GEMİ KULLANMA

Tanım

İçinde bulunulan koşullara göre eldeki olanakları uyumlu ve kusursuz düzenleyerek, bir gemiyi en kısa sürede, başarıyla yanaştırmak, kaldırmak, bağlamak, demirlemek, belirli bir yere döndürmek vb. Tüm işlemleri yaparak, dar, geniş her türlü suda abramaktır.

Abramak

Her türlü koşulda gemiye kumanda etmek, o gemiye istenilen hareketi yaptırmak, istenilen şekilde yönlendirmek.

Gemi kullanmada etmenler

1-Doğrudan kumanda edilebilen etmenlerAna makine, pervane, dümen, başiter, kıçiter, demir, halat, ırgat, romorkör2-Dolaylı kumanda edilebilen etmenlerDönme çemberi, bordasal dışa kayma ve savrulma, trim, bayılma, yüklülük, süredurum ve momentum

Akıntısız bir yerde demirli değişik yüklükteki boş gemilerden, küçük olanlar hafif bir rüzgara uygun olarak hemen salmalarına karşılık, büyük olanların çok daha sonra yavaş yavaş salmaları ya da rüzgar kuvveti süredurumlarını yenmeye yetmediği zaman, durumlarını koruyarak hiç salmamalarıdır.

3-Kumanda edilemeyen etmenlerSığ su, dar su, rüzgar, akıntı,

Gemi kullanmada etmenler

1-Doğrudan kumanda edilebilen etmenler2-Dolaylı kumanda edilebilen etmenler3-Kumanda edilemeyen etmenler

Gemi kendisini etkileyen etmenlere karşı, normal fiziksel kurallar çerçevesinde yanıt verir, sonuçda da, etmenlere verdiği yanıtların bileşkesine göre davranır.

Gemiye istenilen manevrayı yaptırabilmek için (istenilen bileşkeyi verebilmek için), üç arı etmenlerin etkilerini ya birleştirip kuvvetlendirerek, ya da birbirlerini dengeleyecek biçimde, ya da istemediğimiz etkileri azaltacak ya da yenecek bir düzenleme içinde kullanırız.

ANA MAKİNE

Gemi kullanıcının en etkin ve temel kuvvet kaynağıdır.

Pistonlu Buhar Makineleri1- Yeterince yavaş dönme elde edilebilir, bu nedenle doğrudan

pervaneye bağlanabilir, ara dişli kutusu gerekli değildir.2- Tersinebilen (komutlara çabuk yanıt veren) makinelerdir.3- K/Ü nden makine telgrafına kumanda edildikten sonra, pervanenin

durmakta iken çalışması ya da tersi arasında geçen zaman çok kısadır.

4- Tornistan beygir güçleri, ileri beygir güçlerine eşittir.5- Elde edilen verim gücü sınırlıdır.6- Yeni yapılan gemilerde artık kullanılmamaktadır.

Boğaziçi vapuru Kalender'e ait üç pistonlu buhar makinası 1911'de İngiltere'de Newcastle-upon-Tyne'da Wallsend Slipway and Engineering Company tarafından imal edilmiştir. Kalender'in iki tane olan ana makinasından sancak tarafında olanıdır. 1911 ile 1980 arasında kullanılmıştır.

Dizel makineleri

En yaygın makine tipidir.

Alçak hızlı ve orta hızlı dizel makineleri diye ikiye ayrılır.

Orta hızlı dizel makineleri, alçak hızlı dizel makinelere göre üçte bire kadar daha hafiftir ve daha az yer kaplar.

Alçak hızlı dizel makineler, tam yolda 100 tornanın biraz üzerinde döneni tersinebilir makinelerdir, doğrudan pervaneye bağlanabilirler.

Orta hızlı dizel makineleri ise model ve yapılarına bağlı olarak 300 ile 500 torna arasında döner, bir dişli kutusu aracılığı ile pervaneye bağlanır.

Dizel makineleri

Ticaret gemilerinin büyük çoğunluğunda ana makine olarak dizel motorları kullanılır.

Dizel motorlarında yakıttaki enerji yanma sonucu mekanik enerjiye çevrilir.

