Mekaniske selvstyringsenheter er laget av en rekke produsenter, men de fleste systemer som produseres i dag deler samme prinsipp (servo pendel ror, se nedenfor).i tillegg til deres krav til elektrisk kraft, observerer mange langdistanse kryssere at elektronisk selvstyringsmaskiner er komplisert og usannsynlig å kunne repareres uten reservedeler i fjerntliggende områder. Som kontrast gir vingeutstyret i det minste muligheten for improvisert reparasjon til sjøs, og kan vanligvis gjenoppbygges på land ved hjelp av ikke-spesifikke deler (noen ganger vvs-deler) av en lokal sveiser eller machinist.To minimer hastighetstapet ved selvstyringsutstyret det er viktig å ha fartøyets seil balansert med liten belastning på roret før det gjøres forsøk på å engasjere selvstyringen. Med seilene er trimmet riktig, kraft-balanse av servo åre og hoved-eller hjelpe ror er minimert på den måten, at de laveste angrepsvinkler av ror og servo åre mot vannstrømmen oppnås. Noen eksperimentering og dømmekraft er vanligvis nødvendig, men for å bestemme de riktige innstillingene for et gitt fartøy og styringsmekanisme.En populær kilde til moderne windvane-teknologi er Windvane Self-Steering Handbook. Et spesielt verdifullt bidrag Fra Morris bok er hans dekning av ulike legeringer som brukes i vane gear produksjon. Morris innrømmer sin praksis med å sette en kjøkkentimer i en halv time om gangen og sove mens windvane-styringsenheten styrer roret, selv i hovvind på 25 til 35 knop. I et nylig intervju sa han at han en gang så vidt savnet å bli rammet av et stort frakteskip mens han sov på seilet opp Rødehavet. Morris påpeker, » en autopilot ville ikke ha gjort noen forskjell i dette tilfellet . Hvis jeg hadde brukt en elektronisk autopilot, at lastebåt fortsatt ville ha vært der. Jeg valgte å seile to tredjedeler av jordomseilingen min på egen hånd, og jeg aksepterte risikoen som fulgte med den beslutningen. Jeg tror skjebnen var på min side.»
Trim-TabEdit
i tidligere Trim-Tab servosystemer har svingbevegelsen til servobladet rundt sin vertikale akse blitt utført av en trim tab Servo tab, som imidlertid koster litt kraft på grunn av det faktum at trim tab flyttes i motsatt retning for å snu servo bladet.Det samme holder for en trimfane, som er montert i stor avstand bak skipets ror, koblet til den i øvre og nedre ende. Denne konstruksjonen kalles «Saye’ S Rigg». En annen versjon av vindhane selv styring på seilbåter er kjent som den vertikale aksen vane og vanligvis, på grunn av den mindreverdige styrekraft utgang i forhold Til Servo Pendel enheter det gjør bruk av en trim fane hang av roret for å styre løpet av båten. Skovlen spinner vinkelrett på bakken og kan låse til trimfliken i ønsket posisjon, da båten faller av vinden, vil skovlen bli vendt av vinden og vil ta trimfliken med den som igjen fører til at roret beveger seg i motsatt retning og dermed korrigerer kurset. Generelt selv styring som dette, med en trim fane kan bare brukes på båter med akterspeilet (eller akter hang doble enders) ror som trim fane må monteres direkte til og akter av roret for å produsere den ønskede effekt, og selvfølgelig må styres selv som roret svinger side til side. Dette oppnås vanligvis ved bruk av en slotted bar der forbindelsen til skovlenheten kan glide inn når roret svinger. Disse selvstyringssystemene er generelt enklere og er dermed enklere å sette og justere kurs, da de ikke bruker linjer som styrer roret, men styrer det mer direkte gjennom solide koblinger.En beslektet enhet har blitt brukt på noen vindmøller, fantail, en liten vindmølle montert i rett vinkel til de viktigste seil som automatisk slår den tunge hetten og viktigste seil i vinden, (oppfunnet I England i 1745). (Når vinden allerede er direkte inn i hovedvingene, forblir fantailen i det vesentlige ubevegelig.)
Vane til hjelpe roredit
Bare noen få produsenter har vært vellykket med systemer som opererer en hjelpe ror direkte fra windvane (Ikke-servosystemer: Windpilot Atlantik, Hydrovane); bildet av windvane vist bruker dette prinsippet med den store stoff vane på en vertikal akse (bruk av vind skovler med en nesten horisontal akse brukes hovedsakelig).
