Ο ήχος της σιωπής

Εύκαμπτες βάσεις μηχανής για καλύτερη λειτουργία της μηχανής

Του Μάκη Ματιάτου


Στο σκάφος αναψυχής και ειδικότερα στο μηχανοκίνητο, ο θόρυβος είναι ο νούμερο ένα εχθρός των επιβατών. Στο ιστιοφόρο, όσο ταξιδεύει κανείς με πανιά, βρίσκει λίγη ηρεμία και γαλήνη για να απολαύσει το ταξίδι. Στο μηχανοκίνητο υπάρχει πάντα ο βόμβος και ο θόρυβος των μηχανών, όσο καλή μόνωση και να έχει το μηχανοστάσιο. Αν σΆ αυτά προσθέσουμε τους κραδασμούς, τότε η κατάσταση χειροτερεύει, εκτός εάν…


Πριν από μερικά χρόνια η τοποθέτηση της μηχανής γινόταν πάνω σε ένα βάθρο από ατσάλι ή ξύλο, χωρίς εύκαμπτες βάσεις (flexible mountings) και εύκαμπτο σύνδεσμο μετάδοσης της κίνησης (κόπλερ), (flexible coupling). Αυτό προϋπέθετε ένα άκαμπτο κύτος και μια πολύ προσεκτική και ακριβή ευθυγράμμιση της μηχανής με τον στροφαλοφόρο άξονα. Η τοποθέτηση αυτή της μηχανής είχε βέβαια σαν αποτέλεσμα φοβερούς κραδασμούς, άρα και μεγάλο θόρυβο. Με τα χρόνια η τεχνολογία επινόησε διάφορα συστήματα, που ειδικά για το σκάφος αναψυχής είναι σήμερα επιτακτικά για μια πιο στρωτή, χωρίς κραδασμούς και υπερβολικό θόρυβο λειτουργία της μηχανής. Με την παρέμβαση ειδικών εύκαμπτων συνδέσμων μεταξύ της μηχανής και της βάσης της (flexible mounting), αλλά και μεταξύ της μηχανής και του άξονα της προπέλας, οι κραδασμοί περιορίζονται στο ελάχιστο, μειώνοντας έτσι και τον υπερβολικό θόρυβο. Εδώ θα κάνουμε μια γνωριμία με το δεύτερο συστατικό του ήχου της σιωπής, τους εύκαμπτους συνδέσμους της βάσης της μηχανής.


Η σπουδαιότερη λειτουργία του εύκαμπτου συνδέσμου της βάσης είναι η απόσβεση και η μόνωση των κραδασμών, που προκαλούνται από τη λειτουργία της μηχανής, έτσι ώστε να μη μεταδίδονται μέσω της βάσης της στο υπόλοιπο σκάφος. Οι σύνδεσμοι αυτοί μειώνουν κατά πολύ το θόρυβο στο σκάφος. Στη μεγάλη πλειοψηφία των περιπτώσεων η ωστική δύναμη της προπέλας μεταδίδεται δια μέσου του εύκαμπτου συνδέσμου της μηχανής απευθείας στη μηχανή, στους εύκαμπτους συνδέσμους της βάσης και στη συνέχεια στο σκάφος, χωρίς τριβέα. Το σκάφος, στην ουσία, κινείται πρόσω ή ανάποδα με την ωστική δύναμη, που έχει μεταφερθεί στους συνδέσμους της βάσης της μηχανής (σχ. 1, σημεία Α και Β).


Σήμερα οι ναυτικές μηχανές είναι πια ελαφριές στην κατασκευή τους σε σχέση με την απόδοσή τους σε ισχύ, κυρίως λόγω της χρήσης του turbo. Έτσι, oι δυνάμεις έλξης και ώθησης (Α και Β του σχήματος 1) είναι συνήθως μεγαλύτερες από tο βάρος, πράγμα που επιβάλλει τη χρήση ειδικών συνδέσμων βάσης, διαφορετικών από αυτούς που είχαμε συνηθίσει. Ας δούμε τι ακριβώς συμβαίνει στα σχήματα που ακολουθούν.


