IACS ustalają przypadki obciążeń projektowych dla siłowników, jarzma i połączenia z trzonem sterowym. Przeglądy klasy obejmują coroczną próbę działania obu agregatów i pełną próbę przełożenia steru od zderzaka do zderzaka, prowadzoną przy świadku i zapisywaną.
Typowe usterki
| Usterka | Skutek |
|---|---|
| Zużyte uszczelnienia dławnic siłowników | Zewnętrzny wyciek oleju hydraulicznego, spadający poziom w zbiorniku i w końcu utrata jednego agregatu |
| Powietrze zassane do obiegu hydraulicznego | Gąbczasta, opóźniona odpowiedź steru i możliwe uszkodzenie kawitacyjne pompy |
| Zużyty klin albo stożek między jarzmem a trzonem | Luz między poleceniem sterowym a rzeczywistym kątem steru, wyczuwalny na kole jako strefa martwa |
| Zatkany albo zacinający się zawór przelewowy | Układ buforowy nie pochłania obciążenia udarowego i przenosi je na trzon sterowy oraz posadowienie maszyny |
| Niewspółosiowość cięgna zwrotnego | Wskaźnik kąta steru na mostku nie zgadza się z rzeczywistym położeniem steru |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Oryginalne albo zatwierdzone przez klasę uszczelnienia zamienne dobrane do średnicy siłownika i wykończenia tłoczyska, bo ogólne zestawy uszczelnień na maszynach wysokociśnieniowych często cieką po kilku miesiącach.
- Doświadczenie z konkretnym wytwórcą, bo Rolls-Royce, Kawasaki i inni specjaliści od maszyn sterowych różnią się budową bloku zaworowego na tyle, że ogólny warsztat hydrauliczny potrafi błędnie rozpoznać usterkę.
- Zdolność dostarczenia i przebadania ciśnieniowo zamiennych siłowników albo zespołów jarzma według pierwotnego rysunku zatwierdzonego przez klasę, a nie części tylko podobnej.
- Wsparcie przy rozruchu na statku podczas corocznej próby maszyny sterowej, bo pośpieszna próba po naprawie może przeoczyć usterkę ujawniającą się dopiero przy pełnym wychyleniu steru.
Zapisujcie rzeczywisty czas przełożenia przy każdej próbie maszyny sterowej, a nie samo zaliczenie albo niezaliczenie; maszyna nadal mieszcząca się w 28 sekundach, ale która przez dwa lata wypełzła z 20, mówi wam, że pompa albo siłownik zużywa się, nim odmówi całkiem.