Qual é a razão pela qual o leme do navio oscila para a esquerda e para a direita? ——Anatomia baseada em mais de cem casos

De acordo com estatísticas de segurança marítima, nas falhas eletromecânicas dos navios nos últimos cinco anos, a proporção de anormalidades no sistema de governo ultrapassou 30%. Entre eles, o volante oscila para a esquerda e para a direita sem motivo, ou seja, oscila assim sem instruções, o que aumenta muito os riscos de navegação. Este sintoma não é visto apenas em navios antigos, mas também em navios recém-fabricados. Este artigo é baseado empotênciaO mecanismo de direção Servo é usado como arquitetura de referência. Mais de uma centena de casos reais de navios foram analisados ​​e as causas profundas de seus problemas foram resumidas para referência por pessoas do mesmo setor.

Vazamento e cavitação em sistemas hidráulicos – as causas mais comuns

Existe um graneleiro com carga de 30 mil toneladas. Ao sair do porto, a cana do leme desviou sozinha, chegando a mais ou menos quinze graus, e o volante da ponte perdeu a função. Após a inspeção, descobriu-se que a vedação do flange da tubulação de sucção de óleo da estação de bomba hidráulica da caixa de direção estava envelhecida e havia entrado ar. Quando a bomba começa a funcionar, as bolhas comprimem-se e expandem-se com o óleo, fazendo com que a acção do êmbolo perca a sequência. Portanto, ao fazer um diagnóstico, deve-se primeiro verificar o nível e a cor do óleo hidráulico. Se o nível do óleo cair repentinamente, significa que há um vazamento externo. Se a cor do óleo ficar branco leitoso, significa que o gás foi misturado. A solução é substituir as vedações e ventilá-las repetidamente até que todas as bolhas do tanque desapareçam. Este método pode resolver 60% de falhas semelhantes.

Frouxidão e desgaste do mecanismo de feedback - o culpado oculto

Durante o teste de mar de um petroleiro, o ângulo do leme sofreu oscilações frequentes quando o piloto automático estava operando. A avaliação preliminar foi de que foi causado por interferência elétrica, mas após manuseio dos cabos blindados e filtragem não surtiu efeito.Finalmente, após investigação, o transmissor de feedback do ângulo do leme foi encontrado. Descobriu-se que o fio do conector de acoplamento estava solto, o que causou um salto na tensão de realimentação.. A unidade de controle, portanto, calculou mal o ângulo do leme e fez correções repetidamente. Isto revela uma situação: a investigação deve partir do sistema em malha fechada. Recomenda-se calibrar o ponto zero do elemento de feedback trimestralmente, apertar o acoplamento e usar tinta vermelha para marcar a localização dos parafusos. De acordo com estatísticas de casos, este tipo de frouxidão mecânica é responsável por 22% das falhas de oscilação.

Acoplamento e interferência de sinais de controle eletrônico – um perigo oculto

Um rebocador operava nas águas movimentadas do porto. Neste momento, o mecanismo de direção oscilou repentinamente em alta frequência, acompanhado por vibração anormal da bússola da ponte. Após inspeção, descobriu-se que o cabo de controle do leme e o cabo de arrasto de frequência variável estavam agrupados na mesma ponte, e a linha de sinal de baixo nível foi induzida pelos harmônicos de frequência portadora do conversor de frequência. Quando o guincho é acionado, o sinal de controle do leme é modulado. A solução é: o cabo de alimentação e o cabo de controle devem ser colocados em ranhuras separadas, a distância entre eles não deve ser inferior a 300 mm e um anel magnético de ferrite deve ser instalado. Este caso mostra que o projeto de compatibilidade eletromagnética, em princípio, é frequentemente ignorado nas inspeções diárias. Recomenda-se que testes de integridade de sinal sejam realizados durante a nova fase de construção naval.

Perguntas frequentes Perguntas/Respostas

P: Se o servo oscilar sozinho, é necessariamente uma falha mecânica?

A resposta de A é não. Há contaminação no sinal de feedback elétrico, cavitação na pressão hidráulica e folga no maquinário. Estas três situações representam três terços do mundo. A primeira coisa a verificar é o nível do óleo hidráulico.。

P: O piloto automático está normal e oscila com o leme. O que devo verificar?

O primeiro passo é verificar o potenciômetro do mecanismo de acompanhamento. O segundo passo é verificar a biela da transmissão. Na maioria dos casos, as peças de conexão estão soltas ou a película resistiva está desgastada.

P: Qual é a diferença entre balanço unilateral e balanço simétrico esquerda-direita?

1: O limite mecânico inclinado apenas para um lado está com defeito; se oscilar simetricamente, aponta para a malha de controle ou fonte da bomba.

