Mit kell figyelembe venni a hajónyílás működtetőjének kiválasztásakor?

Hajónyílások: Milyen működtetőt kell használni?

Guest Writer
Guest Writer
PA Engineer

A hajónyílások működtetői kritikus szerepet játszanak a tengeri hajókon, mivel megakadályozzák, hogy a környezeti részecskék elérjék az érzékeny területeket, legyen szó akár a lakóterekről, akár a mechanikus és elektronikus berendezésekről. Ezek a nyílások funkciójuk jellegéből adódóan általában nehezek, és mint ilyenek, szükség esetén gyakran nehéz kézzel kinyitni őket, különösen hullámos vízben. Ez a cikk azt vizsgálja meg, hogyan lehet automatizálni a hajónyílást egy... lineáris aktuátor és milyen tényezőket kell figyelembe vennie a működtető vásárlási döntése meghozatalakor, biztosítva a gyors és egyszerű hozzáférést a hajó bármely olyan területéhez, amelyet nyílás választ el.

A működtető kiválasztásának tényezői

Számos tényezőt kell figyelembe venni a megfelelő hajónyílás-működtető kiválasztásakor. Az alábbiakban felsoroltuk és röviden ismertettük a legfontosabbakat, hogy átfogó képet kapjon arról, mit kell figyelembe vennie a megvalósítás előtt.

A nyílás súlya

Először is meg kell határozni a nyílás súlyát. Ez becsülhető, de sokkal pontosabb és hatékonyabb lenne, ha lecsavaroznánk a nyílást, és lemérnénk egy fürdőszobamérlegen, vagy felakasztanánk egy horgászmérlegre. Ha a cél egy csónaknyitó nyíláshoz való cseremozgató beszerzése, akkor az eredeti működtető terhelése kiindulópontként szolgálhat az új és továbbfejlesztett működtetőhöz.

A sraffozás hossza és szélessége

A nyílás fizikai méretei határozzák meg a szükséges működtető hosszát. Például, ha a nyílás hosszú, akkor egy nagyobb löketű működtetőre lesz szükség a nyílás teljes kinyitásához. 

Felszerelési helyek

Fontos megjegyezni a lehetséges rögzítési helyeket. Soha ne szereljen fel egyetlen működtetőt a nyílás egyik oldalára. Amikor a nyílást kinyitják, a hajónyílás emelő működtetője csavaró erőt fejt ki az ellenkező oldali zsanérra. Idővel ez a zsanérok meghibásodásához vezethet.

Alternatív megoldásként, ha csak egy aktuátort használnak, azt a nyílás közepére kell helyezni, ha lehetséges, hogy korlátozzák a csavaró erőket. Ez az elrendezés azonban nem ideális egy hajómotor nyílásának emelő aktuátorához, amely akadálytalan hozzáférést igényel a motorhoz. A nyílás nyitásához szükséges erő a nyílás vége felé csökken, miközben a lökethossz növekszik. Fordítva, a nyílás nyitásához szükséges erő a zsanér felé növekszik, miközben a lökethossz csökken. Ezt az alábbi ábrán a kék nyilak mutatják. Ezért fontos egyensúlyt teremteni a lökethossz és az aktuátor ereje között. Szerencsére széles választékban kaphatóak aktuátorok, amelyek bármilyen alkalmazáshoz illeszkednek.

 Schema of location a linear actuator for a boat hatch

Fontos megjegyezni azt is, hogy a rögzítési helynek elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy megtartsa a nyílás súlyát. Ez kompatibilis elemekkel érhető el. rögzítőkonzolok az Ön által választott lineáris aktuátorhoz. 

Mounting brackets for the linear actuator

Működési sebesség

Ez nem annyira kritikus pont, különösen egy hajómotor fedelének lineáris aktuátora esetében, amelyet nem nyitnak rendszeresen. Meg kell azonban jegyezni, hogy az aktuátor a terhelés növekedésével lelassul, ahogy az az alábbi grafikonon is látható. Ezért, ha gyors működtetésre van szükség, akkor kissé túlerősített aktuátorra lehet szükség a nagyobb sebesség eléréséhez nagy terheléseknél. Például a PA-09 különböző terheléseknél eltérő sebességtartományokkal rendelkezik, a legnagyobb sebességeket nagyon alacsony terheléseknél éri el.

Graph about an actuator slow down with an increased load

Tápegység

Meg kell határozni a hajón rendelkezésre álló elektromos tápfeszültséget, azaz 12 V vagy 24 V egyenfeszültségűt? A működtetők különböző feszültségekkel táplálhatók, ezért ezt meg kell adni.

Környezeti feltételek

A hajófedél-emelő aktuátorának helye fontos, mivel ez határozza meg, hogy milyen szintű környezeti védelmet igényel az aktuátor. Ha a nyílás a hajó fedélzetén található, akkor ki van téve a fröccsenő víznek, és magasabb IP-védettségi fokozattal kell rendelkeznie. Ha a hajó sós vízzel találkozik, akkor kritikus fontosságú olyan aktuátort választani, amely magas IP-védettségi fokozattal rendelkezik, és ellenáll a rendkívül korrozív sósvíz-permetnek is. 

A működtető erejének kiszámítása

Miután a fenti tényezőket meghatároztuk, megbecsülhető a hajófedél működtetőjének ereje. Annak meghatározásához, hogy mekkora működtetőre van szükség, a a maximális erőt ki kell számítaniEz egy egyszerű szabadtest-diagrammal tehető meg, amelyen láthatóvá válik az összes erő, ami a működtetőre ható.

A számítás egyszerűsítése érdekében csak a legrosszabb esetet vesszük figyelembe, azaz amikor a nyílás zárt helyzetben van. Ez azért van, mert ahogy a nyílás nyílik, a súlyát egyre inkább a zsanér veszi fel, ezért a működtetőnek kevesebb erőre van szüksége a nyílás kinyitásához.

 The free body diagram to visualize all the forces acting on the actuator.

Feltételezve, hogy az ajtó zárt helyzetben van, az Fc működtető erő a B pont körüli nyomatékok kiszámításával határozható meg. A zárt ajtóhelyzet szabadtest-diagramja az alábbiakban látható.

The free-body diagram for the closed hatch position.

Leegyszerűsítve a működtető erő y-komponense egyenlő a fedél súlyának és az alkalmazott erő és a gravitációs erő hosszarányának szorzatával.

The calculate simplified the y-component of the actuator force

A szükséges működtető erő, Fc kiszámításához az y komponenst és a théta szöget kell használni az alábbi erőháromszög szerint.

The calculate required actuator force

Cy= FCsin()

Az alábbi Fc egyenlet segítségével meghatározható a csónaknyílás nyitásához szükséges működtető erő, L1 kezdeti théta szöggel és rögzítési hellyel.

The equation for Fc to determine the actuator force required to open a boat hatch

 

Összefoglalva

Akár vadonatúj hajófedél-emelő aktuátort tervez beszerelni, akár valamilyen sérülés tette szükségessé egy csereaktuátor beszerzését a hajófedélhez, a fenti tényezők gondos betartásával zökkenőmentes folyamatnak kell lennie. A fent vázolt szempontok mindegyikét figyelembe veheti elektromos lineáris aktuátoraink széleskörű katalógusa, és házon belüli mérnökeink örömmel segítenek a cikk keretein kívül eső kérdésekben is.

Kapcsolat ezekkel a kérdésekkel, és igyekszünk a lehető leghamarabb válaszolni!