Pulverize edilmiş yakıtın hava ile karışımı sıkıştırılarak ateşlenir ve ateşleme sonucu genişleme, piston, piston kolu ve biyel vasıtasıyla krank şaftına iletilir ve böylece mekanik enerji krank şaftının dönmesiyle elde edilir. Şayet ateşleme pistonun her en üst konuma ulaştığında oluyorsa bu tip dizellere iki zamanlı (= two-stroke) ve şayet ateşleme pistonun her iki yükselişinde bir defa yapılıyorsa buna dört zamanlı (= four-stroke) dizel motoru denir.

Dizel makineleri

Dizel makineli gemilerde, köprüüstündeki kumandadan sonra alma süresi 5-10 saniyedir.

Makinenin alma süresi normaldenn uzunsa gemi kullanıcı mutlaka uyarılmalıdır.

Pervanesi sabit adımlı olan, dizel makineli bir gemiyi kullanırken, tornistan vurulacak noktaya gelmeden önce, geminin su içindeki yolunu düşürmeye ve tornistan vurma nokta noktasında geminin üzerindeki yolun çok olmamasına dikkat edilmelidir.

Tam yol tornistan gücü tam yol ileri gücüne oranla %15 kadar daha zayıftır.

Bazı dizel makineler sınırlı sayıda manevra yapabilir.

Tornası çabuk yükseltilebilir.

Dizel makineleri

Bu özelliğinden dolayı, gemiye çok ileri yol kazandırmadan, yalnızca dümen yelpazesinden kısa süreli kuvvetli pervane suyu akıntısı geçirerek, gemiyi dar bir alanda hızla savurtmak için kullanılan ileri tokatlamara elverişlidir.

Pervanenin çekme etkisinden, kısa sürede önemli bir savrulma elde edereki yararlanma amacıyla kullanılan “geri tokatlamalar” da başarıyla uygulanabilir.

En alçak manevra tornası en yüksek tornadan yalnızca %60 kadar düşüktür. Daha düşük olmaması bir sorundur.

Buhar türbin makineleri

Aynı büyüklükteki diğer makine tiplerinden elde edilebilen beygir gücüne oranla oldukça yüksek beygir gücü elde edilir.

Çok sessiz çalışır, hemen hemen hiç titreşim yaratmazlar.

Genellikle, yapılarına bağlı olarak, 3000 ile 6000 torna arasında çalıştıkları zaman en yüksek verimi verirler. Geleneksel pervanelerin en verimli çalışma hızı 80 ile 110 torna arasında olduğundan türbin ile pervaneyi ayrı ayrı kendi verimli hızlarında çalıştırabilmek için, ikisi arasında bir küçültme donanımı kullanılır.

Tek yönlü çalışabilen makinelerdir. Bu nedenle, pervaneyi tornistana döndürmek amacı ile düzenlenmiş bir başka türbin makine daha gereklidir.

Tornista türbininin gücü, ileri türbin gücünün 2/3 ünden de azdır.

Buhar türbin makineleri

En çok 5-8 dakika kadar sürekli tornistan yapılabilir, kazan çökme tehlikesi nedeni ile daha uzun süre tornistan yapıılamaz.

Makine telgrafı stop ta iken, pervane az da olsa hep ileri çalışır. Bu tip makine ile donatılmış gemilerde, çoğunlukla ileri yol yapma eğilimi vardır.

Alçak pervane dönüşünden yüksek pervane dönüşüne çıkılması ya da tersine düşülmesi, öbür makine tiplerine oranla çok zaman alır.

Tornistan komutları diğer makine tiplerine göre çok daha önce verilmelidir.

İstenirse, pervane ileri veya geriye doğru çok düşük bir tornada çalıştırılabilir. Tek büyük kolaylığıdır.

Gaz türbin makineleri

Yakıt tüketimi diğer makine tiplerine göre yüksektir.

Diğerlerine göre çok küçük ve hafiftirler.

Gemi kullanıcı açısında buhar türbinli makinelerde hemen hemen hiç farkı yoktur.

Pervaneye bağlanabilmek için bir donanım kutusuna gerek yoktur. Tek yönlü makinelerdir.

Buhar türbinliye göre üstünlüğü, birkaç dakika içinde ısıtılıp, üzerlerine yük bindirilmeye hazır duruma getirilebilmeleridir.

