курсач. 1 Расчет сопротивления движению и буксировочной мощности
![]()
|
![]()
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕИсходные данные: Тип судна……………………………………………………………...пассажир Длинна судна………………………………………………………… ![]() Ширина судна………………………………………………………... ![]() Осадка……………………………………………………….………... ![]() Водоизмещение………………………………………………………. ![]() Коэффициент полноты площади мидель-шпангоута……………… ![]() Положение центра величины……………………………………….. ![]() Скорость судна……………………………………………………….. ![]() Место расположения машинного отделения……………………смещено в корму Тип передачи на движитель…………………………….…………….электрическая Число винтов………………………………………………………….. ![]() 1 РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ И БУКСИРОВОЧНОЙ МОЩНОСТИ СУДНА Сопротивление движение рассчитывается по формуле: ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() гладкой пластины [рис. 1,2]; ![]() ![]() ![]() Буксировочная мощность определяется по формуле: ![]() где ![]() Определение коэффициента остаточного сопротивления ![]() ![]() ![]() Отношение расчетной длинны судна к ширине судна ![]() Отношение ширины судна к осадке судна ![]() Коэффициент общей полноты корпуса судна ![]() Площадь смоченной поверхности корпуса судна ![]() ![]() Таблица 1
![]() от скорости судна ![]() ![]() от скорости судна ![]() Искомые величины: потребная мощность главного двигателя – ![]() полное сопротивление движению судна – ![]() 2 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ГРЕБНОГО ВИНТА 2.1 Определение коэффициентов взаимодействия гребного винта с корпусом судна Коэффициент попутного потока (для одновинтовых транспортных судов со средними скоростями хода) ![]() Коэффициент засасывания (для одновинтовых транспортных судов со средними скоростями хода) ![]() 2.2 Выбор расчетной диаграммы Предельно допустимый диаметр винта (для одновинтовых транспортных судов) ![]() Число лопастей Для двухвинтовых судов число лопастей назначается, исходя из нагрузки на каждый гребной винт. Коэффициент упора диаметра ![]() Принимаем ![]() ![]() Упор, развиваемый винтом![]() Минимально допустимое значение дискового отношения ![]() По предварительным расчетом выбираем диаграмму при ![]() ![]() 2.3 Учет механических потерь при передачи мощности от главного двигателя к винту КПД валопровода ![]() КПД передачи ![]() 2.4 Определение оптимальных элементов гребного винта и потребной мощности главного двигателя обеспечивающего судну заданную скорость хода Расчетная скорость винта ![]() Таблица 2
![]() Рис. 3 Зависимость относительной поступи гребного винта от его диаметра ![]() ![]() Рис. 4 Зависимость КПД винта работающего за корпусом судна от его диаметра ![]() ![]() Рис. 5 Зависимость шагового отношения гребного винта от его диаметра ![]() ![]() Рис. 6 Зависимость частоты вращения гребного винта от его диаметра ![]() ![]() Рис. 6 Зависимость потребной мощности ГД от диаметра гребного винта ![]() Искомые величины: Относительная поступь винта – ![]() Потребная мощность ГД – ![]() Частота вращения гребного винта – ![]() Шаговое отношение – ![]() КПД винта работающего за корпусом судна – ![]() 2.5 Проверка гребного винта на кавитацию ![]() где ![]() Минимальное значение ![]() ![]() 2.6 Выбор материала для изготовления гребного винта При выборе материала руководствуемся требованиям Российского Морского Регистра Судоходства, которые ограничивают применение того или иного материала в зависимости от ледового класса судна. В нашем случае класс судна Л2 (без ледовых подкреплении). Выбираем материал – Бронза “Нева”. 2.7 Конструктивные элементы гребного винта Диаметр гребного винта ………………………………………….. ![]() Шаговое отношение ………………………………………………. |
Относительный радиус ![]() | Радиусы сечений ![]() | Входящая кромка | Выходящая кромка | Линия наибольших толщин | |||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
0,2 | 0,21 | 47 | 0,30 | 30 | 0,19 | 20 | 0,13 |
0,4 | 0,42 | 56 | 0,36 | 38 | 0,24 | 23 | 0,15 |
0,6 | 0,63 | 55 | 0,35 | 44 | 0,28 | 12 | 0,08 |
