Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Глава 3 Определение рабочих параметров, построение характеристик




3.1 Расчет, определение размеров руля.

 

Для расчета принимается простой обтекаемый прямоугольный двухопорный балансирный руль, который по сравнению с рулями других типов позволяет получить наименьшее значение момента на баллре.

 

  Наименование величины Обозначение Единица измерения Расчетная формула Числовое значение
Длина и осадка судна L T м м Задана 135,5 9,35
Площадь пера руля F м (0,013 0,019) LT=0,13*135,5*9,35 16,47
Относительное удлинение руля λ   Задано 2,0
Высота пера руля h м =√2*16,47 5,739
Ширина пера руля b м =16,47∕5,739 2,87
Коэффициент компенсации k   (0,25 0,35) 0,26
Расстояние от передней кромки руля до оси баллера z м k b=0,26*2,87 0,746
Площадь балансирной части руля м k F=0,26*16,47 4,282

3.2 Расчет гидродинамических сил, момента на баллере руля.

 

  Наименование величины Обозначение Единица измерения Расчетная формула Числовое значение
Коэффициент попутного потока   (0,22 0,26) 0,25
Коэффициент влияния корпуса на руль K   = 0,563
Диаметр гребного винта D м Задан 5,45
Площадь винта, омываемая потоком винта м =2,87*5,45 15,642
Скорость судна v v уз м/с Задана 1856v/3600=1856*16/3600 16,0 8,249
Плотность забортной воды кг/м [4, табл. 4]
Осевая скорость винта относительно воды v м/с (1- ) v =(1-0,25)*8,249 6,187
Мощность, затрачиваемая на вращение винта N кВт 0,98 N =0,98*6610 6477,8
Упор винта P кН = =0,6 0,7=0,65
Коэффициент нагрузки винта по упору   = 1,115
Коэффициент влияния винта на руль K   = 2,059
Угол поворота руля от среднего положения град  
Коэффициент сопротивления C   [7, табл. 6.1]   0,03 0,04 0,06 0,09 0,17 0,27
Коэффициент подъемной силы C     0,25 0,53 0,835 1,06 1,1
Коэффициент центра давления C     0,23 0,245 0,265 0,285 0,365
Коэффициент нормальной силы C   (см. приложение 1) 0,253 0,532 0,83 1,054 1,111
Отстояние центра давления от передней кромки руля s м (см. приложение 1) 0,66 0,703 0,761 0,818 1,048
Коэффициент гидродинамического момента C   (см. приложение 1) 0,058 0,13 0,22 0,3 0,406
Нормальная сила N кН (см. приложение 1) 168,452 354,21 552,62 701,77 739,72
Гидродинамический момент относительно передней кромки руля M кН м (см. приложение 1) 107,976 224,45 343,46 424,31 431,37
Гидродинамический момент относительно оси руля M кН м (см. приложение 1) -14,47 -15,178 8,041 50,492 223,06
Коэффициент нормальной силы на заднем ходу C   (0,7 0,8) C =0,75 C (см. приложение 1) 0,19 0,399 0,623 0,791 0,833
Отстояние центра давления от задней кромки руля на заднем ходу S м (0,3 0,35)b=0,325 b=0,325*2,87 0,933
Гидродинамический момент на заднем ходу судна M кН м (см. приложение 1) 8,121 17,055 26,63 33,811 35,606 33,939
Гидродинамический момент для расчета M кН м Принимается равным M (вся строка), если , или M (вся строка), если > -14,47 -15,178 8,041 50,492 223,063 141,796
Крутящий момент на баллере с учетом дополнительных внешних нагрузок M кН м (1,1 1,2) M (см. приложение 1) -19,47 -20,422 10,819 67,937 300,132 190,786
Момент на баллере руля с учетом трения в боковых опорах баллере и пяте руля M кН м (1,15 1,2) M (см. приложение 1) -16,93 -17,758 9,408 59,076 260,984 165,901

 




 

3.3 Расчет рулевого привода, мощности насоса.

