INSTALATIA DE PROPULSIE A NAVEI

Nava este o constructie speciala, etansa, capabila sa pluteasca si sa se deplaseze pe apa intr-o directie voita, cu o viteza stabilita si cu un scop determinat: transport de marfuri si pasageri, lucrari hidro-tehnice, cercetare stiintifica, pescuit, agrement etc.

Pentru ca o nava sa poata naviga in siguranta si sa-si indeplineasca menirea pentru care a fost construita, ea trebuie sa posede anumite insusiri, anumite calitatii, care deriva din insasi definitia navei.

Orice nava trebuie sa fie capabila sa pluteasca ; pentru aceasta, nava trebuie sa posede anumite calitati nautice.

Orice nava trebuie sa fie capabila sa se deplaseze in directia voita si cu o viteza stabilita ; pentru aceasta nava trebuie sa posede anumite calitati evolutive.

La inceputurile istoriei navigatiei , navele s-au deplasat mai intai sub actiunea curentului , apoi cu timpul au evoluat folosind diverse propulsoare .

Primul tip de propulsor a fost rama care era actionata de forta fizica a omului apoi cand oamenii au invatat sa foloseasca forta vantului , au inlocuit rama cu vela .

Apoi au invatat sa transforme energia combustibilului in energie hidraulica , mecanica si electrica si au inlocuit velele cu propulsoare mecanice .

Instalatia de propulsie a navelor moderne dotatate cu propulsoare mecanice se compune din :

propulsor : dispozitivul capabil sa transforme energia mecanica in forta de impingere necesara deplasarii navei

masina : instalatia de forta care transforma energia cinetica a fluidului motor in energie mecanica

linia axiala ( linia de arbori ) : care transmite energia mecanica

( momentul de torsiune ) de la masina la propulsor .

PROPULSOARE NAVALE . ELICEA NAVEI

Propulsorul este dispozitivul care sub actiunea unei surse de energie este capabil sa creeze si sa transmita navei forta de impingere (de propulsie ) necesara invingerii rezistentei apei la inaintare .

Avand in vedere modul in care creeaza forta de impingere propulsoarele pot fi active ( instalatiile de propulsie cu vele )si reactive .

Din categoria propulsoarelor reactive fac part instalatiile de propulsie care folosesc : ramele , rotile cu zbaturi , elicele , propulsoarele cu jet de apa , propulsoarele cu aripioare .

Ramele dau nastere fortei de impingere a ambarcatiunii inainte si inapoi ca rezultat al fortei de reactiune al apei ( forta egala si de sens contrar cu care rama apasa asupra apei ).

Ramele sau vaslele pot avea forme si dimensiuni diferite in functie de marimea si destinatia barcii pe care o deservesc .

Compunere :

pana , partea lata in forma de lopata

bratul , prelungirea sub forma cilindrica a penei

mansonul de piele pe care se sprijina rama in furchet ( sau dama )

contra greutatea ( genunchi )

manerul

Zbaturile functioneaza in general pe acelasi principiu ca si ramele , ele fiind niste pale metalice ( sau din lemn ) , de forma dreptunghiulara , usor curbate . Constructia purtatoare a zbaturilor se compune din butuc , spite, cercuri si tiranti de rezistenta .Zbaturile sunt montate la periferia rotii , pe spite , in mod rigid sau articulat . Cele montate articulat pe spite au avantajul ca intra si ies din apa in pozitie perpendiculara pe suprafata apei consumand mai putina energie decat cele montate rigid .

Rotile cu zbaturi sunt montate la centrul navei si in borduri , astfel incat in timpul lucrului sa intre in imersiune numai zbaturile inferioare

In timpul unei rotatii complete fiecare zbat trece prin apa ca o rama , respingand apa inapoi. Forta de reactiune a apei , egala si de sens contrar cu forta de apasare a zbaturilor , da nastere fortei de impingere , care se transmite corpului navei prin butucul rotii cu zbaturi , realizand inaintarea navei .

Numarul mic de rotatii al rotilor cu zbaturi, datorat maselor mari neechilibrate si a legaturilor cinematice, ingreuneaza alegerea tipului de masina principala de propulsie. Masinile principale, proiectate pentru a lucra la numar de rotatii reduse, sunt extrem de grele si neeconomice.

