CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA [620317]

ACADEMIA NAVALĂ "MIRCEA CEL BĂTRÂN"
FACULTATEA DE INGINERIE MARINĂ

PROIECT DE DIPLOMĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
Prof. univ. dr. ing. ALI BEAZIT
Lector univ.dr. SPORIȘ LIGIA -ADRIANA

ABSOLVENT: [anonimizat]
2017

ACADEMIA NAVALĂ "MIRCEA CEL BĂTRÂN"
FACULTATEA DE INGINERIE MARINĂ

PROIECT DE DIPLOMĂ
TEMA: CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA
INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE -DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE
MAGAZII

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
Prof. univ. dr. ing. ALI BEAZIT
Lector univ.dr. SPORIȘ LIGIA -ADRIANA

ABSOLVENT: [anonimizat]
2017

R O M Â N I A
MINISTERUL APĂRĂRII NAȚIONALE
ACADEMIA NAVALĂ "Mircea cel Bătrân"
FACULTATEA DE INGINERIE MARINĂ

APROB
DECANUL FACULTĂȚII DE INGINERIE MARINĂ
Cpt.cdor.conf.dr.ing Paul BURLACU
AVIZAT
COORDONATOR PROGRAM DE STUDII
Prof. univ. dr. ing. ALI BEAZIT

TEMA nr. 2

Proiectul de diplomă al absolvent: [anonimizat] , student: [anonimizat] 2013 -2017 cu tema
proiectului: Cargou de mărfuri generale de 15000 tdw. Proiectarea instalației de închidere –
deschidere a capacelor gurilor de magazii.

Detalii asupra temei
Capitole:
 Capitolul 1 – Caracteristicile tehnice și de exploatare ale navei cargou de mărfuri generale de
15000 tdw; 
 Capitolul 2 – Calculul rezitenței la înaintare a navei; 
 Capitolul 3 – Dispunerea magaziilor de marfă si dimensiunea acestora; 
 Capitolul 4 – Alegerea schemei de acționare a capacelor gurilor de magazii; 

 Capitolul 5 – Calculul si standardizarea elementelor hidraulice din cadrul sistemului de
acționare al capacelor gurilor de magazii”; 


Bibliografie minimală:

 ALI BEAZIT – Mașini hidraulice navale, Editura Academiei navale „Mircea cel
Bătrân” Constanța.
 ALI BEAZIT – Acționări hidraulice, Editura Academiei navale „Mircea cel Bătrân”
Constanța.
 MAIER VIOREL -Mecanica și construcția navei, voi. I, II,III, Editura Tehnică,
București, 1985.
 PATRIC HI ILIE – Exploatarea și repararea instalațiilor și sistemelor navale, Editura
Academiei Navale „Mircea cel Bătrân", Constanța, 2000

Precizări organizatorice :
Coordonatorul științific: Prof.univ.dr.ing: Ali Beazit
Lector univ.dr. : Sporiș Ligia -Adriana
Data primirii proiectului: 22 martie 2016
Termenul de predare: 10 iulie 2017

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC :
Prof.univ.dr.ing : Ali Beazit
Lector univ. Dr. : Sporiș Ligia -Adriana

REZUMAT

Proiectul de diplom ă cu titlul ,, Cargou de mărfuri generale de 15000 tdw. Proiectarea
instalației de închidere -deschidere a capacelor gurilor de magazii ” este realizat în conformitate
cu metodologia de elaborare a proiectului de diplom ă și a fost coordonat de profesorul
coordonator.
Lucrarea de față prezintă situația actuală a evoluției sistemului de acționare a capacelor
gurilor de magazii la o navă de tip cargo multifuncțio nal de 15000 tdw.
Proiectul este structurat în cinci capitole. Primul capitol cuprinde caracteristicile
tehnice și de exploatare ale navei cargo de mărfuri generale.
În capitolul al doilea este determinată rezistența la înaintare și puterea de remorcare cu
ajutorul softului specializat Autopower.
Capitolul trei prezintă dis punerea magaziilor de marfă și dimensionarea capacelor
gurilor de magazii .
În capitolul patru al proiectului de diplomă, este prezentată alegerea schemei de
acționare a capacelor de magazii, capitol în care am menționat materialele și tehnologiile
folosite la confecționarea capacelor de magazii, montarea instalației, întreținerea, defecțiunile
și reparațiile ei.
Capitolul cinci conține calculul și standardizarea elementelor hidraulice din cadrul
sistemului de acționare al capacelor de magazii, unde accentul a căzut pe motoarele hidraulice
și pompele utilizate.
Proiectul de diplomă se încheie cu concluzii și bibliografie.

SUMMARY

The diploma project " General cargo ship of 15000 tdw. Designing plant of the
closure-opening by the hatch " is done in accordance with the methodology of elaboration of
the diploma project and was coordinated by the coordinating teacher.
The present paper presents the current state of the evolution of the system of driving
the caps of the hatchways in a multifunctional cargo ship of 15000 tdw.
The project is structured in five chapters. The first chapter covers the technical and
operating characteristics of the general cargo ship.
In the second chapter, the drag and traction strength is determined by the specialized
Autopower software.
Chapter Three presents the lay out of the cargo holds and dimensioning of hatch
covers .
In the fourth chapt er of the diploma project, there is presented the choice of the
hatch caps scheme, where I mentioned the materials and technologies used for the
manufacture of the hatch covers, installation, maintenance, malfunctions and repairs.
Chapter Five contains the calculation and standardization of hydraulic elements
within the hatch cap drive system, where the emphasis has fallen on the hydraulic motors
and pumps used.
The diploma project ends with conclusions and bibliography.

7
CUPRINS

Introducere 9

Capitolul 1. CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI
CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW 10
1.1 Dimensiunile principale ale navei 10
1.2 Dotarea navei cu instalații de punte și corp 13
Capitolul 2. CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE 17
2.1 Componentele rezistenței la înaintare 17
2.2 Diverse metode de determinare a rezistenței la înaintare 17
2.3 Estimarea efectivă a rezistenței la înaintare și a puterii de remorcare 22
2.4 Alegerea mașini de propulsie 27
Capitolul 3 . DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFĂ SI DIMENSIONAREA
CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII 28
3.1 Introducere 28
3.2. Capace mecanice pentru gurile de magazii la navele cargo 28
3.3 Acționarea capacelor pliante cu hidromotoare liniare 28
Capitolul 4. ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII 35
4.1 Amenajarea instala ției 35
4.2 Materiale și tehnologii folosite la confecționarea instalației de actionare a
capacelor de magazii 43
4.3 Scule și dispositive folosite la monatarea instalației, și procedura de
montaj 44
4.4 Întreținerea, defectiunile și reparațiile instalației de acționarea a capacelor
gurilor de magazie 47

Capitolul 5. CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDRAULICE
DIN CADRUL SISTEMULUI DE ACTIONARE AL CAPACELOR GURILOR DE
MAGAZII 49

8
5.1. Calculul instalației de acoperire a capacelor gurilor de magazii 49
5.2. Calculul pierderilor hidraulice 50
5.3. Standardizarea motoare hidraulice 50
5.4. Alegerea pompei din cadrul instalației hidraulice 52
5.5. Importanța sistemelor de acționare hidraulică 54
CONCLUZII 55
BIBLIOGRAFIE 57

9
INTRODUCERE

Cargou sau cargobot este denumirea unei nave destinată transportului de mărfuri uscate
în vrac sau de mărfuri ambalate sau neambalate. Cargourile care transportă mai multe categorii
de mărfuri se numesc cargouri pentru mărfuri generale. Cargourile pot fi construite pentru a
transporta mărfuri generale sau pot fi specializate pentru anumite tipuri de marfă. Cargourile
care navighează pe aceeași linie maritimă se mai numesc cargouri de linie.
Cargourile pentru mărfuri generale sunt cele ma i răspândite nave maritime de transport, având
deplasam entul cuprins între 500…30000 tdw și majoritatea fiind de 4500…8000 tdw. . Datorită
caracterului lor, mărfurile generale creează dificultăți în operațiunile de încărcare -descărcare,
fapt pentru care se recurge la modulizarea lor prin: pachetizare; paletizare; containerizare.
Pentru încărcarea și descărcarea mărfurilor, cargourile de mărfuri generale sunt dotate cu bigi și
macarale navale.
Cargourile sunt prevăzute cu suprastructuri continue sau răzlețe și dispun de spații mari
pentru depozitarea mărfurilor. Sistemul general de osatură al cargourilor poate fi transversal
sau combinat. Viteza economică a cargourilor este de (12…20) Nd fiin d obținută, de regulă, cu
ajutorul motoarelor cu aprindere prin compresie (Diesel), lente sau semirapide, care antrenează
elice cu pale fixe. Compartimentul de mașini poate fi amplasat la pupa, central sau în prova
navei.
În anul 1930, Serviciul Maritim Ro mân (SMR) poseda 2 cargouri, Carpați si Bucegi cu
deplasamente de 10000 t și viteza de 10 Nd, precum și 6 nave mixte, de călători și
mărfuri.Înainte de 1989, România dispunea de aproape 90 de cargouri construite majoritatea în
șantierele navale din țara.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

