Виконання завдання

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни «Судновий об’ємний гідропривід та рульові машини»

Розрахунок плунжерного приводу гідравлічної рульової машини

Завдання 1 Варіант 19

Розробив: студент групи 252с Смоленцев І.О. Керівник: к.т.н., доцент О.М. Овчарук

Херсон – 2013

Δ, т	DW, т	L, м	В, м	T, м	V, вуз	N, кВт	Dгв, м	n, об/хв
		135,0	20,00	9,20	16,10	1×6900	5,50	120,0

1. Визначити площу стерна, :

F = (0,015...0,023)LT

F = 0,02*135*9,2= 24,84

2. Визначити висоту пера стерна, м:

h ≤ 0,65Т

h ≤ 0,65*9,2= 5,98 м

3. Визначити ширину пера стерна, м:

і відносне видовження стерна:

4. Визначити відстань від передньої кромки стерна до осі балера, м:

де k = 0,10…0,25 – коефіцієнт компенсації.

5. Визначити площу балансирної частини стерна, :

6. Визначити коефіцієнт впливу корпуса на стерно:

де Ψ = 0,22…0,26 – коефіцієнт впливу попутного потоку (задатися).

7. Визначити площу стерна, омивану потоком гвинта, :

де D – діаметр гвинта

8. Визначити швидкість судна, м/с:

– швидкість судна у вузлах (задано).

9. Визначити осьову швидкість гвинта відносно води, м/с:

10. Визначити потужність, витрачену на створення сили упору гвинта, кВт:

11. Визначити силу упору гвинта, кН:

12. Визначити коефіцієнт навантаження гвинта по упору:

де ρ = 1030 кг/м3 – густина морської води;

– динамічний тиск води.;

Орієнтовно = 0,8…1,5.

13. Визначити коефіцієнт впливу гвинта на стерно:

Орієнтовно Кв= 1,5…2,5.

14. Визначити відповідно до [2] коефіцієнт опору Сх, коефіцієнт підіймальної сили Су та коефіцієнт центра тиску СD в залежності від кута повороту стерна від середнього положення (α=0) для кожної позиції, через кожні 5˚, в залежності від λ за табл. 2.2 і занести в таблицю.

α
	0,045	0,045	0,06	0,095	0,185	0,29	0,395
		0,24	0,47	0,685	0,875	1,02	1,00
		0,225	0,242	0,26	0,29	0,315	0,34
		0,243	0,473	0,686	0,886	1,06	1,07

15. Визначити коефіцієнт нормальної сили N, для кожної позиції α (рисунок 2.4) (якщо в іншій використовуваній таблиці такого типу його немає)

16. Визначити відстань центра тиску від передньої кромки, м:

α
s	0,00	0,93	1,01	1,08	1,20	1,31	1,41

17. Визначити нормальну силу N, для кожної позиції α, кН:

α
N	0,00	244,85	476,61	691,23	892,76	1068,09	1078,16

18. Визначити гідродинамічний момент відносно осі стерна, для кожної позиції α, кНм:

α
	0,00	25,43	83,15	172,28	333,75	510,22	626,99

де bСD b l - = 1 - плече сили N.

19. Коефіцієнт нормальної сили на задньому ходу, для кожної позиції α:

α
	0,00	0,17	0,33	0,48	0,62	0,74	0,75

20. Визначити відстань центра тиску від задньої кромки стерна на задньому

ходу, м:

21. Визначити гідродинамічний момент відносно осі стерна на задньому ходу

судна, для кожної позиції α, кНм:

де - швидкість заднього ходу судна, м/с.

α
	0,00	12,46	24,24	35,16	45,41	54,33	54,84

22. Визначити розрахунковий гідродинамічний момент . Прийняти його рівним Ма, якщо Маmax > Мазхmax, прийняти його рівним Мазх, якщо Мазхmax > Маmax.

