Laeva Rooliseade (0)

Kapten Rein Raudsalu MNI Loengud Eesti Mereakadeemias
Teema 10-1.. Koostatud 30.12..2001.
Laevade ehitus. Täiendatud 23.11.2004.
Laevade ehitus. Teema 10-I. Rooliseade
Rooliseade.
Rooliseade on üks tähtsamaid laeva seadmeid. Rooliseade ülesandeks on tagada laevale juhitavus, mida peame esmavajalikuks mereomaduseks. Enamikel juhtudel on rooliseadme peamised elemendid koondatud laeva ahtrisse, ehkki juhtimine ise toimub komandosillalt. Vaid teatud spetsialiseeritud laevadel on vööris täiendavad seadmed juhitavuse parandamiseks.
Rooliseade koosneb roolist, käsitsi- ja kaugjuhtimise seadmetest ja rooliajamist, mille kooseisu kuulub rooliülekanne ja jõuseadmena roolimasin .
Rooliseadme elemendid.
Joon. 10.1.1. Veolaeva rooliseade. 1- roolileht, 2- roolilehe ja balleri äärikühendus, 3- balleri laagrid , 4- balleri pea, 5- sektor , 6- roolimasin, 7- rooliratas käsijuhtimiseks, 8- rooliülekanne, 9- baller , 10- helmpordi toru ehk roolisaabas, 11- roolilehe hing, 12- ühenduspolt, 13- rooliposti hing, 14- roolipost, 15- ahtertäävi kand .
Joon. 10.1.2. Rooliseade. 1- roolileht, 2- roolipost, 3- baller, 4- alumine laager, 5- tugi-laager, 6- ülemine laager, 7- roolimasina vundament, 8- roolimasin, 9- helmpordi toru ehk roolisaabas, 10- ahtri küün kaitsmaks roolilehte jää vigastuste eest tagasikäigul (kasutatakse jääs töötamiseks ette nähtud laevadel ja jäämurdjatel).
Roolileht.
Roolileht võtab mingi parda poole nurga alla seatuna endale vastuvoolava vee ja vindilt paiskuva veejoa surve ja muudab selle mõjul laeva kurssi.
Olenevalt pöörlemistelje paigutusest jagatakse roolid: tavalisteks või balansseerimata roolideks – pöördetelg läbib roolilehe esiserva, balansseerituteks – pöördetelg paikneb esiservast teatud kaugusel ahtri poole. Viimane variant võimaldab rooli keeramisel kasutada tunduvalt väiksemat jõudu.
Kinnituse meetodi järgi kere külge eristatakse hingedel paiknevat, poolrippuvat ja rippuvat rooli.
Joon. 10.1.3. Roolide tüübid: a) hingedele paigutatud balansseerimata rool , b) balansseeritud alt toetatud rool, c) poolbalansseeritud poolripprool, d) balansseeritud ripprool; 1- roolileht, 2- rooliküün, 3- baller, 4- ruderpost, 5- sarv .
Joon. 10.1.4. Harilik, hingedele paigutatud balansseerimata rool. 1- rooloileht, 2- ruderpis, 3- ribi, 4- äärikliide, 5- baller, 6- roolisaabas, 7- tihvt, 8- hinged , 9- ruderpost, 10- ahtertäävi kand, 11- tihvtide katted.
Joon. 10.1.5. Rooli hinged: a) keskmine, b) ülemine, c) alumine.
Baller.
Baller on rooli pööramistelg. Ta annab edasi roolimasinalt (rooliajamilt) rooliülekande kaudu saadava jõu muutes selle pööravaks. Baller on sirge või otsast kõverdatud silindriline teraspost. Roolilehe külge kinnitatakse baller äärik-ühendusega või muul viisil (koonus splindi ja kinnitus - mutriga ).
Joon. 10.1.6. Balleri ühendus roolilehega: a) horisontaalne äärikliide, b) vertikaalne äärikliide, c) lukkliide.
Ballerit toetavad laagrid võivad olla tugilaagrid (hingedega ja alt toetatud roolide puhul) või tugi-survelaagrid. Kohta kus baller läbib laevakere nimetatakse helmpordiks. Helmport asub peatekis. Helmpordist allapoole jääb helmpordi toru ehk roolisaabas.
Joon. 10.1.7. Helmport. 1- baller, 2- helmpordi toru, 3- puks, 4- tihendi kere, 5- peatekk.
Rumpel .
Rumpel on rooliülekande osa, kang, mis oma pidemega kinnitatakse balleri ülemise otsa külge splintühendusega. Rumpli ülesanne on roolimasinalt tulev jõud ballerile üle kanda. Balleril võib olla väga erinev kuju ja ta võib balleri otsa seatud olla piki laeva või põiki laeva mõlema parda poole ulatuvate õlgadega jne. Rumpli liikumisel peavad olema piirajad, mis piiravad rumpli liikumist nii, et rool ei saaks kalduda kummagi parda poole üle 350-400. Piirajate küljes võivad olla lülitid, mis lülitavad välja roolimasina.
Üks rumpli liike on sektori kujuline rumpel ehk roolisektor. See sektor võib olla balleriga ühendatud otseselt või pöörelda balleri otsas vabalt. Viimasel juhul ühendatakse ta kinnitatud rumpliga vedrude abil, mille ülesandeks on leevendada lainete lööke vastu roolilehte (vaata Joon. 10.1.11.).