Örneğin, 22 000 kW’lık düşük devirli bir dizelin ağırlığı 770 ton iken aynı gücü veren bir gaz türbininin ağırlığı sadece 22 tondur. Buna karşılık özel yakıt kullanması gerekir. Dolayısıyla, özellikle savaş gemileri ve yüksek süratli gemilerde kullanılırlar.

Turbo-elektrik ve dizel-elektrik makineleri

Türbin makine, eşzamanlı bir elektrik üretecini (ya da üreteçlerini) belirli bir hızda çalıştırır. Üreteç, elektrik motorlarını çalıştıran elektriği sağlar. Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren elektrik motorları ise bir düzenleyici donanım yardımıyla pervaneyi istenilen hızda döndürür.

Pervaneyi tornistana döndürmek için elektrik motorlarını tersine çeviren bir elektrik düğmesi yeterlidir.

Başlangıç donatım fiyatları ile yakıt tüketimleri yüksektir.

Nükleer güçle yürütülen gemi makineleri

Gemi kullanıcı açısından, gerçekte, yalnızca buhar türbinli bir gemidir.

Avantajlar DezavantajlarKonvansiyonel Sabit hız seyirde verimlilik Büyük,ağır ve hacim kaplayan buhar Güvenilirlik tesis

Kısmi yükte iyi performans Uzun devreye alma zamanıYardımcı fonksiyonlarda Büyük yakıt depolamakullanılabilirlik gereği

Fazla makina personeliUzun ve pahalı tamir zamanlarıYüksek güçte kısa seyir yarıçaplarıDüşük hızda verim kaybı

Nükleer Buhar En uzun seyir yarıçapı Işınımdan korunma içinYanma için hava kullanılan kalkanın ağırlığıgereksinimi olmaması Yüksek konstrüksiyon veYakıt harcaması nedeniyle bakım harcamalarıdraft değişimi olmaması Personel eğitim programıGüvenilirlik Uzun devreye alma zamanı

Radyolojik problemlerUzun tamir süreleri

Avantajlar DezavantajlarDizel Tüm yüklerde yüksek verim Her şaft için gerekli olan birimler

En küçük özgül yakıt tüketimi için hacim ve yerleştirme Düşük ilk yatırım masrafı problemleriAdaptasyon kolaylığı Periyodik bakım nedeniyleDüşük devir, küçük devir sık atıl durum peryotlarıdüşürme dişli grupları Yüksek yağlama yağı harcamasıgereksinimi GürültüGüvenilirlikAz adam ile işletilebilme

Gaz türbini Hafiflik ve az hacim işgal Büyük miktarda havaetme gereksinimi, büyük giriş veYüksek tam yük verimi egzost kanallarıKısa devreye alma zamanı Kısmi yüklerde düşük verimGüvenilirlik Büyük yakıt depolamaSessizlik gereksinimi

Modüler makina Piç kontrollu pervanedeğiştirilme imkanı sistemi ve kavramalardan

dolayı mekanik problemler

Pervane

Ana görevi, su içindeki çalışması ile, omurga doğrultusunda ve puruvaya yönelik bir kuvvet oluşturup, gemiyi kıçtan iterek ileri yürütmektir.

+ileri yolu azaltma, durdurma ve geri yol yapmasını sağlama

Tek pervaneli, çift pervaneli, üç pervaneli, dört pervaneli gemiler

Pervane kanatları devamlı çizilmiş pozisyonda dönünce gemi ileri yol, pervane kanatları kesikli

çizilmiş pozisyonda dönünce gemi geri yol yapar.

Azipod propeller - capable of rotating the pod 360 degrees.

Pervanenin, şaft kuyruğu üzerine oturtulan bölümüne “pervane göbeği” denir.

Göbeğe bağlanmış ya da göbekle birlikte bir bütün olarak yapılmış palalara ise pervane kanatları (blade) denir.

Pervaneye, ileri çalıştırıldığı zaman kanatlarının su içinde yaratacağı hareketle, basınç farkları oluşturarak, gemiyi ileri yürütücek kuvveti elde edebilecek bir biçim verilmiştir.