10
1.1 Dimensiunile principale ale navei
Lungimea maximă L max – reprezintă distanța măsurată pe orizontală între punctele
extreme ale navei:
Lmax=145,91m
Lungimea între perpendicular Lpp – reprezintă lungimea stabilită între prova și
pupa în funcție de forma navei, astfel: distanța măsurată între muchia prova și axul cârmei
din pupa la nivelul linie de încărcare de vară sau 96% din distanța măsurată între extremitatea
prova la aceeași linie de încărcare și punctul extrem pupa (totuși L pp nu se va lua mai mare
de 97% din lungimea navei măsurată la linia de încărcare de vară):
Lpp=132,6 m
Lățimea navei B – reprezintă distanța măsurată între marginile exterioare ale
secțiunii maestre:
B=21,2 m
Pescajul d – reprezintă distanța măsurată pe verticală în tre planul de bază și linia de
plutire la cuplul maestru când nava stă pe chilă dreaptă, la plină încărcare:
d=8,9 m
Înălțimea de construcție D – reprezintă distanța măsurată pe verticală intre planul de
bază și linia punții în bord la cuplul maestru:
D=13,2 m
Simbolul fundamental al navei este simbolizat prin două fracții, separate printr -o ancoră,
sub forma:
În prima fracție numărătorul indică registru de clasificație care a exercitat
supravegherea asupra construcției, iar în cea de -a doua simbolul M indică faptul că este vorba
de-o navă maritimă.
În prima fracție numitorul indică partea navei care a fost supusă supravegherii, aici C
reprezintă corp, iar M mașini, ceea ce semnifică că atât corpul cât și mașinile au făcut obiectul
supravegherii pe t impul construcției din parte Registrului.
Numitorul celei de -a doua fracții, reprezentat printr -un număr, indică: 0 -pentru nave
destinate navigație nelimitate; 1 – navigație în mări deschise, dar nu mai departe de locurile
de adăpost de 200 Mm; 2 – navigaț ie în mări deschise, dar nu mai departe de locurile de

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

11
adăpost de 50 Mm sau 2R unde valurile nu trebuie să depășească gradul 6; 3 – pentru navele
destinate navigației maritime costiere.
Nava este echipată din punctul de vedere al mașinilor principale cu un motor principal
Wartsila L64 diesel reversibil în patru timpi cu simplu efect ce au următoarele caracteristici:
 Număr cilindri 6 L ;
 Diametrul cilindrului / cursă 640 mm / 900 mm ;
 Putere 10050 kW ;
 Turație 333 rot/min ;
 Transmisie: redactor ;
 Combustibil utilizat – păcură ;
 Consum 150g/CPh (110g/kWh) ;
 Autonomia navei este luată în considerare ca fiind 16000 Mm ;
 Viteza 20 Nd ;
 Generatoare 3*504 kW 400 V 50 Hz CA ;
 Propulsor: 1 elice cu pas fix ;
 Număr magazii 4 ;
 Lungime magazii : 21,00m; 27,58m; 27,72m;20,02m ;
 Numar guri magazii : 7 ;
 Dimensiuni guri magazii : 13,3*10,2; 2*(20,02*7,70);2*(19,25*7,70);
2*(13,07*7,70) ;
 Capacitate mărfuri în vrac: 22681 m3 ;
 Capacitte marfuri generale : 20709 m3 .

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

12
Figura 1.1 – Nava cargo de 15000 tdw
Figura 1.2 – Schema navei

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

13

1.2 Dotarea navei cu instalații de punte și corp
A.Instalația de ancorare
Această instalație are ca elemente componente :
 două ancore de tip Hall de 1800 Kg fiecare ;
 două lanțuri de ancoră din otel de calibru 70 și de lungime 250 m (cel
din babord) și de 275 m (cel din tribord);
 două nise proeminente ;
 două nări de ancoră cu tuburi de tablă sudată ;
 două stope de lant;
 platforme și postamenti;
 două vinciuri combinate de ancoră și manevre hidraulice. Un vinci
este p revăzut cu barbotină cu frână, tobă de cablu cu frână, tambur manevră și motor
hidraulic.

B. Instalația de santină și de drenare a tuturor tancurilor de combustibil
Instalația asigură drenarea magaziilor de mărfuri, a compartimentului mașini și a
tancurilo r de combustibil greu după spălare, a compartimentului mașinei cârmei, a puțului
de lanț, a tunelului de tubulaturi. Instalația se compune din următoarele părți distincte:
a) Instalația de santină pentru magazii
Aceasta este compusă din: electropompa de san tină dublată de electropompa de
balast, tubulatura magistrală și sorburile cu reținere.
b) Instalația de santină a compartimentului de mașini
Drenarea compartimentului mașini se face cu o electropompă cu piston care mai are
și posibilitatea debarasării apei de santină la mal prin prizele amplasate în borduri, precum și
posibilitatea trimiterii reziduurilor la tancul de slop.
Apa de santină este evacuată peste bord doar după ce aceasta a fost trecută printr -o
instalație de separare a hidrocarburilor și a rez ultat un conținut maxim de hidrocarburi mai
mic de 15 ppm.
c) Instalația de santină pentru zonele prova și pupa

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

14
Drenarea compartimentului mașinii cârmei și a încăperilor de pe puntea principală și
din picul pupa și picul prova se face gravitațional printr -un sistem de tubulaturi de scurgere.

C. Instalația de balast
Instalația de balast este deservită de două electropompe centrifugale verticale
neautoamorsabile. Pentru amorsare, fiecare pompă este dotată cu :
– un ejector care extrage aerul din tubulatura de aspirație a pompei
având ca agent de lucru aerul comprimat;
– două valvule electromagnetice montate pe aspirația ejectorului și pe
admisia agentului de lucru ;
-un presostat ce comandă închiderea și deschiderea valvulelor electromagnetice în
funcție de pr esiunea realizată pe refularea pompelor.

D. Instalația de stins incendiu cu apă
Nava este dotată cu o instalație de stins incendiu cu apă care este deservită de două
electropompe centrifuge care pot lucra fie singure, fie în paralel. Acestea se află amplas ate
în compartimentul mașini pe puntea paiol, câteuna în fiecare bord.
Pentru cazurile de avarie, în compartimentul mașini, nava este dotată cu o pompă
centrifugă de avarie autoamorsabilă amplasată într -un compartiment special amenajat în
dublul fund.

E. Instalația de stins incendiu cu CO2
Nava este dotată cu o instalație de stins incendiu cu CO2, deservită de o centrală de
bioxid de carbon care este amplasată pe puntea principală. Instalația este prevăzută cu sirene
de avertizare sonoră în compartimentul mașini și cu alte mijloace de avertizare sonoră
(fluiere) în celelalte compartimente și încăperi ale navei (magazii, ateliere,…). Pe lângă
mijloacele de avertizare sonoră, nava mai este dotată și cu mijloace de avertizare și
semnalizare luminoase.

F.Instalația de stins incendiu cu abur, de aburire și de spălare tancuri de combustibil

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

15
Această instalație folosește aburul la o presiune de 7 bar, presiune care este asigurată
de caldarină și conține un distribuitor ce asigură stingerea focarului de icendiu cu abur la
motorul principal, la motoarele auxiliare, la caldarina cu arzător și pe coșul de fum.
Instalația de aburire se compune din :
– un distribuitor de abur care asigură repartiția aburului la
pulverizatoare;
– un număr de pulverizatoare ce execută s tropirea cu abur a pereților
tancurilor de ulei
(circulație și rezervă).
Sistemul de aburire este folosit pentru desprinderea de pe suprafețele pereților tancurilor a
depunerilor, contribuind la o mai bună curățire în urma spălării.

G. Instalația de ven tilație a magaziilor
Acest sistem de ventilație este mixt, adică cu introducție artificială a aerului în
încăperi și cu evacuarea naturală a acestuia și asigură 6 schimburi a aerului din încăpere pe
oră, când magaziile sunt goale.
Instalația este compusă din electroventilatoare axiale amplasate pe puntea principală.
Gurile de introducție sunt prevăzute cu site de protecție împotriva flăcărilor și cu un rând de
site grosiere ce împiedică pătrunderea diferitelor bucăți de materiale (cârpe, bucăți de lemn).

H. Instalația de guvernare
Instalația de guvernare este compusă din :
– cârma de tip suspendată, semicompensată și care este dispusă în
continuarea etamboului;
– mașina cârmei care este acționată electrohidraulic și este deservită de
grupul electrohidraulic alimentat direct de un circuit electric de la tabloul principal
de distribuție (TPD);
– arborele cârmei ce este confecționat din otel forjat cu cămașa din otel
inoxidabil;
– lagărele de susținere ce sunt confecționate din otel și au bucșe din
bronz, unse cu ulei cu ajutorul unui sistem de ungătoare.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 1 .CARACTERISTICI TEHNICE ȘI DE EXPLOATARE ALE NAVEI CARGOU DE
MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW

16
Mașina cârmei asigură bandarea cârmei dintr -un bord în altul de la un unghi de 32°
babord la un unghi de 32° tribord într -un timp de maximum 28 secunde.

I. Instalația de salvare
Nava este echipată cu două bărci de salvare cu motor, bărci de salvare de tip închis,
cu capacitatea de ambarcare a 44 persoane fiecare. Fiecare este amplasată în câte un bord,
una în bordul babord și una în bordul tribord.
Echipamentul de salvare mai conține și 4 plute și 12 colaci de salvare și un număr de
veste de salvare cu baterii și fluier disponibile pentru 25 de persoane.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

17
2.1. Componentele rezistenței la înaintare
Rezistența totală la înaintare RT, este dată de componenta după axa orizontală a
rezultantei forțelor hidrodinamice și aerodinamice, exercitate asupra corpului navei la
deplasarea acestuia cu o anumită viteză..
Rezistența la înaintare a navei este influențată de o serie de factori dintre care:
 regimul de curgere al apei în jurul carenei (laminar sau turbulent), care este
determinat de viteza navei, starea suprafeței udate, etc.;
 adâncimea apei;
 viteza de deplasare;
 poziția navei (asieta, înclinarea transversală, oscilațiile navei, etc.);
 caracteristicile șenalului de navigație (adâncimea, lățimea, etc.);
 situația de încărcare a navei;
Având în vedere cele menționate mai înainte, se poate presupune că rezistența la
înaintare este formată din mai multe componente, determinate de cauze diverse și care
interacționează între ele într -un mod foarte complex. Aceste componente sunt urmă toarele:
 Rezistența la înaintare principală;
 Rezistența la înaintare suplimentară.
Rezistența la înaintare principală R, reprezintă o fracțiune din rezistența totală la
înaintare și este definită ca fiind componenta după axa orizontală a rezultantei fo rțelor
hidrodinamice exercitate asupra carenei nude (fără apendici), la deplasarea acesteia cu o
anumită viteză în apă liniștită.
2.2. Diverse metode de determinare a rezistenței la înaintare
Rezistența la înaintare principală se poate determina prin ma i multe metode, printre
care putem evidenția:
Metoda analitică
Este bazată pe teoriile hidrodinamicii și are în vedere particularitățile formelor
geometrice ale carenei. Întrucât formele geometrice complexe ale carenei nu pot fi reprezentate
prin relați i matematice riguroase, utilizarea metodei analitice, pe lângă complicațiile de ordin

