ENGINEER TALKS Ep.12: Priročnik za določanje velikosti volana čolna: premer, globina krožnika in ergonomija gumba za hitrost

Pri načrtovanju ali preoblikovanju krmilne postaje se volan pogosto izbere predvsem zaradi njegovega vizualnega sloga ali materiala za oprijem.

Kljub temu je pri vsakodnevnih morskih preizkusih in daljših prehodih na morju krmilo primarna fizična povezava kapitana s plovilom. Neustrezno veliko kolo ali slaba oddaljenost od krmila lahko hitro spremeni pristajalne manevre v neprijeten boj, kar vodi do stisnjenih prstov ob loputo plina, utesnjenega prostora za kolena ali pretirane utrujenosti rok v slabem vremenu.

Ta vodnik razčlenjuje praktično ergonomijo ladijskih krmilnih koles: kako uravnotežiti premer kolesa (11" do 15,5") glede na vzvod krmilnega sistema, kako odpraviti motnje glede oddaljenosti krmila pri ravnih ali ukrivljenih kolesih in zakaj je kakovosten zatesnjen gumb za hitrost ključnega pomena pri udobnem upravljanju krmila z eno roko.

1. Premer kolesa in krmilna mehanika: uravnoteženje vzvoda v primerjavi z vrtilno hitrostjo

Zunanji premer ladijskih volanov se običajno giblje od11 palcev (približno 280 mm) do 15,5 palcev (približno 395 mm). Izbira med kompaktnim platiščem in kolesom velikega premera je inženirski kompromisvrtilna hitrost (razdalja premikanja roke)inmehanski vzvod (vhodni navor).

A. Kompaktna kolesa (11" do 13" / 280–330 mm): okretna in prostorsko učinkovita

• Mehanske lastnosti:Manjši obseg zmanjša fizično razdaljo, ki jo mora vaša roka prevoziti med polnim vrtenjem. To omogoča hitre popravke krmila z minimalnim premikanjem ramen in komolcev.
• Ujemanje krmilnega sistema:Najboljše v kombinaciji zhidravlične krmilne črpalkeali krmila s servo krmiljenjem, kjer tlak tekočine obvladuje obremenitev krmiljenja. To zajema večino sodobnih plovil na izvenkrmni pogon s tovarniško nameščenimi hidravličnimi krmilnimi sistemi.
• Idealne vrste plovil:Visokohitrostni športni podvozji, kompaktne sredinske konzole, togi napihljivi čolni (RIB) in ravninski skifi za plitvo vodo, kjer je krmilo tesno in je cenjena takojšnja okretnost.

B. Klasična kolesa in kolesa velikega premera (13,5" do 15,5" / 340–395 mm): največji mehanski vzvod

• Mehanske lastnosti:Daljša momentna roka (polmer od središča pesta do roba ročaja) neposredno pomnoži rotacijski navor, ki ga uporablja kapitan.
• Ujemanje krmilnega sistema:Bistvenega pomena zamehanski rotacijski ali kabelski krmilni sistemi z zobato letvijo, težke dvojne izvenkrmne naprave brez servo asistence in prostorninske križarke, pri katerih se upor krmila znatno poveča pod obremenitvijo.
• Idealne vrste plovil:Plovila za ribolov na morju, družinski pontonski čolni, palubni čolni, komercialni delovni čolni in klasične križarke. Na dolgih večurnih prehodih večje kolo omogoča sproščene dvoročne oprijeme, ki znatno zmanjšajo utrujenost voznika.

C. Zavoji od ene do druge in utrujenost voznika

Večina običajnih ladijskih hidravličnih krmilnih črpalk običajno zahteva nekje v obsegu3,5 do 5,0 polnih obratov od trde leve do trde desne strani (od zapore do zapore), odvisno od prostornine črpalke in velikosti cilindra.

• Na krmilu z visokim številom obračanja, združenem z velikim 15,5-palčnim kolesom, manevriranje v tesni marini zahteva precejšnje navijanje z roko čez roko.
• Nasprotno pa lahko namestitev premajhnega 11-palčnega kolesa na težko ladjo s kabelskim krmiljenjem povzroči fizično naporno pristajanje zaradi nezadostnega vzvoda.

Praktični zaključek:najprej uskladite premer kolesa z vrsto krmilnega sistema, nato izboljšajte prostor za konzolo in osebno udobje.

2. Ploska kolesa v primerjavi z zaokroženimi kolesi: Obvladovanje oddaljenosti krmila in preprečevanja motenj

Izven zunanjega premera jeglobina posode (odmik med sredinsko površino pesta in ravnino prijemanja)je kritičen dimenzijski dejavnik pri postavitvi krmilne konzole.

Kolesa z ravnim profilom (0" krožnik):

• Prednost oblikovanja:Ročaj leži neposredno na isti ravnini kot pesto za pritrditev, tako da je celotno kolo čim bližje površini konzole.
• Najboljša aplikacija:Navpične armaturne plošče, kompaktne krmilne opore in ozki nasloni, kjer stoječi skiperji potrebujejo največ prostora za hojo med sedežem na naslonjalu in krmilom.

Ploščata kolesa (plitka do globoka posoda):

• Prednost oblikovanja:Napere so obrnjene naprej od pesta in potisnejo ročaj proti vozniku.
• Najboljša aplikacija:Nagnjene krmilne konzole, sedeči položaji za vožnjo in postavitve, ki zahtevajo veliko prostora za prste za robom, ko nosite težke rokavice za uporabo na morju.