Bu nedenle, pervane kanatlarının yüzeyleri, göbekte, şaft ekseni ile belirli bir açı yapar. Böylece, pervane ileri çalışırken, her bir kanadın kıça doğru bakan yüzü, suyu geminin kıçına doğru iterek sürer.

Pervane ileri çalışırken, suyu geminin kıçına doğru atan kanat yüzeyine “kanat yüzü”, öbür taraftaki yüzeylerine de “kanat sırtı” adları verilir.

Pervaneye, ileri çalıştırıldığı zaman kanatlarının su içinde yaratacağı hareketle, basınç farkları oluşturarak, gemiyi ileri yürütücek kuvveti elde edebilecek bir biçim verilmiştir.

Bu nedenle, pervane kanatlarının yüzeyleri, göbekte, şaft ekseni ile belirli bir açı yapar. Böylece, pervane ileri çalışırken, her bir kanadın kıça doğru bakan yüzü, suyu geminin kıçına doğru iterek sürer.

Pervane ileri çalışırken, suyu geminin kıçına doğru atan kanat yüzeyine “kanat yüzü”, öbür taraftaki yüzeylerine de “kanat sırtı” adları verilir.

İleri çalışan bir pervanede, dönmekte olan kanat yüzleri suyu geminin kıçına doğru sürerken (iterken), sudan bir direnç (tepki) görürler ve bunun sonucunda da, kanat yüzeyleri üzerinde birer yüksek basınç alanı oluşur. Oluşan yüksek basınç alanları, kanat yüzeylerini dik açıda etkileyen birer itme kuvveti oluşturur.

Kanatların yüzlerine dik olarak ortaya çıkan her itme kuvveti, omurga doğrulltulu “boysal itme kuvveti” ile kemere doğrultulu “ensel itme kuvveti” adlı iki bileşene ayrılır.

Boysal itme kuvvetleri toplamı “pervane boysal itme kuvveti”Ensel itme kuvvetleri toplamı “pervane ensel itme kuvveti” ya da diğer adı ile “pervane kemeresel çekme kuvveti” ni oluşturur.

Kemeresel çekme kuvveti, boysal itme kuvveti yanında, oldukça küçük bir değerdedir.

A- Sabit adım pervane

Pervane, normal koşullarda, sağlam suda çalışırken, bir tam dönüş yaptığında, göbeğin çizgisel olarak aldığı yola “pervane adımı” ya da yalnızca “adım” denir.

Bir pervane adımının değeri, kanatların göbekte şaft ekseniyle yaptıkları açıyla doğrudan ilgilidir. Kanat açısı değişirse, pervane adımının değeri de değişir.

Kanat açıları sabit olup, şafta göre konumları değişmeyen pervanelere “sabit adım pervane” ya da “değişmez adım pervane” adı verilir. (fixed propeller)

Hızı arttırabilmek için, pervanenin dakikadaki dönüş sayısını (tornayı) yükseltmek gerekir.

Yalnız, torna sınırsız olarak yükseltilemez.

Pervane çok hızlı döndürülürse, su, pervane kanatlarının dönme hareketini izlemeye yetişemez, gecikir.

Bu durumda, pervane kanatları çevresinde boşluklar ve karışıklıklar oluşarak, pervaneden elde edilen verimin düşmesine neden olan “oyma” ve “karıştırma” olayları ortaya çıkar.

Yani kanatların verimli çalışmasını sağlayan bir en yüksek çevresel hız yani en yüksek torna sınırı vardır.

Pervane ileri çalışırken döndüğü yönün tersine dönmesi demek olan, tornistana çalıştırıldığında, kanatların ileri çalışmada en iyi sonucu vermek üzere biçimlendirilmiş enine kesiti, bu kez biraz karıştırma ve oymaya sebep olur.

Adım değeri, sabit adım pervanelerde, ileri ve geri yolda aynıdır.

Sabit adım bir pervaneyi belirli bir tornada tornistana çalıştırmak için, aynı tornayla ileride çalıştırıldığı zaman kullanılandan, daha çok güce gereksinim duyulur.

B- Değişken adım pervane

Göbeğe yerleştirilen hidrolik bir donanım yardımıyla, kanatların şaft ekseniyle yaptığı açı, ileriye ve geriye doğru, değiştirilebilir.

