Manuale per i Progettisti

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3 Indice Indice 1. Introduzione. 2. Informazioni generali sull unità propulsiva ad idrogetto Vantaggi dell idrogetto. 3. Specifiche tecniche degli idrogetti 4. Contenuto della fornitura Fornitura standard Accessori essenziali Altri accessori Propulsore supplettivo. 5. Specifiche di funzionamento 5.1. Calcolo della velocità Scelta del motore. 6. Installazione Montaggio della piastra (template) 6.2. Carena Installazioni multiple Trim 7. Alberi intermedi 7.1. Alberi con giunti omocinetici Alberi con giunti cardanici Giunti elastici.. 8. Sistemi di controllo Sistema Alamarin-jET IO

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5 Introduzione 1. Introduzione Questo manuale degli idrogetti Alamarin Jet è stato preparato con lo scopo di aiutare i progettisti a realizzare barche con la propulsione ad Idrogetto Tutti i diritti sono riservati. Le informazioni contenute in questo manuale non possono essere copiate, pubblicate o riprodotte in qualsiasi modo e neppure essere utilizzate per scopi commerciali senza esplicita autorizzazione scritta di Alamarin-Jet Oy. Le informazioni sono soggette a modifiche senza preavviso. Alamarin-Jet Oy si riserva il diritto di modificare i contenuti senza obbligo di preavviso. 1

6 2 Introduzione

7 Informazioni generali sull unità propulsiva ad idrogetto 2. Informazioni generali sull unità propulsiva ad idrogetto L unità* propulsiva ad idrogetto Alamarin-Jet è un prodotto di alta qualità destinato ad imbarcazioni. E una pompa a flusso assiale, singolo stadio che produce un flusso di volume molto elevato con una spinta ad alto rendimento. L idrogetto è posizionato a poppavia e riceve l acqua pompata attraverso una presa posizionata sul fondo della barca (figura 1, Sezione A). Il condotto di aspirazione (figura 1, Sezione B) fa in modo che l acqua arrivi alla girante (figura 1, Sezione C) con bassa perdita di rendimento e la girante fa aumentare la pressione dell acqua. Questa pressione viene trasformata in un flusso da un ugello (figura 1, Sezione E). Lo statore posizionato prima dell ugello (figura 1, Sezione D) dirige il flusso. La variazione della quantità di flusso produce una forza reattiva nella direzione del flusso stesso che spinge la barca in avanti. Figura 1. Disegno in sezione dell idrogetto L idrogetto è estremamente sicuro in quanto la girante ruota all interno di esso e la griglia posta sull aspirazione non permette l ingresso di oggetti di grosse dimensioni. * Anche riferito ad idrogetto. 3

8 Informazioni generali sull unità propulsiva ad idrogetto Figura 2. Sistema di sterzo e controllo A Unità sterzante (ugello) B Unità di controllo (deflettore) C Leva di sterzo D Sistema di controllo del deflettore E Flangia di accoppiamento Cambiando la direzione del flusso l imbarcazione andrà nella direzione desiderata. Questo si ottiene con i sistemi di sterzo e controllo. L ugello può dirigere il flusso a destra o a sinistra, mentre il deflettore lo indirizza sotto la barca che si muoverà all indietro. Il deflettore può anche essere usato per mantenere la barca ferma anche se l albero ruota generando una spinta (posizione mediana). Le varie combinazioni di questi sistemi fanno sì che l idrogetto abbia un grado di controllo senza paragoni. Per esempio la barca può ruotare sulla verticale del suo asse rimanendo ferma. Mentre avendo due idrogetti si può muovere lateralmente senza il supporto di un elica di manovra. La girante è normalmente trascinata da un motore diesel veloce. Sono anche possibili installazioni con motori a benzina. Il motore è collegato alla flangia con un albero intermedio. Alcuni motori necessitano di un riduttore in modo che la potenza ed i giri possano essere compatibili con l idrogetto. Negli idrogetti Alamarin-Jet la girante è posizionata in un contenitore conico. In questo modo la potenza dell idrogetto può essere modificata variando il diametro della girante per avere una combinazione ottimale con il motore utilizzato. Un invertitore/riduttore si può anche usare se si desidera avere una posizione di folle reale in modo che l albero non ruoti. Sarà anche possibile spingere il flusso al contrario per eliminare eventuali corpi estranei dal condotto di aspirazione. 4

