3 Выбор главного двигателя
Характеристики, подходящие для двигателей проектируемого судна, представлены в таблице 3.1.
График зависимости потребной мощности и диаметра винта проектируемого судна от частоты вращения представлен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - График зависимости потребной мощности и диаметра винта от частоты вращения.
3.1 Определение типа передачи мощности гребным винтам
По типу проектируемое судно относится к судам транспортного флота, для которых более характерны установившиеся режимы плавания.
К наиболее важным требованиям энергетических установок таких судов относят: малые габаритные размеры, небольшие расходы топлива и масла, высокий ресурс, простота обслуживания.
В тоже время, повышенные требования на маневренность и достижение больших тяговых усилий при пониженных оборотах гребного вала отходят на второй план. Поэтому для судов данного типа целесообразно применить прямую или редукторную передачу.
Использование прямой передачи наиболее рационально в сочетании с малооборотными двигателями при частоте вращения винтов до 200 об/мин.
Зубчатая передача принимается в тех случаях, если для проектируемого судна применение прямой передачи невозможно или экономически невыгодно.
+ относительно малые потери передаваемой мощности;
+ небольшие габариты;
+ высокий ресурс;
+ простота реализации отбора мощности для привода в действие валогенера-торов и других механизмов;
Поскольку проектируемое судно имеет небольшую мощность и габариты машинного отделения не позволяют установить малооборотный двигатель, то целесообразно применить среднеоборотный или высокооборотный двигатель с редукторной передачей.
|
Классификационные параметры |
Среднее давление, МПа |
18.3 |
18.3 |
11.2 |
|
|
Эффект. мощность агрегата, кВт |
735 |
662 |
810 |
||
|
Средняя скорость поршня, м/с |
9,30 |
10,00 |
5.12 |
||
|
Частота вращ. колен-вала, об/мин |
350 |
375 |
750 |
||
|
Конструктивные особенности |
Рабочие параметры |
Отно-шение S/D |
1.25 |
1.25 |
1.39 |
|
Ход поршня S, мм |
450 |
450 |
320 |
||
|
Диа-метр D, мм |
360 |
360 |
230 |
||
|
Чис-ло |
6 |
6 |
8 |
||
|
Рас-поло-жение |
Рядное |
Рядное |
Рядное |
||
|
Стандарт по ГОСТ |
6 ЧРН 36/45 |
6 ЧРН 36/45 |
- |
||
|
Обозначение двигателя |
Г70-735 |
Г70-662 |
SF18VS |
||
|
Марка |
РУМО |
РУМО |
Polar |
||
|
№ пп |
1 |
2 |
3 |
||
|
Сте-пень сжа-тия |
13,5 |
13,5 |
12,5 |
||
|
Удельная поршневая мощность, кВт/дм |
122,50 |
110,33 |
101,25 |
||
|
Ресурс до кап ремонтач |
60000 |
60000 |
70000 |
||
|
Уро- вень шум -ности, дБ |
103 |
101 |
107 |
||
|
Массогабаритные показатели |
Высота, м |
3.40 |
3.40 |
2.70 |
|
|
Шири -на, м |
1.78 |
1.78 |
1.90 |
||
|
Длина м |
5.62 |
5.62 |
3.30 |
||
|
Масса т |
27.5 |
27.5 |
16.9 |
||
|
Экономические особенности |
Удельный расход |
Масла, гр/кВт ч |
1.22 |
1.22 |
1.4 |
|
Топлива, гр/кВт ч |
203,9 |
201,2 |
208,6 |
||
|
Крут. момент на валу, кН/м |
- |
- |
5.8 |
||
|
Стандартное обозначение |
6ЧРН 36/45 |
6ЧРН 36/45 |
SF18VS |
||
|
Таблица 3.1 – Характеристики двигателей |
|
Продолжение таблицы 3.1 |
Для выбора двигателя проводим оптимизацию по их характеристикам, приведенных в таблице 3.1.
Таблица 3.2
|
№ |
Обозначение |
Обозначение двигателя |
Стандарт по ГОСТ |
|
- |
|
- |
|
- |
|
1 |
РУМО |
Г70-735 |
6 ЧРН 36/45 |
350 |
3 |
735 |
3 |
27,5 |
2 |
|
2 |
РУМО |
Г70-662 |
6 ЧРН 36/45 |
375 |
2 |
662 |
4 |
27,5 |
2 |
|
3 |
Polar |
SF18VS |
- |
750 |
1 |
810 |
1 |
16,9 |
4 |
|
4 |
РУМО |
Г70-5 |
6 ЧРН 36/45 |
350 |
3 |
735,5 |
2 |
33 |
1 |
|
5 |
З-д Минтяжмаша |
- |
6ДР 30/60-4 |
340 |
4 |
735,5 |
2 |
23 |
3 |
-
частота вращения колен-вала, об/мин;
-
эффективная мощность кВт;
Продолжение таблицы 3.2
|
№ |
Обозначение |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
1 |
РУМО Г70-735 |
101 |
2 |
204 |
4 |
1,22 |
4 |
5.62 |
3 |
1.78 |
2 |
3.40 |
1 |
24 |
|
2 |
РУМО Г70-662 |
101 |
2 |
201 |
5 |
1,22 |
4 |
5.62 |
3 |
1.78 |
2 |
3.40 |
1 |
25 |
|
3 |
Polar SF18VS |
107 |
1 |
209 |
3 |
1,4 |
1 |
3.30 |
4 |
1.90 |
1 |
2.70 |
4 |
20 |
|
4 |
РУМО Г70-5 |
97 |
3 |
224,3 |
2 |
3,29 |
3 |
6,55 |
1 |
1,7 |
3 |
3,12 |
3 |
21 |
|
5 |
З-д Минтяжмаша |
93 |
4 |
237,9 |
1 |
3,7 |
2 |
5,86 |
2 |
1,7 |
3 |
3,15 |
2 |
23 |
-
уровень шумности, дБ;
-
удельный расход топлива, гр/кВт*ч;
-
удельный расход масла, гр/кВт*ч;
-
длина двигателя по фундаментальной
раме, м;
-
ширина двигателя по фундаментальной
раме, м;
-
высота двигателя, м;
Из рассмотренных типов двигателей по результатам суммирования баллов по всем показателям в качестве главного двигателя для дальнейшего проектирования выбираю двигатель фирмы РУМО, Нижний Новгород, Г70-662.
Двигатель четырехтактный, среднеоборотный (n = 375 об/мин) с газотурбинным наддувом и охлаждением надувочного воздуха, газоплотного исполнения, мощностью 662 кВт, что удовлетворяет заданию. Выбор обуславливается следующими положительными качествами данного двигателя:
- необходимой агрегатной мощностью;
- малыми габаритными размерами;
- низким расходом топлива;
- высокой мощностной насыщенностью по длине, площади основания, объему;
- невысокими уровнями шума и вибрации.
- возможностью поставки с редуктором со встроенным упорным подшипником, обеспечивающим понижение частоты вращения.
Для понижения частоты вращения гребного вала применяем готовый реверс-редуктор фирмы «РУМО», Нижний Новгород, двухступенчатый с передаточным числом, равным 2,4.