Forjare sistem cârmă Producători

A unei nave Sistemul cârmei este mecanismul principal de direcție și manevrabilitate. Spre deosebire de arborele de propulsie care transmite cuplul, elementele forjate ale cârmei trebuie să reziste la forțe laterale masive (într-un lateral) și la solicitările de torsiune cauzate de presiunea apei care acționează asupra lamei cârmei la viteze mari.

1. Componentăe cheie forjate într-un sistem de cârmă

Un ansamblu de cârmă este format din mai multe piese forjate de înaltă rezistență care conectează mecanismul de cârmă la lama cârmei.

• Stocul cârmei: „coloana vertebrală” a sistemului. Este un arbore forjat masiv care conectează mecanismul de cârmă (bara) de lama cârmei. Transmite cuplul de rotire.

• Pinturi: Acestea sunt știfturile forjate care acționează ca balamalele pe care se rotește cârma. Aceștia se așează în „gughenele” cârmei și susțin greutatea/sarcina laterală a cârmei.

• Rudder Horn (Sway Forging): La cârmele semi-spade, cornul este o forjare grea care se extinde de la carena navei pentru a oferi un punct de pivotare suplimentar pentru cârmă.

• Rudder Carrier & Nut: Componente forjate care suportă greutatea verticală a ansamblului cârmei în interiorul carenei.

2. Materiale comune și proprietăți de inginerie

Componentele cârmei sunt de obicei fabricate din oțeluri de înaltă calitate carbon-mangan sau aliate. Deoarece cârma este adesea „în consolă” (sprijinită doar în unul sau două puncte), ductilitatea și rezistența la impact sunt esențiale pentru a preveni ruperea sub impactul valului.

3. Forjare și excelență în producție

Fabricarea pieselor forjate de cârmă se concentrează pe integritatea structurală și geometria precisă:

• Forjare integrală a flanșei: Legătura dintre stocul cârmei și lama cârmei este de obicei o flanșă mare. Forjarea acestei flanșe integral cu arborele (mai degrabă decât sudarea acesteia) asigură că nu există o „zonă afectată de căldură” (HAZ) unde s-ar putea forma fisuri de tensiune.

• Prelucrare conică: pinturile cârmei și capetele stocului sunt adesea prelucrate cu o conicitate precisă de 1:10 sau 1:12. Acest lucru permite o „potrivire prin interferență” în lama cârmei, asigurând nicio mișcare sau vibrație în timpul funcționării.

• Tratarea suprafeței: Zonele „Journal de rulment” (unde stocul sau pinul se rotește împotriva unei bucșe) sunt adesea placate cu oțel inoxidabil sau cromate dur pentru a preveni coroziunea și uzura.

4. Controlul calității și aprobarea „de clasă”.

La fel ca puțurile marine, forjarile cârmei trebuie să fie certificate de societăți precum ABS, DNV sau LR.

1. Testare cu ultrasunete (UT): Esențială pentru stocurile cârmei pentru a se asigura că nu există goluri interne, în special în apropierea razei unde arborele se întâlnește cu flanșa (punctul cel mai ridicat de tensiune).

2. Inspecția particulelor magnetice (MT): Folosită pentru a verifica dacă există fisuri de suprafață după prelucrarea finală.

3. Testare de torsiune: În unele aplicații navale cu specificații înalte, forjarea trebuie să fie supusă unui test de torsiune fizică pentru a verifica limita sa elastică.

5. Provocări comune: oboseală și coroziune

• Efortul de îndoire: Spre deosebire de un arbore de propulsie care este susținut de mai mulți rulmenți, un suport de cârmă acționează adesea ca o „pârghie”. Acțiunea constantă a valurilor creează îndoire ciclică, făcând ca durata de viață la oboseală să fie cel mai important calcul de proiectare.

• Coroziune galvanică: Deoarece cârmele implică diferite metale (pințuri inoxidabile, stoc de oțel, bucșe din bronz), acestea sunt predispuse la coroziune galvanică. Piesele forjate sunt protejate cu anozi de sacrificiu (Zinc/Aluminiu) atașați la lama cârmei.

Întrebări frecvente: Piese forjate pentru sistemul cârmei

Î1: De ce pinturile cârmei sunt adesea făcute din oțel inoxidabil, în timp ce stocul este din oțel carbon?

• R: Pinturile sunt adesea „umede” (scufundate și greu de protejat cu vopsea), necesitând rezistența inerentă la coroziune a oțelului inoxidabil. Stocul este în mare parte „uscat” în interiorul carenei sau protejat de un portbagaj, permițând utilizarea oțelului carbon-mangan mai puternic și mai rentabil.

Î2: Ce este o „cârmă cu pică” în comparație cu o „cârmă cu picătură” în ceea ce privește forjarea?

• R: O cârmă cu pică este susținută în întregime de suportul cârmei. Acest lucru necesită o forjare mult mai groasă și mai puternică, deoarece stocul se ocupă de tot momentul de încovoiere. O cârmă Semi-Spade folosește un pin forjat și un „corn” pentru sprijin, permițând o cârmă mai subțire (și mai ușoară).

Î3: Poate fi îndreptat un material de cârmă îndoit?

• R: Este posibil din punct de vedere tehnic utilizarea „îndreptării la rece” sau „încălzire localizată”, dar majoritatea societăților Marine Class sunt foarte stricte în acest sens. Dacă îndoirea este semnificativă, structura cristalină internă a forjarii este compromisă și, de obicei, este necesară o nouă forjare pentru siguranță.