9 Informazioni generali sull unità propulsiva ad idrogetto Il condotto di aspirazione può anche essere pulito attraverso il portello di ispezione. Per motivi di installazione e sicurezza tutti gli idrogetti Alamarin Jet hanno il portello di ispezione all esterno della barca. Figura 3. Linea di potenza A: Portello di ispezione B: Invertitore/Riduttore C: Motore D: Cuscinetto a pressione E: Albero intermedio Diversi tipi di deflettori sono disponibili per ogni modello di idrogetto (vedere tabella 3 Specifiche tecniche dei modelli di idrogetto, pagina 7). La differenza principale tra il tipo rotondo e quello a tubo è la larghezza. Quello a tubo offre un maggiore rendimento in marcia addietro. Il Jet 230 può essere fornito sia con il deflettore rotondo che con quello a tubo, ma altri modelli possono essere forniti con uno o con l altro. Nella posizione di marcia addietro quello rotondo potrebbe creare spruzzi di acqua verso l alto, si consiglia, quindi, di usare una piattaforma sopra l idrogetto. Figura 4. Deflettore rotondo 5

10 Informazioni generali sull unità propulsiva ad idrogetto Figura 5. Deflettore a tubo 2.1. Vantaggi dell Idrogetto Gli idrogetti Alamarin-Jet garantiscono i seguenti vantaggi se paragonati ad altri tipi di propulsione: - Nessun componente sporgente sotto la barca che potrebbe rompersi - Affidabile - Nessuna elica: le persone in acqua non corrono pericoli - Manovrabilità superiore - Buona accelerazione ed elevato rendimento alle alte velocità - Un pezzo meccanico molto semplice, di facile ed economica manutenzione - Bassi rischi di sovraccaricare i motori - Le sterzate non vanno a stressare gli invertitori/riduttori - Molto spesso può essere accoppiato direttamente al motore senza dover utilizzare invertitori/riduttori - Condotto della girante conico: facilità di regolare il gioco dell elica - Occupa poco spazio nel vano motore 6

11 Specifiche tecniche dei modelli 3. Specifiche tecniche dei modelli di idrogetti Figura 6. Dimensioni Tabella 1. Dimensioni Jet-160 Jet-180 Jet-185 Jet-230 Jet-288 A (mm) Max 665* Max. 755* Max. 777* Max. 788* Max B (mm) * 747* C (mm) D (mm) E (mm) F (mm) Max 678** 704 G (mm) Peso a secco (kg) * La posizione del jet la può variare. ** Dipende dal tipo di deflettore usato. La flangia combinata si riferisce alla soluzione che permette di installare il jet in due posizioni all interno della carena. In un caso il portello di ispezione è all interno della barca, mentre nell altro caso si trova all esterno. 7

12 Specifiche tecniche dei modelli NOTA Figura 7. Dimensioni flangia combinata Tabella 2. Dimensioni flangia combinata Jet 245 A (mm) 1307 B (mm) 243 C (mm) 156 D (mm) 433 E (mm) 584 F (mm) 390 Peso a secco (kg) 95 8

