Video: Das Lenkgetriebesystem in einem Schiff

Wir alle kennen die Verwendung eines Ruders, das bei Bedarf dabei hilft, ein Schiff zu wenden. Ruder sind das Hauptsystem für die gesamte Bewegung und Steuerung der Schiffe. Aber wir dürfen nicht vergessen, dass die Ruderwirkung von einem anderen zentralen System namens Lenkgetriebe abhängt.

Das Rudersystem ist seit der Erfindung der ersten handbetriebenen Schiffe ein unverzichtbarer Bestandteil der Schiffsmaschinerie.

Da Schiffe immer größer und schneller wurden, wurden moderne Systeme eingebaut, die den menschlichen Aufwand erleichtern. Es gibt zwei Arten von häufig verwendeten Lenkgetriebesystemen:

Die zentrale Steuerung der Lenkvorgänge erfolgt vom Steuerstand eines jeden Schiffes aus, ähnlich wie bei einem Automobil, bei dem die gesamte Kontrolle über die „Lenkbarkeit“ des Fahrzeugs auf dem Lenkrad des Fahrers liegt. Die „Steuerkraft“ zum Wenden wird vom Lenkrad am Steuerstand ausgelöst und gelangt zum Lenkgetriebe.

Heutzutage sind in Schiffen fortschrittliche elektrohydraulische Systeme vorherrschend, bei denen der Hydraulikdruck durch Hydraulikpumpen erzeugt wird, die hauptsächlich von Elektromotoren angetrieben werden.

Aktuatoren vermitteln die Koordination zwischen dem erzeugten hydraulischen Druck von Pumpen (natürlich elektrisch angetrieben) und dem Ruderschaft, indem sie ihn in eine mechanische Kraft umwandeln und so ein Drehmoment für das Ruder erzeugen. Aktuatoren werden heutzutage hauptsächlich elektrisch durch Leistungseinheiten angetrieben.

Diese Aktoren wiederum können von zwei Arten sein:

In diesem Video besprechen wir das hydraulische Ram-Lenkgetriebe.

Das Stößellenkgetriebe gehört zu den am häufigsten verwendeten Lenkgetriebesystemen und ist in der Konstruktion recht aufwendig. Das Grundprinzip ist das gleiche wie bei einem hydraulisch angetriebenen Motor oder Aufzug.

An den beiden Armen der Betätigungsscheibe sind auf beiden Seiten vier Hydraulikzylinder befestigt. Diese Zylinder sind direkt mit elektrisch angetriebenen Hydraulikpumpen gekoppelt, die über Rohre hydraulischen Druck erzeugen. Dieses hydraulische Druckfeld in den Pumpen verleiht den Hydraulikzylindern eine Bewegung, die der Betätigung des Aktuators auf den Ruderschaft entspricht.

Die Drehrichtung des Ruders wird durch die Wirkung der Hydraulikpumpe gesteuert. Die Physik hinter seiner Funktion lässt sich anhand der folgenden Abbildung besser erklären.

Hier sind die mit 1 und 3 bezeichneten Zylinder mit der Druckseite der Pumpe verbunden. Dadurch entsteht ein Überdruck in den Kolbenzylindern. Die beiden anderen Zylinder 2 und 4 hingegen sind mit der Saugseite der Pumpe verbunden.

Dadurch entsteht in den Zylindern ein Unterdruck. Die resultierenden Kräfte erzeugen im Ruder ein Drehmoment im Uhrzeigersinn. Vereinfacht ausgedrückt erzeugen Über- und Unterdrücke von Pumpen seitliche Kräfte auf die Steuerkolben, die ein Paar zum Drehen des Ruderschafts bilden.

Um es im Gegenuhrzeigersinn auszudrücken, wird die umgekehrte Reihenfolge ausgeführt, d. h. die Auslassseiten der Pumpen sind mit den Zylindern B und D verbunden, während die Saugseite der Pumpen mit A und C verbunden ist. Dieser umgekehrte Druck Der Durchfluss der Hydraulikpumpen wird mithilfe von Steuerventilen erreicht, die vom Steuerhaus aus bedient werden.

Die Lenkgetriebeanordnung vom Stößeltyp erzeugt bei gegebener aufgebrachter Leistung ein beträchtlich hohes Drehmoment. Der Hydrauliköldruck variiert je nach Rudergröße und erforderlichem Drehmoment zwischen 100 bar und 175 bar.

Die Effizienz der Lenkgetriebeleistung hängt von einigen Hauptaspekten ab. Diese grundsätzlichen Anforderungen an alle Lenkgetriebe orientieren sich an den Regeln der Klassifikationsgesellschaften. Sie lassen sich wie folgt kurz umreißen:

Gemäß den SOLAS-Anforderungen sollten alle Tanker mit mehr als 10.000 BRT und alle anderen 70.000 BRT-Schiffe über ein Safematic-Lenksystem verfügen.

Es sollten Vorkehrungen getroffen werden, um den Fehler einzugrenzen und das Lenksystem im Notfall weiter zu verwenden. Um einen Totalausfall des Lenksystems zu vermeiden, werden automatische Absperr- und Bypassventile in das System eingebaut.

Unter normalen Bedingungen deckt eine Pumpe den Bedarf aller vier Zylinder. Im Falle einer Leckage wird der Niveauschalter aktiviert, die Standby-Pumpe gestartet und ein Alarm ausgelöst.

Wenn jedoch weiterhin ein Leck besteht, wird das Bypass- und Absperrventil aktiviert. Jetzt läuft das Lenkgetriebe mit 50 % seines Drehmoments, wodurch der defekte Stößelsatz isoliert wird.

Das andere System ohne Leckage betreibt die Pumpe und der zugehörige Stößel bewegt sich gemäß dem gewünschten Befehl.

Das hydraulische Ruderanlagesystem ist eine wichtige Maschine an Bord, deren Betriebskenntnisse für die sichere Navigation des Schiffes unerlässlich sind.

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Zahra ist Absolventin des Miranda House der Universität Delhi. Sie ist eine begeisterte Autorin und verfügt über ausgezeichnete Recherche- und Redaktionsfähigkeiten. Sie ist Autorin mehrerer wissenschaftlicher Arbeiten und hat auch als freiberufliche Autorin gearbeitet und viele technische, kreative und Marketingartikel verfasst. Im Herzen ist sie eine wahre Ästhetin und liebt Bücher mehr als alles andere.