Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Для расчета принимается простой, обтекаемый прямоугольный двухопорный балансирный руль, который по сравнению с рулями других типов позволяет получить наименьшее значение момента на баллере.
Расчет и определение размеров руля. Таблица 1
Расчет гидродинамических сил и моментов на баллере руля.
Таблица 1.2
Наименование, обозначение, единицы измерения |
Расчетная формула или способ определения | Числовое значение | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
Коэффициент попутного потока y | (0, 22 ¸ 0, 26) | 0, 24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. |
Коэффициент влияния корпуса на руль Kк |
| 0, 578 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
Диаметр гребного винта D, м |
Задан | 5, 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Продолжение табл.1.2
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. | Площадь руля, омываемая потоком винта Fв, |
| 17, 99 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. |
Скорость судна u, уз. |
Задана | 16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. |
Скорость судна uс, м/с |
U/3600 | 8, 25 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7. | Плотность забортной воды r, | [1, табл.4] | 1025 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8. |
Осевая скорость винта относительно воды uр, м/с | (1-y)uс | 6, 27 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9. |
Мощность, затрачиваемая на вращение винта Nр, кВт |
Ne | 9065 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10. |
Упор винта Р, кН | Nрhр/uр; hр=0.6 ¸ 0.7 | 939, 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11. |
Коэффициент нагрузки винта по упору sр |
| 1, 96 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
12. |
Коэффициент влияния винта на руль Kв |
| 2, 65 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13. | Угол поворота руля от среднего положения a, град | a | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
14. | Коэффициент сопротивления Cx | [1, табл.10] | 0, 040 | 0, 060 | 0, 090 | 0, 170 | 0, 270 | 0, 380 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15. | Коэффициент подъемной силы Су | [1, табл.10] | 0, 250 | 0, 530 | 0, 835 | 1, 060 | 1, 100 | 1, 140 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
16. | Коэффициент центра давления Сд | [1, табл.10] | 0, 230 | 0, 245 | 0, 265 | 0, 285 | 0, 365 | 0, 385 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17. | Коэффициент нормальной силы Сn | 0, 253 | 0, 532 | 0, 830 | 1, 054 | 1, 111 | 1, 180 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18. | Отстояние центра от передней кромки руля S, м | 0, 752 | 0, 801 | 0, 867 | 0, 932 | 1, 194 | 1, 259 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19. | Коэффициент гидродинамического момента Cm | 0.058 | 0.130 | 0.220 | 0.300 | 0.406 | 0.454 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
20. | Нормальная сила N, кН | 289, 5 | 608, 8 | 949, 9 | 1206, 3 | 1271, 5 | 1350, 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Продолжение табл. 1.2
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
21. | Гидродинамический момент относительно передней кромки руля М, кНм | 217, 06 | 486, 50 | 823, 31 | 1122, 70 | 1519, 39 | 1699, 02 | ||
22. | Гидродинамический момент относительно оси руля Ма, кНм | -94, 681 | -169, 228 | -201, 898 | -177, 499 | 145, 521 | 242, 878 | ||
23. | Коэффициент нормальной силы на заднем ходу Сn з.х. | 0, 190 | 0, 399 | 0, 623 | 0, 791 | 0, 833 | 0, 885 | ||
24. | Отстояние центра давления от задней кромки руля на заднем ходу Sз.х., м | 1, 063 | |||||||
25. | Гидродинамический момент на заднем ходу судна Ма з.х., кНм | ; | 14, 12 | 29, 65 | 46, 30 | 58, 79 | 61, 91 | 65, 78 | |
26. | Гидродинамический момент для расчета Мр, кНм | принимаем равным Ма | -94, 68 | -169, 23 | -201, 90 | -177, 50 | 145, 52 | 242, 80 | |
27. | Момент на балл ере руля с учетом трения в боковых опорах баллера и пяте руля Мб, кНм | -108, 88 | -194, 61 | -232, 19 | -204, 41 | 167, 35 | 279, 31 | ||
28. | Крутящий момент на балл ере с учетом дополнительных внешних нагрузок Мкр, кНм | -119, 77 | -214, 07 | -255, 41 | -224, 85 | 184, 09 | 307, 24 | ||
| |||||||||
Расчет рулевого привода и мощности насоса.
