Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Судовые вспомогательные системы и механизмы. Курс лекций
.pdf
Номинальная частота электродвигателя
2
25,115,1 nn
НОМ
Б
dm 2,38,2
cos
0
m
R
0
2R
М
QБ
k
Q
T
2
cos
2cos
k
pz
T
D
4
z
tgmS 2
tgm
D
V 2
4
2
2
V
QH
0
1
2
.
604
nS
d
zQ
ПЛ
НПЛH
НПЛz.
3. Гидравлические рулевые машины.
Цель расчета: определить размеры плунжера и усилия в них. Определить размеры и
мощность насоса.
1. находим величину m
2. определяем длину румпеля
где
— угол перекладки руля
3. сила давления шарнира на румпель
,
в знаменателе 2 — когда четыре плунжера, 4 — когда два плунжера.
4. сила перемещения плунжера
,
где
— коэффициент, учитывающий трение в крестовине и манжетах плунжера, k= 1,1.
5. определяем диаметр плунжера
,
где:
— число пар цилиндров;
p— давление рабочей жидкости в цилиндре, p= 5 ÷ 10МПа.
6. определяем ход поршня
7. объем жидкости, подаваемой насосом при перекладке руля с борта на борт
8. средняя подача насоса
9. определяем размеры и параметры насоса
Полная подача насоса
где
— число плунжеров насоса
Задаются соотношением
,
71
6,18,01
ПЛ
d
S
3
0
240
niz
Q
d
ПЛ
H
ПЛ
0
0
PQ
N
H
H
AHBLN
C
C
N
C
N
l
Ц.Л.
h
0
H
Я
x
h
b
c
R2 R
1
a
l
Ц.П
объемный КПД
= 0,96 ÷ 0,98.
Мощность насоса
Якорные устройства
Якорные устройства предназначены для надежной стоянки судна в различных
условиях эксплуатации.
Якорные устройства обеспечивают:
1) отдачу и подъем якоря;
2) остановку отдачи якоря при любой длине вытравленной якорной цепи;
3) укладку цепи в цепной ящик.
Состав якорного устройства: якоря, якорные цепи, стопоры, цепные ящики и
механизмы (шпиль, брашпиль и якорная лебедка).
Снабжение судов якорями и якорными цепями
Число, массу якорей, калибр и длину якорной цепи определяют в зависимости от
характеристики снабжения судна.
,
где: L, B, H – длина, ширина, высота борта судна;
A- поправка на площадь надстроек.
По величине
из таблицы правил РР выбирают элементы якорного устройства.
При
2000м2 устанавливают кормовой якорь.
Усилия в якорной цепи при стоянке судна на якоре
l
— длина цепи, лежащей на грунте;
Ц.Л.
l
— длина цепи, провисающей в толще
Ц.П.
воды;
HЯ — глубина якорной стоянки.
Судно надежно стоит на якоре при условии
72
21
RR
2
0
2
.0
hlHh
ПЦЯ
Я
ЯПЦ
H
Hl
h
2
22
.
0
1
R
ЯЦ
HhgmR 0187,0
2
R
02
87,0 hgmR
Ц
Ц
m
Ц
В
187,0
21
RR
2
.
3,2
Я
Ц
Я
ПЦ
H
gm
RН
l
R
трентечветр
РРРR
ЯЯ
МgRR
ПЦЦ
lllll
.21min
Я
R
Я
R
Я
R
1
l
2
l
ЗВ
Ll 6
min2
3
К
РАЗР
R
R
ЯЦК
HgmRR 87,0
Для выполнения этого условия необходимо, чтобы на грунте лежал определенный
участок якорной цепи.
Уравнение цепной линии для точки c:
Определяем усилие
и усилие
где:
в якорной цепи
— масса одного метра цепи;
в якорной цепи
— коэффициент, учитывающий потерю веса в воде.
Учитывая принятое условие (
где
— возмущающая сила, действующая на судно
Условия надежной стоянки судна:
), определяем длину цепи, провисающей в толще воды
1.
2.
