ROZMOWY INŻYNIERÓW Odc. 12: Przewodnik po rozmiarach kierownicy łodzi: średnica, głębokość talerza i ergonomia pokrętła prędkości

Projektując lub montując stanowisko sternika, kierownicę często wybiera się przede wszystkim ze względu na jej styl wizualny lub materiał, z którego wykonany jest uchwyt.

Jednak podczas codziennych prób morskich i dłuższych rejsów na morzu kierownica jest głównym fizycznym połączeniem kapitana ze statkiem. Koło o niewłaściwym rozmiarze lub słaby prześwit nad sterem mogą szybko zmienić manewry dokowania w niewygodną walkę, co może prowadzić do przytrzaśnięcia palców o pokrywę przepustnicy, ograniczonej przestrzeni na kolana lub nadmiernego zmęczenia ramion podczas trudnych warunków pogodowych.

W tym przewodniku omówiono praktyczną ergonomię kierownic do łodzi morskich: jak zrównoważyć średnicę koła (11” do 15,5”) z dźwignią układu kierowniczego, jak wyeliminować zakłócenia prześwitu steru w przypadku kół płaskich i wypukłych oraz dlaczego wysokiej jakości pokrętło prędkości z uszczelnionym łożyskiem jest kluczowym czynnikiem zapewniającym wygodną kontrolę steru jedną ręką.

1. Średnica koła i mechanika układu kierowniczego: równoważenie dźwigni a prędkość obrotowa

Koła sterujące do zastosowań morskich zazwyczaj mają średnicę zewnętrzną od11 cali (około 280 mm) do 15,5 cali (około 395 mm). Wybór pomiędzy kompaktową felgą a kołem o dużej średnicy to kompromis inżynieryjnyprędkość obrotowa (odległość ruchu ręki)Idźwignia mechaniczna (moment wejściowy).

A. Kompaktowe koła (11" do 13" / 280–330 mm): zwrotne i zajmujące mało miejsca

• Charakterystyka mechaniczna:Mniejszy obwód zmniejsza fizyczną odległość, jaką musi pokonać dłoń podczas pełnego obrotu. Umożliwia to szybką korektę steru przy minimalnym ruchu ramion i łokci.
• Dopasowanie układu kierowniczego:Najlepiej w połączeniu zhydrauliczne pompy wspomagania układu kierowniczegolub stery ze wspomaganiem, w których ciśnienie płynu radzi sobie z obciążeniem układu kierowniczego. Dotyczy to większości nowoczesnych statków o napędzie zaburtowym z fabrycznie zainstalowanymi hydraulicznymi układami steru.
• Idealne typy statków:Szybkie, sportowe łódki, kompaktowe konsole środkowe, sztywne pontony (RIB) i płaskie łodzie na płytkiej wodzie, gdzie sterówka jest ciasna i ceniona jest natychmiastowa zwrotność.

B. Koła klasyczne i o dużej średnicy (13,5” do 15,5” / 340–395 mm): Maksymalne przesunięcie mechaniczne

• Charakterystyka mechaniczna:Dłuższe ramię momentowe (promień od środka piasty do obręczy chwytnej) bezpośrednio zwielokrotnia moment obrotowy wywierany przez kapitana.
• Dopasowanie układu kierowniczego:Niezbędne dlamechaniczne, obrotowe lub zębatkowe układy kierownicze z linkami, ciężkie zestawy z dwoma silnikami zaburtowymi bez wspomagania i krążowniki wypornościowe, w których opór steru znacznie wzrasta pod obciążeniem.
• Idealne typy statków:Morskie statki rybackie, rodzinne łodzie pontonowe, łodzie pokładowe, komercyjne łodzie robocze i klasyczne krążowniki. Podczas długich, wielogodzinnych przejazdów większe koło umożliwia swobodne trzymanie się oburęcznie, co znacznie zmniejsza zmęczenie kierowcy.

C. Zakręty od skrętu do skrętu i zmęczenie kierowcy

Większość popularnych morskich pomp hydraulicznych steru zazwyczaj wymaga czegoś w zakresie3,5 do 5,0 pełnych obrotów od lewej burty do prawej burty (od blokady do blokady), w zależności od pojemności pompy i wielkości cylindra.

