Проектирование сэу

Цели и задачи: основной целью проектирования является создание объектов новой техники, которые технически и экономически превосходили бы имеющиеся аналоги. Основной задачей является выбор комплексов оборудования машинного отделения, которые удовлетворяли бы требованиям, предъявленным к судну в соответствии с его назначением.

Требования к СЭУ:

1. СЭУ должно иметь мощность, обеспечивающую заданную скорость хода на всех режимах работы СЭУ.

2. Обладать хорошими маневренными качествами, определяемыми условиями эксплуатации.

3. Установка должна быть надежной, иметь большой ресурс и экономичность, иметь малую массу и габариту.

Ряд правил по комплектации могут быть изложены в санитарных правилах и правилах охраны окружающей среды.

Выявление оптимального решения включает:

1. Определение области возможных технических решений.

2. Выявление одного или нескольких решений дающих наилучшие результаты.

3. Принятие решений:

.

где: – суммарные затраты,

– затраты на проектирование,

– затраты на изготовление,

– затраты во время эксплуатирования.

В общем случае общую оценку эффективности можно осуществить тремя методами:

1. Комплексный

где: – обобщенный критерий эффективности,

– частный критерий эффективности,

– положительные или отрицательные критерии эффективности, сумма этих критериев должна равняться единице:

.

Абсолютное значение коэффициента значимости должно соответствовать важности частных критериев. Знаки «+» или «-» должны учитывать требуемую направленность;

2. Дифференцирующий – расположение частных критериев в порядке уменьшения важности, и затем последующий поиск оптимальных решений по каждому из критериев:

где: – единичный показатель проектируемой СЭУ,

– такой же показатель для аналога.

Если , то это свидетельствует об улучшении показателя СЭУ. Этот способ применяется при наличии 3-4 факторов;

3. Этот способ предполагает выделение наиболее важного критерия, для которого и находим решение – смешанный метод.

Достоинства: позволяет выделить наиболее важные показатели и объединить показатели меньшей значимости.

Математическая модель:

где: - заданные параметры (контролируемые) – мощность, частота вращения;

- неконтролируемые параметры (тип двигателя и т.д.);

- случайные параметры, для которых известны законы распределения;

- неопределенные параметры, для которых имеется лишь область определенных значений (дождь, шторм, ветер).

Процесс поиска оптимальных решений включает:

1. Выбор критерия или критериев;

2. Определение области поиска;

3. Построение математической модели;

4. Нахождение экстремальных значений функции;

5. Анализ результатов исследования, при поиске и принятии решений необходимо обеспечить сопоставимость результатов. Проработку сопоставимых вариантов СЭУ можно производить: для всех вариантов сохранить неизменными мощность, тип двигателя, район плавания, можно менять число двигателей и т.д.

Для грузовых судов условиями сопоставимости могут быть: грузоподъемность, скорость, и автономность, при этом водоизмещение и мощность установки могут измениться.

Четыре стадии проектирования:

Составляют техническое задание, которое разрабатывается заказчиком.

1. Разрабатывается техническое предложение – проверка совместимости, предъявление к судну требований и возможности их реализации. В техническом задании указывается:

   • класс судна,

   • назначение судна,

   • район плавания,

   • габариты пути,

   • конструктивный тип судна

   • грузоподъемность или пассажировместимость,

   • скорость хода,

   • тип установки;

2. Эскизный проект – является одним из самых сложных. Эскизный проект разрабатывается на основе согласованного и утвержденного технического задания. Вопросы этапа:

   • выбор главных элементов и построение теоретического чертежа,

   • определение главных характеристик основного оборудования,

   • масштабное моделирование.

При наличии хорошо разработанного прототипа необходимость разработки эскизного проекта может отпасть. Материалы данного этапа согласуются с заказчиком:

• чертежи общего расположения СЭУ,

• расчеты ходкости,

• расчеты положения центра масс,

• расход топлива;

3. Технический проект. Выполняется на основании согласованного и утвержденного эскизного проекта, если такой не выполняется, то проект разрабатывается на основе технического задания. В объем документа входит технический проект, спецификации и чертежи СЭУ и валопроводов, схемы систем СЭУ, расчеты по механической части, принцип технического построения судна, расчет стоимости головного и серийного судна и другие документы. Объем технического документа составляет договорной проект. На этапе технического проекта характерным является уточнение и оптимизация частных технических решений. Технический проект согласуют с Регистром, службой пожарной безопасности и т.д.;

4. Рабочий проект представляет собой конечный этап проектирования. Производится детализация проектных решений, обеспечивается возможность выполнения всех производственных операций. К ней относятся: чертежи деталей, чертежи монтажных схем, спецификация сборочных единиц, программы и методика испытаний, расчеты и т.д. Различают рабочую документацию для постройки головного судна и для серийной постройки;

Эксплутационная документация выдается владельцу судна. Описание и инструкции по механизмов, формуляры и паспорта, ведомости запасных частей и инструмента, учебно технические плакаты.