Vaatleme mõningate rooliülekannete skeeme :
Joon. 10.1.8. Tüürtrossiga ülekanne. 1- tüürtross, 2- suunavad rattad, 3-rooliratta trummel, 4- rumpel,
Joon. 10.1.9. Rooliülekanne tüürtrossi ja sektoriga. 1- baller, 2- tüürtrossi kinnituskoht , 3-sektor, 4 ja 7- juhtrattad, 5- tüürtross, 6- roolitrummel, 8- puhvervedrud, 9- rumpli piirajad, 10- vintpinguti.
Joon. 10.1.10. Tüürtrossi ja sektoriga rooliülekanne. 1- rooliratas, 2- reduktor, 3- roolimasina veoratas, 4- ketist tüürtross, 5- nurga pöördeplokk, 6- pinguti , 7- latt, 8- vedruamortisaator, 9- toetav ratas, 10- suunav plokk , 11- sektor, 12- pöörde piiraja , 13- laeva parras, 14- roolikamber.
Joon. 10.1.11. Võllülekanne vabalt pöörleva sektoriga, mis on puhvervedrude abil ühendatud rumpliga. 5- baller, 6- sektor, 7- võllid, 8- ühendusmuhvid, 9- kooniline hammasülekanne, 23- puhvervedrud.
Joon. 10.1.12. Deivise roolimasin (kruviga käsitsi-rooliülekanne): 1.kruvivõll, 2- kronstein, 3- ristmik, 4- balleri ülaots, 5- põikrumpel, 6 ja 7- tõmmitsad, 8 ja 9- mutrid , 10 ja 11- juht- vardad .
Joon. 10.1.13. Elektrilise rooliülekande skeem. 1- rooliratas koos käsitsijuhtimise seadega , 2- rumpel, 3-tigureduktor, 4- peaajami sektor, 5- elektrimootor , 6- vedruamortisaator, 7- baller, 8- rool, 9-varuajami sektor, 10- käsijuhtimise tiguülekanne.
Joon. 10.1.14. Elektrihüdrauliline rooliajam. 2- rumpel, 11- plunser, 12- hüdrosilinder, 13- pumba käivitustõmmits, 14- pump , 15- kaitseklapp.
Iga rooliseade peab olema dubleeritud võimalusega rooli otse roolimasina ruumist (rumpliruumist) käsitsi juhtida.
Rooli juhtimise kohtades, seal hulgas ka laevasillas peavad olema üles seatud rooli nurga näitajad. Need on elektrilised, mehhaanilised või muul põhimõttel töötavad tagasisidet andvad seadmed, mis näitavad rooli asendit. Sellist näitajat kutsutakse aksiomeetriks. Ilma aksiomeetrita ei ole roolimehel võimalik kurssi hoida ega pöördeid sooritada . Ka rooliautomaat ei tööta tagasisideta.
Aktiivse juhtimise seadmed.
Aktiivse juhtimise seadmeid ja aktiivseid roole on tänapäeval väga palju. Vaatleme vaid kahte neist.
Aktiivne rool.
Selline rool on varustatud väikese diameetriga sõukruviga, mis paigutatakse roolilehe külge otse selle taha. Nii on võimalik laeva juhtida ka mittetöötava masinaga ja laeva paigal seistes ühe koha peal manööverdada. Sellise rooli efektiivsus ei ole eriti suur,
Joon. 10.1.15. Rooliseade aktiivse balansseeritud rooliga . 1- alumine kinnitus, 2- roolileht, 3- düüs, 4- abivinti käivitav seade, 5- baller, 6- abivinti käitav elektrimootor, 7- sektor, 8 ja 10- monteerimisaasad, 9- tugi- survelaager .
Põtkurseadmed vööris (harvem ka ahtris) aitavad laeva manööverdada sildumisope-ratsioonide käigus, kus rooliga kantimine on aeganõudev ja ohtlik. Enamasti on need põiki laeva paigutatud erineva kujuga tunnelid , milles erinevad sõuseadmed ajavad vett paremale või vasakule tekitades tõukejõu, mis mõjub vöörile (või ahtrile) risti laeva. Need seadmed on head laeva kantimisel kuid praktiliselt kasutud suuremate kiiruste (üle 4 sõlme) juures.
Teist tüüpi põtkureid – välja lükatavaid vindikolonne kasutatakse laevade dünaamilise positsioneerimise juures veealuste tööde teostamisel. Süvapuurimisega tegeleval laeval võiv selliseid 3600 pööratavaid sõukruvisid olla kuni 12 ja neid juhitakse raali abil. Tavalisel ülesõidul tõmmatakse nad laevakeresse sisse.
Joon. 10.1.16. Tunnel tüüpi põtkurseade.
Väga levinud, eriti sadamapuksiiride, ujuvkraanade ja parvlaevade juures on pööratavate suunavate düüside kasutamine. Selline düüs mitte ainult ei paranda juhitavust vaid lisab ka sõukruvile võimsust.
Tänapäeval on kasutusel azipoodkäiturid, mis võimaldavad suunata tõmmet igas suunas.
See välistab rooli vajaduse.
Joon. 10.1.110. Väljalükatav vindisammas.
Joon. 10.1.18. Pööratav suunav düüs. 4- baller, 6- sõukruvi, 7- suunav düüs.
7