Din acest motiv, odata cu aparitia elicelor, care functioneaza la rotatii relativ mari, propulsia cu roti cu zbaturi a fost inlocuita. Propulsor cu zbaturi

Elicele nu pot insa sa concureze cu rotile cu zbaturi in cazurile cand este necesara obtinerea de impingeri de puteri mari in conditiile unui pescaj mic unde au fost inlocuite cu perne de aer sau sanii imersibile.

Propulsoarele cu jet de apa functioneaza pe principiul aspiratiei apei de sub fundul navei si apoi refularea acesteia cu viteza sporita , creind in acest fel forta de impingere necesara inaintarii navei .

Propulsorul Voith- Schneider ( cu aripioare ) este un propulsor reactiv , bazat pe principiul reactiunii apei la apasarea exercitata asupra sa de un sistem de aripioare ( pale rotative ), miscarea de rotatie facindu-se in jurul unui ax vertical .

Intr-un orificiu practicat pe fundul navei 1 , in zona pupa este amplasat un cilindru vertical , cu baza inferioara dispusa la nivelul bordajului exterior.

Pe discul exterior al bazi inferioare 2 , a cilindrului sunt montate aripioarele rotative 3 .

Forta de impingere necesara inaintarii navei ia nastere datorita dublei miscari de rotatie a aripioarelor care se rotesc o data cu cilindru pus in miscare cu ajutorul unui sistem de roti dintate actionate de la masina (motorul principal ) si se mai rotesc inca odata individual in jurul axelor lor vertical , actionate de un sistem excentric montat in interiorul cilindrului .

Sistemul de propulsie pe perna de aer , este un sistem relativ nou folosit in special de marina americana , destinat pentru propulsia navelor mici cu viteza foarte mare , forta de frecare cu apa fiind aproape inexistenta .

Elicea

Elicea este tipul de propulsor care a capatat cea mai larga utilizare atat la navele maritime cat si la cele fluviale .

Principiul de functionare a elicei consta in insurubarea ei in apa transformand miscarea de rotatie in miscare liniara . Pe timpul rotatiei elicei , ca rezultat al reactiunii fluidului refulat , ia nastere presiunea de impingere care aplicata pe axul port elice determina efectul de propulsie .

Elicea a aparut in secolul al XVIII avand initial forma unui surub fara sfarsit .Ulterior elicele au evoluat si s-au perfectionat continuu capatand forme diferite de la surub 1 , roata pale 2 , ax cu pal succesive 3 , pana la forma elicelor actuale 4 , constituite dintr-un butuc cu pale simetrice .

Clasificarea elicelor

dupa forma generatoarei suprafetei elicoidale:

-elice cu generatoare dreapta;

-elice cu generatoare curba;

dupa pozitia generatoarei fata de axa geometrica a butucului:

-elice cu generatoare normala pe axa (perpendiculara);

-elice cu generatoare inclinata pe axa;

dupa forma conturului palelor:

-elice cu pale simetrice (tip Gown. G);

-elice cu pale asimetrice (tip Wageningen B);

-elice cu pale retezate (tip Kaplan. K);

dupa profilul palei obtinut in cadrul sectiunilor cilindrice:

-elice cu profil portant simetric;

-elice cu profil portant asimetric (biconvex sau planconvex);

-elice cu profil segment de cerc;

dupa felul pasului geometric:

-elice cu pas constant;

-elice cu pas variabil radial, tangential sau radial tangentian;

-elice cu pas reglabil (pale orientabile E.P.O.);

dupa sensul de rotatie (vazut dinspre pupa navei):

-elice cu sensul de rotatie dreapta;

-elice cu sensul de rotatie stanga;

dupa materialul de constructie:

-elice din fonta sau oteluri (feroase);

-elice din bronz, alama, aliaje (neferoase);

-elice din materiale plastice;

dupa precizia de prelucrare:

elice de precizie inalta, folosita la nave foarte rapide cu turatii ale propulsorului mai mari de 1500 rotmin(simbol E)

elice de precizie superioara, folosita la nave de transport maritim sau fluvial cu viteze de circa 16-20 Nd sau numar de rotatii cuprinse intre 350 - 1500 rot/min (simbol S);

elice de precizie medie folosite de regula la navele de servicu portuare sau remorchere de manevra (simbol M);

elice de executie inferioara, folosite la navele tehnice si de servicu cu viteze de deplasare mici si calitati manevriere reduse;

in functie de sensul de rotatie al generatoarei suprafetei elicoidale:

elice cu sens de rotire dreapta;

elice cu sens de rotire stanga.