Файл: Курсовой проект по дисциплине Теория корабля.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 265

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Используя данные вышеприведенной таблицы, сравним их с условиями каждой из диаграмм и занесем результаты с выводами в Таблицу 2.

Выбор главного двигателя и редуктора

6. Проектирование гребного винта фиксированного шага

Проектирование гребного винта регулируемого шага.

8. 8. Выбор оптимального движителя

9. Заключение по курсовому проекту



Для оценки пропульсивных качеств судна на нерасчетных режимах используются различные диаграммы ходкости. Наиболее универсальной из них является паспортная диаграмма, которая фактически состоит из двух диаграмм, расположенных одна под другой.

Обе диаграммы имеют одинаковую ось абсцисс – скорость судна . По оси ординат верхней (корпусной) диаграммы откладывают полезную тягу (кН), по оси ординат нижней (машинной) диаграммы – эффективную мощность (кВт).

Корпусная диаграмма содержит кривые развиваемых винтом полезных тяг при фиксированных значениях частоты вращения двигателя (об/мин), а машинная диаграмма – требуемые значения эффективной мощности двигателя при тех же частотах вращения.

На машинную диаграмму наносятся ограничительные характеристики двигателя: линия минимальной устойчивой частоты вращения, верхняя ограничительная характеристика, нижняя ограничительная характеристика и регуляторная характеристика, взятые из п. 5.4.

На корпусной диаграмме строятся кривые предельной и минимальной тяги.

Диапазон : 0 до 0,95.

Дополнительно определим максимальную частоту вращения двигателя на швартовном режиме и соответствующие ей значения предельной тяги и эффективной мощности .

С этой целью на ограничительные характеристики двигателя необходимо наложить кривую требуемых эффективных мощностей на швартовном режиме . Точка пересечения этой линии с верхней ограничительной характеристикой дает искомые значения и
.

Значения на заданной частоте вращения могут быть определены по формуле:

Где:

– коэффициент момента винта при

– коэффициент механических потерь при передаче мощностей на гребной винт

– частота вращения гребного винта.

Построим кривую требуемых эффективных мощностей на швартовном режиме на рисунке 3.

По итогам построения определили, что , (рисунок 3)

Предельная тяга на швартовах вычисляется по формуле:

Где:

– коэффициент упора винта при

– максимальная частота вращения винта на швартовом режиме



Расчеты для построения паспортной диаграммы представлены в таблице 6.4.

J
0
0,2
0,4
0,6
0,8
0,95



0,52
0,43
0,345
0,25
0,15
0,09



0,42
0,35
0,26
0,18
0,08
0

t
0,06
0,07
0,10
0,15
0,21
0,26



0,00
0,17
0,17
0,17
0,17
0,17



15,0
12,4
8,9
5,8
2,4
0,0



32,4
26,8
21,5
15,6
9,3
5,6



0,0
1,2
2,3
3,5
4,7
5,5





8,6
7,1
5,1
3,3
1,4
0,0



14,1
11,7
9,3
6,8
4,1
2,4



0,00
0,9
1,8
2,7
3,5
4,2





15,3
12,7
9,1
6,0
2,4
0,0



33,4
27,6
22,2
16,1
9,6
5,8



0,0
1,2
2,4
3,5
4,7
5,6





24,0
19,8
14,2
9,3
3,8
0,0



65,2
53,9
43,3
31,4
18,8
11,3



0,0
1,5
2,9
4,4
5,9
7,0





34,5
28,5
20,5
13,4
5,5
0,0



112,7
93,2
74,8
54,2
32,5
19,5



0,0
1,8
3,5
5,3
7,1
8,4





47,0
38,8
27,9
18,2
7,5
0,0



179,0
148,0
118,7
86,0
51,6
31,0



0,0
2,1
4,1
6,2
8,3
9,8





61,4
50,7
36,4
23,8
9,8
0,0



267,2
220,9
177,3
128,4
77,1
46,2



0,0
2,4
4,7
7,1
9,4
11,2





77,6
64,1
46,1
30,1
12,4
0,0



380,4
314,6
252,4
182,9
109,7
65,8



0,0
2,7
5,3
8,0
10,6
12,6





95,9
79,2
56,9
37,2
15,3
0,0



521,8
431,5
346,2
250,9
150,5
90,3



0,0
2,9
5,9
8,8
11,8
14,0


6.4 Определение ходовых характеристик судна и оценка соответствия гребного винта двигателю.