13 Specifiche tecniche dei modelli Tabella 3. Specifiche tecniche Jet 160 Jet 180 Jet 230 Jet 245 Jet 288 Jet 185 Diametro max. girante (mm) Potenza max. (kw/hp) 100/ / / / / /163 Regime di rotazione max. (Giri/ ) Peso max. della barca* per Jet (kg) Senso di rotazione della girante Antiorario guardando da poppa a prua Cuscinetto anteriore Cuscinetto a 2 vie lubrificato a grasso Cuscinetto a 2 vie lubrificato ad olio Tenuta cuscinetto anteriore Albero a tenuta Tenuta meccanica Cuscinetto posteriore Cuscinetto lubrificato a grasso Cuscinetto a Cuscinetto rulli a rulli con lubrificato a lubrificazio grasso ne automatica a grasso Tenuta della cassa del cuscinetto posteriore Flange di accoppiamento ** CV-10, SAE 1310 CV-15 CV-21 DIN-120 SAE 1410 R&D Albero a tenuta DIN-120 Diversi adattatori disponibili Portello di ispezione Fuori dalla barca A libera scelta Deflettori Tipo rotondo Tipo Tipo a tubo rotondo DIN-150 Diversi adattatori disponibili Fuori dalla barca Tipo a tubo Controllo del deflettore Elettronico Manuale idraulico Sterzo Manuale Idraulico Manuale Sterzo elettronico Sistema Intelligente IO Connessioni acqua mare 1 pezzo ¾ Gas nel vano motore 2 pezzi 1 Gas nel vano motore Finitura della superficie Poliestere epossidico Materiali Fusione di alluminio AISi7Mg. Acciaio inox , , , Bronzo GTp10 Protezione alla corrosione Protezione passiva catodica, anodi di zinco ed alluminio Piastre di montaggio (template) Alluminio, Vetroresina *Flangia mobile **altre opzioni disponibili a richiesta 9

14 10 Specifiche tecniche dei modelli

15 Contenuto della fornitura 4. Contenuto della fornitura 4.1. Fornitura standard - Girante idonea a motore e riduttore (bronzo per Jet 160 / 180 / 185 / 230. Inox per Jet Flangia di accoppiamento per gli alberi di tipo più comune. - Presa acqua mare (2 per il Jet 288, la seconda può essere per pulizie). - Controllo meccanico per l ugello di sterzo (tutti i modelli ad eccezione del Jet 245 che ha il sistema di controllo idraulico). - Controllo idraulico del deflettore (Jet 230 / 245 / 288), pompa, serbatoio, cilindro, tubi (ad eccezione il tubo di ritorno che fa parte del kit del refrigerante aggiunto). - Controllo elettronico del deflettore (Jet 160 / 180 / 185). - Cuscinetto posteriore lubrificato a grasso. - Lubrificazione automatica del cuscinetto posteriore (solo Jet 288). - Bulloni per il montaggio. - Barra di accoppiamento per installazioni con due motori. - Manuali Accessori essenziali Disponibili da Alamarin-Jet. - Cavo o kit per il controllo idraulico. - Telecomando per motore, invertitore e deflettore. - Refrigerante olio separato per il sistema idraulico del controllo del deflettore, o, kit di tubi idraulici per il refrigerante del motore. - Albero intermedio e flange di adattamento (il Jet 288 contiene un adattatore nella fornitura standard). - Accessori per la presa a mare (quando l acqua per il raffreddamento del motore viene prelevata dall idrogetto. - Piastra di montaggio (template). 11

16 Contenuto della fornitura 4.3. Altri accessori - Sistema di controllo intelligente. - Controllo del deflettore meccanico (Jet 160 / 180 / Leva di sterzo di emergenza. - Sollevatore di emergenza del deflettore - Kit di utensili. - Sistema di lubrificazione automatica (Jet-245) Propulsore supplettivo Quando un idrogetto viene usato per aumentare la spinta (jet centrale in sistemi di tripla motorizzazione), si può ordinare l idrogetto senza i controlli di sterzo. I dettagli tecnici dipendono dal progetto. Contattare Alamarin-Jet per maggiori informazioni. 12

17 Specifiche di funzionamento 5. Specifiche di funzionamento 5.1. Calcolo della velocità Alamarin-Jet fa previsioni sulla velocità dell imbarcazione basandosi sulle informazioni con l apposito Formulario Scelta del motore Aree di copertura Potenza-Giri/ Potenza (kw) Potenza (hp) Giri/ Figura 8. Coperture Potenza Giri/ dei vari modelli di idrogetto In molti casi un idrogetto può essere usato senza invertitore/riduttore o con un rapporto 1:1. Comunque se non è disponibile un elica idonea si deve utilizzare una riduzione che renda compatibili motore ed idrogetto. Per esempio: Motore Mercruiser 8.2 HO accoppiato al Jet-288 Potenza e giri del motore sono Giri/. In questo caso si può usare una riduzione 1,5:1 per ridurre i giri a circa Il calcolo prevede una perdita del 3% dell invertitore. Contattare Alamarin-Jet per essere certi che la scelta sia ottimale. 13

