Файл: Движительнорулевые комплексы.docx

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОе ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Томский техникум водного транспорта и судоходства»

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Тема: Движительно-рулевые комплексы

Движительно-рулевые комплекса теплохода проекта 1741А

Студент группы 681/1 Данилова Дария Сергеевича / /

Специальность Эксплуатация судовых энергетических установок

Руководитель: Рыбалкин Дмитрий Иванович / /

Допустить к защите:

Зам.директора по УМР Прохорова М.Л. / /

Оценка Дата

г. Томск, 2022 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Одна из задач технической эксплуатации судового оборудования состоит в умении технически обоснованно выбрать режим работы движительно-рулевого комплекса применительно к конкретным условиям плавания и технического состояния судна. Решение этой задачи требует знания, как и технических характеристик движительно-рулевой комплекс, так и показателей, на основе которых оценивается работа в том или ином режиме.

Механики должны требовать, чтобы персонал информировал их о потенциально опасных условиях, которые могут оказать неблагоприятное воздействие на машины и механизмы, и поставить под угрозу безопасность человеческой жизни или судна. Также механик предпринимает необходимые действия для ограничения последствий повреждений, возникающих в результате поломки оборудования

---

, пожара, затопления, пробоины, столкновения, посадки на мель и других причин, он ответственен за техническое обслуживание, при проведении всех работ по профилактике, борьбе за живучесть или ремонту.

Именно поэтому изучение движительно-рулевого комплекса, используемых в работе судоходных организаций, является актуальным вопросом в процессе обучения судовых механиков.

На основе актуальности темы можно поставить цель данной дипломной работы:

Изучить движительно-рулевой комплекс.

Задачи:

1. 
   Рассмотреть виды движительно-рулевых комплексов;
   
2. 
   Рассмотреть характеристику теплохода 1741А
   
3. 
   Рассмотреть движительно-рулевой комплекс проекта судна 1741А
   

Глава 1. Общая характеристика движительно-рулевого комплекса

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движительно-рулевым комплексам. Движительно-рулевой комплекс (ДРК) водоизмещающего судна содержит совокупность взаимодействующих с корпусом судна и установленных в его кормовой части гребного винта и руля, связанных с центральным постом их управления. ДРК также снабжен элементами с крыльевым профилем для формирования потока гребного винта (ПВГ) и дополнительно включает крыльевые элементы формирователя ПГВ, имеющие дугообразный профиль, повторяющий форму обводов кормовой части корпуса судна. Обводы размещены на противоположных скулах симметрично диаметральной плоскости судна и закреплены на корпусе судна посредством реберных пластин, которые установлены в поперечном к диаметральной плоскости направлении. Крыльевые элементы с дугообразным профилем выполнены с передней кромкой, направленной в сторону набегающего на винт потока, и задней кромкой, направленной в сторону гребного винта. Достигается повышение управляемости и маневренности судна при уменьшении его скорости. Формула изобретения.

Движительно-рулевой комплекс (ДРК) водоизмещающего судна, содержащий совокупность взаимодействующих с корпусом судна и установленных в его кормовой части гребного винта и руля, связанных с центральным постом их управления, причем ДРК снабжен элементами с крыльевым профилем для формирования потока гребного винта (ПВГ), имеющие дугообразный профиль, повторяющий форму обводов кормовой части корпуса судна

---

, которые размещены на его противоположных скулах симметрично диаметральной плоскости судна и закреплены на корпусе судна посредством реберных пластин, установленных в поперечном к диаметральной плоскости направлении.



Рис.1

1 - корпус судна;

2 - гребной винт;

3 - руль;

4 - скуловые крыльевые элементы дугообразного профиля;

5 - реберные пластины крепления крыльевых элементов;

6 - центральный пост управления.

Стрелкой показано направление набегающего на гребной винт потока воды.

При набрасывании водяного потока (в направлении стрелки) на винт на каждой его лопасти создается сила, пропорциональная квадрату скорости потока и величине угла атаки. Раскладывая эту силу по двум перпендикулярным друг другу направлениям, получим силу тяги, направленную вдоль оси вращения винта, и силу лобового сопротивления, действующую в плоскости диска винта по касательной к окружности, которую описывают точки на лопасти винта при его вращении. Поскольку работающий винт расположен за корпусом судна, то при его движении водяной поток натекает на лопасти винта с неодинаковыми скоростями и под различными углами. В результате наблюдается неравенство сил тяги и лобового сопротивления для каждой лопасти, что приводит к появлению помимо тяги винта боковых сил, влияющих на управляемость судна.

Управляемость судна оценивается устойчивостью на курсе и поворотливостью судна и зависит от гидродинамических свойств судна, эффективности органов управления и действий рулевого. Гидромеханические свойства судна определяются формой (обводами) его корпуса, особенно кормовой оконечности, в том числе элементами кормового крыльевого оперения, а также соотношением главных измерений.