 

  Наименование величины Обозначение Единица измерения Расчетная формула Числовое значение
Диаметр баллера м , 0,301
Начальный радиус румпеля м =1,25*0,301 0,375
Давление масла в цилиндре привода МПа
Число пар цилиндров привода    
КПД привода   [7, рис. 6.6] 0,28 0,54 0,67 0,75 0,77 0,775 0,77
Диаметр плунжера м 0,146
Ход плунжера при перекладки руля с борта на борт м = =1,277*0,375 0,433
Объем масла, подаваемый в цилиндры рулевого привода при перекладке руля с борта на борт V м =2*3,14*(0,132^2)*0,427/4 0,014
Время перекладки руля с борта на борт t с  
Подача насоса q м = 5,8
Радиус румпеля при значении угла поворота угла м (см. приложение 2) 0,375 0,376 0,381 0,388 0,399 0,414 0,433
Нормальная сила давления на цапфу румпеля Q кН (см. приложение 2) -25,891 -26,801 13,942 85,134 362,478 220,307
Сила давления на цапфу вдоль оси плунжера Q кН (см. приложение 2) -25,792 -26,394 13,467 328,517 190,791
Сила давления масла на плунжер кН (см. приложение 2) -47,763 -39,394 17,956 103,896 423,893 247,781
Давление масла в цилиндре при значениях угла поворота руля МПа (см. приложение 2) -2,853 -2,353 1,073 6,206 25,321 14,801
Давление масла в цилиндре с учетом подпитки МПа (см. приложение 2) 0,25 -2,603 -2,103 1,323 6,456 25,571 15,051
Давление нагнетания насоса с учетом сопротивления напорного трубопровода МПа (см. приложение 2) 0,04 -2,813 -2,313 1,113 6,246 25,361 14,841
Давление всасывания насоса с учетом давления подпитки и сопротивления сливного (всасывающего) насоса МПа 0,25-0,025 -1,25
Давление насоса P МПа (см. приложение 2) 1,29 -1,563 -1,063 2,363 7,496 26,611 16,091
Мощность насоса N кВт (см. приложение 2)   -2,924 -1,666 6,23 16,103 39,575 12,962
КПД насоса   [1, рис. 149,а] 0,31 0,37 0,22 0,27 0,39 0,72
Мощность электродвигателя кВт (см. приложение 2)

 


3.4 Построение характеристик

 

Зависимость крутящего момента на баллере от угла поворота руля

 

 


Зависимость давления масла в цилиндре от угла поворота руля

 

 


Зависимость мощности насоса от угла поворота

 

 


Глава 4 Указание по эксплуатации рулевой машины.

 

В течении 12 часов до выхода судна из порта рулевая машина должна быть подготовлена к действию, проверена в работе и испытана в соответствии с требованиями СОЛАС. При этом следует руководствоваться фирменными инструкциями по эксплуатации и действующими руководящими техническими материалами. Проверку и испытание выполняют лица командного состава, занятые эксплуатацией и обслуживанием ГРМ. При подготовке к действию, проверках и испытаниях рулевых машин следует обращать особое внимание на следующее: лёгкость перемещения золотников и отсутствие их заеданий, перекосов и больших люфтов в соединениях; с управляющими валиками; состояние поверхности золотников и их уплотнений; лёгкость проворачивания вручную валов насосов регулируемой подачи при их нулевом эксцентриситете; срабатывания стопорных храповиков или гидрозамков; уровня рабочей жидкости в расширительных баках, положение запорных клапанов. Не должно быть нехарактерных шумов и стуков, наружных утечек рабочей жидкости; скачков и задержек руля при его перекладке, а также автоколебаний управляющих валиков приборов ИМ, золотников гидроусилителей, скользящих блоков радиально-поршневых насосов и руля.

Рулевые машины должны быть хорошо отрегулированы. Показателями качества регулирования являются: наибольшая точность установки руля в заданном положении, определяемая разностью заданного и фактического углов перекладки (достаточная точность ± 0,50 при углах перекладки руля ±100); минимального рассогласования нулевых положений насосов (не более 0,50 изменение положения руля при переключении насосов); ограниченный ( не более 10% номинального) люфт на управляющем органе главного насоса; небольшая общая зона нечувствительности системы управления; минимальная скорость сползания руля в режиме «Простой»; отсутствие автоколебаний.