18 14 Specifiche di funzionamento

19 Installazione dell Idrogetto 6. Installazione dell Idrogetto Grazie al metodo di installazione l idrogetto Alamarin occupa poco spazio nel vano motore. Ciò ottimizza l uso dello spazio in quanto il motore può essere posizionato vicino allo specchio di poppa. Se poi si desidera minimizzare la lunghezza dell idrogetto dietro la poppa il collare della piastra di montaggio si può usare per posizionare l idrogetto più in basso nello scafo. Ciò è possibile solo quando si usa il deflettore tondo. La nuova costruzione combinata permette di avere il portello di ispezione all interno o all esterno della barca (Jet 245). Opzioni di installazione con la piastra tradizionale. Figura 9. Opzioni di installazione con la piastra tradizionale A Poppa, opzione 1 B Poppa, opzione 2 C Piastra di montaggio (template) Opzioni di installazione con la piastra combinata (Jet 245). Con la piastra combinata si hanno due metodi di installazione. Entrambi hanno i loro vantaggi ed è compito del progettista scegliere il metodo migliore per ogni specifica imbarcazione. Installazione a coda corta. Questo metodo minimizza la lunghezza dell idrogetto all esterno della barca. Allo stesso tempo il portello di ispezione viene a trovarsi all interno rendendo le operazioni di pulizia più sicure in caso di mare agitato. 15

20 Installazione dell Idrogetto Figura 10. Installazione a coda corta A = Specchio di poppa B= Piastra di montaggio Installazione a coda lunga Con questo metodo si minimizza l ingombro dell idrogetto all interno della barca in modo da poter posizionare il motore più vicino allo specchio di poppa. Il portello di ispezione verrà a trovarsi all esterno il che ridurrà il rischio che in caso di perdite l acqua possa entrare in barca. Figura 11. Installazione a coda lunga A = Specchio di poppa B= Piastra di montaggio L installazione dell idrogetto è estremamente semplice. Se la barca è in vetroresina la piastra di montaggio può essere resinata direttamente sullo scafo, quindi si dovrà solamente fissare l idrogetto sulla superficie. Per barche di alluminio la piastra può essere saldata sullo specchio di poppa. 16

21 Installazione dell Idrogetto 6.1 Piastra di montaggio (template) Prima di installare l idrogetto si deve fissare alla barca la piastra di montaggio. Questa operazione può essere fatta nei seguenti modi: Tagliando carena e specchio di poppa (figura 12) e, quindi, attaccando la piastra con laminazione, saldatura, ecc. Inserendo la piastra nello stampo. In questo modo il collegamento sarà più consistente. Figura 12. Foro per il fissaggio della piastra La piastra può essere fissata allo scafo sia con l adattatore per carene a V (parte anteriore della piastra) o una piastra triangolare Tavola 4. Fissaggio della piastra per i diversi modelli di idrogetti Jet-160 Jet-180 Jet-185 Jet-230 Jet-245 Jet-288 VTR Adattatore Adattatore Adattatore Adattatore Piastra Piastra a V a V a V a V triangolare triangolare ALLUMINIO Piastra Adattatore Adattatore Adattatore Piastra Piastra triangolare a V a V a V triangolare triangolare Figura 13. Piastra di fissaggio, adattatore a V e piastra triangolare 17

22 Installazione dell Idrogetto A = Superficie di fissaggio dell idrogetto B= Condotto di aspirazione C= Adattatore A V o piastra triangolare Figura 14. Saldatura o laminazione della piastra A = Saldatura B= Laminazione 6.2. Carena La carena più performante per elevate velocità è quella a V monoedro che fa si che la porzione della V a contatto dell acqua in planata rimanga costante. Un stabilità direzionale ottimale si ottiene con angoli compresi tra 12 e 25. Con angoli come questi non si avranno problemi di aria sotto lo scafo passando sulle onde in quanto l aria stessa viene inviata ai lati della carena. Figura 15. Angolo di carena 18

