21. Типы судовых передач. Состав передач. Оценочные показатели передач.

Передачи – устр-ва, с помощ кот энергия двигателя передается ее потребителю — машине, движителю. В СЭУ различ главные и вспомог передачи. Главные - для передачи энергии от ГД к движителям, а вспомог—от ВД (дизелей, турбин, электродвигателей) к машинам и механизмам вспомог назначения (электроген, компрессорам, насосам и т. д.).

Глав передачи более сложные, чем вспомог. Современные суд передачи имеют особенности: способность передавать вращ момент и частоту вращения без изменения, изменять только частоту вращения или совместно и то, и другое. Эти особенности могут быть оценены двумя показателями:

Коэффициентом трансформации вращ момента: K=M1/M₂

где М1 и М₂ — вращающие моменты на входном и выходном валах передачи;

Передаточным числом i = n1/n2,

где n1 и n2 — частота вращения входного н выходного валов.

С помощ этих показателей можно выразить КПД передачи η=N2/N1=(M2/M1)/(n2/n1)=K/i

где N2, N1— мощность на входном и выходном валах передачи.

Мощность, подводимая к ступице гребного винта: Nв=ηвп ηп Nд

Частота вращения винта nв=nд/i

где N_д и n_д—мощность и частота вращения вала двигателя; ηвп —КПД валопровода.

все судовые передачи можно разделить на:

— прямые;

— механические (с редуктором);

Возможна установка валогенераторов

— гидравлические (с применением гидромуфт и гидротрансформаторов, гидравлического насоса, приводимого двигателем, и гидромотора, работающего на гребной винт)

— электрические (дизель- или турбоэлектрические установки с главными дизель- или турбогенераторами и гребными электродвигателями); Эти передачи могут быть как с ВРШ, так и с ВФШ

— комбинированные.

22. Особенности конструкции элементов валопровода: валов, дейдвудных устройств, промежуточных и упорных подшипников, соединений валов, переборочных сальников и других устройств

Валопровод предназн для передачи вращающ момента ГД движителю, восприятия осевой силы и передачи се корпусу судна для обеспеч его движ. От работы валопровода завис эффективность и безопасность эксплуатации судна.Состав валопровода, его длина и число валовых линий обусловлены:1. Типом, мощностью и расположением ЭУ; 2. Требованиями, предъявл к ЭУ (надеж, маневр и пр.); 3. Условиями размещения, обслуж, провед монтаж и ремонт работ.

Состав вал-да: 1. Валы и их соединения,2. Опорн и упорн подшип, 3. Дейдв устр-ва и переборочные уплотнения, 4. Спец устр-ва и мех-мы, вспомог оборуд.

Валы могут быть короткими и длинными

1. Гребной винт, 2. 2. Дейдв устр, 3. Гр. вал, 4. Ленточный тормоз, 5. Промежут вал, 6. Опорн подш.7. Переборочный сальник, 8. Проставыш, 9. Упорн подшипн

Передача: 1. Упорный подш может стоять в ДВС, 2. Отдельный упроный подш на валопр.Дейдв. труба жестко соединена с корпусомВалы между собой соедин последовательн муфтами. В дейдв устр-ве: 2 подшипн и сальника. Промежут валы могут опираться на 1 или 2 подшипника. Упорн подшипн может быть встроен в редуктор. Длина валовой линии завис от располож МКО в корпуса судна.Линия валопр. может быть рассполож под углом к ОП≤5 град., т.к. при установке теряется часть упора

Промежут и упорн валы выполн из углерод стали σт≤800 МПа, гребн вала σт≤600 МПа

σт влияет на диаметр вала. Длина валопр =6÷12 м. Гр и дейдв. вал имеют облицовки. Устанавл подш с металлич вкладышами

1.

2. МИШ МИШ может быть: гидравлич, механич

электромеханич, ручной

Упорные подшипники: одногребный подшипник скольжения самоустанавливающийся

Спец. устр-ва и оборудование, уст. на валах. На валопр. могут уст: 1. Стопорные, 2. Валоповоротные, 3. Тормозные устр-ва.

