Скоркин Ю.А. 08КСЭ635

Расчет электропривода якорно-швартового механизма

Исходные данные:

– Длина по грузовой ватерлинии = 100 м.

– Длина между перпендикулярами = 89 м.

– Ширина максимальная = 15 м.

– Осадка в грузу, носом = 5,1 м.

– Осадка в грузу, кормой = 5,4 м.

– Весовое водоизмещение = 4000 т.

– Высота от ватерлинии до верхней палубы =9,5 м.

– Тип механической передачи – самотормозящая.

– Передаточное число = 150.

– Система управления – релейно-контакторная.

– Питающая сеть – переменного тока.

1.Выбор основных параметров якорно-швартового устройства

а) Характеристика якорного снабжения.

,

где - весовое водоизмещение судна при осадке по летнюю грузовую ватерлинию, тс;

- ширина судна, м;

- условная высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки настила палубы;

- площадь парусности в пределах длины судна, считая от летней грузовой ватерлинии, м².

; м²

б) Якорное вооружение

Выбирается по табл. по характеристике якорного снабжения N_c:

Количество якорей n = 3.

Масса якоря Холла m_a =1900 кг.

Наименьшая длина двух якорных цепей = 460м.

Калибр якорной цепи d =46 мм.

Категория прочности 1.

Разрывное усилие цепи Q_разр= 840 кН.

Пробная нагрузка цепи Qпр = 600 кН.

Группа якорных механизмов VI

Диаметр цепной звездочки D_зв = 0,585 м.

Масса одного метра цепи m_у = 43,7 кг.

Глубина якорной стоянки Н = 100 м .

Номинальное тяговое усилие при выбирании якорной цепи со средней скоростью , Н; Н;

где = 36,8 – цепь категории 1;

- калибр цепи, мм.

в) Характеристики швартовного снабжения:

Число, длина и разрывное усилие должны определяться для всех судов по характеристике якорного снабжения .

Число швартовных тросов 4.

Длина каждого троса = 176 м.

Разрывное усилие троса в целом = 250 кН.

Диаметр швартовного троса = 25 мм.

Диаметр швартовного барабана =440 мм.

Номинальное тяговое усилие на швартовном барабане должно быть не выше 1/3 разрывного усилия троса

кН; кН;

г) Определение скоростных параметров:

Средняя скорость подъема якоря после отрыва с номинальной глубины при усилии :

м/с.

Скорость втягивания якоря в клюз

м/с

Скорость выбирания троса с помощью швартовной головки:

– при номинальном тяговом усилии : м/с,

– при выбирании ненагруженного троса: м/с,

– при малой скорости выбирания: м/с.

2.Расчет мощности электродвигателя

а) При выбирании якорной цепи

, кВт,

где - КПД передачи, для механизмов с зубчатыми редукторами =0,75¸0,77;

выбираем =0,75.

б) При выбирании нагруженного швартовного каната

, кВт;

3. Предварительный выбор электродвигателя

а) Пусковой момент электродвигателя:

;

; Нм

б) Расчетное тяговое усилие на звездочке, удерживаемое электромеханическим тормозом на валу электродвигателя:

Н;

в) В случае судовых сетей переменного тока для всех типов брашпилей и шпилей в пределах калибров цепи 100 мм наиболее целесообразно применение электродвигателей серии МАП.

В случае судовых сетей постоянного тока для всех типов брашпилей и шпилей наиболее целесообразно применение электродвигателей смешанного возбуждения серии ДПМ.

Применение систем генератор-двигатель (Г-Д) может быть оправдано только в случае, когда мощность электродвигателя выше 25% мощности судовой электростанции.

Выбранные электродвигатели, допускающие нормированную величину времени стоянки под током, должны реализовывать номинальную мощность в течение 30 мин при номинальной частоте вращения.

Условие выбора электродвигателя

Данные выбранного электродвигателя заносим в табл.1

Таблица 1.

Тип электродвигателя	Число полюсов	Режим работы, мин	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	Момент пусковой, Нм	Момент максимальный, Нм	Пусковой ток, А	Номинальный ток, А	Сos φн	Время стоянки
										под током,
										с
МАП 721-4/8/12	4	10	30	1450	550	750	490	56,5	0,93	10
	8	30	70	680	1850	2350	740	180	0,72	30
	12	5	50	430	1950	2100	470	165	0,66	30

г) Для выбранного электродвигателя необходимо определить передаточное число механизма:

;

где - номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин .