Techniek Flexibele schroefaskoppeling

 

Minder geluid en trillingen


De schroefassen van de redactieboot werden afgelopen seizoen voorzien van flexibele koppelingen. Het resultaat: minder trillingen en over het hele toerenbereik van de twee motoren minder geluid. Achteraf blijkt de ingreep daarmee bijna even effectief als de een jaar eerder uitgevoerde isolatie van de machinekamer...

 

Hans Papenburg

 

 www.motorboot.com

 

Experts van Merford en Exalto adviseerden ons al flexibele askoppelingen te laten monteren, toen we een kleine twee

jaar geleden in samenwerking met deze twee bedrijven de machinekamer van ons tweemotorige redactieschip isoleerden.

We lieten het advies toen echter voor wat het was, omdat de extra kosten niet in ons budget pasten en wij bovendien

de voorkeur geven aan rechtstreeks en in lijn aan de keerkoppeling gemonteerde schroefassen. Zo’n ‘ouderwetse’

installatie is nu eenmaal het minst gevoelig voor defecten.

We lieten die koppelingen dus voor wat ze waren...tot we het afgelopen vaarseizoen in de buurt van Elburg

even niet goed opletten en met een kleine 20 km/uur op een ondiepte voeren. Het schip kwam zo plotseling tot stilstand,

dat we er letterlijk van uit onze stoelen slingerden.

Nadat een van de bemanningsleden van boord was gestapt om het schip weer vlot te helpen krijgen, voeren we

hevig geschrokken maar wel op eigen kracht naar onze thuishaven. De boot voer dus nog, maar vooral de stuurboordmotor

trilde duidelijk meer dan voorheen. Bij het manoeuvreren voelden we bovendien de nodige frictie.

Toen het schip kort daarop voor een inspectie op de wal werd gezet, gaven metingen echter geen afwijkingen van

betekenis te zien. Wat nu? Omdat de beide aandrijflijnen van de Majoni eigenlijk nooit helemáál trillingvrij hadden gefunctioneerd,

lieten we ons door Paul Vleerbos van jachtservicebedrijf H2O Sports uiteindelijk overhalen om

alsnog die flexibele koppelingen te laten monteren. “Dan ben je in één keer van het hele gelazer af.” Tja...

 

Eenvoudig


De schroefasinstallaties van ons redactieschip zijn eenvoudig van aard: de rechtstreeks op de keerkoppelingen gemonteerde

assen gaan via in de romp gelamineerde schroefaskokers naar twee uithouders buiten het schip,

waar zij door glijlagers in bedwang worden gehouden.

Geen homokineten, geen stuwdruklagers... Tussen de keerkoppelingen en de uithouders is er niets om de assen 

te ondersteunen of in de juiste positie te houden. Met een motorvermogen van 2 x 100 pk levert zo’n constructie gemakkelijk

enige trillingen op. Nog afgezien daarvan hoorden we bij stationair draaiende motoren altijd iets

‘rammelen’, waarvan we aanvankelijk dachten dat het de demperplaten waren, maar wat echteraf mogelijk de tandwielen

van de keerkoppeling zijn geweest.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Inkorten


Zou zo’n stel flexibele askoppelingen daadwerkelijk zoveel verbetering brengen? We besloten de proef op de som te

nemen, met twee door Dintra in Putten geleverde R&Dkoppelingen, die door H2O werden ingebouwd.

Het inbouwen is een relatief eenvoudige ingreep, waar een jachtservicebedrijf – globaal gesteld – ongeveer een dagdeel

per motor mee bezig is: de schroefassen worden losgekoppeld en enkele centimeters ingekort, om daarna met

nu de R&D-koppelingen tussen de keerkoppelingen en de schroefassen te worden teruggeplaatst. Het inkorten van

de assen is nodig, omdat ze met de flexibele koppelingen tussen de as en keerkoppeling iets naar achteren komen.