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

18
matematic, necesită multe ipoteze și aproximări care conduc la erori destul de mari. Din aceste
motive nu are o utilizare extinsă.
Metoda experimentării pe modele în b azine de încercări
Primele încercări cu modele de nave la scară au fost efectuate de Leonardo da Vinci
(1452 -1519), care a studiat diferite variante de extremități prova și pupa.
Primele încercări sistematice într -un bazin construit special în acest scop și prevăzut
cu cărucior pentru tractarea modelelor, au fost efectuate în anul 1871, în Anglia, de către
William Froude . Lucrările lui Froude au fost continuate de D.W. Taylor , la indicația căruia se
construiește, în anul 1894, bazinul din Washington.
Experimentările efectuate pe modele de nave în bazinele de încercări rezolvă
următoarele probleme:
– determinarea rezistenței la înaintare și a puterii, necesare pentru asigurarea diferitelor
viteze de deplasare ale navei pe apă liniștită și pe valuri ;
– studiul influenței valurilor, asupra unor calități de navigabilitate;
– studiul oscilațiilor navei, pe apă liniștită sau pe valuri;
– studiul influenței adâncimilor limitate și apropierii pereților canalelor de navigație,
asupra rezistenței la în aintare;
– determinarea caracteristicilor girației navei.
După procedeul de remorcare al modelului și tipul aparaturii de măsură se deosebesc:
– bazine de încercări dinamometrice; – bazine de încercări gravitaționale.
Metoda încercărilor prin remorcaj a navei în mărime naturală
Presupune proiectarea și construcția unei nave prototip, prin remorcarea căreia se
determină valoarea reală a rezistenței la înaintare și se pot stabili măsurile ce trebuiesc luate în
vederea îmbunătățirilor calităților de marș. Pe baza rezultatelor obținute prin remorcarea
prototipului se trece la proiectarea seriei navelor de același tip care urmează a fi construite. Deși
este metoda cu gradul de precizie cel mai ridicat se utilizează foarte rar deoarece necesită
chelt uieli mari, care nu se justifică.
Metoda utilizării programelor specializate de calcul
Metoda este o compilație între metoda analitică, metoda experimentării pe model în

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

19
bazinele de încercări și tehnica de calcul din ce în ce mai performantă. Programele disponibile
acoperă o largă plajă de posibile aplicații, de la estimări preliminare rapide la determinarea
mărimilor necesare prin calculul spectrului hidrodinamic și evidențierea liniilor de curent în
jurul carenei navei.
Un astfel de program specializ at este programul AUTOPOWER , program oferit de
Autoship Systems din Vancouver – Canada (Fig. 2.1).

Figura 2.1. Programul Autopower
Programul oferă posibilitatea calculului rezistenței la înaintare și a puterii de remorcare
precum și optimizarea caract eristicilor agregatului propulsiv pentru regimurile de deplasament,
semi-deplasament și glisare prin utilizarea a diferite metode teoretico – experimentale elaborate
de comunitatea științifico – academică internațională.
Metodele disponibile sunt eficace numai pentru anumite tipuri de forme sau
dimensiuni ale carenei precum și pentru game de viteză specifice, recomandările de
aplicabilitate precum și limitele de utilizare fiind clar specificate și în unele cazuri chiar de
netrecut, programul nefuncționând în aceste situații. De notat de asemenea că în alte cazuri
programul rulează cu date inițiale ce depășesc limitele de utilizare recomandate însă rezultatele
sunt incerte, uneori chiar aberante.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

20
Calculul rezistenței la înaintare și a puterii de remorcare d ebutează cu selectarea
regimului de navigație (deplasament, semi -deplasament sau glisare) și introducerea datelor
inițiale (Fig. 2.2).

Figura 2.2. Selectarea regimului de navigație și introducerea datelor inițiale
Urmează selectarea metodei de calcul a rezistenței la înaintare și a puterii de remorcare
(Fig. 2.3).

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

21

Figura 2.3. Selectarea metodei de calcul a rezistenței la înaintare

La selectarea metodei programul afișează concomitent atât limitele metodei cât și
recomandări succinte ale domeniulu i de aplicabilitate.
Urmează calculul de către program prin mai multe metode a suprafeței udate și apoi
selectarea gamei de viteze (Fig. 2.4). Cu datele astfel introduse programul calculează apoi
rezistența la înaintare și puterea de remorcare, generând de asemenea și un raport cu rezultatele
obținute.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

22

Figura 2.4. Selectarea gamei de viteze

2.3. Estimarea efectivă a rezistenței la înaintare și a puterii de remorcare
Datele inițiale ale navei introduse în program sunt prezentate în Figura 2.4. Gama de
viteze adoptată a fost de 1,00 ÷ 16,00 Nd cu incrementul de 1,00 Nd. Metoda de calcul a
rezistenței la înaintare a fost metoda Holtrop, metodă aplicabilă navelor de transport de viteză
medie.
Pentru aceste valori programul a calculat rezistența la înaintare și puterea de
remorcare.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

23

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

24
Figura 2.5 – Date inițiale utilizate pentru calcul

Figura 2.6. Calculul rezistenței la înaintare

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

25

Figura 2. 7. Calculul rezistenței la înaintare

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

26

Figura 2.8. Calculul puterii de remorcare

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 2 .CALCULUL REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE

27

Figura 2. 9. Calculul puterii de remorcare

2.4. Alegerea mașini de propulsie
În urma calculului efectuat, s -a ales motorul de tip Wartsila L64 diesel reversibil în doi
timpi cu simplu effect, care are următoarele caracteristici constructive și funcțion ale :

• diametru cilindru(alezaj), D= 640 [mm];
• cursa pistonului, S= 900 [mm];
• numarul de timpi ai ciclului de functionare, τ= 4;
• numarul de cilindrii, i=6 în linie;
• turatia motorului, n= 333 [rot/min];
• puterea efectiva, Pe= 10050 [kW] .

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

28
3.1. Introducere
În timpul navigației capacele gurilor de magazii trebuie să fie inchise etanș la apă si să
suporte eforturile date de masele de apă ambarcate prin valuri, iar în cazul containerelor,
mijloacelor mobile sau cherestelei ambarcate pe punte, capacele mecanice trebuie să suporte
si greutatea acestora. închiderile gurilor de magazii ale navelor maritime si de navigație
interioara sunt acționate mecanic, instalațiile lor asigu rand manevrarea facilă, rapidă si sigură,
în condiții de deplină securitate pentru operatori.
În funcție de mișcarea pe care o executa în vederea închiderii sau deschiderii, capacele
mecanice pot fi:
1) de translație cu simplă tragere;
2)de rotație rabat abile sau pliante cu mișcare combinată;
3) formată din una sau mai multe perechi de panouri.

3.2. Capace mecanice pentru gurile de magazii la navele cargo
Construcția dispozitivelor de acționare trebuie să fie executată astfel încât în cazul
defectării lor să nu aibă loc căderea capacelor în timpul operațiunilor de închidere sau
deschidere. Instalația de acționare trebuie astfel concepută încât capacele mecanice să poată fi
manevrate si cu ajutorul instalației de ridicare a navei sau a instalațiilor de l a mal. Instalația de
acționare a capacelor si mai ales piesele ei mobile nu trebuie să traverseze spațiile de acces
pentru oameni. Viteza maximă de deplasare a capacelor recomandata de 15 m/min. Duratele
manevrei de închidere sau deschidere trebuiesă fie c irca 5 minute, pentru fiecare capac, 12
minute, pentru 3 capace și 16 minute pentru 4 – 6 capace.

3.3. Acționarea capacelor pliante cu hidromotoare liniare
Capacele pliante pot fi acționate și cu hidromotoare liniare. Fiecare pereche de capace
are câte o acționare hidrostatică comandată separat. Distribuitoarele hidrostatice sunt acționate
de obicei manual și mai rar electromagnetic.
Pentru mărirea siguranței de funcționare generatorul hidrostatic dispune de douâ linii
de alimentare cu pompe.
Obiectivul principal al unei nave cargo într-un port este acela de finalza într -un timp cât
mai scurt operațiunea de încărcare – descărcare, fapt pentru care există o tendință de dezvoltare