Таблица 1.3
№ п/п | Наименование, обозначение, единицы измерения |
Расчетная формула или способ определения | Числовое значение | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||||||||||
1. | Диаметр баллера (при максимальном значении Мкр), dб, м |
| 0, 303 | ||||||||||||
2. | Начальный радиус румпеля Ro, м | (1, 0 ¸ 1, 5) dб | 0, 394 | ||||||||||||
3. | Давление масла в цилиндре привода (при Мкр) pi | (10 ¸ 20) | 20 | ||||||||||||
4. | Число пар цилиндров привода Кц | 1 – при Мкр< 100 кНм 2 –при Мкр> 100 кНм | 2 | ||||||||||||
5. | КПД привода , [1, рис. 146] | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ||||||||
0, 55 | 0, 675 | 0, 75 | 0, 77 | 0, 79 | 0, 77 | ||||||||||
6. | Диаметр плунжера (при Мкр=max) Dп, м |
| 0, 155 | ||||||||||||
7. | Ход плунжера при перекладке руля с борта на борт S1, мм |
| 0, 455 | ||||||||||||
8. | Объем масла, подаваемый в цилиндр рулевого привода при перекладке руля с борта на борт V, |
| 0, 0172 | ||||||||||||
9. | Время перекладки руля с борта на борт t, сек |
Задано | 28 | ||||||||||||
10. | Подача насоса q, |
| |||||||||||||
11. | Радиус румпеля при значении угла поворота руля Ra, м | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| |||||||
0, 396 | 0, 400 | 0, 408 | 0, 419 | 0, 435 | 0, 455 | ||||||||||
12. | Нормальная сила давления на цапфу румпеля , кН |
| -155, 2 | -267, 6 | -313, 0 | -268, 3 | 211, 6 | 337, 6 | |||||||
13. | Сила давления на цапфу вдоль оси плунжера , кН |
| -150, 6 | -263, 5 | -302, 3 | -252, 1 | 191, 8 | 292, 4 | |||||||
14. | Сила давления масла на плунжер Р1, кН | -273, 9 | -390, 4 | -403, 1 | -327, 5 | 242, 8 | 379, 7 | ||||||||
Продолжение табл. 1.3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
15. | Давление масла в цилиндре, при значениях угла поворота руля , МПа | -14, 52 | -20, 69 | -21, 36 | -17, 35 | 12, 86 | 20, 12 | |
16. | Давление насоса P, МПа | -14, 48 | -20, 65 | -21, 32 | -17, 31 | 12, 90 | 20, 16 | |
17. | Мощность насоса Nн, кВт | -19, 40 | -38, 58 | -42, 05 | -26, 72 | 15, 79 | 36, 70 | |
18. | КПД насоса, | [1, рис. 149а] | 0.53 | 0.38 | 0.36 | 0.46 | 0.58 | 0.39 |
19. | Мощность электродвигателя , кВт | ; | 44.34 | |||||
По результатам расчета построены зависимости: ; ; .
|
1.3 Указания по эксплуатации рулевой машины.
Эксплуатация ГРМ должна производится в строгом соответствии с требованиями инструкции завода – изготовителя. Марки масел, применяемые для заполнения гидравлических систем и систем управления ГРМ, должны строго соответствовать требованиям инструкции.
При заполнении системы маслом открывают все разобщительные клапаны и краны на трубопроводах и воздушные краны и пробки, расположенные на самом верхнем уровне каждого гидравлического узла. Через фильтр заливают масло в верхний бак. По мере прекращения выхода воздуха из отверстий воздушных пробок и кранов их закрывают. После этого насосы машины вручную при среднем положении скользящих блоков, а, если возможно, то и при эксцентриситете, и снова проверяют, не выходит ли воздух из отверстий воздушных пробок и кранов. Перекрывают соответствующие разобщительные краны системы, оставив включенным в систему один из насосов. Запустив двигатель насоса, перекладывают руль несколько раз с борта на борт, предварительно отключив телемотор[ДИ2], управляя машиной из румпельного отделения. Проверяют работу машины на втором насосе. Если руль перекладывается плавно, без рывков и машина работает без посторонних шумов, а уровень в баке стабилизировался, можно считать заполнение системы законченной. Если перекладка руля происходит рывками, то в системе есть воздух.
Смена масла, рекомендована обычно после двухлетней эксплуатации машины, должна производиться полностью после промывки и продувки системы. В период эксплуатации следует осуществлять лишь небольшие добавки масла для сохранения уровня в цистерна, компенсирующих убыль масла из системы.
Проверка перед пуском
- внешний осмотр всех узлов машины;
- проверка прочности и плотности соединений;
- осмотр и проверка положения (открытия) строго в соответствии с гидравлической схемой и инструкцией золотников, кранов, клапанов;
- проверка перепускных и предохранительных клапанов (при нормальных условиях не должны перепускать жидкость);
- проверка исправности насосов (их поочередно включают и перекладывают руль каждым насосом в отдельности на правый и левый борт);
- проверка исправности концевых включателей в крайних положениях руля;
- проверка запасного рулевого привода и его гидравлической системы;
- проверка наружной плотности системы.
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-03; Просмотров: 199; Нарушение авторского права страницы