WikiDer > Pfahlzieher

Paaltrek
Das Multischlepper 3 bei Pfahlzugversuchen im Caland-Kanal

Stapel ziehen (Poller ziehen) ist der Traktion Das hier Schlepper Schreibwaren, ausgedrückt in Tonnen oder kN. Dadurch ist es möglich, Schiffe miteinander zu vergleichen, was besonders wichtig ist, wenn Charter. Es spielt aber auch eine Rolle bei den Anforderungen an die Ausrüstung eines Schiffes. Zum Beispiel, je nach Verordnung, die Bruchfestigkeit des Schleppdrahtes muss mindestens das 2- bis 3-fache der Pfahlzugkraft betragen.

Die Pfahlzugkraft wird gemessen, indem der Schlepper an einem speziell geeigneten Poller, Wette oder Pol. Zwischen Schleppleine und Mast wird ein Messgerät gehängt und gemessen, wie viele Tonnen der Schlepper zieht, wenn er mit voller Fahrt vorwärts dreht. Daraus ergibt sich eine als normativ geltende Pfahlzugkraft. Dies kann in modernen Seeschleppern Hunderte von Tonnen betragen. In dem Guinness-Buch der Rekorde[1] die Far Samson gilt als "stärkster Schlepper der Welt" mit einem Stangenzug (Poller ziehen) von 423 Tonnen (mt). Dieses Boot wird in der Off-Shore speziell für Installationsarbeiten in tiefen Gewässern. Als solches verkehrt das Boot nicht auf dem Schleppmarkt. Zu den stärksten Schleppern auf dem Schleppmarkt zählen die unter niederländischer Flagge fahrenden Schiffe der ALP Future-Klasse (Baujahr 2015/2016).

Typen

Wenn man von Pfahlzug spricht, können drei verschiedene Arten gemeint sein:

  • theoretischer Pfahlzug (Pollerzugbewertung);
  • praktischer Stockzug (Pollerzugschub);
  • nutzbarer Pfahlzug (Pollerschleppe);

Theoretischer Pfahlzug

Der theoretische Pfahlzug ist der theoretische Schub bei stehendem Schiff und maximaler Motordrehzahl, MCR. Dabei ist die Geschwindigkeit, mit der das Wasser durch die Schnecke gelangt, nicht berücksichtigt. Außerdem läuft der Motor im Allgemeinen nicht mit Höchstgeschwindigkeit. Die Berechnung kann durchgeführt werden, indem der Wert einer Helix entnommen wird (KT-KQ-J), die J=0 erreichen sollte und die maximale Geschwindigkeit des Schraube.

Praktischer Postpull

Der praktische Pfahlzug ist der Schub, der bei den Pfahlzugversuchen gemessen wird. Um dies richtig durchführen zu können, werden für diese Tests eine Reihe von Anforderungen gestellt. Klassifikationsgesellschaften haben dafür gesonderte Regelungen.

Die Wetterbedingungen müssen gut sein, die Wassertiefe ausreichend, nicht zu nah am Kai und die Schleppleine muss ausreichend lang sein. Bei den Pfahlzugversuchen beträgt die Fahrgeschwindigkeit null und damit der Schlupf 100 %. Dadurch wird auch der Schub maximiert.

Dieser Schub kann auch unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Wassers und der Schraube-Rumpf-Interaktion.

Nutzbarer Pfostenzug

Wenn sich ein Schiff nicht bewegt, hat es keine Widerstand. Sobald es jedoch an Fahrt gewinnt, muss ein Teil der Propellerkraft zum Stützen des Schiffes verwendet werden anzutreiben. Außerdem nimmt der Schlupf bei fahrendem Schiff ab. Das Dringlichkeit Φ einer Schraube ist die Strecke, die sie zurückgelegt hätte, wenn sie sich in einem Festkörper drehen würde, ähnlich wie Faden. Die Steigung wird durch den Winkel bestimmt, den die Blätter mit der Propellernabe bilden. Dies beeinflusst die Strömungsgeschwindigkeit, mit der das Wasser den Propeller verlässt. In Flüssigkeit legt die Schnecke eine kürzere Strecke zurück. Der Unterschied wird Unterhose erwähnt. Er sollte zwar möglichst klein sein, um eine gute Rendite zu erzielen, jedoch ist ein Mindestschlupf erforderlich, da die Betrachtungswinkel ein Auftriebskraft erzeugt. Mit zunehmender Geschwindigkeit nähert sich der Anstellwinkel dem Blattwinkel an und die Effizienz steigt und der Schub nimmt ab. Der Schub ist daher immer geringer als bei den Pfahlzugversuchen, sowohl beim Schleppen als auch beim Freisegeln. Dies kann ein erheblicher Unterschied sein.

Der Endschub hängt von der Auslegungsgeschwindigkeit des Propellers ab. Dies kann für ein stationäres Schiff, Schleppen oder Freisegeln optimiert werden. Generell wird ein Kompromiss eingegangen und ein Blattwinkel gewählt, der bei vernünftiger Geschwindigkeit noch ausreichend Schub liefert.

Stapelzug verbessern

Düse

Viele Schlepper sind mit einem Düse. An einer Kurzstrahlrohr die Anfahrgeschwindigkeit wird erhöht und damit der Druck reduziert. Dadurch werden Schub und Drehmoment des Propellers reduziert. Gleichzeitig findet eine Zirkulation statt, die eine nach innen gerichtete Kraft zur Folge hat. Dieser hat eine nach vorne gerichtete Komponente, was bedeutet, dass die Düse selbst einen positiven Schub liefert. Dies ist im Allgemeinen größer als der reduzierte Schub des Propellers. Aufgrund der kleinen locker zwischen dem Rohr und der Propellerblattspitze reduziert Spitzenwirbel, was auch zu einer erhöhten Effizienz führt. Das Reibungswiderstand der Düse nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit zu und wird schließlich größer als der zusätzliche Schub. Daher ist eine Düse für Schlepper mit ihrem stark belasteten Propeller und relativ geringer Geschwindigkeit besonders günstig. Der Polzug kann daher bis zu 30% höher sein.

Einstellschraube

Das verstellbare Schraube hat besondere Vorteile für Schiffe, die unter wechselnder Belastung fahren und viel manövrieren müssen. Ein Festpropeller ist so konzipiert, dass er bei einer bestimmten Geschwindigkeit maximale Effizienz bietet. Der Blattwinkel wird bei einer bestimmten Anfahrgeschwindigkeit und Drehzahl optimal gewählt. Steigt nun die Last – zum Beispiel weil ein Schlepper einen Schlepper hat – dann nimmt die Schiffsgeschwindigkeit bei gleicher Geschwindigkeit ab. Dadurch ändert sich der Anstellwinkel, so dass er nicht mehr dem Schaufelwinkel entspricht und der Wirkungsgrad sinkt. Durch die Anpassung des Schaufelwinkels kann jetzt eine höhere Effizienz erreicht werden.

Literatur

  • Lloyds, Anleitungsinformationen zu Pollard Pull-Zertifizierungsverfahren,
  • DNV, Regeln für die Klassifizierung von Schiffen, Neubauten, Sonderdienst und Typ, zusätzliche Klasse, Teil 5, Kapitel 7, Schlepper, Versorgungsschiffe und andere Offshore-/Hafenschiffe, Juli 2005, D 500, Prüfverfahren für Pollerzug.