 

Uitlijning


De R&D-koppelingen zijn voor keerkoppelingen van diverse merken precies op maat gemaakt en worden met bouten

bevestigd tussen de flens van de keerkoppeling en die van de schroefas. Pasranden zorgen voor een correcte centrering

van de keerkoppelingflens ten opzichte van de flens van de schroefas. Daarnaast zijn de R&D-koppelingen

voorzien van één rode boutkop, om de uitlijning van de schroefasinstallatie te controleren. Deze uitlijning wordt gecontroleerd

door met een voelermaat in vier verschillende standen (waarbij de schroefas telkens 90 graden wordt gedraaid)

de afstand te meten tussen de boutkop en de flens van de keerkoppeling. Is de afstand in alle vier de standen

gelijk, met een marge van 0,25 mm tussen de kleinste en de grootste afstand, dan is de installatie goed uitgelijnd. De

R&D-koppelingen zijn gemaakt van polyurethaan. Volgens de fabrikant is dit materiaal flexibel genoeg om een tijdelijk

foutieve uitlijning van de schroefasinstallatie of de motor (bijvoorbeeld door starten, stoppen, accelereren of ‘wringen’)

op te vangen. De koppelingen zijn voorzien van twee kruislings gemonteerde metalen platen, die als doorslagbeveiliging

dienen. Dus mocht de polyurethaanschijf onverhoopt een keer de geest geven, dan kun je nog varen en

manoeuvreren – zij het met waarschijnlijk wel veel lawaai.

 

Sensatie


De eerste vaartocht na de ingreep was afgelopen zomer niet minder dan een sensatie: beduidend minder trillingen,

gemiddeld 2 tot 3 dB(A) minder geluid binnen het hele toerenbereik van de beide motoren en geen gerammel meer

bij stationair toerental. Het effect van de eerder in de machinekamer aangebrachte geluidsisolatie was daarmee in

één klap zo’n beetje geëvenaard.

De aanpassing heeft het vaarcomfort onmiskenbaar verbeterd.

Maar is de schroefasinstallatie met die flexibele koppelingen ertussen nog net zo sterk als voorheen? Volgens

Dintra gaan de koppelingen minstens een motorleven lang mee.

Of dat ook zo is, zal de toekomst vanzelf uitwijzen; we hebben de stand van de urenteller alvast genoteerd.

 


De R&D-koppelingen zijn er voor verschillende merken en typen keerkoppelingen en vrijwel alle diameters schroefassen.

De prijzen lopen uiteen van € 97 voor een 30 of 40 pkvoortstuwingsinstallatie tot enkele duizenden euro’s voor installaties

met zwaardere motoren.

Welke koppeling het meest geschikt is, hangt vooral af van het maximale schroefaskoppel, dus de kracht waarmee de

schroef wordt rondgedraaid. Dit koppel, uitgedrukt in newtontmeter (Nm), is als volgt globaal te berekenen:

(max. pk van de motor : max. toerental) x 7120 x reductie keerkoppeling = max. schroefaskoppel in Nm.

Voor een scheepsmotor die maximaal 100 pk levert bij 3600 omwentelingen per minuut, via een keerkoppeling met een

reductie van 2:1, levert dat de volgende uitkomst op:

100 : 3600 = 0,027

0,027 x 7120 = 197,7

197,7 x 2 = 395,5 Nm

 

De koppelingen worden geleverd in één kwaliteit voor zowel de pleziervaart als voor beroepsmatig gebruik. Dintra adviseert

bij het bepalen van het juiste type koppeling zo dicht mogelijk bij het berekende maximaal koppel te blijven. Een

zwaardere koppeling kiezen, omdat die ‘sterker’ zou zijn, raadt het bedrijf af omdat dit ten koste gaat van de gewenste

flexibiliteit.

WELKE KOPPELING
Om ruimte te maken voor de koppelingschijf, moet de schroefas enkele centimeters worden ingekort