Tri kritične nadzorne točke za odstranitev krmila

Pri ocenjevanju volana na konzoli čolna morajo pomorski arhitekti in tehniki za popravilo preveriti tri prostorske meje:

• 1. Točka ščipa dušilne lopute:Najpogostejše nevarne motnje se pojavljajo na desno nameščenih krmilnih omarah. Ko je ročica za plin potisnjena do konca naprej do potovalne hitrosti in se kolo močno zavrti v desno, mora biti med obročem kolesa in glavo za plin dovolj prostora, da se prepreči zmečkanina kapitanovih členkov.
• 2. Razdalja do kolen in stegen:Pri dvonamenskih krmilnih sedežih z dvižnimi oporniki preverite spodnji lok kolesa. Kolo velikega premera, nameščeno na volanu z nizkim kotom, lahko omeji gibanje stegna pri prehodu med sedenjem in stanjem.
• 3. Večfunkcijski zaslon (MFD) Sightlines:3-krako ali 5-krako kolo z odprtim zgornjim delom na sredini zagotavlja jasen pogled na kompase, VHF radijske sprejemnike in digitalne monitorje motorja, ne da bi se voznik moral skloniti ali raztegniti.

3. Ergonomija enoročnega upravljanja in gumba za hitrost: zakaj so gladki ležaji pomembni

Na sredinski konzoli športnih ribičev, ribiških čolnov in gospodarskih plovil, agumb za hitrost manevriranja (kontrolni vrtavec)pritrjen na volanski obroč je standardna oprema. Dvoročno zaganjanje spremeni v preprosto enoročno upravljanje z dlanjo.

A. Praktična vrednost gumba za hitrost na morju:

• Bližnje pristajanje:Pri močnem bočnem vetru ali tesnih zdrsih v marini je treba pri manevriranju volan hitro vrteti od enega do drugega mesta, medtem ko ročice motorja premikate naprej in nazaj. Gumb za hitrost omogoča kapitanu, da močno zamahne volan z eno dlanjo, medtem ko ima drugo roko zaklenjeno na plinsko loputo/prestavno ročico.
• Trolanje na morju:Med počasnim lovljenjem s panulo za pelagične divjadi mora kapitan pogosto nastaviti krmilo s hitrim zamahom zapestja, medtem ko gleda nazaj na opornike in širjenje.
• Trimanje proge v nemirni vodi:V razburkanem morju so potrebni hitri korekcijski impulzi, da premec ne pade. Gumb zagotavlja sidrišče za pozitiven enoročni vzvod.

B. Razlika med poceni pušami in dvojno zatesnjenimi ležaji 316:

• Poceni torne puše / odprti vrtišči:Nizkocenovni poprodajni gumbi se zanašajo na preproste medeninaste ali plastične puše. V odprtem okolju s slano vodo solna prha prodre skozi vrtljivo režo. Ko vlaga izhlapeva, se v notranjosti oblikujejo kristali natrijevega klorida, ki se brusijo ob pušo in sčasoma zagrabijo gumb. Poleg tega puše nagnjene k razvoju radialnega nihanja (zračnosti) in povzročajo moteče rožljajoče zvoke pod vibracijami motorja.
• Kroglični ležaji iz nerjavečega jekla 316 z dvojnim tesnjenjem:Vgrajena so pomorska kolesa višjega razredadvojni natančni kroglični ležaji, izdelani iz nerjavečega jekla 316 za pomorsko uporabo z dvojnimi elastomernimi tesnili. Ta zaprta arhitektura preprečuje vdor slane vode, zmanjšuje izpiranje maščobe in zagotavlja gladko, tiho vrtenje, ki ostane dosledno tudi po daljši izpostavljenosti slani vodi. V našem testiranju v delavnici zatesnjeni ležajni gumbi 316 ohranjajo zmogljivost prostega vrtenja znatno dlje kot alternative z odprto pušo v pogojih neprekinjenega solnega pršenja.

C. Postavitev gumba in tehnika varne vožnje:

• Položaj ob 10. uri proti 2. uri:Desničarski dušilniki običajno postavijo gumb napoložaj 10. ure, ki omogoča, da njihova leva roka nadzoruje krmiljenje, medtem ko desna roka stalno počiva na ročici za plin. Levičarske postavitve krmila uporabljajopoložaj 2 uri.
• Vrtenje z odprto dlanjo:Pri hitrem vrtenju kolesa upravljavec osrednjo dlan nasloni na krono gumba, namesto da bi jo tesno oklenil s prsti. Ta tehnika omogoča takojšnjo sprostitev, če odklon krmila pri visoki hitrosti vrne kolo nazaj, kar zmanjša tveganje obremenitve zapestja.

4. Praktična matrica za ujemanje plovila in čelada

Za poenostavitev izbire volana za izdelovalce čolnov in specialiste za popravila naslednja referenčna tabela povzema običajne industrijske prakse določanja velikosti in splošne funkcionalne pare v priljubljenih kategorijah plovil. Ti razponi odražajo splošno sprejete konvencije – dejanske specifikacije je treba potrditi glede na določen krmilni sistem in postavitev konzole na vsakem plovilu.

Opomba o združljivosti z univerzalno čelado:

Ne glede na premer kolesa ali slog naper imajo skoraj vsi profesionalni ladijski volani skupen mehanski vmesnik:3/4-palčna stožčasta gred z utorom za moznik Woodruff. Ta standard je univerzalno sprejet pri večjih proizvajalcih ladijskih hidravličnih krmilnih črpalk, kar pomeni, da se bo vsako pravilno izdelano kolo s standardno 3/4" stožčasto izvrtino pesta namestilo neposredno na kateri koli standardni ladijski krmilni sistem brez adapterjev.

Ko nabavljate kolesa, preverite, ali je izvrtina pesta natančno strojno obdelana (ne kot ulita), da zagotovite trden stožčasti stik z gredjo krmila in zmanjšate rotacijsko zračnost na krmilnem vmesniku.