船舶結(jié)構(gòu)與設(shè)備舵設(shè)備第1頁(yè)/共35頁(yè)1、作用：船舶在航行中按駕駛?cè)藛T的意圖保持和改變航向、旋回運(yùn)動(dòng)的工具。2、組成：（1）舵裝置：舵葉、舵桿、舵承（2）操舵裝置：舵機(jī)及轉(zhuǎn)舵裝置：（3）操舵裝置的控制裝置：（4）附屬裝置。第一節(jié)舵設(shè)備的作用及其組成第2頁(yè)/共35頁(yè)3、舵力分析右舵，左側(cè)流速加快，右側(cè)的流速減慢，產(chǎn)生壓力差P，加上摩擦阻力r，其合力為舵力R。結(jié)論：舵力的大小與舵角、舵葉面積、舵速、舵斷面積形狀、船舶浮態(tài)及水深等因素有關(guān)。對(duì)于海船來說，32～35度為極限舵角。第3頁(yè)/共35頁(yè)半平衡舵不平衡舵三支點(diǎn)平衡舵穿心舵軸平衡舵半懸掛舵懸掛舵多支承舵雙支承舵第二節(jié)舵的類型和結(jié)構(gòu)第4頁(yè)/共35頁(yè)3、按舵葉的剖面形狀分類1）平板舵2）流線型舵優(yōu)點(diǎn)：水動(dòng)力性能好，舵的升力系數(shù)高，阻力系數(shù)低，即舵效高。4、特種舵第5頁(yè)/共35頁(yè)第6頁(yè)/共35頁(yè)可減少舵葉兩端的繞流損失，進(jìn)一步改善舵的流體的動(dòng)力性能第7頁(yè)/共35頁(yè)二、舵的結(jié)構(gòu)第8頁(yè)/共35頁(yè)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，工作可靠，適用于中小型船舶。一、電動(dòng)操舵裝置

第三節(jié)操舵裝置

第9頁(yè)/共35頁(yè)往復(fù)式液壓舵機(jī)滑式轉(zhuǎn)舵裝置滾輪式轉(zhuǎn)舵裝置擺缸式轉(zhuǎn)舵裝置轉(zhuǎn)葉式液壓舵機(jī)二、液壓操舵裝置第10頁(yè)/共35頁(yè)五、舵角限位器

四、輔助操舵裝置

共用舵柄和舵扇第11頁(yè)/共35頁(yè)1、對(duì)一艘船舶應(yīng)滿足如果設(shè)置一個(gè)主操舵裝置和一個(gè)輔助操舵裝置，對(duì)主輔操舵裝置的布置，應(yīng)滿足當(dāng)它們中的一個(gè)失效時(shí)應(yīng)不致使另一個(gè)失效。2、主操舵裝置和舵桿應(yīng)能滿足1）具有足夠的強(qiáng)度并能在最大營(yíng)運(yùn)前進(jìn)航速時(shí)進(jìn)行操舵，使舵自任一舷的35度轉(zhuǎn)至另一舷的30度所需的時(shí)間不超過28秒。2）為了滿足上款的要求，當(dāng)舵柄處的舵桿直徑（不包括航行冰區(qū)的加強(qiáng)）大于120毫米時(shí)，該操舵裝置應(yīng)為動(dòng)力操作。3）設(shè)計(jì)成船舶最大后退速度（指船舶的最大航海吃水情況下用設(shè)計(jì)的最大后退功率估計(jì)能達(dá)到的速度）時(shí)不致?lián)p壞。但這一設(shè)計(jì)要求不需要在試航中的最大后退速度和最大舵角進(jìn)行驗(yàn)證。六、.操舵裝置的基本要求第12頁(yè)/共35頁(yè)1）具有足夠的強(qiáng)度和足以在可駕駛的航速下操縱船舶，并能在緊急時(shí)迅速投入工作。2）能在最大營(yíng)運(yùn)前進(jìn)航速的一半但不小于7節(jié)時(shí)進(jìn)行操舵，使舵自任一舷的15度轉(zhuǎn)至另一舷的15度，且所需的時(shí)間不超過60秒。3）為了滿足上款的要求，在任何情況下，當(dāng)舵柄處的舵桿直徑（不包括航行冰區(qū)的加強(qiáng)）大于230毫米時(shí)，該操舵裝置應(yīng)為動(dòng)力操作。4）人力操舵裝置只有當(dāng)其操作力在正常情況下不超過