Во время хода судна вахтенный механик, принимая вахту, обязан осмотреть румпельное отделение и рулевую машину, а вахтенный моторист должен осматривать их два раза за вахту. При этом следует обращать внимание на следующее: наличие смазочного масла на трущихся деталях, в прессмаслёнках и смотровых стёклах редукторов; состояние регулирующих и стопорных устройств; соответствие показателей положения руля; температуру (должна быть не ниже 50С зимой) и относительную влажность румпельного помещения (не более 85%).

Особое внимание следует обращать на уровне рабочей жидкости в расширительных баках, показания манометров гидравлических контуров; плавность перекладок руля; не должно быть перегрева рабочей жидкости и наружных утечек; характерных шумов и стуков в насосах и механических соединениях рулевого привода, а также автоколебаний деталей и узлов ГРМ.

При обнаружении существенных отклонений от спецификационных параметров и показателей работы рулевой машины вахтенный механик обязан постоянно наблюдать за её работой, доложить об этом старшему механику и сделать соответствующую запись в журнале.

В течении вахты механик должен периодически контролировать исправность действия рулевой машины по показаниям имеющихся на пульте управления приборов и систематизаторов.

Перед подходом к районам, плавание в которых требует особой осторожности, должна быть проверена исправность действия дистанционного управления рулевой машины на ручных режимах работы. В этих районах должны быть приведены в действие оба насоса, если они могут надёжно работать одновременно.

В случае отказа одного из насосов переход на другой выполняет вахтенный помощник капитана на имеющихся постах управления, а вахтенный механик при этом обязан принять меры по выяснению и устранению причин отказов, доложив о случившемся старшему механику.

Переходы с работы одного насоса на другой в обычных условиях должны выполняться после предупреждения об этом вахтенного механика, который обязан контролировать при этом исправность действия по показаниям имеющимся на пульте управления приборов и сигнализаторов.

В случае отказа всех систем дистанционного управления осуществляется переход на управление «Местный».

После окончания швартовых операций и снятия готовности, рулевую машину надо остановить и осмотреть, обратив особое внимание на отсутствие перегрева и утечек рабочей жидкости, нормальный её уровень в расходных баках и нейтральное положение управляющих органов системы управления и насосов. Перо руля должно быть установлено в диаметральной плоскости.

При эксплуатации ГРМ, которой присуще «сползание руля», в режиме управления «Простой», следует установить на посту управления режим «Следящий».

 

ВЫВОД: В ходе курсового проекта была рассчитана четырехплунжерная гидравлическая рулевая машина для судна дедвейтом (Dw) 12400т, мощностью главного двигателя (Ne) 6610кВт, длиной (L) 135,5м, осадкой (T) 9,35м, диаметром гребного винта (D) 5,4м и скоростью (V) 16,0 узлов. Данная ГРМ имеет 2 пары цилиндров привода, давление масла (Р) 17 МПа, давление насоса (Рн) 17 МПа, мощность насоса (Nн) 16,091 кВт (при =0,72),а также мощность электродвигателя (Ne) 32кВт(при =0,72), время перекладки полностью погруженного руля или полностью погруженной поворотной насадки с 350 одного борта на 300 другого борта при максимальной скорости переднего хода, относящегося к этой осадке за время не более 28 с. при параметрах, не превышающих номинальных параметров привода. ГРМ соответствует требованием РМРС.


Список используемой литературы:

 

1. Завиша В.В., Декин Б.Г.

«Судовые вспомогательные механизмы и системы»

Москва, Транспорт, 1984

2. «Правила классификации и постройки морских судов»

Санкт-Петербург, Российский Морской Регистр Судоходства, 2008

3. «Правила технической эксплуатации судовых технических средств»

Санкт-Петербург, ЗАО ЦНИИМФ, 1997

4 Справочник по судовым устройствам

Ленинград, Судостроение, 1975

5. Харин В.М., Декин Б.Г., Занько О.Н., Писклов В.Т.

«Судовые вспомогательные механизмы и системы»

Москва, Транспорт, 1992

 





Читайте также:





Читайте также:
Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.013 сек.)