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

29
a mecanismelor de deschidere a gurilor de magazii, în sensul în care acestea sa fie cât mai larg
deschise. Se urmărește ca marimea capacilor gurilor de magazine sa crească, iar marimea zonei
de punte sa devină cât mai mica. Acest lucru implică faptul că există un spațiu mai mic de
depozitare disponibil pentru capacele de trapă, ce ea ce a făcut ca învelișurile pliabile hidraulice
cu înălțime mare să fie foarte populare.
Funcționarea hidraulică conduce la controlul neted și pozitiv al panourilor mari în
timpul deschiderii și închiderii capacului. Un avantaj major cu capacul foliei h idraulice este
numărul redus de panouri. Mai puține panouri mari sunt avantajoase atunci când se proiectează
capacele pentru încărcăturile din container. Capacele hidraulice de rabatare pot fi proiectate în
diverse configurații pentru a îndeplini aproape o rice cerințe privind mărimea deschiderii trapei,
încărcarea uniformă, aranjamentele containerelor și posibilitățile de funcționare.
Capacele de acoperire a magaziilor pot fi echipate cu fitinguri speciale, după cum este
necesar: de exemplu, cu prize de pri ndere pentru încărcarea lemnului , trape de alimentare cu
ciment/ grâne și trape de aerisire sau aranjamente de pulverizare a apei pentru mărfuri
periculoase.
Denumirea "capacul pliabil hidraulic" se referă, în vocabular ul celor de la MacGregor,
la un capac alcătuit din două panouri care sunt legate prin balamale pentru a forma o pereche
de pliere. În multe cazuri, capacul este format din două perechi pliabile. O pereche este arimată
la capătul pupa al trapei și celălalt în față. Perechea pliabilă este acțion ată de cilindrii hidraulici
care acționează direct asupra brațelor articulate care sunt conectate la scaunele de pe punte.
Când cilindrii împing panoul de capăt în sus din poziția închisă, capacul este pliat, iar al doilea
panou, prevăzut cu roți, se roteș te pe șine în poziția de depozitare. Panourile sunt, de obicei,
fixate în poziție deschisă prin intermediul unor cârlige semiautomatice care interacționează cu
brațele roților.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

30

Figura 3. 1 – Capac hidraulic de acoperire a gurilor de magazii

Dacă mărimea încărcăturii vizate necesită trageri mai lungi, există o selecție de modele
"multi -pliante" potrivite diverselor nevoi de lucru. Numărul de panouri pliante care formează
o unitate funcțională poate fi 2, 3, 4 sau 6. Prin combinarea a două unități (depozita re înainte
și înapoi) numărul total de panouri pliante poate fi de până la 12. Panourile sunt conectate prin
balamale pentru a forma perechi de panouri. Perechea conectată la balamalele finale este
numită perechea de conducere. Perechile adiționale de pano uri sunt numite perechi trailing.
Ele sunt conectate prin balamale intermediare la perechea de conducere pentru a forma o
unitate.
Există mai multe metode de operare a capacului hidraulic multiplu. Perechea
principală este cel mai des operată ca capacul pl iabil, adică prin cilindri hidraulici care
acționează direct asupra brațelor articulate. Perechile de tracțiune sunt adesea acționate de
brațele cu manivele hidraulice. Ele sunt brațe lungi și puternice conectate pivot în afara
cofrajelor longitudinale. Br ațele cu manivele de clopot interacționează cu roțile respective pe
primul panou al perechii de tracțiune, când sunt împinse de cilindrii hidraulici. În unitățile cu
șase panouri există două seturi de brațe cu bruiaj. În cazul unei traverse extrem de largi , primele

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

31
brațe ale bujiilor pot fi încorporate, de asemenea, în gura de descărcare sub perechea cea mai
apropiată de navele înguste.

Figura 3. 2 – Capac cu actionare hidraulica
1. Balamale intermediare
2. Opritor longitudinal
3. Roată
4. Legătură pentru balama finală
5. Cilindru hidraulic extern

Ca alternativă la aranjamentul hidraulic extern de acționare pe capacele multi -pliante,
cilindrii pot fi, de asemenea, integrați în panourile de acoperire ale trapei. Acest tip de sistem
de operare este numit "li nk". Principalele avantaje ale operațiunii de legătură sunt că spațiul de
depozitare este mai scurt decât atunci când se folosește o instalație hidraulică externă,
căptușeala poate fi construită mai jos și funcția capacului este testată în atelier, reducân d astfel
timpul de instalare și costul la bord.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

32
Este, desigur, posibilă combinarea celor două sisteme, adică a cilindrilor exteriori pe
perechea principală și a cilindrilor interiori de pe perechile trasate.

Figura 3. 3 – Capac hidraulic multiplu în siste m “link”
1. Balamale intermediare
2. Perechea principală
3. Perechea urmărită
4. Roată de ridicare pentru perechea de tracțiune
5. Manivelă
6. Cilindru hidraulic extern pentru manivelă
7. Opritor longitudinal
8. Legătură pentru balama finală
9. Cilindru hi draulic exterior pentru perechea de conducere

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

33
O altă posibilitate de a mări lungimea trapei este de a introduce panouri de rulare între
perechile de pliere. Acestea pot fi tractate de către capacul pliabil, deschizând astfel secțiunea
dorită a trapei pent ru operarea încărcăturii. Ele pot fi, de asemenea, proiectate pentru ridicarea
pe uscat a macaralelor cu containere.
Pe navele de alimentare cu containere este adesea necesar să se deschidă o parte a
trapei, în timp ce partea rămasă a capacului este încărc ată. Deschiderea parțială poate fi
realizată prin știfturile balamalelor retractabile și o secvență de operare adecvată, urmând
aranjamentul containerului de 40 picioare în poziție de reținere. Este posibilă solicitarea unei
deschideri secundare pentru îmb inările panoului, în cazul în care se solicită operațiuni de
ridicare (fie panouri de rulare, fie o pereche de conducte).
Acest lucru necesită eliminarea contactului dintre garnitura de etanșare a apei și
suprafața contorului înainte de a acționa capacul, ceea ce se poate obține prin adoptarea
aranjamentului MacGregor Omega Sealing.
O altă alternativă pentru deschiderea non -secvențială este aranjamentul MacGregor
Swing -seal.

Figura 3. 4 – Etanșare prin îmbinare cu
etanșare Omega
Figura 3. 5 – Etanșare pri n îmbinare cu
etanșare prin înșurubare
In tabelul urmator sunt prezentate dimensiunile capacelor gurilor de magazii , cat si
volum magaziilor :

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 3 .DISPUNEREA MAGAZIILOR DE MARFA SI DIMENSIONAREA CAPACELOR GURILOR
DE MAGAZII

34
Nr. Dimensiuni [m] Volum [m3]
1. 21 ; 17 4998
2. 21 ; 17 4998
3. 21 ; 17 4998
4. 21 ; 19,44 5715

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

35
4.1 Amenajarea instala ției
În timpul navigației capacele gurilor de magaziei trebuie să fie închise etanș la apă și
să suporte eforturile date de masele de apă ambarcate prin văluri, iar în cazul containerelor
mijloacelor mobile sau cherestelei ambarcate pe punte, capacele mecanice trebuie să suporte și
greutatea acestora.
Închiderea gurilor de magazii ale navelor maritime și de navigație interioară sunt
acționate mecanic, in tstalatiile lor asigurând manevrarea facilă, rapidă și sigură, în condiții de
deplină securitate pentru operatori.
În funcție de mișcarea pe care o execută în vederea închiderii sau deschiderii, capacele
mecanice pot fi: de tranlatie cu simpla trager e, de rotație, rabatibile sau pliante cu mișcare
combinată, formate din una sau multe perechi de panouri.
Construcția dispozitivelor de acționare trebuie să fie executată astfel încât în cazul
defectării lor să nu aibă loc căderea capacelor în timpul d eschiderii sau închiderii lor. Instalația
de acționare trebuie să astfel concepută astfel încât capacele mecanice să poată fi manevrate și
cu ajutorul instalației de ridicare a navei sau a instalațiilor de la mal.Instalația de acționare a
capacelor și mai ales pisele ei mobile nu trebuie să traverseze spațiile de acces pentru oameni.
Viteză maximă de deplasare a capacelor să fie de 15 m/min.
Duratele manevrei de închidere trebuie să fie circa 5 minute pentru un capac, 12 minute
pentru 3 capace și 16 m inute pentru 4 -6 capace.
Capacul este destinat acoperirii și etanșării gurilor de magazie ale punții principale.
Fiecare magazie are câte două capace care se deschid în borduri. Tipul capacelor este “Side
Rolling” acționate de motoare hidraulice prin intermediul unor angrenaje pinion -cremaliera.
Capacul este o construcție metalică realizată conform regulilor utilizate în construcția navelor,
servind la acoperirea și etanșarea gurilor de magazii ale punții principale.Înălțimea ramelor
gurilor de magazi e este 960 mm în planul diametral al navei.
Deplasarea capacelor în poziția închis și deschis se face prin intermediul a 14 grupuri
motoare (7 tribord și 7 babord) pentru deplasarea fiecărui semicapac. Instalația hidraulică de
manevra a capacelor de magazi e este de tip închis având ca agent de lucru ulei hidraulic. Ea
este compus ă din 2 pompe cu pistoane axial e antrenate de motoare electrice, valvula de
siguranță, tanc de ulei, distribuitoare, tubulatura, etc.
Grupul de lucru va antrena agentul de lucr u în tubulatura de alimentare spre
distribuitoare, unde va fi distribuit în cilindrii hidraulici de ridicare a capacelor în poziția de

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

36
rulare și în motoarele hidraulice care prin intermediul mecanismelor pinion -cremaliera vor
deschide sau închide capacele. Pinionul este montat pe axul motoarelor hidraulice ce sunt
motoare cu pistoane axial e, iar cremaliera în capac.
Rularea capacelor se face cu ajutorul rolelor pe sine, montate pe suporți sudați pe
punte. Centrala hidraulică va fi amplasată într -un ruf situat pe puntea principală.
Instalația de acționare a capacelor gurilor de magazie în caz de avarie este prevăzută
pentru acționarea capacelor gurilor de magazii în cazul în care instalația hidraulică este scoasă
din funcțiune. Ea este compusă dintr -un grup de pompare mobil folosit la ridicarea capacelor și
un sistem de cabluri metalice și un aparat de tracțiune pentru deplasare.
În figura 4.1 este reprezentată schema de acționare cu hidromotoare liniare a unor
închideri de guri de magazie, for mate dintr -un capac simplu pliant si un capac dublu pliant.
Schema va fi compusa din urmatoarele elemente: 1 – rezervor de ulei; 2 – filtru; 3 -supapa cu
sens unic; 4 – electromotor de acționare; 5 – pompă hidrostatică cu debit constant; 6 – supapă
de desc ărcare; 7 – manometru; 8 – armătură manuală de închidere; 9 – ansamblu supapă de sens
unic-regulator de debit; 10 – capac simplu pliant; 11 – capac dublu pliant; 12 – conductă
flexibilă; 13 – distribuitor hidrostatic.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

