4 Расчет валопровода.

Состав валопровода

В состав проектируемого валопровода включаем:

1. Упорный вал с эластичной муфтой со стороны реверс-редуктора и жесткой муфтой со стороны тормоза;

2. Гребной вал с дейдвудной трубой;

3. Упорный подшипник.

4. Опорные подшипники

Материал вала

В качестве материала валов, выбираем сталь 40Х с временным сопротивлением .

4.1 Выбор числа валов

Выбор числа валов зависит от мощности установки, назначения судна и его осадки, а также требований, предъявляемых к маневренности и живучести судна.

Для транспортных судов оптимальной является одновальная установка с ВФШ. Такая установка отличается простотой и удобством обслуживания, позволяет получить высокий пропульсивный КПД, хорошие массогабаритные показатели. Необходимость в многовальной установке возникает в следующих случаях:

-cудно с большой грузоподъемностью и скоростью с мощностью установок от 5000 до 10000 кВт;

-диаметр винта ограничен осадкой судна

-обеспечения высоких маневренных качеств судна;

-повышение живучести СЭУ.

С учетом принятой мощности ЭУ (Ne=960 кВт) на проектируемом судне целесообразно использовать одновальную установку.

4.2 Расчет основных элементов валопровода

Проектирование судового валопровода дизельной установки проводится в соответствии с требованиями Правил Морского Регистра Судоходства 1.

Промежуточный вал

В соответствии с 1 диаметр промежуточного вала d_пр. должен быть не менее:

где: F = 100 – коэффициент, принимаемый в зависимости от типа механической установки (ДВС с редуктором);

Nе = 960 кВт - расчетная мощность на промежуточном валу;

n = 207 об/мин - расчетная частота вращения промежуточного вала.

Принимаю d_пр = 170 мм.

Упорный вал

Упорный вал d_уп в районе упорного гребня должен превосходить диаметр промежуточного d_пр не менее, чем на 10%

d_уп = 1,1 d_пр = 1,1*170=187 мм.

Принимаем d_уп = 190 мм

Гребной вал

Диаметр гребного вала d_г определяем по формуле:

где:

коэффициент, определяемый конструкцией вала:

при соединении гребного винта с валом с помощью шпонки;

расчетная мощность на промежуточном валу, кВт;

расчетная частота вращения промежуточного вала, об/мин.

мм

Так как судно ледового плавания (Ice2), то увеличиваем диаметр гребного вала на 5%:

Принимаем диаметр гребного вала d_гр = 225 мм.

В соответствии с [1] конус гребного вала под гребной винт должен выполняться с конусностью не более 1:12.

Для защиты вала от коррозии применяю бронзовую облицовку. Толщина бронзовой облицовки гребного вала S определяется по формуле:

S ³ 0,03^.d_гр’ + 7,5 = 0,03^.225 + 7,5 = 14,25 мм

где d_гр‘ = 225 мм - диаметр гребного вала под облицовкой.

Принимаю толщину бронзовой облицовки S = 14,5 мм.

Толщина облицовки между подшипниками:

S’= 0,75 ^.14,5 = 10,875 мм