بخشی از مقاله
چکیده
وظیفه اصلی سیستم شفت پیشرانش انتقال گشتاور تولیدی موتور به پروانه در سرعت های مختلف است. در پژوهش پیشرو یک شفت انتقال قدرت برای یک شناور لندینگ کرافت 50متری با جابجایی 950تن طراحی شده است، مقاومت کل و تراست و گشتاور و موتور مورد نیاز کشتی با توجه به محاسبات از طریق شبیه سازی در نرم افزار MAXSURF مشخص می گردیده اند.
با توجه به انتظارهایی که از سیستم شفت پیشرانش می رود قطر قسمت میانی محل قرارگیری یاتاقان ها، قطر قسمت انتهایی متصل به پروانه و کوپلینگ ها از نیروهای مختلف وارد بر سیستم و رابطه های تجربی ارائه شده در برخی کتب مرجع محاسبه شده است. براساس بارهای تکیه گاهی و سرعت موتور طراحی طبق اصول اولیه انجام می شود. برخی فرض ها انجام شده و با نتایج استاندارد لویدز مقایسه شده اند. این قوانین ،استانداردهایی هستند که منجر به داشتن کیفیت و عملکرد بهتر، اطمینان و دوام بیشتر محصولات می شود.
مقدمه
یک شناور به واسطه سیستم رانش همچون چرخ های پدالی و یا پروانه چرخان در آب حرکت می کند، این سیستم ها با افزایش مومنتوم آب نیروی لازم جهت پیشرانش کشتی را تامین می کنند. امروزه در اکثر کشتی ها از پروانه های اسکرو - Screw - استفاده می شود، نیروی تراست که پروانه دریافت می کند به قسمت میانی شفت و به تراست بیرینگ و بدنه کشتی منتقل می شود.
Sterntube bearing ،spring bearing و start bearing ها شفت را در راستای مورد نظر نگه می دارند، و همچنین نیرو محوری تراست که بر پروانه اثر می کند از طریق thrust bearing اصلی به سازه کشتی انتقال پیدا می کند. در اکثر کشتی ها تراست بیرینگ بلافاصله بعد از جعبه دنده ی کاهنده واقع می شود. جعبه دنده ی کاهنده واحد چرخان موتور را به شفت پیشرانش متصل می کند، اساس کار دنده ی کاهنده کاهش سرعت چرخشی بالای موتور و مناسب کردن سرعت جهت اعمال در پروانه است. در این صورت موتور و پروانه هر دو با موثرترین سرعت خود می چرخند.
نوع پروانه: Controllable Pitch Propeller
در پروانه های گام متغیر در شرایط کاری مختلف با توجه به تراست مورد نیاز می توان زاویه پره های پروانه نسبت به توپی - گام پروانه - را تغییر داد. با توجه به این قابلیت کشتی می تواند حتی در صورت چرخش شفت و پروانه مانور نداشته باشد و نیازی به از کار انداختن موتور نباشد، تا از چرخش شفت برای تامین توان لازم ژنراتور استفاده کرد.[3] اغلب سیستم پیرانش کشتی ها از قاعده کلی پیروی می کند، در شکل 1 سیستم پیرانش یک نمونه کشتی آورده شده است.
شناور فوق با استفاده از 52 مقطع عرضی و با دقت مناسبی در Maxsurf شبیه سازی شد و طبق سرعت طراحی 12 نات انالیز مقاومت را پشت سر گذاشت.تحلیل نمودار سرعت- توان - شکل - 3و سرعت-مقاومت - شکل - 2 بدست امده از آنالیز مقاومت توان مورد نیاز و مقاومت کل و همچنین نیروی تراست قابل محاسبه است.
