Пособие к КП Рулевое устройство

В рулевом устройстве транспортного судна должно быть согласовано два взаимоисключающих требования — устойчивость судна на курсе и поворотливость судна. Оценить эти качества можно либо по результатам модельных испытаний, либо по зависимостям, приводимым ниже.

Рис.11.1. Коэффициенты A3 (b кр , h кр , D, к) для расчета полубалансирного руля, расположенного за кронштейном.

Рис.11.2. Коэффициенты A4 (b кр , h кр , D, к) и A5 (b кр , h кр , D, к) для расчета полубалансирного руля, расположенного за кронштейном.

Рис.11.3. Коэффициенты B1(b кр , h кр , D, к) и B2 (b кр , h кр , D, к) для расчета полубалансирного руля, расположенного за кронштейном.

Эффективность рулевого устройства для рулей, кроме тех, что

соответствуют схемам IV, X и XIII, приведенным на рис. 6.1 в 5 , определяется по формуле:

A — площадь пера руля, м2; hp ,bp — высота и ширина руля, м;

Cв — коэффициент общей полноты судна по ЛГВЛ, м; d — осадка судна, м; Dв — диаметр гребного винта, м;

— объемное водоизмещение судна, м3; Vs — скорость судна, уз;

T — упор гребного винта, кН, определяемый по зависимости (5.2) в

5 .

отделения машинного расположением кормовым с судна надстроек расположения Схема .5.11.Рис

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РУЛЕВЫХ УСТРОЙСТВ

Рис.11.6. Схема расположения надстроек судна-лихтеровоза

96

Площадь подводной части диаметральной плоскости судна

A2 при осадке по ЛГВЛ, м2, можно определить в соответствии с рис. 11.1 или рис. 11.2, пользуясь теоретическим чертежом судна. Если LЛГВЛ — длина судна по летней грузовой ватерлинии, то:

A2 dLЛГВЛ f fф

Эффективность рулей, соответствующих типам IV, X и XIII, определяется зависимостью:

Здесь, кроме обозначений, описанных применительно к (11.1), введено

(комплекса), м; Aк — суммарная площадь руля, с кронштейном или с

рудерпостом (комплекса), м2.

Эффективность рулей, определенная выражениями (11.1) и (11.3), сравнивается с эффективностями E1, E2 и E3 , определяемыми

ниже. Эффективность руля признается достаточной, если Ep или Epp меньше любого из значений E1, E2 и E3 .

Для транспортных судов эффективность E1 определяется по графику рис.11.3. Входными параметрами являются σк и Ср .

Коэффициент полноты подводной части кормовой диаметральной плоскости судна при осадке по ЛГВЛ:

σк 1 2 f dLЛГВЛ ,

где d — осадка судна, м; другие обозначения иллюстрирует рис. 11.1

или рис.11.2. Коэффициент продольной полноты подводной части корпуса судна:

Ср Св См ,

где См — коэффициент полноты мидель-шпангоута при осадке по ЛГВЛ, принимается в курсовом проекте равным 0,98; Св —

коэффициент общей полноты судна по ЛГВЛ (в соответствии с заданием).

Эффективность руля E2 определяется по формуле:

где p — относительное удлинение руля, для рулей типа IV, X и XIII принимается p hp2 Aк (относительное удлинение комплекса); A4

— площадь боковой парусности судна при осадке по верхнюю кромку руля, м2,

n

A3 LЛГВЛ D h1 hp L h liнhiн;

i 1

D — высота борта судна, м; L , h — длина и высота боковой надстройки, м; liн, hiн — длина и высота каждого яруса надстройки, м; принимается согласно рис. 11.1 или рис. 11.2; x0 — расстояние от

мидель-шпангоута до центра тяжести площади A3 , м,

положительным принимается в нос судна, отрицательным — в корму; n — число ярусов надстройки;

где A5 — площадь боковой парусности судна при осадке по ЛГВЛ, м2,

A5 A3 LЛГВЛ d h1 hp ;

x — расстояние от мидель-шпангоута судна до центра тяжести площади A5 , м (в курсовом проекте можно принять x x0 ); A2

определяется согласно (11.2).

Удовлетворительная эффективность проектируемого рулевого устройства оговаривается условием, чтобы Ep и Epp , определенные

100 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РУЛЕВЫХ УСТРОЙСТВ

(11.4) и (11.5).

Раздел 12. РУЛЕВЫЕ ПРИВОДЫ, ИХ

ВЫБОР

12.1. Секторные рулевые приводы

Достоинством секторных рулевых приводов является их простота и надежность в работе, недостатком – большая масса таких приводов и большие габариты при сравнительно низком коэффициенте полезного действия (0,35...0,40). Передаточное число для секторных приводов составляет 1500...2000. Ограниченная прочность зубчатой передачи определяет верхнюю границу мощности рулевой машины, передаваемую на баллер пера руля. В табл.12.1 приведены технические характеристики рулевых секторных машин серии РЭР.

Таблица 12.1. Технические характеристики секторных рулевых машин серии РЭР