23. Визначити момент на балері стерна відносно осі його обертання з урахуванням тертя в бічних опорах і п’яті стерна, для кожної позиції α, кНм:

α
	0,00	30,51	99,78	206,73	400,51	612,26	752,39

24. Визначити кутову швидкість ωб балера для, для кожної позиції α, за даними досвіду

α
ω, рад/с		0,105	0,1	0,074	0,049	0,032	0,031

25. Визначити потужність на балері, для кожної позиції α, кВт:

α
	0,00	3,20	9,98	15,30	19,62	19,59	23,32

26. Визначити потужність гідроциліндрів, кВт:

де Nбт – найбільша з табличних потужностей, визначених за формулою (2.23);

Кц = 1,15 – коефіцієнт, що враховує втрати енергії в гідроциліндрах.

27. Визначити потрібну потужність електродвигуна насоса, кВт:

1,5 –коефіцієнт запасу за правилами Регістру;

= 1,10 – коефіцієнт втрат енергії в гідросистемі;

= 1,12 – коефіцієнт втрат енергії в насосі.

28. Визначити діаметр плунжерного гідроциліндра з наступних міркувань.

Чотири плунжерні гідроциліндри працюють за схемою по рис. 2.6.

Поки два циліндри перебувають в стані робочого ходу (z = 2), два інших (на схемі не показані) перебувають в стані холостого ходу. Відстань від осі обертання до лінії дії гідроциліндрів прийняти Н = (0,1...0,15)b. Потім це уточнюється конструктивно.

В позиції α, рівняння балансу моментів відносно осі балера (рис. 2.7):

Рисунок 2.7

Для позиції, в котрій момент на балері Мб, сягає найбільшого значення Мбт:

де – робоча площа гідроциліндра;

р – тиск в гідроциліндрі;

– враховує особливість взаємодії плунжера з кулісою балера

де d – діаметр циліндра.

Тиск р в системі вибрати з нормального ряду: 10, 16, 20, 25, 32 МПа (100,

160, 200, 320 і т.д., Бар.) Наприклад, р = 16 МПа = 160 Бар = 16× Па. Тоді, в

першому наближенні можна визначити потрібний діаметр циліндра , м:

29. Значення діаметра, отримане за формулою (2.29) округлити до стандартного значення dст з нормального ряду лінійних розмірів [7, с. 11].

30. Уточнити значення робочої площі циліндра, :

31. Визначити максимальну подачу насоса

Для розрахунку з табл. 2.3 і 2.4 вибирається найбільше значення частки

В нашому випадку це буде при α = 5º, а саме

Рисунок 2.8 – Схема до виводу формули (2.31)

32. За визначеним тиском і подачею вибрати стандартний аксіально- або радіально-поршневий насос [8, с. 84, с. 96; 9, с. 620, або додаток В] і приводний електродвигун серії МАП за довідником [10, с. 3, або додаток Г], вказати його параметри і розшифрувати позначення.

Обираемо насос НК-32 та електродвигун МАП 622-6, з такими параметрами:

Потужність, кВт
Частота обертання, об/хв.
Номінальний ток при 380 В, А
Момент, Нм	Максимальний
Пусковий
Пусковий ток при 380 В, А
Cos φ	0,85
К.п.д., %

Дано	L = 135 м; T = 9,2 м; v = 6,23 м/с; b = 4,15м; b1 = 0,2b.
α, град
	0,045	0,045	0,06	0,095	0,185	0,29	0,395
	-	0,24	0,47	0,685	0,875	1,02	1,00
	-	0,225	0,242	0,26	0,29	0,315	0,34
		0,243	0,473	0,686	0,886	1,06	1,07
	0,00	25,43	83,15	172,28	333,75	510,22	626,99
	0,00	30,51	99,78	206,73	400,51	612,26	752,39
ω, рад/с		0,105	0,1	0,074	0,049	0,032	0,031
	0,00	3,20	9,98	15,30	19,62	19,59	23,32

Дата добавления: 2015-08-31