По паспортной диаграмме определим диапазоны рабочих скоростей для 3-х заданных условий плавания судна, а также оценим соответствие гребного винта главному двигателю:

  1. Сдаточные испытания:

- режим работы: гидродинамически легкий


  1. Эксплуатационный рейс:

– режим работы: гидродинамически легкий
3) Режим буксировки воза:

– режим работы: гидродинамически тяжелый
6.5 Проверка выбранного винта на прочность и отсутствие кавитации.

Наиболее тяжелым по упору является режим буксировки воза с упором равным

Величину определим по формуле [1. с.14]:







Оба условия выполняются.
6.6 Заключение по расчету ВФШ

Приведем главные характеристики ВФШ, главного двигателя, гребного винта, выбранные в результате представленных выше расчетов:

  1. Винт фиксированного шага:

  • Серия М4-65 для четырехлопастных винтов;

  • Материал – бронза;

  • Диаметр винта ;

  • Количество лопастей: ;

  • Дисковое отношение

  • Относительная толщина лопасти по оси винта:

  • Шаговое отношение ;

  • Расчет ВФШ: рисунки 4,5;

  • Действие кавитации: п. 6.5;

  • Паспортная диаграмма рис.6,7.

  • Достижимые скорости на заданных условиях плавания:

– Режим буксировки воза:

– Эксплуатационный рейс:

– Сдаточные испытания:

  • Соответствие гребного винта и двигателя в заданных условиях плавания:

– Режим буксировки воза: винт тяжелый.

– Эксплуатационный рейс: винт гидродинамически легкий.

– Сдаточные испытания: винт гидродинамически легкий.

  1. Главный двигатель:

  • Cреднеоборотный четырехтактный четырехцилиндровый двигатель ДВС Alpha L20/27;

  • Номинальная эффективная мощность ;

  • Номинальная частота вращения ;

  • Номинальный удельный расход топлива ;

  • Диаграмма двигателя – Рисунок 3.

  1. Редуктор:

  • Двухступенчатый с ;

  • Передаточное отношение ;

  • Количество зубьев шестерни , ;

  • Количество зубьев колеса: , .


  1. 1   2   3   4   5   6

Проектирование гребного винта регулируемого шага.


7.1 Определение исходных расчетных величин.

Также, как и в варианте судна с винтом фиксированного шага, принимаем cреднеоборотный четырехтактный двенадцатицилиндровый двигатель ДВС Alpha L20/27 (п.6.6):

  • Номинальная эффективная мощность ;

  • Номинальная частота вращения ;

  • Номинальный удельный расход топлива ;

  • Диаграмма двигателя – Рисунок 3.

Также известны расчетные условия плавания, характеризующиеся графической зависимостью полезной тяги от скорости судна . В качестве расчетных условий плавания принимается режим буксировки воза.

Проведем расчет приближенных значений величин и .

Как показывают многочисленные расчеты, произведение пропульсивного коэффициента на коэффициент механических потерь при передаче мощности на гребной винт с достаточной на стадии выбора серийной диаграммы точностью может быть принято зависящим только от типа движителя и режима его работы.

Для открытых винтов это произведение равно:

;

Где:

– на режиме буксировки воза.

Таким образом, знание величины позволяет определить связь между развиваемой, при полном использовании мощности главного двигателя, полезной тягой и скоростью хода:

Представим графически зависимости и

Смотрите также файлы