23 Installazione dell Idrogetto Una V con angoli variabili nella parte posteriore può offrire maggiore resistenza a velocità elevate e problemi di stabilità direzionale. Figura 16. Carena Monoedro A= l angolo di carena rimane costante per l intera lunghezza durante la planata. Appendici di carena o simili che possano causare turbolenze non devono essere posizionate di fronte al condotto di aspirazione dell idrogetto. Quelle più vicine alla chiglia devono interrompersi a circa 1600 mm dalla poppa. Quelle più esterne a 600 mm dalla poppa. La loro parte terminale deve essere smussata. Gli stessi principi restano validi anche per doppie motorizzazioni. Figura 17. Posizione della presa acqua mare A= Presa acqua mare Presa acqua mare o altri accessori che possano dare origine a protuberanze possono essere posizionate vicino alla poppa e di lato al condotto di aspirazione a circa 200 mm dal bordo dello stesso. 19

24 Installazione dell Idrogetto Il desiderio di Alamarin-Jet è quello di poter offrire le soluzioni ottimali per ogni singolo progetto. Per fare in modo che questo sia possibile è di importanza vitale che vengano fornite tutte le informazioni richieste nel Questionario che si trova alla fine di questo manuale Installazioni multiple Per installazioni multiple la piastra di montaggio deve essere fissata come per le installazioni singole. Gli idrogetti installati ai lati della chiglia devono essere paralleli e sollevati secondo l angolo della V di carena. In questo caso adattatori a V o piastre triangolari non sono necessari. Le piastre devono essere parallele alla chiglia. Gli idrogetti laterali devono essere il più vicino possibile alla linea centrale della barca in modo da essere sufficientemente bassi rispetto alla linea di galleggiamento statica. Comunque devono essere distanti l uno dall altro come indicato in figura. In pratica i motori richiedono sempre una distanza maggiore. La figura non tiene in considerazione lo spazio richiesto per i vari componenti all interno del vano motore. Figura 18. Dimensioni per installazioni multiple Tabella 5. Misure per installazioni multiple per i diversi modelli di idrogetto. Jet-160 Jet-180 Jet-230 Jet-230 Jet-245 Jet-288 Jet-185 rotondo A B Quando le piastre sono fissate allo scafo l idrogetto viene fissato sulla superficie di installazione. Prendere visione del manuale di installazione. 6.4 Piastre Trim Le piastre trim tradizionali potrebbero interferire con il funzionamento dell idrogetto in marcia addietro quando si usa il deflettore a tubo. Gli idrogetti che nelle installazioni multiple si trovano più vicini alla linea di galleggiamento non dovrebbero avere appendici nelle vicinanze. 20

25 Installazione dell Idrogetto In altre parole le dimensioni e le posizioni del trim dipendono dalla forma dello scafo e da quanto in basso l idrogetto è stato posizionato. Con carene a V molto profonde si possono usare i trim tradizionali, ma ci si deve accertare che a marcia addietro il flusso non vada ad urtare contro di essi. 21

26 22 Installazione dell Idrogetto

27 Alberi intermedi 7. Alberi intermedi Gli alberi intermedi devono essere scelti considerando motore ed invertitore riduttore usato e regime di rotazione dell idrogetto. Per la scelta della lunghezza chiedere informazioni al fornitore dell albero. I tipi più comuni sono alberi con giunti omocinetici, alberi cardanici, giunti elastici Alberi con giunti omocinetici Figura 19. Albero con giunti omocinetici Questa soluzione permette di poter posizionare i due giunti con angoli diversi (in pratica inferiori a 5 ), il che significa che l albero non deve essere necessariamente installato con estrema precisione come con gli altri tipi di alberi. I giunti devono essere leggermente inclinati onde permettere la lubrificazione. Flange ed adattatori sono disponibili per tutti gli idrogetti. In commercio esistono già adattatori per diversi tipi di invertitori / riduttori Alberi con giunti cardanici Figura 20. Albero con giunti cardanici Questo tipo di albero permette deviazioni angolari molto piccole, ma i giunti devono essere comunque leggermente angolati per la lubrificazione. Oltre a questo entrambi i giunti devono lavorare con angoli perfettamente uguali (configurazione Z O w ). Angolazioni errate provocheranno vibrazioni che possono anche danneggiare il sistema. E necessario lubrificare con regolarità. 23