37

Fig 4.1 Schema de acționare hidrau lică a capacelor gurilor de magazii

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

38
Principiul de funcționare al instalației hidraulice . Uleiul va trece din rezervorul 1, printr -un
filtru 2 și apoi printr -o supapă cu sens unic 3. Electromotorul va antrena o pompă hidrostatică
cu debit constant, care va avea rolul de a ridica presiunea fluidului de lucru la valoarea adecvată
cerută de instalație în scopul manevrării. Presiunea fluidului va fi măsurată în permanență cu
ajutorul manometrului 4 și va fi controlată cu ajutorul unei supape de descărcare 6 p rin
intermediul căreia surplusul de fluid va fi preluat și redirecționat către rezervorul 1. După
manevrarea capacelor 10, 11, respectiv ridicarea acestora, menținerea pe poziție se va face
posibilă cu ajutorul unei supapei cu sens unic 9, care nu va perm ite fluidului să treacă înapoi
și va menține capacele la poziție. Menținerea debitului de fluid constant va fi asigurată de
ansamblul supapă de sens unic – regulator de debit prin intermediul căruia se va produce o
manevrare continuă fără șocuri. Pe traseu l de înată presiune al fluidului de lucru va parcurge
tubulatura dintre distribuitorul 13 și ansamblul supapă de sens unic – regulator de debit. Prin
urmare pentru fiecare secțiune pliantă (capac) va fi nevoie de un distribuitor și un ansamblu
regulator.
Pentru revenirea la poziția inițială (operațiunea de închidere) a capacelor, în instalația de
manevrare se va folosi un drosel (pus în evidență pe vederea A), care va permite revenirea
uleiului în rezervor însă cu un debit foarte mic, constant, astfel încâ t replierea să se producă
lent, cu viteză constantă și fără șocuri. Acest lucru excude trântire capacului la revenirea pe
poziție ceea ce ar putea duce la ruperea balamalei fluidul de lucru care se va folosi va fi ulei
hidraulic de tipul H46 sau H10. De pr eferat este utilizarea uleiului H46 datorită vâscozității
mai mari și calităților superioare în acționările hidrostatice însă costul acestuia este mult mai
ridicat este absolut necesar a se folosi același tip de ulei în toate acționările hidraulice ale nav ei.

4.1.1. Rezervoare
Înmagazinarea mediului hidraulic se realizează: fără presiune, sub presiune și sub
presiune înaltă.
Elemente constructive și funcționale. Un rezervor cu înmagazinare liberă a fluidului este
constitui t din următoarele părț i (fig. 4. 2): a – camera de aspirație; b – camera de deversare,
despărțită de camera de aspirație prin tr-un perete 2; 3 – conducta de deversare; 4 – conducta
de aspirație; 5 – robinet de golire a rezervorului; 6 – filtru ecran; 1 – filtru grosier ecran de
umplere. Prezența celor două camere a și b și a peretelui despărțitor 2 determină o decantare a
incluziunilor aflate în suspensie în fluidul evacuat prin conducta 3 din instalație. Prin

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

39
introducerea mai multor pere ți despărțitori, ca în figura 4.2 , se creează con diții mai bune de
separare a uleiului de aerul din el precum și de decantare a impurităților. Aerul eliberat din ulei
trebuie să fie evacuat printr -un orificiu de drenaj montat în partea superioară; acest orificiu nu
trebuie să permită intrarea prafului și a altor impurități din care cau ză el este de fapt un filtru de
aer.

Fig. 4.2 Rezervoare de lichid hidraulic

4.1.2 .Filtre
Filtrele sunt elemente ale acționărilor hidraulice care asigură puritatea mediului
hidraulic contribuind la menținerea fiabilității instalației. Condițiile pe care trebuie să le
îndeplinească filtrele sunt:
– capacitate bună de filtrare ;
– posibilitatea de curățire periodică ;
– capacitatea de funcționare timp îndelungat .
Principalul criteriu de clasificare al filtrelor îl constit uie caracterul acțiunii care
determină reținerea corpurilor impurificate.
Filtru cu acțiune mecanică
Pe conducta d e asiprație în pompă (fig. 4.3 ) – filtre -sorb (de obicei site), de finețe 100 … 200
µm, pentru protejarea pompei, cu Δp cât mai scăzut pentru a evita cavitarea pompei .

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

40

Fig. 4.3
4.1.3. Aparatajul de distribuție
Distribuitoarele hidraulice sunt aparate ce au rolul de a repartiza debitele de lichid pe
circuite în conformitate cu ciclul de lucru al hidromotoarelor alimentate. Echipamentul de
distribuție trebuie să asigure simplitate și siguranță în exploatare, rezistențe locale și pierderi
prin frecare minime, pierderi de debit reduse, comandă ușoară, fără eforturi și deplasări mari,
sensibilitate mare la schimbarea regimului de lucru. Tot odată el trebuie să realizeze inversarea
sensului liniștit, fără șocuri, într -un timp cât mai scurt.
Distribuitoare cu sertar (sertare distribuitoare)
Sertarele distribuitoare reprezintă unele dintre distribuitoarele cele mai răspândite în
sistemele de acționare hidrostatică. Principalele avantaje ale acestor distribuitoare sunt:
– Formă const ructivă și tehnologică simplă ;
– Echilibrare foarte bună a presiunii pe direcție axială și circumferențială ;
– Darorită echilibrării presiunii, au un randament de c uplare mare, respectiv forța
de acționare pentru r ealizarea comutării este redusă ;
– Asigură o multitudine de funcții de comandă.
Sertatele distribuitoare au însă și unele dezavantaje dintre care principalul dezavantaj
îl constituie etanșarea mai redusă , mai ales la presiuni mari și vâscozități mici ale agentului
motor. Acest aspect este datorat jocului funcțional existent între plunjer și corpul sertărașului.
Din acest motiv, respectiv datorită pierderilor volumice prin ajustajul format de plunjer și co rpul
sertărașului, aceste distribuitoare nu se recomandă a fi utilizate l a presiuni mai mari ca 350 bar.
Sertărașele distribuitoare, numite și distribuitoare cu piston sunt construite deci, dintr -un plunjer
(piston cu umeri),corpul sertărașului și sistemul de comandă .
Distribuitoarele 4/3 sunt cele mai des întâlnite distribuitoa re. In f igura 4.4 este
prezentat un exemplu de distribuitor cu sertar.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

41

Fig 4.4

4.1.4 . Supape de sens unic
Elementele echipamentului de reglare a presiunii poartă denumirea de supape (valvule
sau ventile). Supapele sunt elemente de comparare a nivelelor de presiune din sistem, asigurând
menținerea constantă sau reglarea la anumite valori impuse ale presiunii de acționare sau
comandă din schema hidraulică.

Supape de blocare

Fig 4.5 Fig 4.6
Supapele de blocare mai poartă denumirea de supape de sens unic, antiretur, de reținere
sau unidirecționale. Aceste supape asigură transmiterea debitului, într -o sin gură direcție, pe
conductele pe care se montează. Sub aspect constructiv, supapele de blocare se întâlnesc în
varianta cu scaun. Pe scaun poate presa o bilă sau un taler conic. Din punct de vedere funcțional,
supapele de blocare se clasifică în următoarele categorii:
• Supapă simplă de blocare ;
• Supapă de blocare cu comandă hidraulică la deblocare ;
• Supapă dublă de blocare ;
• Supapă de umplere .

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

42

Figura 4.5 – Schema de acționare a capacelor de magazie

Elementele componente ale instalatiei de manevrare a capacelor gurilor de magazii
mecanice sunt urmatoarele:
1 – semicapac babord
2 – semicapac tribord
3 – rola

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

43
4 – cale de rulare
5 – sector
6 – dispozitiv de inchidere
7 – cilindru hidraulic
8 – motor hidraulic rotativ
9 – articulatie
10 – ponti l
11 – rama gurii de magazie

4.2 Materiale și tehnologii folosite la confecționarea instalației de actionare a capacelor
de magazii
Instalațiile de acționare a capacelor gurilor de magazie sunt contructii relativ grele și
structuri complexe. Din cauza complexității lor implica o mulțime de suduri și are ca rezultat
o mulțime de puncte de sudură care sunt înclinate spre oboseala și coroziune. Se folosește o
structură de sandwich în formarea capacului de magazie pentru a spori rigiditatea pe măsură în
comparație cu tablele de oțel de grosime echivalentă. Aceasta a dus la o simplificare a structurii
și o construcție cu mai puține suduri conducând la o construcție mai simplă și mai puține zone
vulnerabile.
Plăcile de metal superioare și inferioare și alte părți ale capacelor sunt confecționate
din oțel de construcție cu un minim de limita de curgere de 235 MPa și o tensiune de rupere de
400 de MPa. Materiale folosite trebuie să aibă o limită de curgere minimă de 240 MPa și o
elasticitate de 10%. S tratul intermediar trebuie să aibă un indice de elasticitate E de minim 250
Mpa.
Tubulatura de va fi din oțel OLT 35 de calitate hidraulică. Raza de îndoie a tubulaturii
este de 2,5 * d. Tipul îmbinării va fi Ermeto și cu manșoane sudate.
Construcția a cestora trebuie să impideice deschiderea lor accidentală sub acțiunea mării și
intemperiilor. Traversele demontabile trebuie să fie așezate în locașurile din rame și să fie
blocate în ele. Dacă s -a prevăzut că traversele demontabile să fie glisante, trebui e să se prevadă
dispozitive sigure pentru blocarea lor, atât când gură de magazie să fie închisă și deschisă.
Dacă îmbinarea capacelor s -a făcut pe o traversa demontabila, atunci la talpa ei
superioară se va suda o nervură verticală cu o înălțime de c el puțin 60mm. Lățimea ariei de

