Viskosebremse

Viscous brake

Jacobi, Peter

7. semester

Byggeri og industri, Diplomingeniør

2014

2014-01-03

51

Rapporten undersøger og udvikler en simpel, omkostningseffektiv viskosebremse, der kan holde en vægt på konstant hastighed under nedfiring af redningsudstyr fra skibe via to wirer. Udgangspunktet er Vikings eksisterende løsning, som kombinerer gearudvekslinger og en viskosebremse, men er kompliceret og kostbar og derfor uegnet til mindre systemer. Den centrale problemstilling er, hvordan nedfiringen kan styres på en enkel og driftssikker måde. Arbejdet afgrænses til at sammenligne en centrifugalkobling med viskosebremseprincipper og viser, at viskosebremsen er mere egnet, bl.a. fordi de bevægelige dele arbejder i et væskefyldt, korrosionsbeskyttet kammer og ikke kræver ekstern energikilde. Rapporten beskriver to viskosebremsers funktionsprincipper (rotorblade i væske og skiver, der klipper en tynd væskefilm), redegør for beregning af bremseeffekten og hvordan bremsevæskens egenskaber (f.eks. olie og silikone) påvirker denne, samt gennemgår konstruktion og dimensionering af centrale komponenter som rotor, aksel, lejer, stator og wiretromler. Rapporten indeholder test og databehandling med fokus på rejsetid, energitilførsel og væskeudvidelse, herunder et dimensioneringseksempel på 1000 kg. På baggrund af analyser, beregninger og afprøvning vurderes viskosebremsen som en enkel, effektiv og anvendelig løsning til formålet, mens centrifugalkoblingen vurderes mindre egnet pga. risiko for korrosion og fastsiddende mekaniske dele efter lang tids stilstand.

This thesis investigates and develops a simple, cost-effective viscous brake that keeps a load at constant speed while lowering evacuation equipment from ships using two wires. It starts from Viking’s existing solution, which combines gear reductions with a viscous brake but is complex and expensive and thus unsuitable for smaller systems. The core question is how to control the descent in a simple, reliable way. The work is delimited to comparing a centrifugal clutch with viscous brake principles and finds the viscous approach more suitable, notably because its moving parts operate in a fluid-filled, corrosion-protected chamber and it requires no external power. The report describes two viscous brake operating principles (rotor blades in fluid and disks that shear a thin fluid film), explains how to calculate the braking effect and how fluid properties (e.g., oil and silicone) influence it, and details the design and sizing of key components such as rotor, shaft, bearings, stator, and wire drums. The report includes tests and data processing focusing on travel time, energy input, and fluid expansion, including a 1000 kg sizing example. Based on analysis, calculations, and trials, the viscous brake is assessed as a simple, effective, and practical solution for the intended purpose, while the centrifugal clutch is considered less suitable due to risks of corrosion and sticking after long standstill.

[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet (PDF)]

Download
Vis denne rapport i AAU Studenterprojekter