160N時(shí)方允許裝船使用。4、主、輔操舵裝置動(dòng)力設(shè)備的布置應(yīng)能滿足1）當(dāng)動(dòng)力源發(fā)生故障失效后又恢復(fù)輸送時(shí)，能自動(dòng)再啟動(dòng)。3、輔助操舵裝置應(yīng)能滿足第13頁(yè)/共35頁(yè)3）任一臺(tái)操舵裝置動(dòng)力設(shè)備的動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)

在駕駛室發(fā)出聲、光警報(bào)。4）如主操舵裝置具有兩臺(tái)或幾臺(tái)相同的動(dòng)力設(shè)備，則在下列條件下可不設(shè)輔助操舵裝置：（1）對(duì)于客船，當(dāng)任一臺(tái)動(dòng)力設(shè)備不工作時(shí)，主操舵裝置仍能按上21）的規(guī)定進(jìn)行操舵。（2）對(duì)于貨船，當(dāng)所有動(dòng)力設(shè)備都工作時(shí)，主操舵裝置仍能按上21）的規(guī)定進(jìn)行操舵。（3）主操舵裝置應(yīng)布置成當(dāng)其管系或一臺(tái)動(dòng)力設(shè)備發(fā)生單項(xiàng)故障時(shí)，此缺陷能被隔離，使操舵能力能夠保持或迅速恢復(fù)。2）能在駕駛室使其投入工作第14頁(yè)/共35頁(yè)第四節(jié)操舵裝置的控制系統(tǒng)一、液壓控制系統(tǒng)通過一組充滿甘油和水液體的連通器，將駕駛臺(tái)的操舵動(dòng)作傳到舵機(jī)室的受動(dòng)器。液壓控制系統(tǒng)示意圖：第15頁(yè)/共35頁(yè)二、電力控制系統(tǒng)（海船上普遍使用）

優(yōu)點(diǎn)：輕便靈敏，線路易于布置，對(duì)船體變形和溫度變化可不受影響，工作可靠，維修方便，并有利于操舵自動(dòng)化。1、隨動(dòng)操舵系統(tǒng)（有舵角反饋發(fā)送器）第16頁(yè)/共35頁(yè)三、應(yīng)急操舵（3個(gè)月一次）2、手柄控制系統(tǒng)（沒有舵角反饋發(fā)送器，手柄或撳鈕直接控制）第17頁(yè)/共35頁(yè)舵機(jī)間應(yīng)急操舵手柄第18頁(yè)/共35頁(yè)1）對(duì)主操舵裝置，應(yīng)在駕駛室和舵機(jī)室兩處都設(shè)有控制器。2）對(duì)主操舵裝置是由兩臺(tái)或幾臺(tái)相同的動(dòng)力設(shè)備組成不設(shè)輔助操舵裝置時(shí)，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，且每個(gè)系統(tǒng)均應(yīng)能在駕駛室控制。3）對(duì)于輔助操舵裝置應(yīng)在舵機(jī)室進(jìn)行控制。若輔助操舵裝置是用動(dòng)力操縱的，則也應(yīng)能在駕駛室進(jìn)行控制，并應(yīng)獨(dú)立于主操舵裝置的控制系統(tǒng)。4）能從駕駛室操作的主、輔操舵裝置的控制系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求。1、操舵裝置控制系統(tǒng)的布置四、操舵控制系統(tǒng)的要求第19頁(yè)/共35頁(yè)6）駕駛室與舵機(jī)室之間應(yīng)備用通信設(shè)施。7）舵角位置應(yīng)在駕駛室及舵機(jī)室顯示。舵角指示應(yīng)與操舵裝置控制系統(tǒng)獨(dú)立。8）駕駛室和舵機(jī)室應(yīng)固定展示帶有原理框圖的適當(dāng)操作說明。此說明表明操舵裝置控制系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)舵系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換程序。5）當(dāng)控制系統(tǒng)的電源供應(yīng)發(fā)生故障后，應(yīng)能在駕駛室發(fā)出能視聽的報(bào)警。（1）在舵機(jī)室應(yīng)設(shè)有能將駕駛室操作的控制系統(tǒng)與其所服務(wù)的操舵裝置脫開的設(shè)施。（2）此控制系統(tǒng)應(yīng)能在駕駛室某一位置被投入操。第20頁(yè)/共35頁(yè)第五節(jié)自動(dòng)舵、自適應(yīng)舵與自動(dòng)駕駛儀優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)糾正偏航角，減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，航向精度高，提高航速，減少燃料消耗，縮短航程。第21頁(yè)/共35頁(yè)