Kanat açısı değişince adım değişir. Bu tip pervanelere “değiişken adım pervane” ya da “denetlenebilir adım pervane” adı verilir.

Pervane sabit bir hızda çalışır. Pervane he sabit tornada döndürülürken, geminin hızı, kanat açısını, dolayısı ile pervane adımını değiştirmekle düzenlenir.

Değişken adım bir pervanede kanatları şaft eksenine dik konuma, bir başka deyişle kanat açıları sıfıra getirilirse, pervane sabit tornasında dönmesini sürdürmekle birlikte, kanatlar bu konumda suyu geminin kıçına ya da başına doğru süremez. = Stop engine

Manevra sırasında stop engine yapıldığında bile, gerçekte pervanenin dönüşünü sürdürdüğü unutulmamalıdır. Dikkat! Halat manevrası!

İleride olsun tornistanda olsun hep aynı yöne doğru dönerler.

K/Ü nden verilen makine komutuna yanıt almak için geçen boş bekleme zamanı bulunmaz, ayrıca makinenin normalden daha geç alması veya almaması yoktur. İleri ya da geri tokatlamat başarılıdır.

Kanatların herhangi bir konumda takılı kalması, k/ü nde makine ileteci sıfıra getirildiğinde kanat açılarının tam sıfırlanamaması, halat manevralarında pervanenin sürekli dönüyor olması riskleri...

C- Sağa ve sola dönüşlü pervaneler

İster sabit adım, ister değişken adım tipinde olsunlar, gemiyi ileriye yürütürlerken, kıçtan bakıldığında, üstteki kanat sağa doğru dönüyorsa “sağa dönüşlü pervane”, sola doğru dönüyorsa “sola dönüşlü pervane” denir.

Sabit adım pervaneler, tornistana çalıştırılırken, ileriye çalıştıkları zaman döndükleri yönün tersine dönerler. Değişken adım pervanelerde ise dönüş yönü değişmez.

Pervane çekme etkisi açısından dönme yönünün önemi...

Tek pervaneli gemiler

Omurgaya koşut doğrultudaki büyük bileşene boysal itme kuvveti, omurgaya dik doğrultudaki küçük bileşene de ensel itme kuvveti adı verilir.

Ensel itme kuvvetleri toplamı yine yönüne görei kıçı sancağa ya da iskeleye doğru iter.

Kemeresel kuvvet sonucu “çekme etkisi” = “teker etkisi” = “çark etkisi”

Tek pervaneli gemiler

Pervane gemi tam yüklüyken bile yeterince derin suya batmış sayılmaz, pervaneler gemilerin kıç tarafına monte edildiklerinden, gemi karinasının hemen bitişiğinde çalışırlar, çevreleri şaftlar, destek bağlantıları, dümen yelpazeleri gibi yapılarla kuşatılmıştır.

Böylece, bir gemide pervane çember alanına akan su akıntısı, pervane şaft eksenine koşut değildir ve düzenli hızda değildir.

Bu nedenle pervane çalıştığı zaman, pervanenin karşılıklı kanatları üzerinde oluşan ters yönlü ensel kuvvetlerin değerleri farklı olur ve şaftı kemeresel doğrultuda etkileyen bir kuvvet ortaya çıkar.

Bu kuvvet, kıçı sancağa ya da iskeleye doğru iter ve pervane çekme etkisini oluşturur.

Etkisi, özellikle gemi su içinde durmakta iken pervane yardımıyla harekete geçtiğinde çok yüksek, alçak hızlarda da oldukça yüksektir.

Tek pervaneli gemiler

Pervane çekme etkisinin iyi kullanımı, tek pervaneli gemilerde bir manevranın başarısını etkileyyen baş etmenlerden birisidir.1.İleri harekete başladığında çekme etkisi2.Pervanenin bir bölümü su dışındayken çekme etkisi3.Tornistan yapılırken çekme etkisi4.Orta ve orta hızların üzerinde yol alırken çekme etkisi

A

C

B

D

WL

A kanadının enselİtme kuvveti

C kanadının enselİtme kuvveti

Kemeresel kuvvet

StbdPort