ビデオ: 船舶のステアリング ギア システム

私たちは皆、必要に応じて船を方向転換するのに役立つ舵の使用に精通しています。 舵は船全体の動きと制御のための主要なシステムです。 しかし、舵の動作はステアリングギアと呼ばれる別の重要なシステムに依存していることを忘れてはなりません。

ステアリングギアシステムは、手動で操作する初期の船舶の出現以来、船舶の機械の不可欠な部分でした。

船が大型化して高速化するにつれて、人間の労力を軽減する最新のシステムが組み込まれました。 一般的に使用されるステアリング ギア システムには 2 つのタイプがあります。

ステアリング操作の中央制御は、車両の「操舵能力」の全体的な制御がドライバーのステアリングホイールに依存する自動車と同様に、船舶の舵から与えられます。 方向転換のための「制御力」は、ハンドルの車輪から発生し、ステアリング ギア システムに達します。

現在の船舶では、主に電気モーターで駆動される油圧ポンプによって油圧が発生する、先進的な電気油圧システムが主流です。

アクチュエーターは、ポンプ (もちろん電気で駆動) から生成された油圧と舵ストックの間の調整を仲介し、それを機械的な力に変換し、舵の回転モーメントを生み出します。 現在、アクチュエータは主にパワーユニットによって電気的に駆動されています。

これらのアクチュエータには、次の 2 つのタイプがあります。

このビデオでは、油圧ラム型ステアリング ギアについて説明します。

ラム型ステアリング ギアは、一般的に使用されるステアリング ギア システムの 1 つであり、製造コストが非常に高くなります。 基本原理は油圧駆動のモーターエンジンやリフトと同じです。

アクチュエータディスクの両側の 2 本のアームに 4 つの油圧シリンダが取り付けられています。 これらのシリンダは電動油圧ポンプに直結されており、配管を通じて油圧を発生させます。 ポンプ内のこの油圧場は、舵軸に作用するアクチュエータに対応する油圧シリンダに動きを与えます。

舵を切る感覚は油圧ポンプの働きによって導かれます。 その機能の背後にある物理学は、次の図を利用するとよりよく説明できます。

ここで、シリンダー 1 と 3 はポンプの吐出側に接続されています。 これにより、ピストンシリンダー内に正圧が発生します。 逆に、他の 2 つのシリンダー 2 と 4 はポンプの吸入側に接続されています。

これにより、シリンダー内に負圧が発生します。 合力によって舵に時計回りのモーメントが生じます。 簡単に言うと、ポンプからの正圧と負圧によってラムに横方向の力が発生し、舵軸を回転させるための対が形成されます。

同様に、反時計方向に回すと逆の動作が行われます。つまり、ポンプの吐出側がシリンダ B と D に接続され、ポンプの吸入側が A と C に接続されます。この逆圧力が発生します。油圧ポンプからの流れは、操舵室から操作される制御バルブの助けを借りて実現されます。

ラムタイプのステアリング ギア構成は、与えられた出力に対してかなり高い値のトルクを生成します。 油圧は、舵のサイズと必要なトルクに応じて 100 バールから 175 バールまで変化します。

ステアリングギアの性能効率は、いくつかの主要な側面によって決まります。 すべてのステアリング ギアが常に満たさなければならないこれらの基本要件は、船級協会によって設定された規則によって導かれます。 それらは次のように簡単に説明できます。

SOLAS の要件に従って、10,000 GRT を超えるすべてのタンカーとその他の 70,000 GRT の船舶には安全操舵システムが搭載されている必要があります。

緊急時に障害を切り分けてステアリング システムの使用を継続するための取り決めが必要です。 ステアリング システムの完全な故障を回避するために、自動遮断バルブとバイパス バルブがシステムに導入されています。