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

44
reazăm nu trebuie să fie mai mică de 65mm. Dacă capacele sunt de oțel grosimea învelișului
nu trebuie să fie mai mică decât 0,01 din distanța dintre nervurile de rigidizare sau 6 mm.
Fiecare capac trebuie să aibă, pe la turile longitudinale și transversale, dispozitive de
zăvorâre corespunzătoare care să asigure securitatea etanșării. La închidere capacele trebuie să
se așeze pe conturul ramei fără a strivi garnitură. Numărul dispozitivelor de zăvorâre de fiecare
parte a secției va fi de cel puțin 2, cu excepția cazului când dispozitivele de zăvorâre sunt
situate la colțul secției și poate fi considerat în același timp ca dispozitiv amplasat lateral și
transversal sau când între 2 secții adiacente se amplasează un dispozi tiv de zăvorâre care
asigură strângerea la rama a colturilor celor 2 secții. Închiderile pe care se amplasează mărfuri
trebuie să aibă prevăzute dispoztive împotriva deplasării secțiunilor de închidere față de rama
de magazie la orice inclinări statice al e navei.
Construcția dispozitivului de acționare trebuie să fie astfel executată astfel încât să se
prevadă o fixare solidă a capacelor în poziția deschisă. Trebuie luate măsuri care să excludă
pătrunderea în magazie a lichidului de lucru din instal ația hidraulică de acționare a capacelor
gurilor de magazie. Pe capacele gurilor de magazii care transporta containere în
corespondență, pieselor de colț trebuie să se prevadă dubluri de tablă sau alte întărituri care să
asigure transmiterea nemijlocită a sarcinii de la containere la osatură.

4.3 Scule și dispositive folosite la monatarea instalației, și procedura de montaj
La construcția și montarea capacelor de magazie și a ramelor de capace se utilizează
o gamă variată de scule și dispozitive pentru tă iere, sudare, manevrare pe poziție, verificarea
alinierii și poziționării acestora.
Pentru tăierea tablelor ce alcătuiesc panourile capacelor se utilizează mașini automate
de tăiere cu plasmă și programare automată a dimensiunilor, pentru sudarea c ap la cap se
folosesc mașini de sudură semiautomate cu feedere și mașini de sudură automate, mașini care
se folosesc de asemenea și pentru sudarea elementelor de osatura, după trasarea anterioară a
panourilor pentru stabilirea poziției lor.
Macarale pentru întoarcerea panourilor pentru efectuarea sudurilor pe ambele fete,
pentru poziționarea elementelor de oasatura în vederea sudării pe poziție. Dispozitive optice
cu laser și mecanice pentru stabilirea planeității panourilor și a ansamblului. Dispozi tive cu
raze X sau ultrason și lichide penetrante pentru verificarea cordonului de sudură.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

45
Trailere sau comete pentru transportul între diferitele stadii ale asamblării, și la sablare
și vopsitorie și apoi la cheu în vederea montării pe vapor. Macara le de mare tonaj în vederea
ridicării pe poziție și montării pe vapor. Aparate de sudură semiautomate și manuale pentru
sudarea pe poziție a capacelor, ramelor și a elementelor ce alcătuiesc instalația de acționare
hidraulică a capacelor.
Montarea instala ției de manevrare a capacelor mecanice se execută conform documentației
elaborate de proiectant, respectând toate condițiile tehnice prevăzute în ea. În timpul montării
se urmărește că mecanismele, elementele portante și elementele demontabile ale instal ațiilor
să fie în preabil verificate, să posede certificate de calitate și marcaje de identificare.
Mecanismele trebuie fixate după o preabila verificare a corectitudinii amplasării lor.
La executarea capacelor de rulare este necesară urmărirea cu mare atenție și respectarea cu
precizie a dimensiunilor date, în caz contrar apar deformații geometrice ale capacului și
blocarea capacelor de mișcare, fapt care conduce la creșterea volumului de muncă la
îndreptare, montare și probe.de funcționare și eta nșeitate.
Poziția orifiicilor în calea de rulare orizontală pentru articulațiile fixe trebuie să fie în
concordanță cu dispoziția rolelor de pe capace, iar poziția orificiilor pentru dispozitivele de
fixare închidere să corespundă cu dispoziția belciu gelor de pe capace.
Distanța dintre învelișurile capacelor (semicapacelor) nu trebuie să fie mai mare de 6
mm. Capacele sunt prevăzute la partea inferioară cu un sunt pe întregul perimetru al
bocaportului în care se montează garniturile de cauciuc, ma rginile capacelor de sub cauciuc se
curăța foarte atent cu un polizor și se degresează cu un tampon, îmbibat în benzină , în vederea
operației de lipire a garniturii de cauciuc. Se prevăd garnituri de cauciuc și între semicapac.
Garniturile de cauc iuc trebuie să adere etanș de -a lungul ramei gurii de magazie și la
îmbinările dintre semicapace în poziția închis. Nervurile metalice de etanșare ale ramei gurii
de magazie și ale îmbinărilor dintre semicapace trebuie să intre în garnitură de cauciuc cu o
adâncime de 5 -10 mm, pentru a asigura etanșeitatea.

Traversele demontabile trebuie să fie așezate în locașurile din rama și să fie blaocate
între ele. Dacă să prevăzut că traversele demontabile să fie glisante, trebuie să se prevadă
dispozitive sigure pentru blocarea lor, atât când gură de magazie este închisă cât și deschisă.
Dacă îmbinarea capacelor s -a făcut pe o traversa demontabila atunci la talpa ei
superioară se va suda o nervură verticală cu o înălțime de cel puțin 60mm.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

46
Lățimea ariei de reazăm a capacelor nu trebuie să fie mai mică de 65mm.Dacă
capacele sunt de oțel indiferent de respectarea prescripțiilor grosimea învelișului lor nu trebuie
să fie mai mare decât valorile 0,01 din distanța dintre nervurile de rigidizare sau 6 mm.
Fiecare secțiune de capac trebuie să aibă pe laturile, longitudinale și transversale,
dispozitive de zăvorâre corespunzătoare care să asigure etanșeitatea închiderii. La inchidre,
capacele trebuie să se așeze pe conturul de reazăm al ramei fără a s trivi garnitură.
În imediata apropiere a colturilor secției trebuie să se prevadă cel puțin un dispozitiv
de zăvorâre amplsat fie lateral, fie transversal.
Închiderile pe care se transporta mărfuri trebuie să aibă prevăzute dispozitive
împotriv a deplasării secțiunilor de închidere față de rama gurii de magazie la orice inclinări
statice ale navei.
Aceste dispozitive trebuie să reziste la acțiunea forțelor P Z și P Y, considerate a fi
aplicate în centrul de greutate al dispozitivului de închid ere.
Pz = m*g*a z
Py = m*g*a y
Inchid erile și acționările lor trebuie să fie construite astfel încât să poată închide bine
gurile de magazie și să le mențină închise, chiar dacă acționarea principală s -a defectat. Trebuie
să se prevadă dispozitive sigure care să poată ține închiderile și în poziție deschisă. Închiderile
trebuie să se deschisă în sensul în care este asigurat pe cât posib il gradul maxim de protejare,
a gurilor de magazie deschise, față de acțiunea valurilor.
Pe capacele gurilor de magazii pe care se transporta containere, în corespondenta
pieselor de colț ale containerului trebuie să se prevadă dubluri de tablă sau al te întărituri care
să asigure transmiterea nemijlocită a sarcinii de la containere la osatura capacelor.
Dacă elementele constructive nu corespund cu nervurile de rigidizare ale capacului,
atunci în locurile de fixare ale acestora trebuie să se aplice nervuri de rigidizare suplimentare
cu modulul de rezistență egal cu 0.8 din din modulul de rezistență al nervurilor de rigidiazare
ale capacului.
În acest caz trebuie să fie asigurată legătura constructivă între nervurile de rigidizare ale
capcului și ce le suplimentare.
La navele cu dimensiuni mari ale gurilor de magazie la care în condiții de navigație
este posibilă deformația considerabilă a ramelor gurilor de magazie, se vor respecta
următoarele cerințe:

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

47
– construcția dispozitivului de zăvorâr e trebuie să permită deplasarea pe orizontală a punctului
de fixare a acestui dispozitiv pe rama, la o mărime egală cu mărimea deplasării pe orizontală a
secției inchidrii pe rama gurii de magazie;
– în îmbinările articulate între secțiile închiderii se v or prevedea jocuri suficiente pentru a nu
impidicata deplasările posibile ale secțiilor pe orizontală;
– pe conturul de sprijin al secției închiderii se va asigura o suprafață de contact metalică, care
să permită alunecarea liberă a secției pe gură de ma gazie;
– platbanda superioară a ramei gurii de magazie trebuie să fie întărită corespunzător, pentru
asigurarea unui contact permanet între secțiile închiderii și rama gurii de magazie.