• Na sterze o dużej liczbie obrotów w połączeniu z dużym 15,5-calowym kołem manewrowanie w ciasnej marinie wymaga znacznego kręcenia ręcznie.
• I odwrotnie, umieszczenie zbyt małego 11-calowego koła na ciężkiej łodzi sterowanej linką może sprawić, że dokowanie z małej odległości będzie fizycznie wyczerpujące z powodu niewystarczającej dźwigni.

Praktyczny wniosek na wynos:najpierw dopasuj średnicę koła do typu układu kierowniczego, a następnie dostosuj pod kątem przestrzeni na konsoli i osobistego komfortu.

2. Koła płaskie i wypukłe: doskonały prześwit steru i przeciwdziałanie zakłóceniom

Poza średnicą zewnętrzną,głębokość talerza (przesunięcie pomiędzy środkową powierzchnią piasty a płaszczyzną uchwytu)jest krytycznym czynnikiem wymiarowym w układzie konsoli steru.

Koła o płaskim profilu (podstawa 0"):

• Zaleta projektu:Obręcz uchwytu znajduje się bezpośrednio w tej samej płaszczyźnie co piasta montażowa, utrzymując całe koło jak najbliżej powierzchni konsoli.
• Najlepsza aplikacja:Pionowe deski rozdzielcze, kompaktowe stanowiska sterowe i ciasne, pochylone słupki, w przypadku których stojący kapitanowie potrzebują maksymalnej przestrzeni do poruszania się pomiędzy odchylanym siedziskiem słupka a kołem.

Koła o profilu wypukłym (od płytkiego do głębokiego):

• Zaleta projektu:Szprychy odchylają się do przodu od piasty, popychając obręcz chwytu w stronę kierowcy.
• Najlepsza aplikacja:Pochylone konsole steru, siedzące pozycje kierowcy i konfiguracje wymagające dużego odstępu palców za obręczą podczas noszenia ciężkich rękawic offshore.

Trzy krytyczne punkty obserwacyjne dotyczące prześwitu steru

Oceniając kierownicę na konsoli łodzi, architekci okrętowi i technicy remontowi powinni zweryfikować trzy granice przestrzenne:

• 1. Punkt zaciskania uchwytu przepustnicy:Najczęstsze niebezpieczne zakłócenia występują w zespołach sterujących zamontowanych na prawej burcie. Kiedy dźwignia przepustnicy zostanie przesunięta całkowicie do przodu do prędkości przelotowej, a koło mocno obróci się na prawą burtę, pomiędzy obręczą koła a główką przepustnicy musi być wystarczający prześwit, aby zapobiec zmiażdżeniu kostek kapitana.
• 2. Prześwit kolan i ud:W przypadku wielofunkcyjnych foteli sterowych z odchylanymi podparciami sprawdź dolny łuk koła. Koło o dużej średnicy zamontowane na sterze sterowym ustawionym pod niskim kątem może ograniczać ruch uda podczas przechodzenia z pozycji siedzącej do stojącej.
• 3. Linie wzroku wyświetlacza wielofunkcyjnego (MFD):Koło 3-ramienne lub 5-ramienne z otwartą górną częścią środkową zapewnia dobrą widoczność kompasów, radioodbiorników VHF i cyfrowych monitorów silnika bez konieczności schylania się lub przeciągania przez kierowcę.

3. Ergonomia obsługi jedną ręką i pokrętła prędkości: dlaczego gładkie łożyska mają znaczenie

Na łodziach rybackich z konsolą środkową, łodziach zatokowych i statkach komercyjnych: apokrętło prędkości manewrowej (pokrętło sterujące)mocowana do obręczy kierownicy stanowi wyposażenie standardowe. Przekształca obsługę oburęczną w łatwe sterowanie jedną ręką.

A. Praktyczna wartość pokrętła prędkości na morzu:

• Dokowanie w zwarciu:Przy silnym bocznym wietrze lub przy ciasnych poślizgach w marinie manewrowanie wymaga szybkiego kręcenia kołem od jednego położenia do drugiego, jednocześnie przesuwając przepustnicę silnika w przód i w tył. Pokrętło prędkości umożliwia sternikowi mocne uderzenie kierownicą jedną dłonią, podczas gdy drugą rękę trzyma się na zespole przepustnicy/manetki.
• Trolling na morzu:Podczas powolnego trollingu w poszukiwaniu ryb pelagicznych kapitan często musi regulować ster za pomocą szybkiego ruchu nadgarstka, patrząc jednocześnie na podpory i rozpórkę.
• Przycinanie toru przy wzburzonej wodzie:Na wzburzonym morzu potrzebne są szybkie impulsy korekcyjne, aby zapobiec spadnięciu dziobu. Pokrętło zapewnia punkt zakotwiczenia dla pozytywnej dźwigni jedną ręką.