Servo pendel roredit
den mest utbredte formen for selvstyring, servo pendel, ble introdusert for å takle kraften som kreves for å betjene et større ror og var en etterfølger til servo trim tab prinsippet (introdusert Av Herbert «Blondie» Hasler). Felles for alle servo pendel ror (åre, blad) systemer er det faktum, at hastigheten på båten gjennom vannet brukes til å forsterke den lille kraften som kommer fra vindhane for å kunne slå roret. Servobladet kan dreies i sin vertikale akse og henges som en pendel. Når den vender rundt sin vertikale akse, starter vannstrømmen en sidelengs kraft på bladområdet, og den kraftige svingbevegelsen til siden brukes til å virke på et ror (skipets ror eller hjelperor blir integrert i systemet).En smal oppreist bord, vindhane, er montert på en nesten horisontal akse bærer som selv roteres rundt sin vertikale akse slik at med båten reiser i ønsket retning vane er loddrett og kant-on til vinden. Vindhane er balansert med en liten vekt under sving, men hvis båten svinger slik at brettet ikke lenger er kant på vinden, vil det bli blåst over til den ene siden da det ekstra overflatearealet blir avslørt. Denne bevegelsen overføres av en rekke koblinger til et blad (eller åre) i vannet, slik at åren vender om sin vertikale akse når vindbladet roterer fra sin nøytrale position.As bladet beskrevet ovenfor svinger, trykket av vann som beveger seg forbi det, får det til å svinge ut sidelengs på enden av en svingestang. Et nedsenket område på 0.1 m2 ved 1 m spaklengde ved en båthastighet på 2,5 m / s (ca. 5 knop) og 5° angrepsvinkel genererer allerede et øyeblikk på 180 N⋅m, når åren har en naca0012-profil. Styrekraften til servoåren overføres til hovedroret som vanligvis involverer et arrangement av to linjer og fire eller flere ruller for å lede styretauene til roret eller rattet.
Moderne servopendel selvstyrte enheter med optimalisert overføring og lavfriksjonsmekanikk brukes mer og mer til dags seiling og cruising; tidligere brukt hovedsakelig for langdistanse havpassasjer. De økte lav vindegenskapene til optimaliserte, moderne enheter gjør det mulig å styre ned til 1,3 m/s tilsynelatende vind og 1,5 kn båthastighet-egenskaper som gjør en elektronisk styreenhet nesten overflødig og gjør det mulig å krysse doldrums under vindhane selvstyring. Et økende antall langdistanse regatta seilere bruker vindhane selvstyring på grunn av det faktum at seilene alltid holdes i optimal vinkel mot vinden, og dermed hastigheten på båten holdes på mulig maksimum.
den matematiske beskrivelsen av den horisontale windvane servo selvstyring dekker forholdet mellom en kursfeil og en steady-state rorvinkel for å korrigere for kursfeilen. Dynamikken beskrives med kraft-og momentumkoblingsligninger. Hovedsakelig tre forskjellige mekaniske transmisjonsprinsipper er i bruk: Murray glideblokkfeste, 90° skrågir, Z-aksel, som på grunn av deres geometri har forskjellige styrekraftendringer ved kursfeilendring.
Servo pendel med ekstra roredit
i tilfeller der et rent servo pendel selvstyringsutstyr ikke er brukbart (Hydraulisk ror gir, veldig stor kraft som trengs for å snu roret), brukes ekstra rorsystemer. De bestar av et servo pendel ror koblet direkte til et hjelperor som er en del av selvstyringssystemet. Hovedroret i så fall brukes til å» trimme «hovedretten og selvstyringsutstyret styrer «rundt» hovedretten i henhold til endringene i den tilsynelatende vinden.
Ark til tillerEdit
Bortsett fra den utbredte mekaniske selvstyringen gjennom en vindhane som er mekanisk koblet til roret eller et servopendelror, er det et mekanisk selvstyringsprinsipp kalt «ark-til-ror». Rollo Gebhard krysset Atlanterhavet I Sin 5,6 m Lange Solveig ved hjelp av en slik metode. Ark-til-tiller selvstyring består av en forbindelse mellom fjærbelastet tiller og et ark ved hjelp av vindkraften i seilet for å styre båten.