0,8 | 0,84 | 42 | 0,27 | 49 | 0,31 | 1 | 0,01 |
0,95 | 1,00 | 12 | 0,08 | 40 | 0,25 | 17 | 0,11 |
3.1.2 Медиальное сечение гребного винта
Условная толщина лопасти
![](793454_html_42a3bf1f57504a0c.gif)
Толщина лопасти у ее края
![](793454_html_1f164e4af1654db.gif)
![](793454_html_9a2c08311c84e855.gif)
Таблица 4 Для входящей части лопасти
Относительный радиус rI=ri/R | в1=х1+х0 | Наибольшая толщина профиля е=ym, мм | Относительная длинна входящей части, ![]() | Подъем входящей кромки | Диаметр закругления кромки | |||||||||
20 | 40 | 60 | 80 | |||||||||||
![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() мм | |||
0,2 | 0,17 | 66 | 98 | 65 | 93,5 | 62 | 85 | 56 | 71,5 | 47 | 42 | 28 | 43 | 28 |
0,4 | 0,21 | 52 | 98 | 51 | 93 | 48 | 83,5 | 43 | 68 | 35 | 31,5 | 16 | 34 | 18 |
0,6 | 0,27 | 36 | 97,5 | 35 | 90,5 | 33 | 78,5 | 28 | 56 | 20 | 18 | 6 | 26 | 9 |
0,8 | 0,32 | 21 | 96 | 20 | 85,5 | 18 | 70,5 | 15 | 49 | 10 | — | — | 20 | 4 |
0,95 | 0,36 | 10 | 96 | 10 | 85,5 | 9 | 69 | 7 | 47,5 | 5 | — | — | 18 | 2 |
Таблица 5 Для выходящей части лопасти
Относительный радиус rI=ri/R | в1=х1+х0 | Наибольшая толщина профиля е=ym, мм | Относительная длинна выходящей части, ![]() | Подъем выходящей кромки | Радиус закругления кромки | |||||||||
20 | 40 | 60 | 80 | |||||||||||
![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() | ![]() % | ![]() мм | |||
0,2 | 0,32 | 66 | 97,5 | 64 | 87 | 57 | 73 | 48 | 55 | 36 | 29 | 19 | 9 | 6 |
0,4 | 0,39 | 52 | 97 | 50 | 86 | 45 | 69,5 | 36 | 48 | 25 | 18 | 9 | 8 | 4 |
0,6 | 0,36 | 36 | 97 | 35 | 85 | 31 | 67,5 | 24 | 42,5 | 15 | — | — | 8 | 3 |
0,8 | 0,30 | 21 | 97 | 20 | 85,5 | 18 | 67,5 | 14 | 43 | 9 | — | — | 10 | 2 |
0,95 | 0,15 | 10 | 98 | 10 | 88 | 9 | 72 | 7 | 47,5 | 5 | — | — | 17 | 2 |
3.2 Построение нормальной и боковой проекции лопасти
Расстояние до полюса В
![](793454_html_ea0b5c4b7ee37fbc.gif)
3.3 Конструктивные элементы соединения винта с гребным валом
Диаметр гребного вала
![](793454_html_23faf8eaacd359cf.gif)
где К=1,26 – коэффициент шпоночного соединения гребного винта с гребным
валом [2, глава 5.2.3]
Длина ступицы
![](793454_html_e611970ebd10306e.gif)
Длина конусности
![](793454_html_82ce20bc30a622c1.gif)
Диаметр конуса
![](793454_html_3918bd1d3f9c74f8.gif)
где
![](793454_html_3d7be06ad18a9e59.gif)
Длина шпонки
![](793454_html_55894c5913bd7c34.gif)
Длина фонаря
![](793454_html_c1737d8993fb4976.gif)
принимаем
![](793454_html_b3ef7303338fa6a5.gif)
Диаметр резьбы
![](793454_html_81ac453ad85a24c.gif)
принимаем резьбу М120 [3, табл. 51]
Толщина рубашки гребного вала
![](793454_html_9ab651ca60a0152b.gif)
3.4 Съемные детали гребных винтов
Длинна рабочей части гайки
![](793454_html_9bb529cc20c48b64.gif)
принимаем
![](793454_html_ff03cc1336ee9466.gif)
Размер гайки под ключ
![](793454_html_3def433283bf293.gif)
принимаем
![](793454_html_35180889a17a453d.gif)
Длинна обтекателя
![](793454_html_80cb7d2297972d25.gif)
принимаем
![](793454_html_2addf7efa3585a8a.gif)
Радиус закругления обтекателя
![](793454_html_30e0e2529da94f94.gif)
принимаем
![](793454_html_e02b640ecd5674b2.gif)
3.5 Требования к чистоте обработки гребных винтов и их съемных деталей
Обрабатываемая поверхность | Требования к чистоте обработки | Нормативный документ |
Ступица и корень лопастей | 4 | ГОСТ 8054–72 |
Входящие кромки и края лопастей | 7 | ГОСТ 8054–72 |
Торцы ступицы | 4 | — |
Кольцевые выточки для уплотнительных устройств | 6 | — |
Конусное отверстие ступицы | 7 | — |
Наружная поверхность обтекателя | 4 | — |
Поверхность концевой гайки | 4 | — |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Огай С.А., Емельянов Н.Ф. Методическое указание к выполнению курсовой работы: Уч. пос. – Владивосток , Дальневосточное высшее инженерное училище им. адм. Г.И. Невельского, 1984. 70 с.
2. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов: 8-е изд., том 2, 1999
3. Годик Е.И., Хаскин А.М. Справочное руководство по черчению: 4-е изд. “Машиностроение”, 1972. 696 с.