28 Alberi intermedi 7.3. Giunti elastici Figura 21. Giunto elastico Un giunto elastico permette deviazioni angolari minime che dipendono dal tipo di giunto. Riduce efficacemente le vibrazioni torsionali e la risonanza. Per quanto riguarda gli alberi intermedi si prega di seguire le indicazioni del Costruttore. Alamarin- Jet sarà comunque lieta di fornire un aiuto nella scelta. 24

29 Sistemi di controllo 8. Sistemi di controllo E importante che con ogni tipo di idrogetto venga usato il sistema di controllo remoto corretto. Facendo ciò si potrà gustare appieno la manovrabilità superiore offerta dagli idrogetti. Le figure che seguono illustrano le basi del sistema utilizzando controlli manuali in quanto questa è la soluzione più comunemente impiegata. A. Controllo remoto del deflettore con cavo. Sui Jet 160 & 180 è disponibile un controllo elettronico opzionale. B. Controllo dell ugello dello sterzo, con cavo o idraulicamente (numero di giri della ruota del timone da un estremo all altro da 1,5 a 2,5). Il Jet-245 ha un cilindro idraulico integrato compatibile con le pompe di uso più comune. C. Controllo motore ed invertitore / riduttore (1 o 2 leve). D. Barra di accoppiamento per doppie motorizzazioni. Figura 22. Sistema di controllo con singolo idrogetto 25

30 Sistemi di controllo Figura 23. Sistema di controllo per doppia motorizzazione Alamarin-Jet fornisce soluzioni complete e suggerimenti sugli accessori. Per esempio nel kit di controllo per gli idrogetti 230 e 288 la corsa del cilindro è stata regolata per la camma di leve di sterzo ed il kit contiene anche una piastra di fissaggio del cilindro per rendere l installazione più semplice e veloce Sistema IO per Alamarin-Jet Il sistema IO (Intelligent Operation) è un sistema di controllo completo che rende la maneggiabilità della barca estremamente semplice. Per esempio ci si può muovere lateralmente con il movimento di un joystick invece di dover usare 4 leve e la ruota del timone. Figura 23. Sistema di controllo IO 26

31 Sistemi di controllo Il sistema è disponibile per gli Idrogetti 230 e 288. E stato studiato per doppie motorizzazioni con un massimo di tre stazioni di controllo. Joystikes e pannelli Unità propulsive Alamarin-Jet Sistema idraulico Unità di controllo principale 27

32 28 Sistemi di controllo

33 Questionario Tecnico Informazioni Generali Nome Società Indirizzo C.A.P. Città Indirizzo Nome del progetto Dati dello Scafo Telefono Dislocamento a pieno carico Ton / kg Stellatura allo specchio di poppa gradi Dislocamento a vuoto Ton / kg Stellatura a metà linea di galleggiamento gradi Lunghezza al galleggiamento metri LCG (da specchio di poppa a linea di metri a carico Larghezza al galleggiamento metri galleggiamento) metri a vuoto Larghezza al baglio Velocità richiesta (nodi) Area della sezione trasversale sopra la linea di galleggiamento metri a carico a vuoto m2 VCG (da chiglia) Scafo Tipo: Monoscafo Catamarano Trimarano Dislocante Planante Altro metri a carico metri a vuoto Angolo di stellatura Larghezza al baglio Larghezza al galleggiamento Allegare disegni e dati di resistenza di carena, se disponibili Installazione: Singola Doppia Tripla Materiale scafo: Legno VTR Alluminio Acciaio Altro Dati Motore Costruttore Modello Potenza Max. hp/kw/giri/min Invertitore: SI NO Tutti i dati forniti saranno considerati strettamente confidenziali.