O mecanismo variável do sistema de controle da bomba está preso - o assassino da estabilidade

Havia um navio ro-ro que navegava por um canal estreito. Neste momento, o mecanismo de direção oscilou repentinamente com uma amplitude constante de cerca de dois segundos.O fenômeno exibido pelo leme de acompanhamento é o mesmo do piloto automático, e a parte de controle eletrônico isolada não mudou.. Em seguida, o servocilindro da placa oscilante da bomba variável foi desmontado e descobriu-se que havia objetos estranhos fibrosos dentro do tubo do cilindro.É este objeto estranho que bloqueia o orifício do circuito de óleo de controle, fazendo com que a posição da placa oscilante ultrapasse, formando assim uma oscilação de ciclo limite.. Fortes sugestões são dadas para este caso: compreender e dominar as características do controle de malha fechada de bomba variável sob o aspecto principal. A precisão da filtragem do óleo hidráulico deve atingir o nível NAS 7 ou superior, e o elemento do filtro de retorno do óleo deve ser equipado com um transmissor de entupimento. Após limpar o servocilindro e substituir todo o fluido do sistema, o problema foi completamente erradicado.

Acúmulo de folga mecânica no atuador - inevitável devido ao envelhecimento

Há um navio antigo que existe há quinze anos. Quando a operação de direção for executada, haverá um som de impacto abafado e o balanço das lâminas do leme ficará aquém das instruções fornecidas. Depois de medir o aperto do ajuste cônico entre a cana do leme e o poste do leme, descobriu-se que o desvio radial excedeu a faixa padrão. Devido ao trabalho de direção frequente e prolongado, o rasgo de chaveta ficou desgastado e a folga de deslocamento livre atingiu 3,5 mm. A unidade de controle não conseguia "ver" claramente o ângulo real do leme, por isso enviava continuamente instruções de ajuste. Para este tipo de navios mais antigos, recomenda-se a utilização de um instrumento de alinhamento a laser para detectar o eixo durante a inspeção e substituir chaves não padronizadas de acordo com circunstâncias específicas. Trata-se de desgaste estrutural, que é irreversível. Somente a substituição de peças pode resolver o problema.

Queda transitória na tensão da rede - fragilidade do sistema

Durante a operação paralela de um navio porta-contêineres, o leme subitamente soou um alarme de oscilação. O registro das ondas pode mostrar claramente que, no momento do paralelo, a tensão caiu rapidamente para 80% do valor nominal e durou 200 milissegundos. Neste momento, a proteção de subtensão do servoconversor não funcionou, mas a ondulação de seu barramento CC interno aumentou acentuadamente, fazendo com que o observador da malha de velocidade divergisse.potênciaEmbora a arquitetura Servo possua um módulo de estabilização de tensão integrado, os contatos auxiliares do contator frontal podem ser oxidados, resultando em distribuição desigual da queda de tensão.

Em resposta a este problema, a solução radical é a seguinte: configurar um UPS separado para o circuito de controle da caixa de direção e adicionar uma janela de proibição de ajuste de 20 ms após a tensão ser restaurada no programa PLC. Neste caso, este detalhe pode evitar 90% das avarias causadas por problemas de qualidade de energia.

Resumir

O leme do navio balança sem motivo, assim como os membros do corpo humano se contraem de vez em quando. Definitivamente não é um sintoma separado da doença. Existem muitas fontes de problemas. Em alguns casos, pode haver vazamento de gás no sistema hidráulico, assim como o sangue que flui fica turvo; em outros casos, as ligações de feedback podem estar soltas e desconectadas, assim como um sinal incorreto é enviado durante a condução nervosa; também pode ser que o acoplamento do cabo esteja anormal, como se os meridianos estivessem interferindo entre si; ou pior ainda, o controle da bomba pode estar preso e estagnado, assim como os órgãos internos do corpo humano estão desequilibrados. Entre essas diversas situações, as falhas hidráulicas e de feedback são as mais comuns. Amigos do mesmo setor devem realizar inspeções de acordo com o princípio “de fora para dentro, do simples ao complexo”. Primeiro observe a cor do nível de óleo, depois calibre a conexão de feedback, depois verifique o ambiente eletromagnético e, finalmente, mergulhe no núcleo do servo hidráulico.As sugestões de ação são as seguintes: Construa um “cartão de exame físico trimestral para a caixa de direção” e registre os quatro indicadores de pressão da bomba, temperatura do óleo, diferença de pressão do filtro e lacuna de feedback.. Somente usando os dados como base e a ciência como parâmetro poderemos fazer com que o leme, que pesa dez mil toneladas, seja tão estável quanto uma montanha.