Файл: Эксплуатационные повреждения и технология ремонта гребных винтов судов проекта Сормовский 488.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»

(ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»)

Институт (факультет) Судовые машины и механизмы

Кафедра Судостроение энергетических установок

Направление подготовки (специальность) 26.03.02 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры»

Форма обучения очная.

«К ЗАЩИТЕ ДОПУЩЕНА»

Заведующий кафедрой

___________________

(подпись)

Жуков

Владимир

Анатольевич

«___ » ____________ 20__ г.

Выпускная квалификационная работа
Обучающегося Смирнов Александр Владимирович

Вид работы Выпускная квалификационная работа бакалавра

Пояснительная записка
Тема Эксплуатационные повреждения и технология ремонта гребных винтов судов проекта Сормовский 488

Руководитель работы доцент кафедры Ларин Р.Н.

Обучающийся Смирнов А.В.

(подпись, фамилия, инициалы, дата)


С-Петербург

2023 г.

Оглавление

---

Введение
Эксплуатационные повреждения и технология ремонта гребных винтов судов являются одной из важных проблем в индустрии судостроения. Они могут вызывать серьезные проблемы, такие как ухудшение маневренности судна, снижение его скорости и повышение расхода топлива, а также могут привести к необходимости замены гребного винта, что связано с большими финансовыми затратами. В данной дипломной работе будет рассмотрена технология ремонта гребных винтов судов проекта Сормовский 488.
Основные сведенья
Теплоходы типа Сормовский 488 — большие сухогрузные суда класса «река-море», имеющие четыре трюма с люковыми закрытиями, с баком и ютом, с двойными бортами и двойным дном, с машинным отделением и надстройкой в кормовой части. Суда предназначены для насыпных, генеральных и навалочных грузов, леса в бревнах.

Типом "Сормовский" была продолжена серия судов смешанного плавания похожей архитектуры, начатая типом "Волго-Балт" (пр. 791) и типом "Балтийский" (пр. 781). Суда имеют усиленный корпус, усовершенствованное оборудование и во многом схожи с конструкцией надстройки у предшественников. Основная серия судов типа "Сормовский" - проект 1557. Проект 488/А и его варианты - модификация португальской постройки, имеющая надстройку измененной конструкции, увеличенную мощность машин и грузоподъёмность, удлиненный корпус, уменьшенный развал бортов в носу. Суда проекта 488/АМ4 отличаются более современной надстройкой и наличием автоспускаемой спасательной шлюпки.

В основном, суда используются в загранперевозках по Балтике (Польша, Германия, Нидерланды, Великобритания), по Азовскому, Черному и Каспийскому морям (Украина, Иран, Азербайджан, Турция, Болгария) с возможностью прохода по Волге, Дону, Волго-Донскому каналу, каналу Москва - Волга, Беломорско-Балтийскому каналу, Волго-Балтийскому водному пути. В 90-х гг. отдельные суда были проданы различным судоходным компаниям, в том числе, зарубежным, и переведены под "удобные" флаги. По крайней мере, одно судно списано, одно судно затонуло в 1999 г., одно - в 2001 г.

Подробная характеристика проекта Сормовский-488 приведена в табл.1.1

Характеристика	Значение
Длина наибольшая, м	119,2/118,7
Длина между перпендикулярами,м	112,5/112,0
Ширина габаритная,м	13,4
Ширина расчетная,м	13,2
Высота борта,м	6,0
Осадка по летнюю грузовую марку,м	4,3
Осадка в пресной воде,м	4,2
Габаритная высота в балласте,м	15,92
Автономность, сут.	30
Скорость судна при полной загрузке,узл.	9
Грузоподъемность,т.	3300/3500
Вместимость грузовых трюмов, куб.м./куб.ф.	4751/167758
трюм №1	1028/36298,7
трюм №2	1377/48621,9
трюм №3	1382/48798,4
трюм №4	964/34038,8
Дедвейт, т.	3804/3391
Размеры трюмов в свету,м	18,2х9,35
Вместимость: валовая	3041
чистая	1204
Экипаж, чел.	10
Энергетическая установка:
Главный двигатель — 2 дизеля 6NVDS48A2U мощностью по 640 кВт. Вспомогательные двигатели — 3 дизель-генератора ДГА 100/750 мощностью по 100кВт, аварийный дизель-генератор ДГА-50-9Р мощностью 50 кВт.

---

Класс судна:

КМ (*) Л3 (1) II А2 Российского Морского регистра судоходства.

Тип судна:

двухвинтовой сухогрузный теплоход с носовым подруливающим  устройством.

Назначение судна:

перевозка генеральных, сыпучих, навалочных, лесных грузов.

Район плавания:

эксплуатируются между портами Северного, Балтийского, Каспийского, Азовского ,Черном и Средиземном морях.

В летний период - между портами тех же морей с заходом во внутренние водные пути России, Украины.

Теплоходы построены:

верфи «Вияно-ду-Каштелу» (Португалия)

Табл. 1.1.Полная техническая характеристика сухогруза река-море «Сормовский» (studfile.net)


Глава 1. Эксплуатационные повреждения гребных винтов судов проекта Сормовский 488

В данной главе будет рассмотрена проблема эксплуатационных повреждений гребных винтов судов проекта Сормовский 488. Также будет рассмотрен вопрос о том, какие причины могут привести к повреждению гребных винтов судов, а также какие меры можно предпринять для предотвращения повреждений.

