Hoe voorkom ik trillingen in mijn boot?
Ik ben in het bezit van een Valkkruiser sport. Bij bepaalde toerentallen ontstaan tijdens het varen trillingen en resonanties. Tot 1200 rpm vaart de boot trilling- en resonantievrij. De motor kan belast zijn maximumtoerental van 2400 rpm niet halen. 2000 rpm is dan het maximum.
Onbelast wordt het maximale toerental wel gehaald. De motor rookt bij maximale belasting niet. De rompsnelheid wordt bereikt bij 1750 rpm. Gegevens schip: 9,00 x 3,40 x 0,80 meter. Lengte waterlijn: 8,00 meter. Waterverplaatsing: 7000 kg.
Onder het schip zit een visvormige dooskiel (lengte 3,40 meter, breedste punt in het midden – waar de motor staat – 0,7 meter. Gemonteerde schroef: 3-blads, diameter 21”, spoed 16”. Deze linksdraaiende schroef is in het midden van het schroefraam geplaatst. Schroefraam: 640 mm. Vrijslag: boven 50 mm, onder 40 mm. Asdiameter: bij flexibele koppeling 40 mm, bij zwevend binnenlager 40 mm en bij eindlager 42 mm. Vlak boven de schroef zijn Vetus ontdreuningsplaten aangebracht.
Gegevens motor: Newage BMC Commodore, 4 cilinders, 3.8 liter, 62 pk bij 2400 toeren. Hydraulische Paragon keerkoppeling (reductie 2:1). Het optimale rendement (koppel) wordt volgens de technische gegevens geleverd bij 1750 toeren.
Ik wil dat de boot in een zo groot mogelijk toerenbereik trillingvrij vaart en zijn rompsnelheid bereikt bij 75 procent van het motorvermogen. Ik vraag mij af of onder mijn schip wel de juiste schroef is gemonteerd. Ik denk dat het schroefraam voor de diameter van huidige schroef te klein is, waardoor er onvoldoende vrijslag is. Welke schroef met welke spoed is passend? Ik heb gelezen dat een vierbladsschroef met grote bladen voor minder resonanties en trillingen zorgt. Moeten er extra spanten gelast worden op het vlak boven de schroef?
Antwoord
Trillingen en resonantie´s in een schip zijn hinderlijk. Vaak is het echter heel moeilijk de exacte oorzaak te vinden, omdat er niet zelden meerdere bronnen zijn die elkaar beïnvloeden. Ik doe een poging, met dank voor de uitgebreide informatie die u meestuurde.
Op de foto´s is te zien dat de achterzijde van de dooskiel aardig breed is; iedere keer als één van de schroefbladen achter de kiel komt zal er even te weinig toevoer van water zijn. Op dat moment vermindert de stuwdruk even, en wordt die als het ware pulserend. U heeft daarbij een stuwschroef met een niet te groot blad oppervlak, wat de situatie slechter maakt. Per omwenteling zal dit verschijnsel zich bij een drieblads stuwschroef zes maal voordoen in combinatie met de reductie van de keerkoppeling van 2 op 1. De kans is groot dat de resonantie ontstaat doordat de aanstroomschaduw van de stuwschroef precies samenvalt met het trillingsgetal van de motor, zodat die elkaar bij bepaalde toerentallen versterken.
Een vierblads stuwschroef zal de situatie verslechteren, omdat dan twee bladen van de schroef (onder en boven) tegelijk even minder water toegevoerd krijgen. Een vijfblads stuwschroef met een groot blad oppervlak zal een positieve invloed hebben op de trillingen in het schip. Dit omdat de diameter van zo´n 5 blads schroef kleiner zal worden, heeft de stuwschroef ook meer vrijslag.
De vrijslag aan de bovenzijde van de schroef is nu inderdaad krap, maar ik denk niet dat daar de problemen vandaan komen. De B.M.C. Commander is van zichzelf een onverslijtbare, maar noestige motor. De stuwschroef is theoretisch te zwaar voor de voortstuwingsinstallatie, maar dat is in mijn ogen niet erg; de motor kan meer vermogen leveren dan nodig voor uw schip.
U geeft aan dat de rompsnelheid bij 1750 omwentelingen van de motor gehaald wordt. Dat is prima, u moet maar denken: hoe minder toeren hoe minder herrie. Extra spanten boven de stuwschroef zullen weinig effect hebben. Het vlak van een Valkkruiser is in het achterschip een beetje rond gezet en daardoor sterk; trillen is bijna onmogelijk.
De laatste mogelijke oorzaak die ik kan bedenken, is de ongelagerde schroefaslengte. In uw Valk is een zwevende schroefasafdichting gemonteerd. Mogelijk is de lagerafstand (de afstand tussen de achterzijde van de keerkoppeling en het buitenlager) te groot. Bij hogere toerentallen kan dan het zogenaamde ‘springtouweffect’ van de schroefas optreden.
Frits Coers, Technisch medewerker Motorboot
Mogelijk interessante artikelen
Meer berichten in deze rubriek