B. Różnica między tanimi tulejami a podwójnie uszczelnionymi łożyskami 316:

• Niedrogie tuleje cierne / otwarte sworznie:Budżetowe gałki na rynku wtórnym opierają się na prostych tulejach mosiężnych lub plastikowych. W otwartym środowisku słonowodnym mgła solna przenika przez szczelinę obrotową. Gdy wilgoć wyparowuje, wewnątrz tworzą się kryształki chlorku sodu, które ocierają się o tuleję i ostatecznie zacierają gałkę. Co więcej, tuleje tulejowe mają tendencję do powstawania promieniowych drgań (luzów) i wytwarzają irytujące grzechoczące dźwięki pod wpływem wibracji silnika.
• Łożyska kulkowe ze stali nierdzewnej 316 z podwójnym uszczelnieniem:Integrują się koła morskie wyższej jakościpodwójne precyzyjne łożyska kulkowe wykonane ze stali nierdzewnej 316 klasy morskiej z podwójnymi uszczelkami elastomerowymi. Ta uszczelniona konstrukcja jest odporna na wnikanie słonej wody, ogranicza wypłukiwanie tłuszczu i zapewnia płynne, ciche obroty, które pozostają niezmienne nawet po dłuższej ekspozycji na słoną wodę. W naszych testach warsztatowych uszczelnione gałki łożysk 316 utrzymują swobodną pracę znacznie dłużej niż alternatywne tuleje z otwartą tuleją w warunkach ciągłej mgły solnej.

C. Rozmieszczenie pokręteł i technika bezpiecznej jazdy:

• Pozycja na godzinie 10:00 a na godzinie 2:00:Przepustnice praworęczne zazwyczaj umieszczają pokrętło w pozycjiPozycja o godzinie 10.00, umożliwiając lewą rękę kontrolowanie układu kierowniczego, podczas gdy prawa ręka stale spoczywa na dźwigni przepustnicy. Układy steru dla leworęcznych wykorzystująPozycja na godzinie 2.00.
• Wirowanie z otwartą dłonią:Podczas szybkiego kręcenia kołem operator opiera środkową dłoń o koronę pokrętła, zamiast ciasno owijać wokół niej palce. Technika ta umożliwia natychmiastowe zwolnienie, jeśli odchylenie steru przy dużej prędkości powoduje odrzucenie koła do tyłu, zmniejszając ryzyko nadwyrężenia nadgarstka.

4. Praktyczna matryca dopasowywania statku i steru

Aby uprościć wybór kierownicy dla szkutników i specjalistów zajmujących się remontami, poniższa tabela referencyjna podsumowuje powszechne praktyki branżowe dotyczące wymiarów i ogólne powiązania funkcjonalne w popularnych kategoriach statków. Zakresy te odzwierciedlają powszechnie przyjęte konwencje – rzeczywiste specyfikacje należy potwierdzić w odniesieniu do konkretnego systemu steru i układu konsoli na każdym statku.

Uwaga dotycząca kompatybilności z uniwersalnym hełmem:

Niezależnie od średnicy koła i rodzaju szprych, praktycznie wszystkie profesjonalne kierownice morskie mają wspólny interfejs mechaniczny:Wał stożkowy 3/4 cala z rowkiem wpustowym Woodruff. Norma ta została powszechnie przyjęta przez głównych producentów hydraulicznych pomp sterowych do zastosowań morskich, co oznacza, że ​​każde prawidłowo wyprodukowane koło ze standardowym stożkowym otworem piasty 3/4 cala będzie można zamontować bezpośrednio na dowolnym standardowym systemie steru morskiego bez adapterów.

Kupując koła, sprawdź, czy otwór piasty jest precyzyjnie obrobiony (a nie odlewany), aby zapewnić stały kontakt stożka z wałem steru i zminimalizować luz obrotowy na interfejsie układu kierowniczego.