一、一般自動(dòng)舵：（一）自動(dòng)舵的基本工作原理（二）自動(dòng)舵的種類

1、按船舶偏航角來操舵的自動(dòng)舵2、按船舶偏航角和偏航角速度來操舵的自動(dòng)舵?？朔皯T性。

3、按偏航角、偏航角速度、及偏航角積分來操舵的自動(dòng)舵。第22頁(yè)/共35頁(yè)（三）自動(dòng)舵的使用操作程序1、隨動(dòng)操舵2、自動(dòng)操舵3、應(yīng)急操舵第23頁(yè)/共35頁(yè)第24頁(yè)/共35頁(yè)1、靈敏度調(diào)節(jié)(天氣調(diào)節(jié))(航擺角調(diào)節(jié))2、舵角調(diào)節(jié)(比例調(diào)節(jié))3、反舵角調(diào)節(jié)4、壓舵調(diào)節(jié)5、航向改變調(diào)節(jié)6、零位修正調(diào)節(jié)（三）自動(dòng)舵的調(diào)節(jié)第25頁(yè)/共35頁(yè)操舵調(diào)節(jié)第26頁(yè)/共35頁(yè)多功能操舵儀第27頁(yè)/共35頁(yè)能適應(yīng)船舶運(yùn)動(dòng)特性和海況的變化，自動(dòng)確定各項(xiàng)系數(shù)，得到最佳控制，減少操舵次數(shù)，減小舵角等。組成:1、一般自動(dòng)舵;2、數(shù)學(xué)模型;計(jì)算、比較、鑒別3、辨識(shí)裝置：4、卡爾曼濾波器5、最佳控制器：發(fā)出最佳舵令。6、增益調(diào)節(jié)器二、自適應(yīng)自動(dòng)舵第28頁(yè)/共35頁(yè)三、航跡舵轉(zhuǎn)舵原理航跡舵中的微處理機(jī)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析與處理，給出一連串的變化的指標(biāo)航向，而使船舶自動(dòng)航行在規(guī)定的舷跡帶內(nèi)，并按指標(biāo)航向自動(dòng)轉(zhuǎn)向；數(shù)據(jù)的獲得和處理航跡使用注意事項(xiàng)第29頁(yè)/共35頁(yè)一、檢查保養(yǎng)

1、日常檢查保養(yǎng)

1）平時(shí)

2）開航前對(duì)舵方法

3）航行中

4）?？亢?/p>

第六節(jié)舵設(shè)備的檢查保養(yǎng)與試驗(yàn)第30頁(yè)/共35頁(yè)2、定期檢查保養(yǎng)每3個(gè)月應(yīng)對(duì)舵進(jìn)行一次全面的檢查和保養(yǎng)。1）查看舵桿、舵葉各部分磨損及損壞情況，做好記錄。2）檢查電操舵裝置的絕緣和觸點(diǎn)情況，用不帶毛頭的細(xì)布清潔，做好記錄。液壓式舵角要檢查泄漏情況及油的質(zhì)量，以及時(shí)修復(fù)并充液。二、試驗(yàn)1、系泊試驗(yàn)2）主操舵裝置的強(qiáng)度3）舵角極位限制器的正確性4）轉(zhuǎn)舵周期5）船舶主、輔操舵裝置的布置應(yīng)合理和實(shí)際可行6）檢查舵制動(dòng)裝置的工作可靠性。第31頁(yè)/共35頁(yè)2、航行試驗(yàn)系泊試驗(yàn)合格后才可進(jìn)行航行試驗(yàn)。其試驗(yàn)內(nèi)容如下：1）全速前進(jìn)中轉(zhuǎn)舵周期是否符合規(guī)定（同系泊試）2）舵角指示器的誤差不超過規(guī)定。3）記錄在全速后退時(shí)向兩舷轉(zhuǎn)舵的速度和工作可靠性。4）主、輔操舵裝置間的轉(zhuǎn)換是否符合要求。5）人力操舵的速度和工作的可靠性。6）記錄自動(dòng)操作裝置靈敏度和航向超出允許偏差時(shí)自動(dòng)報(bào)警的可靠性。7）舵制動(dòng)裝置的可靠性。8）記錄“Z”字試驗(yàn)中舵角、旋回角速度、航向變化等曲線。9）主駕駛室和應(yīng)急駕駛室間通信聯(lián)絡(luò)的可靠性。

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