第九章舵機第一節概述第二節舵機的工作原理第三節轉舵機構第四節遙控機構第五節舵機實例第六節舵機的管理大管9-1概述舵是舵手（駕駛人員）用來保持或改變船舶在水中運動方向的專用設備。舵有兩大功能：一是保持船舶預定航向的能力，稱為航向穩定性；二是改變船舶運動方向的能力，稱回轉性。通常把二者統稱為船舶的操縱性。9-1概述操舵裝置：動力設備：原動機轉舵機構(舵機)：使舵葉轉動的油缸等遙控(遠操)機構：控制舵葉轉動的操縱機構。9-1-1舵設備的組成和舵的類型舵桿和舵銷保持同一軸線。9-1-1舵設備的組成和舵的類型舵的類型不平衡舵圖9-1(a)舵桿軸線緊靠舵葉前緣的舵平衡舵圖9-1(b)舵桿軸線位于舵葉前緣后面一定位置的舵半平衡舵圖9-1(c)僅于下半部做成平衡型式的舵后兩種舵在舵桿軸線之前有一定的舵葉面積，轉舵時水流作用在它上面產生的扭矩可以抵消一部分軸線后舵葉面積上的扭矩，從而減輕舵機的負荷。復板舵：對稱機翼型、空心結構。9-1-2舵的作用原理

9-1-2-1舵的水動力及其對船舶的影響F水作用力FN舵葉兩側水壓力（舵壓力）FF

摩擦力｝FL

升力FD阻力F水作用力｛水作用力F

FNFFLFDαXcZXO9-1-2舵的作用原理

9-1-2-1舵的水動力及其對船舶的影響FL

升力FD

阻力Cx

壓力中心系數v

水流速度b舵葉的平均寬度FNFFLFDαA舵葉單側浸水面積9-1-2-1舵的水動力及其對船舶的影響假設在船舶重心G處加上一對方向相反而數值均等于F的力F1、F2那么水作用力F對船體的作用可用水作用力對船舶重心所產生的力矩Ms和F2的作用來代替。由F和F1形成的力矩Ms迫使船舶繞其重心向偏舵方向回轉，稱為轉船力矩：9-1-2-1舵的水動力及其對船舶的影響F2則又可分解為R和T兩個分力縱向分力R=F2sinα，增加了船舶前進的阻力橫向分力T=F2cosα，使船向偏舵的相反方向漂移。水作用力F與船舶的重心G并不在同一水平面上。船在轉向的同時，還存在著橫傾與縱傾力矩。轉船力矩(Ms)式中；L——舵桿軸線至船舶重心的距離Xc——舵壓力中心至舵桿軸線的距離CL——舵的升力系數A---舵單面浸水面積

ν----水流速度。

ρ----水的密度Ms隨舵角α的增大而增大，并在達到某一舵角時出現極大值Mmax9-1-2-2舵的轉船力矩MSαMmaxαmax9-1-2-2舵的轉船力矩Ms出現極大值時的舵角數值，與舵葉的幾何形狀有關，并主要取決于舵葉的展弦比λ展弦比λ：λ=舵葉高度a／舵葉平均寬度bλ越小,繞流的影響就越大，即在同樣舵角上所產生的舵壓力越小，而達到最大轉船力矩時的舵角就越大。反之λ越大，最大轉船力矩時的舵角就越小。舵葉的λ值受到船舶吃水及船尾形狀等條件限制海船(λ=2～2.5)，Mmax的舵角多介于30o～35o之間，規定35o河船(λ1.0～2.0)，Mmax出現在35o～45o舵角之間9-1-2舵的水動力矩和轉舵力矩FNFFLFDαXcZXOFNFFLFDαXcZXO9-1-2舵的水動力矩和轉舵力矩水動力矩：舵壓力對舵桿產生的力矩。9-1-2舵的水動力矩和轉舵力矩轉舵力矩(M)：操舵裝置加在舵桿上的力矩。公稱轉舵扭矩：最深航海吃水、最大航速、最大舵角時所需的扭矩。Mαααmax平衡舵不平衡舵平衡舵在小舵角時，壓力中心會出現在舵桿軸線前，故水動力矩Ma會為負值。摩擦力矩Mf始終為正值。轉舵力矩M在轉舵過程中基本為正值?；囟孢^程中即為負值。水動力矩Ma會為負值9-1-2舵的水動力矩和轉舵力矩maxMMSMmaxAAacb(1)轉船力矩MS比水動力矩Ma大的多，但都與A和v2成正比，隨舵角增大而增大。(2)舵葉平衡系數K(0.15~0.35)越大，最大水動力矩越小，舵機所需公稱轉舵扭矩越小。(3)倒航時，水動力矩會很大。但最大倒航速度不是很大。9-1-2對舵機的基本技術要求1.基本性能35(P/S)3535(P/S)30<28s主：強度足夠；最深吃水、最大航速15(P/S)15<60s輔：強度足夠；最深吃水、1/2最大航速(7kn)主、輔操舵裝置各一套，并故障時不相互影響。如果主操舵裝置有２套以上動力設備，并在①能隔離單項故障，②客船單套工作或貨船２套同時工作，主操舵裝置滿足上述要求時。可不設輔操舵裝置。主、輔操舵裝置的動力設備的起停應駕駛臺可控，電源故障回復后，能自動再起動。9-1-2對舵機的基本技術要求2.操舵控制系統駕駛臺、舵機室都能方便操作。如果主操作系統為２套、則應設２套獨立控制系統，并均能駕控。若控制系統為液壓遠控系統，除10000GT以上的油、化、氣船外，不必設第2套控制系統。但是舵機室控制有優先權。9-1-2對舵機的基本技術要求3.安全閥安全閥設置、安裝位置能夠被隔斷的任何部分、由于動力源或外力作用能夠產生壓力的任何部分。參數選定開啟壓力≮1.25倍最大工作壓力，且不超過設計壓力；排量≮泵總流量的110%，低溫黏度影響后，壓力升高≯開啟壓力的10%。9-1-2對舵機的基本技術要求4.液壓系統應設濾油器、循環油箱、低油位報警器。應設帶有液位計的貯油箱。容量滿足上述要求。應設檢修用隔離閥，放氣閥。5.監測和報警故障時，應能在主機處所、集中控制室、駕駛臺給出聲光報警。9-1-2對舵機的基本技術要求6.舵角指示和限制舵角指示駕駛臺、集控室、船長室、老軌室分別顯示。舵角限制動力轉舵裝置應設限位器。使舵在達到限位器前停住。限位器應與轉舵機構同步，不與舵機控制機構同步。有控制舵位不動的制動裝置。9-1-2對舵機的基本技術要求7.應急動力舵桿直徑>230mm的舵機，45s內提供替代動力源。應急動力為獨立動力源或應急電源，能滿足1套動力設備、控制系統、舵角指示的功率要求。并滿足：1萬Gt以上工作30min,其他工作10min?？偨Y1.轉船力矩MS水作用力F對船舶重心所產生的力矩。2.舵的水動力矩Ma舵壓力FN對舵柱軸線所產生的力矩。3.轉舵力矩M操舵裝置對舵桿施加的力矩。4.磨擦力矩Mf舵柱支承處總摩擦力矩。5.轉舵力