где:
- держащая сила якоря, которая зависит от типа якоря
для якоря Холла
для якоря Матросова
= 3 4
= 6 12
— длина якорной цепи от клюза до жвака-галса;
— длина цепи, лежащей на грунте
Проверка прочности якорной цепи
где
73
Расчет усилия в якорной цепи при снятии судна с якоря
RHgmP
ЯЦ
I
87,03,12,1
1
gHHgmPP
ЯЯЦ
II
287,03,12,1
max1
ЯЦЯ
III
нач
МgmМP 3,12,1
1
gМP
Я
III
конечн
3,12,1
1
2
.
max
1
.ОТОТ
DРМ
i
М
М
ОТДВ.
tz
D
ЗВ
ОТ
..
ЗВ
z
iz
dD
РМ
ШВШВ
ШВДВ
ШВ
D
ШВ
d
PP
zR
M
P
max
max
max
M
P
R
P
z
Различают три периода:
1. подъем якорной цепи на грунте;
2. выбор слабины и отрыв якоря от грунта;
3. вертикальный подъем якоря с якорной цепью.
1.
2.
3.
Момент, возникающий на валу якорно-швартовного механизма при поднятии якоря
или швартовной операции
Момент на валу электродвигателя
Диаметр тягового органа
,
где:
— число звеньев цепи, проходящих через звездочку за один оборот;
t— шаг цепи.
Момент электродвигателя при швартовной операции
где:
— диаметр швартовного барабана;
— диаметр швартовного троса.
Основы расчета якорно-швартовного механизма
В расчете нужно определить:
1. передаточное число редуктора;
2. усилие на рукоятке при аварийном выбирании.
Наибольшая нагрузка на одного человека Р
где:
— максимальный момент на валу якорно-швартовного механизма;
— радиус рукоятки аварийного привода;
— количество людей.
< 300Н.
max
,
,
74
P
R
P
ОТРУК
СР
R
DV
V
2
.
РУК
V
РУК
V
СР
V
P
ШВШВ
ШВ
РШВ
R
dD
VV
2
ШВ
Р
V
ЭКСПCP
M
M
m
.
max
V
nD
i
НОМ
НОМ
n
Средняя скорость выбирания
= 0,25 0,35м
,
где
— скорость вращения рукоятки,
2,5м/мин.
= 0,6 0,8м/с при i = 4 6.
При швартовных операциях
= 4 9м/мин
= 1 1,5м/с.
Расчет электрических шпилей и брашпилей.
В отличие от ручных, электрические якорно-швартовные механизмы рассчитывают не
на максимальный, а на средний эксплуатационный момент. По этому моменту и подбирают
электродвигатель, но перед этим необходимо проверить его на коэффициент перегрузочной
способности.
,
где:
— частота вращения вала электродвигателя;
V — скорость выбирания.
Скорость подъема якорной цепи с некоторым приближением можно принять равной
средней скорости подъема за весь период выбирания.
Основы расчета гидравлических якорно-швартовных механизмов.
Использование гидропривода наиболее целесообразно из-за малых габаритов и
отсутствия редуктора.
Целью расчета является выбор гидродвигателя и насоса.
Судовые грузоподъемные устройства
Судовые грузоподъемные устройства предназначены для перемещения груза и
уменьшения объема ручного труда.
Различают на береговые и судовые.
Судовые грузоподъемные устройства разделяют на две группы:
1. основные (для работы с основным видом груза);
2. вспомогательные (для облегчения ручного труда).
Одним из главных элементов грузоподъемного устройства является грузовая лебедка.
По виду привода они бывают ручные, электрические, гидравлические.
75
Основы расчета грузовой лебедки
n
БЛ
QP
T
n
БЛ
RTP
РАЗР
ШКБ
dD 18
ББ
DL 6,11,1
ШК
Б
d
L
m
mdDl
ШКББ
Б
ШКБ
Б
dD
ТM
ШКБ
Б
dD
V
n
60
ДВ
Б
n
n
i
i
М
M
Б
ДВ
Целью расчета является определение момента на валу электродвигателя и его оборотов.