4.4 Întreținerea, defectiunile și reparațiile instalației de acționa rea a capacelor gurilor de
magazie
Montarea și verificarea închiderilor instalației de manevrare a capacelor de magazie
se poate realiza pe un stand special înaintea montării pe navă(metoda recomandată) sau direct
pe navă.
Pentru comoditatea ansamblarii și verificării exactității montării, capacele se așează
cu osatura în sus. Capacele astfel asamblate se răstoarnă , după care se verifică exactitatea
amplasării rolelor. Verificarea se realizează prin deschiderea gurii de magazie(după așezarea
capacelor pe căile de rulare), urmărindu -se că rularea capacelor să nu provoace desoprinderea
lor de pe rama gurii de magazie. Dacă se obține o imchidere corectă se sudează definitiv
suporturile rolelor.
La instalația hidraulică se verifică corectitud inea montării tubulaturii, distribuitoarelor
de acționare, legăturile elastice.
Instalația hidraulică se probează la presiuni cu 50% mai mari decât cele nominale,
după care se reglează supapele de siguranță la 1,1 presiunea nominală.Controlul închider ii
gurilor de magazie după terminarea montării presupune:
– verificarea funcționarii la închiderea și deschiderea magaziei
– încercarea la etanșeitate
– încercarea la rezistența sub sarcină statică.
Funcționarea capacelor la închiderea și deschid erea magaziilor se verifică atât când
nava este pe chila dreaptă cât și la înclinare transversală sau longitudinale; se determina timpul

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 4 .ALEGEREA SCHEMEI DE ACȚ IONARE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

48
de închidere și deschidere a magaziei cât și momentul efectiv ce se creează la axul motorului
rotativ.
La verific area etanșeității capacelor în poziția închis, apa trimisă printr -un cioc de
barza cu presiunea de 1 bar de la distanță de 3 m nu trebuie să se scurgă în magazie.
Încercarea la rezistența sub sarcină se efectuează prin așezarea pe capace a greutățilo r,
a căror mărime trebuie să fie corespunzătoare condițiilor de exploatare a navei.După ridicarea
sarcinii nici un capac nu trebuie să aibă deformații peste limita admisă.
Defecte posibile la instalația de manevrare a capacelor de magazie sunt def ormații ale
capacelor sub acțiunea diverselor sarcini exterioare, deformații ce se pot remedia prin
intemediul încălzirii la cald și a mijloacelor de tracțiune mecanice și mai exact triforul.
Defecțiuni de etanșare între capace și gurile de magazie prin erodarea garniturii de
cauciuc care se remedieaza prin înlocuirea acesteia, defecțiuni ale instalației hidraulice ce se
manifesta prin scurgeri de lichid, defecțiuni ale motorului hidraulic, blocări ale instalației și
multe altele.
Defecțiuni d e construcție și de montaj care se remediază înaintea lansării la probele
de marș.
Registrele navale impun o verificare periodică completă a capacelor de magazie și a
ramelor de capace la 5 ani de serviciu, la 10 ani, 15 ani și la o durată de peste 15 ani de serviciu.
Se impune o verificare strictă și periodică a garniturilor de etanșare dintre capacele de
magazie și ramele capacelor, precum și a garniturilor de etanșare dintre capace. O verificare a
instalației hidraulice de acționare a cap acelor pentru prevenirea eventualelor defecțiuni în
acționarea acestora și o verificare a deformațiilor ce pot apărea asupra structurii capacelor și
ramelor de magazie în urma solicitărilor longitudinale la încovoiere și transversale la torsiune
din timpul marșului navei precum și în urma solicitărilor aplicate de sarcinile transportate pe
capace.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 5.CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDR AULICE DIN CADRUL
SISTEMULUI DE ACȚ IONARE AL CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

49
5.1. Calculul instalației de acoperire a capacelor gurilor de magazii
Calculul instalației de acoperire a capacelor gurilor de magazii se face în funcție de
schema de acționare aleasă, iar în cazul schemei prezentată în capitolul 4, acționarea se face cu
hidromotor liniar interior .
Dimensionarea cilindrului hidraulic
Pentru a se dimensiona un cilindru hidraulic se au în vedere urmă toarele caracteristici :
 m – masa [kg];
 ρ – densitatea [kg/m3] ;
 V – volumul [m3] ;
 G – forța de greutate sau forța gravitațională [N ];
 g – accelerația gravitațională [kg*m/s2];
 F – forța [N] ;
 S – suprafata [m2] .

Masa unui corp se determină cu ajutorul formulei :
m = ρ * V ;
Volumul se determină :
Lungimea capacului = 21 [m] ;
Lățimea capacului = 17 [m] ;
Grosimea t ablei = 0,01 [m] .
V = 21 * 17 * 0,01 = 3,57[ m3] ;
ρ = 7800 [kg / m3] ;
m = 7800 kg/m3 * 3,57 m3 = 27846 [kg]
m = 27846 [kg]
G = m * g de unde :
m = 27846 [kg] ;
g = 9,81 m/s2 ;
G = 27846 kg * 9,81 m/s2 = 273169,26 [N] ;
Pentru a putea ridica capacul este necesară f orța rezultată din calcul și este forța celor 2 cilindrii
hidraulici reprezentați in fig 4.1 din capitolul 4.Pentru a se afla f orța pentru un singur cilindru
se împarte la câți cilindrii are schema de acționare hidraulică .

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 5.CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDR AULICE DIN CADRUL
SISTEMULUI DE ACȚ IONARE AL CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

50
Forță / 2 = 273169,26 / 2 = 136584,63 [N] ;
Presiunea cilindrului hidraulic se calculează cu formula :
p = F/A de unde :
F = 136584,26 [N] ;

Suprafața cilindrului h idraulic este în formă de cerc ș i se determină folosind u-se formula :
S = πr2 = πD2
4 in care , D reprezintă diametrul cilindrului hidraulic și este egal cu 10 cm.
D = 10 cm = 0,1 m ;
S = 3,14∗0,01
4 = 0,00785 [m2] ;
S = 0,00785 [m2] ;
p = 136584 ,63 𝑁
0,00785 m2 = 17399 315,9 [Pa];
1 bar = 105 Pa rezultă p = 173,99 bar ~ 174 bar .

5.2. Calculul pierderilor hidraulice
Presiunea care se pierde de la intrarea în pompă până la ieșirea din cilindru hidraulic
este de 174 bar si pierderile hidraulice sunt 35 %.
35
100 .174 =60,9 bar ~ 61 bar este presiunea care se pierde până la intrarea în pompă.
Presiunea pompei se determină adunând presiunea cilindrului hidraulic cu pierderile
hidraulice :
174 bar + 61 bar = 235 bar .

5.3. Standardizarea motoare lor hidraulice
Motoarele hidraulice sunt mașini care transformă energia hidrostatică a unui lichid în
energie mecanică. Un sistem hidraulic se referă, în general, la mișcarea, prinderea și la aplicarea
de forțe a unui obiect. Obiectele care realizează acest lucru se numesc elemente de acționare.
Acestea sunt componente care convertesc puterea hidraulică în putere mecanică. După mișcarea
realizată la arbore, motoarele hidraulice pot fi: cu mișcare de rotație (continuă), oscilante și de
tip liniar. Marea majoritate a pompelor volumice sunt reversibile fără modificări esențiale, ele
pot deveni motoare dacă sun t alimentate cu lichid sub presiune.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 5.CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDR AULICE DIN CADRUL
SISTEMULUI DE ACȚ IONARE AL CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

51
Motoarele hidraulice liniare deplasează sau aplică o forță unui obiect în linie dreaptă.
Acestea sunt cunoscute ca cilindri hidraulici. Cilindrii hidraulici sunt ele mente de acționare
liniare a că ror forță sau mișcare s e aplică în linie dreaptă. Rolul lor este de a converti puterea
hidraulică în putere mecanică . Cel mai simplu element de mișcare liniar este cilindrul hidraulic
prezentat in figura 5.1. După cum se observă, are doar o singură cameră cu fluid și exercită
forța într -o singură direcție. Acești cilindrii hidraulici sunt folosiți pe scară largă în sistemele
unde este nevoie de stabilitate la forțe mari. În general, ei sunt practici la curse lungi și sunt
folosiți la cricuri, lifturi etc .

Fig 5.1

Specificati i tehnice
 Presiune nominală – 140 bar ;
 Presiune maximă – 196 bar ;
 Putere nominală – 2,26 kW ;
 Putere maximă – 3 kW ;
 Diametru – 0,1 m ;
 Cursă – 0,5 m ;
 Timpul în care se realizează cursa – 30 s ;

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 5.CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDR AULICE DIN CADRUL
SISTEMULUI DE ACȚ IONARE AL CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

52
 Debit – 300l/min ;
 Viteza fluidului – 0,64 m/s.

5.4 Alegerea pompei din cadrul instalației hidraulice
S-a ales o pompă cu pistonașe axiale deoarece aceste pompe sunt cele mai răspândite,
utilizându -se frecvent în sistemele de acționare hidraulică, datorită gabaritului redus,
reversibilității posibilității d e reglare a debitului și momentului de inerție redus al părții mobile.
Pompele cu pistonașe axiale sunt în general construcții pretențioase, suprafețele de
lucru trebuind realizate la rugozități foarte mici. Este vorba în special de pis toane, alezajele
cilindrilor, suprafețele de contact dintre blocul cilindrilor și distribuitor și articulațiile sferice
ale bielelo r.
Pompele cu pistonașe axiale obțin debite până la 800 l/min și au o putere specifică ce
poate ajunge până la 4 -5 KW/kg, la turații cuprinse înt re 1000 -4500 rot/min. Sunt pompe de
presiuni mari și foarte mari, cu o debitare suficient de uniformă și care au o largă răspândire la
acționările hidrostatice.

Specificațiile pompei
 Putere – 6 kW ;
 Putere specific ă – 3,5 kW/kg ;
 Presiune nominală – 235 bar ;
 Presiune maximă – 329 bar ;
 Turația – 3000 rpm ;
 Randament volumic – 93 % ;
 Randament total – 90 % ;
 Debit – 450l/min .

Construcția si principiul de funcționare
Pompa se compune dintr -un bloc al cilindrilor în care sunt amplasate pistonașele
axiale , dintr -un disc pe care sunt la unul din capete tijele pistoanelor (prin intermediul unor
articulații sferice) și dintr -o placă de distriibuție.

