تفاوت بین پروانه گام ثابت و پروانه گام قابل کنترل چیست؟

تفاوت اساسی بین الف پروانه گام ثابت (FPP) و پروانه گام قابل کنترل (CPP) این است که آیا می توان زاویه تیغه را در حین کار تغییر داد یا خیر. در یک FPP، گام تیغه به طور دائم در زمان تولید تنظیم می شود و در حین حرکت کشتی قابل تغییر نیست. در یک CPP، گام تیغه را می توان به طور مداوم از روی پل تنظیم کرد در حالی که شفت می‌چرخد و به کشتی اجازه می‌دهد نیروی رانش و جهت را بدون تغییر سرعت موتور یا چرخش محور معکوس تغییر دهد.

این تفاوت طراحی واحد باعث ایجاد تمایزات عمده در راندمان نیروی محرکه در شرایط عملیاتی، قابلیت مانور، پیچیدگی مکانیکی و مناسب بودن در انواع شناورها می شود.

هر نوع پروانه چگونه کار می کند

پروانه گام ثابت (FPP)

در یک FPP، تیغه ها یا به صورت یکپارچه با توپی ریخته می شوند یا در یک موقعیت ثابت به آن پیچ می شوند. زاویه گام - زاویه ای که در آن هر تیغه با آب برخورد می کند، تعیین مقدار آب جابجا شده در هر دور - در مرحله طراحی تعیین می شود و برای سرعت عملیات اولیه و شرایط بار کشتی بهینه می شود. برای رانش معکوس موتور باید متوقف شود و در جهت مخالف چرخش مجددا راه اندازی شود یا از گیربکس معکوس استفاده شود.

FPP ها به خود دست می یابند بالاترین راندمان در نقطه طراحی یا نزدیک به آن - معمولاً سرعت سرویس کشتی در بار کامل. در شرایط خارج از طراحی (بار جزئی، سرعت های مختلف، آب و هوای سنگین)، راندمان کاهش می یابد زیرا هندسه تیغه ثابت نمی تواند با شرایط هیدرودینامیکی تغییریافته سازگار شود.

پروانه گام قابل کنترل (CPP)

یک CPP حاوی یک مکانیسم هیدرولیکی در داخل هاب است که هر تیغه را حول محور طولی خود می چرخاند و زاویه گام را در پاسخ به دستورات سیستم کنترل پل تغییر می دهد. شفت می تواند با سرعت ثابت بچرخد (معمولاً در یا نزدیک به کارآمدترین RPM موتور) در حالی که رانش با گام تیغه های مختلف کنترل می شود. از کامل جلو به صفر تا تمام عقب - بدون توقف موتور یا تغییر جهت محور. منبع روغن هیدرولیک به مکانیزم هاب از طریق سوراخ شفت مخصوص یا جعبه توزیع روغن در انتهای عقب شفت می گذرد.

مقایسه جامع

انواع کشتی که برای هر پروانه مناسب است

پروانه گام ثابت: ایده آل برای کشتی های با سرعت ثابت و مسیر طولانی

FPP ها انتخاب استاندارد برای کشتی های تجاری بزرگ هستند که با سرعت نسبتاً ثابت و در مسیرهای تجاری تعیین شده کار می کنند:

• تانکرهای بزرگ نفت خام و VLCC - معمولاً با سرعت سرویس 14 تا 16 گره با حداقل تغییرات سرعت سفر به سفر کار می کند.
• فله برهای بزرگ - کشتی های Capesize و Panamax در تجارت طولانی مدت سنگ معدن، زغال سنگ و غلات.
• کشتی های کانتینری بزرگ - در جایی که قدرت پیشرانه بیش از 50000 کیلووات است و سادگی و راندمان بالای FPP در سرعت طراحی، کمترین هزینه کل مالکیت را فراهم می کند.

پروانه گام قابل کنترل: ایده آل برای کشتی های با بار متغیر و مانور بالا

• کشتی ها و کشتی های RoRo - چرخه های مکرر اتصال و خروج مستلزم برگشت سریع رانش و کنترل سرعت خوب است که CPP ها ارائه می کنند.
• کشتی های پشتیبانی فراساحلی (OSV) - عملیات موقعیت یابی پویا به مدولاسیون رانش فوری و دقیق در همه جهات نیاز دارد.
• کشتی های ماهیگیری و تراول ها - تغییرات گسترده بین سرعت بخار دهی و سرعت ترال به طور موثر از طریق تنظیم زمین و در عین حال ثابت نگه داشتن دور موتور در دقیقه مدیریت می شود.
• شناورهای نیروی دریایی و یخ شکن ها - پروفایل های عملیاتی خواستار و به سرعت در حال تغییر از انعطاف پذیری CPP ها سود می برند.

مزیت قابلیت اطمینان پروانه های گام ثابت

یکی از زمینه هایی که FPP ها مزیت واضحی را در آن حفظ می کنند، قابلیت اطمینان عملیاتی بلند مدت است. یک FPP دارد بدون قطعات متحرک در هاب - چیزی برای نشت، ضبط یا نقص در دریا وجود ندارد. یک CPP حاوی خطوط هیدرولیک، پیستون های سروو، مهر و موم بلبرینگ تیغه و حسگرهای موقعیت بازخورد در داخل هاب چرخان است - که همه آنها نیاز به تعمیر و نگهداری دارند و ممکن است در سرویس با مشکل مواجه شوند.

برای کشتی‌هایی در مسیرهای طولانی اقیانوسی که تماس‌های بندری به ندرت انجام می‌شود و قابلیت پهلوگیری اضطراری حیاتی نیست، سادگی و قابلیت اطمینان یک FPP نشان‌دهنده یک مزیت قانع‌کننده است که اغلب معاوضه جزئی راندمان را در شرایط غیر طراحی توجیه می‌کند.