Міністерство освіти і науки України

Херсонська державна морська академія

Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок та загальноінженерної підготовки

Курсова робота

з дисципліни «Суднові допоміжні механізми»

Розрахунок лопатевого приводу гідравлічної стерневої машини

Завдання 3 Варіант 8

Розробив: Ковальов В.В

курсант групи 222

Керівник: В.І. Кавун

Херсон - 2014

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………

Розділ 1……………………………………………………………………

1.1 Опис конструкції лопатевої рульової машини типу «AEG Schiffbau»……………………………………………………………………..

Розділ 2. Розрахунок лопатевого приводу гідравлічної стерневої машини….

Розділ 3. Вибір насосу та електродвигуна типу МАП……………………………………………………………………………....

Висновки………………………………………………………………………….

Література………………………………………………………………………….

ВСТУП

Метою даного курсового проекту вивчення та критичний аналіз конструкцій найбільш розповсюджених на суднах лопатевих приводів гідравлічних стерневих машин, виконання розрахунків тисків, сил і моментів, що діють на рульову машину та її привід . Аналіз отриманих розрахунковим шляхом результатів має бути спрямований на визначення шляхів і методів підвищення техніко-економічних показників суднових лопатевих приводів стерневих машин.

В ході курсового проекту повинно бути виконано наступні завдання:

• розрахунок лопатевого приводу гідравлічної стерневої машини;

• вибрати стандартний аксіально- або радіально-поршневий насос;

• за потужністю насосу обрати електродвигун типу МАП.

Розділ 1

Лопатева рульова машина типу «AEG Schiffbau»

До складу рульової машини (рис. 1.7) входять такі основні вузли та елементи: рульовий трилопатевий привід ЛП, два головних насоса Н1 і Н2 регульованої подачі аксіально-поршневого типу, які приводяться в дію електродвигунами; важільний механізм управління головними насосами (Р, 24. 25); гідропідсилювач, що складається з золотників 3 і гідроциліндра ГЦ; блок запобіжних клапанів лопатевого приводу ПК, два гідрозамка ГЗ головних насосів; допоміжні насоси В1 і В2 постійної подачі, що приводяться в дію електродвигунами; блок клапанів БКЗ електрогідравлічної системи управління, аварійний агрегат АА з ручним насосом; бак Б і система гідравлічних комунікацій з необхідними клапанами.

Рульова машина працює в стежачому режимі, наприклад з головним насосом HI і допоміжним В1, наступним чином. Електричний керуючий сигнал, що виникає при повороті штурвала на містку, надходить на одну з двох електромагнітних котушок золотника 3. Він переміщається із середнього в одне з крайніх положень (наприклад вправо, якщо дивитися у напрямку електричного сигналу), відкриваючи доступ робочої рідини від допоміжного насоса В1 через клапани БК1, 37, фільтр Ф1, редукційний клапан мінімального тиску К1, запірний клапан 39 в магістраль 23 харчування виконавчого гідроциліндра ГЦ, поршень якого почне переміщатися вліво (якщо дивитися по стрілці А), приводячи в дію механізм важеля управління головними насосамиі. Масло виходить з лівої порожнини гідроциліндра ГЦ по маги ¬ страл 22 через клапан 40, золотник 3, клапан 38 в бак Б.

Переміщення поршня гідроциліндра сприймається датчиком зворотного зв'язку РД, перетвориться їм в пропорційний по значенню електричний сигнал протилежного керуючому сигналу знака і передається на підсумовуючий пристрій електричної системи у правління. Поршень зупиняється в той момент, коли сумарний сигнал (керуючий + зворотній зв'язок) стане рівним нулю, котушка золотника 3 знеструмиться і золотник під дією пружини повернеться в середнє положення, припиняючи подачу масла від допоміжного В1 насоса в магістраль гідроциліндрів ГЦ. Поршень зупиняється і його переміщення буде пропорційно електричному керуючому сигналу.При повороті штурвала на деякий кут, в протилежному напрямку, керуючий сигнал надходить на другу котушку цього ж золотника 3. Він переміщається в інше крайнє положення (вліво). При цьому масло від насоса В1 подається через клапан 40 в іншу магістраль (див. напрям стрілок на золотнику 3) гідроциліндра ГЦ, поршень якого переміщається вправо, а масло з правої порожнини циліндра виходить через клапан 39, золотник 3 і клапан 38 в бак Б. Робота датчика зворотного зв'язку РД здійснюється аналогічним чином, і в результаті переміщення поршня вправо буде також пропорційно керуючому електричному сигналу.

Переміщення поршня (наприклад, вліво) передається через дифференційний важіль Р на керуючу штангу 24, яка відхилить блоки циліндрів аксіально-поршневих насосів Н1 і Н2 на певний кут від нейтрального (середнього) становища. Робоча рідина рухається під тиском по замкнутому силовому контуру (насос Н1 - рульовий лопатевий привід) і, долаючи зовнішній опір керма, повертає ротор 26, розташований в циліндрі 27, за годинниковою стрілкою. При цьому механічний зворотній зв'язок 25 через диференційний важіль Р повертає штангу 24 в нульове (середнє) положення, зменшуючи подачу насоса Н1. Ротор приводу зупиняється в той момент, коли сумарний сигнал на штанзі 24 від поршня гідроциліндра ГЦ і зворотного зв'язку 25 дорівнюватиме нулю, тобто блок циліндрів насоса Н1 займе при цьому нейтральне (середнє) положення.

При переміщенні поршня в іншому напрямку (вправо) стежачий механізм управління насосами працює аналогічним чином, а ротор приводу обертається проти годинникової стрілки.

У розглянутому випадку працюють дві самостійні, послідовно включені, стежачи системи управління. Поршень гідроциліндра, будучи виконавчою (вихідною) ланкою електрогідравлічної стежачої системи управління, в той же час грає роль задаючої (вхідної) ланки важільного стежичого механізму управління подачею головних насосів. Процеси в обох стежачих системах протікають практично одночасно.

В режимі автоматичного управління рульова машина діє за тим же стежачим принципом - замість рульового працює авторульовий. На лопатевих рульових машинах допускається примінення авторульового тих же марок і систем, що і на плунжерних рульових машинах.

Двоступінчаті стежачі управління широко розповсюджені в сучасних ГРМ. Іноді застосовують трьохступінчаті, однак збільшення числа ступенів веде до ускладнення систем управління та їх обслуговування, до накопичення помилок і зниження точності управління судном. Багатоступінчастість систем управління викликається необхідністю значного посилення управляючого сигналу для переміщення регульовального органу насосів