Στο σχήμα 2, η μηχανή δεν είναι εφοδιασμένη με αξονικό σύστημα με κουζινέτο. Η μηχανή χορεύει πάνω στις βάσεις της. Στο σχήμα 3, η μηχανή είναι εφοδιασμένη με αξονικό σύστημα με κουζινέτο (αξονικό σύστημα χωρίς εύκαμπτο σύνδεσμο μετάδοσης). Στο σχήμα 4 έχουμε το παράδειγμα ενός εύκαμπτου συνδέσμου βάσης μηχανής, που δεν είναι εφοδιασμένη με αξονικό σύστημα χωρίς κουζινέτο. Στην περίπτωση αυτή, οι δυνάμεις που εξασκούνται πάνω στο σύνδεσμο είναι οι παρακάτω (σχ. 4).
Α = ωστική δύναμη της προπέλας.
Β = το βάρος της μηχανής
C = μεγάλες και μεταβλητές δυνάμεις, που προκαλούνται από το σκαμπανέβασμα και το μπότζι
D = οριζόντια δύναμη, καθώς η μηχανή τοποθετείται υπό γωνία.

Ε = δυνάμεις, που δημιουργούνται από τη ροπή στρέψης της προπέλας. Η ροπή στρέψης μιας δεξιόστροφης προπέλας «πατάει» περισσότερο τους αριστερούς συνδέσμους της βάσης της μηχανής από τους δεξιούς.


Στο σχήμα 5, τώρα, έχουμε το παράδειγμα ενός εύκαμπτου συνδέσμου βάσης μηχανής, που δεν είναι εφοδιασμένη με αξονικό σύστημα με κουζινέτα (αξονικό σύστημα με εύκαμπτο σύνδεσμο μετάδοσης). Στην περίπτωση αυτή, οι δυνάμεις που εξασκούνται πάνω στο σύνδεσμο είναι οι παρακάτω (σχ. 5).
Οι δυνάμεις Β, C, D και Ε επηρεάζουν μόνο το σύνδεσμο της βάσης. Από αυτό φαίνεται καθαρά πως ο κάθε σύνδεσμος έχει να ανταπεξέλθει μόνος του σε διαφορετικές συνθήκες, πράγμα που κάνει τον υπολογισμό του πια δύσκολο.


Η Ολλανδική Vetus είναι μια φίρμα γνωστή στο χώρο της θάλασσας και για τους ειδικούς εύκαμπτους συνδέσμους της βάσης της μηχανής. Οι σύνδεσμοι κατασκευάζονται με βάση μια προηγμένη φιλοσοφία. Στο σχήμα 6 βλέπουμε ένα συμβατικό εύκαμπτο σύνδεσμο βάσης μηχανής. Το λάστιχο χάνει 80% με 90% της ελαστικότητάς του όταν «φορτώνεται» και παραμένει φορτωμένο. Ο τύπος του συνδέσμου του σχήματος 6 κατασκευάζεται ως εξής. Το λάστιχο πρώτα πρεσάρεται μέσα στο περικάλυμμα, χωρίς να συγκολληθεί εν θερμώ και στη συνέχεια συμπιέζεται από το βάρος της μηχανής. Το σχήμα του λάστιχου παραμένει το ίδιο, αφού είναι εξ ολοκλήρου κλεισμένο στο περικάλυμμά του. Αυτό σημαίνει πως έχει χάσει την ελαστικότητά του, που βέβαια δεν είναι το ζητούμενο. Στο σχήμα 7 βλέπουμε έναν προηγμένο σύνδεσμο Vetus, όπου το λάστιχο έχει θερμοκολληθεί στα σημεία 1και 2, έτσι ώστε να παραμορφώνεται προς τα κάτω όταν φορτώνεται με το βάρος της μηχανής, χωρίς να συμπιέζεται. Όσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωσή του, τόσο πιο καλή είναι η απόσβεση των κραδασμών. Επίσης, η Vetus δεν χρησιμοποιεί ποτέ λάστιχο πιο σκληρό από 70 βαθμούς Shore, για να πετύχει όσο γίνεται μεγαλύτερη παραμόρφωση.


Ο προορισμός του ελαστικού συνδέσμου είναι να μπορεί να προσφέρει τη μέγιστη τιμή μόνωσης και απόσβεσης των κραδασμών της μηχανής. Και όλοι ξέρουμε πόσο σημαντικό είναι να μπορούμε να μειώσουμε το θόρυβο και κυρίως το vibration στο ελάχιστο…


Close