Определяются тяговые усилия в тросе гака
,
где: Р — вес груза;
Q — вес противовеса;
Разрывное усилие
Диаметр барабана лебедки
Длина барабана
Число витков на барабане
— КПД блока, n — количество блоков.
Длина шкентеля на барабане
Момент на барабане
Частота вращения барабана
где V — скорость движения шкентеля, V = 0,5м/с.
Передаточное число редуктора
Момент двигателя
,
76
Буксирные и сцепные устройства
0Т
Р
0Т
Р
0Т
Р
Б
D
Б
L
Б
D
К
Б
Б
dd
L
X
V
P
т
R
R
P
т
Буксирные и сцепные устройства предназначены для вождения несамоходных судов
методом буксировки или толкания.
Состав буксирного устройства: буксирная лебедка, буксирный гак, буксирный трос
Основы расчета буксирной лебедки
Целью расчета является определение основных размеров, передаточного числа и
мощности электродвигателя.
Для расчета необходимо знать зависимость тягового усилия Рт и сопротивления
движению воды корпуса судна R от скорости равномерного движения состава.
Как правило, рассчитывают лебедку при
подтягивании буксируемого состава к буксиру на
номинальной (расчетной) скорости.
При включении лебедки скорость баржи
увеличивается, а скорость буксира уменьшается, и
буксир развивает тяговое усилие Рт.
При расчете лебедки задаются либо скоростью
подтягивания состава, либо величиной тягового
усилия.
Скорость подтягивания состава
V
= 10 20м/с
подт
графически из характеристики определяют величину тягового усилия при
подтягивании
. Как правило,
Затем задаются динамической величиной усилия
Р
дин
Разрывное усилие в буксирном канате
где k — коэффициент запаса, k = 4 6.
По Р
выбирают буксирный канат, затем определяют диаметр барабана буксирной
разр
лебедки
где dк — диаметр буксирного каната
Определяют длину барабана
Определяют число витков на барабане
= (1,2 1,15)Р
= (1,5 2,0)
Р
разр
= k·Р
дин
= (16 20)dк,
= (1,4 1,6)
т
где d — расстояние между витками каната
77
Затем определяют длину буксировочного каната
СЛКСЛББК
zdzDXL
СЛ
z
СЛ
z
12
СЛКБ
РАСЧ
Б
zdDD
Б
ДВ
n
n
i
РАСЧ
Б
ПОДТЯГ
Б
D
V
n
УСТР
БУКСЛЕБ
ПОДТОТ
VP
N
.
.
где
— число слоев каната на барабане,
= 4 5
Для определения передаточного числа редуктора используют расчетный диаметр
барабана
Передаточное число редуктора
Определяется мощность привода лебедки
78
Литература
1. Завиша В.В., Декин Б.Г. “Судовые вспомогательные механизмы и
системы.” М., Транспорт. 1984.
2. Краковский И.И. “ Судовые вспомогательные механизмы.”, М.,
Транспорт, 1972
3. Сизов Г.Н., Аристов Ю.К., Лукин Н.В. “Судовые насосы и
вспомогательные механизмы.” М., Транспорт.1982.
4. Чиняев И.А. “ Судовые системы.” М.,Транспорт.1984.
5. Чиняев И.А. “ Судовые вспомогательные механизмы.” М., Транспорт. 1989.
6. Руднев С.С., Матвеев И.В. “ Методическое пособие по курсовому
проектированию лопастных насосов.” М., Транспорт. МРТУ. 1974
7. Справочник по серийным речным судам.Т.1,2,3. М., Транспорт
79
Косыгин Илья Андреевич
Тюрина Ольга Алексеевна
СУДОВЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И МЕХАНИЗМЫ
Курс лекций
Компьютерная верстка: Михайлик Е.В.
Подписано в печать ___________2015 года
Формат 60x90/16. Объем _____ п. л.
Заказ № _________ Тираж 30 экз.
Альтаир–МГАВТ
Московская государственная академия водного транспорта
117105 г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2, корп. 1
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]