Характеристики управляемости водоизмещающих судов приближенно прогнозируют расчетом с построением диаграммы управляемости, однако окончательно их оптимальность устанавливают, как правило, экспериментально при натурных испытаниях.

Известно, что с уменьшением скорости судов их управляемость, особенно крупнотоннажных (танкеры, сухогрузы и др.), ухудшается. Многолетняя штурманская практика (в том числе автора технического решения) подтверждает, что при уменьшении скорости судна до 6 узлов и менее наблюдается снижение управляемости судна, особенно в узкостях, проливах, каналах при его движении против течения.

---

Работа ДРК со скуловыми элементами дугообразного профиля, закрепленными посредством реберных пластин на корпусе судна, заключается в следующем.

ДРК традиционно включает взаимодействующие с корпусом 1 судна гребной винт 2 и руль 3, связанные с центральным постом 6 их управления. Дополнительно включенные в состав ДРК скуловые крыльевые элементы 4 дугообразного профиля повторяют форму обводов кормовой части корпуса 1 судна и размещаются посредством закрепления реберными пластинами 5 на противоположных скулах симметрично диаметральной плоскости судна (см. чертеж).

Конструкция и расположение крыльевых элементов 4 с дугообразным профилем выполнены таким образом, что их передняя кромка направлена в сторону набегающего на винт 2 потока, а задняя кромка направлена в сторону гребного винта 2. Такая конструкция крыльевых элементов 4 обеспечивает создание дополнительного предвинтового потока, набегающего на винт потока воды путем предварительного отклонения и перераспределения жидкости, и, как следствие, формирует перенаправленный и ускоренный поток гребного винта.

Таким образом, крыльевые элементы 4 служат своего рода инжектором по нагнетанию дополнительного потока в струю гребного винта 2.

В свою очередь, повышение интенсивности набрасываемого (набегающего) на винт 2 потока и увеличение скорости его натекания повышает гидродинамическую стабильность действующих на руль 3 сил и моментов, устойчивость и поворотливость, то есть управляемость судна, а также оптимизирует пропульсивный коэффициент и обеспечивает эффективное использование мощности двигателя судна.

Исходя из опыта могут быть даны следующие оценки конструктивных особенностей крыльевых элементов 4: площадь каждого составляет от 2,5 до 3,0 площади пера руля, верхние части задних кромок крыльевых элементов 4 размещены на 5-10% выше верхней части пера руля 3 и заходят на переднюю кромку пера на 2-4%. Более оптимальные значения определяются, как правило, эмпирическим путем.

В конструктивном плане реберные пластины 5 (крепежные средства дугообразных крыльевых элементов 4) целесообразно выполнять также в виде профилированных пластин с передней кромкой, направленной в сторону набегающего на винт потока, и задней острой кромкой, направленной в сторону гребного винта 2. Тем самым создается своего рода крыльевая система (совокупность элементов 4 и 5), подобная кормовому оперению подводного аппарата.

---

Реберные пластины 5 могут иметь крыльевой профиль с сечением плосковыпуклой формы или двояковыпуклой симметричной формы и устанавливаются на расстоянии от винта 2, равном от 0,25 до 0,50 его диаметра D_в, а геометрические характеристики крыльевого профиля пластин 5 соотносятся с диаметром гребного винта 2: длина хорды составляет 0,5-1,0 D_в, размах крыла – 0,4 - 0,8 D_в при относительной толщине, равной 0,08 - 0,12D_в. Наиболее приемлемые геометрические характеристики пластин 5 определяются эмпирически для каждого конкретного типа водоизмещающего судна.

Для обеспечения жесткости и прочности каждый из крыльевых элементов 4, имеющих дугообразный профиль, может быть закреплен на корпусе 1 судна двумя реберными пластинами 5, размещенными в верхней и нижней частях крыльевых элементов 4 с дугообразным профилем.

Элементы дугообразного крыльевого профиля 4 могут быть выполнены раскрывающимися или выдвижными из корпуса 1 судна, т.е. выдвигаются (втягиваются) из корпуса (в корпус) судна или заваливаются в специальные ниши.

Реберные пластины 5 с закрепленными на них крыльевыми элементами 4, в ряде случаев, могут быть выполнены поворотными и управляемыми с центрального поста 6 управления (управление углом атаки набрасываемого на винт 2 потока воды).

Таким образом, из формулы и из описания ДРК и его работы следует, что достигается его назначение с указанным техническим результатом (повышение управляемости судна вследствие эффективного синергетического взаимодействия руля, винта и корпуса судна с крыльевыми элементами), который находится в причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков независимого пункта изобретения.

1.   1   2   3   4   5   6   7   8

---