На валопр. может стоять система электрохим. защиты для заземления вращающихся валов на корпусе судна.

23. Нагрузки, действующие на судовой валопровод.

Основн нагрузками на валопровод явл собственная масса, масса греб винта и других закрепленных на валах деталей; вращ момент ГД, передаваемый гребному винту; реакция упора гребного винта.К дополн нагрузкам относ усилия, возникающие вследст работы гр винта в косом потоке и при качке судна; гидродин и механ неуравновешенности гр винта; деформации корпуса судна; неточности монтажа валопровода.

К случайным нагрузкам относ удары лопастей гр винта о льдины или др твердые тела.

Собственная масса валопровода, массы гр винта и др закреплх на валах деталей действуют в одном направл и явл переменной нагрузкой, вызывающей усталостные явления в материале.

Вращ момент, развиваемый ГД, для кажд режима работы может носить постоянный или циклический характер.При работе гр винта с равным шагом лопастей и постоянной частотой вр в равномерполе скоростей возникают гидродинам силы. Они вызывают постоянный упор, кот совпадает с осью вра­щения винта, и постоянный момент относительно этой оси в перпендик к ней пл-ти вращения. В эксплуатации гр винт работает в неравномер потоке- изменение гидродинамических сил, действ на кажд лопасть. Эти силы вызыв измен упор и вращмомент. Направл упора уже не совпадает с осью вращ винта, а момент действ не в пл-ти вращения винта. Таким образом, на гребной вал действуют кроме изменяющегося вращ момента и упора еще периодически изменяющиеся поперечные силы и момент, изгибающие этот вал. Гр валы, валопроводы кот имеют углы уклона или сходимости, работают в косом потоке. На них действ попереч сила и изгиб момент, возрастающие с увелич значения названных углов. При качке движущегося судна на волнении гребной винт работает в косом потоке, что вызывает знакоперемен попереч силу и изгибающий момент. Плавание в балласте обусл неполное погружение гр винта- возникает дополн изгиб момент от смещ упора, кот зависит от степени погружения винта, его диаметра и формы лопастей. В эксплуат возникает механич неуравновешенность (дебаланс) греб винта в рез-те коррозии и эрозии, мех повреждений. Под действием массы груза и давл воды происх деформ корп судна. Опоры валопровода, смешаются вслед за деформ корпуса. В иногда деформация корп может привести к расцентровке валопровода. С др стороны, монтаж валопровода ведут в пределах заданных значений изломов и смещений, определяющих допустимую расцентровку. Забортная вода оказ неблагопр влияние на усталост прочность мат-лов гр валов. Они работ в условиях знакопер нагрузок, разрушаются. Плавание во льдах явл характерным режимом работы ледоколов, буксиров и судов лед плавания. Удары о лед счит перемен нагрузками, оказыв влияние на устал прочность валопроводов.

Сумма усилий, действ на валопровод (вращ и изгиб моменты, реакция упора гр винта), не явл постоянн, а измен за 1 оборот. Эти усилия непостоянные при измен условий эксплуатации (загрузке судна, волнении моря, режиме нагрузки двигателя и пр.).

Пульсации вращ и изгиб моментов и реакции упора при вращ валопровода могут усил вследствие резонанса при совпадении собственных частот валопровода с частотам возмущ сил и приводить к поломке вала. Валопровод может иметь три вида резонансных колебаний: крутильные, продольные и поперечные изгибные, на кот рассчит судовые валопроводы. Крутильные колебания возник из-за неравномерности передачи момента от двигателя к валопроводу. Продольн колеб – несовпаде центров тяжести вращ масс с геометросью вращения валопроводов и работа гребных винтов в неравномерном поле скоростей. В случае резонанса этот вид колебаний может привести к сильному износу дейдвудных подшип и уплотнений, рабочих шеек и облицовок гребных винтов. При недостат жесткости конструкции судового фундамента могут возникать продол колебания валопровода. Они оказывают неблагопр влияние на работу гл передач (могут способствовать интенс изнаш зубьев редуктора) и двигателей. Рассчитывать валопровод на эти колебания следует в случае вероятности достижения ими опасных значений.