Глава 2. Технология ремонта гребных винтов судов проекта Сормовский 488

В данной главе будет рассмотрена технология ремонта гребных винтов судов проекта Сормовский 488. Будут рассмотрены основные этапы ремонта гребных винтов и механизмы, которые используются для их восстановления. Также будет представлена информация о том, какие материалы используются для ремонта гребных винтов.

Глава 3. Анализ эксплуатационных повреждений гребных винтов судов проекта Сормовский 488

В данной главе будет представлен анализ эксплуатационных повреждений гребных винтов судов проекта Сормовский 488. Будут проанализированы типичные повреждения, которые возникают у гребных винтов, и причины их возникновения. Также будут рассмотрены меры, которые можно предпринять для предотвращения повреждения гребных винтов.

Глава 4. Заключение

В данной главе будет представлено заключение, в котором будут подведены итоги работы. Будут обобщены основные выводы и рекомендации по технологии ремонта гребных винтов судов проекта Сормовский 488.

---

Принцип и механизм работы гребного винта:

Основа механизма работы гребного винта – преобразование вращения вала двигателя судна в силу, заставляющую его двигаться, т.е. создание из толщи воды своеобразного упора, от которого как обычная лодка, так и многотонный крейсер могут оттолкнуться и начать (а в дальнейшем – продолжать) ход.

Главная составляющая винта – лопасти, от правильного расположения которых зависит ход машины. Когда конструкция начинает вращение, на поверхности лопастей создаются определенные силы:

– на стороне, обращенной по ходу движения (засасывающая), возникает разрежение;
– на стороне, расположенной против хода (нагнетающая) – увеличенное давление водной массы.

Разница в получаемом с разных сторон давлении и образует искомую силу (Y), имеющую название подъемной. Она, в свою очередь, состоит из сил, направленных в сторону движения машины (Р) и перпендикулярно к самому судну (Т), благодаря чему:

– достигается нужный упор для работы винта;

– образуется крутящий момент, чье преодоление возложено на двигатель.

Большое значение имеет и угол атаки профиля лопасти (α), который должен находится в пределах 4-8 градусов. Угол атаки – это угол, образующийся между вектором скорости потока воды, надвигающейся на лопасть, и самой поверхностью нагнетающей лопасти. Повышение этого значения приведет к увеличению крутящего момента, а значит, производительность двигателя будет затрачиваться впустую. При снижении возникнет обратная ситуация: уменьшатся подъемная сила и упор, что приведет к недоиспользованию мощности двигателя.

Характеристики. Лопасть гребного винта. Схема сил и скоростей на лопасти гребного винта:



На указанном рисунке показаны схема сил и скоростей на лопасти гребного винта правого вращения, где:

Р – сила, создающая упор гребного винта,

Т – сила, образующая крутящий момент,

Y – подъемная сила,

W – скорость потока воды,

V_а – скорость поступательного перемещения,

---

V_r – окружная скорость винта. V_r = 2·π·r·n. Таким образом, чем больше значение r гребного винта, тем больше окружная скорость V_r, а следовательно, и суммарная скорость W,

r – радиус гребного винта,

n – число оборотов гребного винта, об/сек,

α – угол атаки,

Н – шаг винта. Шагом винта называется перемещение любой точки лопасти вдоль оси за один полный оборот винта,

H·n – теоретическая скорость перемещения винта вдоль оси. Она представляет собой произведение шага винта на число оборотов.

Конструкция винта:

Обязательная часть конструкции гребного винта – наличие лопастей и ступицы, на которых они расположены. Для получения нужного угла атаки и работы винта установка лопастей на ступицы проводится:

– радиально,

– с равным расстоянием между ними,

– с одинаковым углом поворота относительно плоскости вращения.

Сами же лопасти могут иметь малое или среднее удлинение, в зависимости от размера и конструкции машины, на которую будут устанавливаться движитель. Для того, чтобы винт пришел в движение, его насаживают на гребной вал, вращение которого обеспечивает двигатель машины посредством ступицы. При вращении лопасти захватывают воду и отбрасывают ее, в результате чего образуются нужные физические силы и импульсы, упор воды и, как следствие, корпус водного транспортного средства начинает ход при помощи упорного подшипника.
Количество лопастей гребного винта:

Основной разницей в конструкции гребных винтов является количество лопастей, обеспечивающих коэффициент полезного действия (КПД) устройства. Так, наиболее высоким КПД обладает движитель, имеющий всего две лопасти, но он эффективен лишь при малых дисковых отношениях (около 0,5). При повышении шага дисковых отношений до 1-1,5 (отношение площади спрямленных лопастей к площади самого диска) обеспечить прочность лопастей очень сложно, поэтому используют их лишь на водных судах, где нагрузка на винт приближена к минимальной (гоночные яхты) или винт используется как вспомогательное средство движения (парусно-моторные суда).

На малых судах наибольшее распространение получили гребные винты, имеющие 3 лопасти. Четырех и пяти лопастные движители применяются обычно на крупных водных судах, океанских лайнерах, где их основными задачами считаются не скорость хода транспорта, а обеспечение тишины и уменьшение вибрации.

---