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 5.CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDR AULICE DIN CADRUL
SISTEMULUI DE ACȚ IONARE AL CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

53
Pozitia relativa a acestor elemente si sistemul lor de antrenare definesc trei tipuri mari
de masini: pompe cu pistonase axiale cu bloc fix inclinat, pompe cu disc inclinat, si pompe cu
disc fulant. Din punctul de vedere al posibilitatilor de debitare, masinile cu pistonase axiale sunt
de doua tipuri cu debit constant si cu debit variabil.
Blocul cilindrilor este inclinat fata de arborele motor la un unghi α<300, fiind antrenat
in miscarea de rotatie de arborele motor prin intermediul discului si a articulatiilor sferice .
Datorita faptului ca blocul cilindrilor este inclinat, la o rotatie completa a arborelui , v olumele
de lucru delimitate de pistoanele si de cavitatile din blocul cilindrilor variaza. La cursa
ascendenta a pistonului, de la pozitia inferioara din figura la cea superioara, volumul variaza
crescator. Cres terea volumului de lucru este in sotita de scaderea presiunii, fapt care determina
generarea aspiratiei. Aspiratia se produce prin tr-unul din orificiile distribu itorului 6 care este
partial conectat la tubulatura de aspiratie, partial la cea de refulare. La cursa descendenta a
pistonului , volume le de lucru variaza descrescator. Micsorarea volumelor de lucru produce
cresterea presiunii, determinand refularea. Fluidul este refulat tot prin canalele dis tribuitorului
catre exterior. Masina prezentata in fig. 4 este una cu debit constant, pentru ca v aloarea cursei
maxime a pistonaselor este constanta. Ea este functie de unghiul de inclinare al blocului
cilindrilor fata de arborele motor, unghi care, la acest tip de pompa este fix.
În figură 5.2 s -au făcut notațiile: 1-arbore; 2 -carcasă; 3articulații sferice; 4 -piston
plunjer; 5 -orificiu de aspirație; 6 -distribuitor; 7 -blocul cilindrilor; 8 -șurub de strângere; 9 -lagăr
de rostogolire; 10 -disc în mișcare de rotație.

Fig 5.2

CARGOU DE MĂRFURI GENERALE DE 15000 TDW. PROIECTAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCHIDERE –
DESCHIDERE A CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII.
CAPITOLUL 5.CALCULUL SI STANDARDIZAREA ELEMENTELOR HIDR AULICE DIN CADRUL
SISTEMULUI DE ACȚ IONARE AL CAPACELOR GURILOR DE MAGAZII

54
5.4. Importanța sistemelor de acționare hidraulică
În ultimele decenii , actionările hidraulice au cuno scut o dezvoltare considerabilă în
cele mai variate domenii ale tehnicii, datorită unor avantaje considerabile pe care aceste
acționări le au în comparație cu cele mecanice și chiar cu cele electrice, în unele privințe. Astfel ,
acționările hidraulice au în prezent o largă utilizare în construcția navelor și nu numai.
Acest tip de acționare se extinde datorită următoarelor avantaje :
 Gabarit si greutate redusă pe unitatea de putere ;
 Inerție redusă ;
 Posibilitatea inversării u șoare a sensului mișcării ;
 Funcționarea fără șocuri si vibrații ;
 Posibilitatea realizării unor sisteme cu elemente tipizate ;
 Posibilitatea deservirii centralizate a unui grup de mașini în cazul liniilor
automate.

Totuși, ca orice sistem, acționările hidraulice au și dezavantaje dar care nu limitează
gradul lor de utilizare. Dezavantajele sist emelor de acționare hidraulică :
 Influența mare a temperaturii asupra vâscozității ;
 Pierderi hidraulice mari ;
 Tehnologii complicate de fabricație ;
 Exploatare d ificilă.

55
CONCLUZII
Proiectul de diplomă cu titlul ,, Cargou de mărfuri generale de 15000 tdw. Proiectarea
instalației de închidere -deschidere a capacelor gurilor de magazii ” este realizat în conformitate
cu metodologia de elaborare a proiectului de diplomă și a fost coordonat de profesor
coordonator.
În lucrarea de față s-a încercat scoaterea în evidență a importanței instalației de
închidere -deschidere a capacelor gurilor de magazii în domeniul naval, pentru că abordează
sectorul acționărilor hidraulice, sector de vârf și foarte răspândit la bordul navelor.
Nava de tip cargou de 15000 tdw este destinată să transporte mărfuri generale, mărfuri
în vrac (incluzând chiar și minereu, dar la capacitate redusă), utilaje, cherestea (în magazii și pe
punte) și containere.
În ca drul primului capitol sunt specificat e dimensiunile principale ale navei, cât și
instalațiile cargoului de 15000 tdw.
În cadr ul celui de -al doilea capitol s -a calculat r ezistența totală la înaintare a navei
cargou de 15000 tdw, este dată de componenta după axa orizontală a rezultantei forțelor
hidrodinamice și aerodinamice, exercitate asupra corpului navei la deplasare a acestuia cu o
anumită viteză. Rezistenț a la înaintare a fost calculată cu ajutorul softului specializat
Autopower, furnizat de Autoship. Cu ajutorul programului, introducând caracteristicile navei
de referință, la un deplasament de 15 000 tdw și la o viteză maximă de 20 Nd, nava trebuie s a
învingă o rezistență la înain tare totală de 854,34 kN. Această rezistență este învinsă de o putere
a instalației de propulsie de 8790,26 kW. Pentru aceasta, nava este dotată cu un motor de tip
Wartsila L64 diesel reversibil în doi timpi cu simplu efect , care are o putere de 10050 kW.
În capitolul al treilea s -au prezentat câteva tipuri de capa ce hidraulice din cadrul unei
instalații de manevră a capacelor gurilor de magazii , cât si calculul volumului magaziilor de
marfă .
În capitolul al patrulea s -a ales schema de acționare hidraulica a ca pacelor gurilor de
magazii și s -a preze ntat principiul de funcționare, cât și rolul elementelor din schema .Tot în
acest capitol s -au precizat materialele, sculele, dispozitivele si tehnologiile folosite la
confecționarea și montarea instalației de acționare a capacelor gurilor de magazii. În finalul
acestui c apitol s-au descries lucrările de întreținere și reparație ale acestei instalatii, câ t și
defecțiunile posibile care pot fi : deformații ale capacelor sub acțiunea diverselor sarcini
exterioare, deformații ce se pot remedia prin intemediul încălzirii la ca ld și a mijloacelor de
tracțiune mecanice și mai exact triforul, d efecțiuni de etanșare între capace și gurile de magazie

56
prin erodarea garniturii de cauciuc care se remedieaza prin înlocuirea acesteia, defecțiuni ale
instalației hidraulice ce se manifest a prin scurgeri de lichid, defecțiuni ale motorului hidraulic,
blocări ale instalației și multe altele.
În ultimul capitol s -a dimensionat cilindrul hidraulic aflând u-se o presi une de 174 bar.
Calculând u-se pierderile hidraulice, s-au adunat cu presiunea cilindrului hidraulic si s-a
determinat presiunea pompei care este egală cu 235 bar. În ultimă fază s-a ales o pompă cu
pistonașe axiale deoarece aceste pompe sunt cele mai răspândite, utilizându -se frecvent în
sistemele de acționare hi draulică, datorită gabaritului redus, reversibilității posibilității de
reglare a debitului și momentului de inerție redus al părții mobile. Ca o concluzie, s-a menționat
importanța sistemelor de acționare hidraulică in domeniul naval, exemplificând u-se prin
avantaje le si dezavan tajele acestora.
Închiderile gurilor de magazii ale navelor mar itime si de navigație interioară sunt
acționate mecanic, hidraulic sau chiar electric , instalațiile lor asigurand manevrarea facilă,
rapidă si sigură, în condiții de dep lină securitate pentru operatori . În plus, capacele gurilor de
magazii pentru încărcătură transportată, trebuie să protejeze încărcătura depozitată în magazii
din cauza deteriorărilor datorate apariției apei. În special, în cazul în care încărcătura este
sensibila la deteriorarea apei, trebuie remarcat faptul că o parte semnificativă a tuturor
problemelor legate de încărcătură sunt raportate la intrarea apei de ma re în marfă datorită
neetanșeită ții garniturii de -a lungul ramei gurii de magazie.

57
BIBLIOGRAFIE
1. ALI BEAZIT – Mașini hidraulice navale, Editura Academiei navale „Mircea cel Bătrân”
Constanța.
2. ALI BEAZIT – Acționări hidraulice, Editura Academiei navale „Mircea cel Bătrân”
Constanța.
3. ANLIN WANG, BINNAN YUE, KAIFEI JIANG, XIAOTIAN LI – Îmbunătățirea neliniară
a modelelor pompelor hidraulice și a motoarelor pe baza, International Conference on
Artificial Intelligence and Computati onal Intelligence , AICI 2010: Artificial Intelligence
and Computational Intelligence pp 16 -23.
4. BIDOAE ION – Îndrumar de proiectare pentru teoria navei , Universitatea din Galați , 1986
5. IHN SUNG CHO – Un studiu privind proiectarea optimă a plăcii de supapă a unei pompe cu
piston hidraulic cu ulei, Journal of Mechanical Scien ce and Technology , June
2015, Volume 29, Issue 6, pp 2409 –2413
6. JAEYOUN JUNG – Un studiu privind presiune într -o pompă cu piston hidraulic cu axă
îndoită, Journal of Mechanical Science and Technology , December 2013, Volume
27, Issue 12, pp 3713 –3719
7. MAIER VIOREL -Mecanica și construcția navei, voi. I, II,III , Editura Tehnică, București,
1985
8. PATRICHI ILIE – Exploatarea și repararea instalațiilor și sistemelor navale, Editura
Academiei Navale „Mircea cel Bătrân", Constanța, 2000
9. POPA IONEL – Instalații mecanice și hidropneumatice navale , Editura Muntenia & Leda,
Constanța, 2005
10. PRUIU A.., UZUNOV G., POPA T ., Manualul ofițerului mecanic maritim, voi.II, Editura
Tehnică, București, 1998;
11. *** https://link.springer.com/
12. ***https://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleListU RL&_method=list&_ArticleL
istID=_ 1213869566&_sort=r&_st=13&view=c&md5=666f45d8fa48beebc72371faf4b2229
a&searchtype=a
13. *** http://www.anelisplus.ro/