Курсовая по СЭУ. 1выбор главных двигателей 7 1Расчет мощности главных двигателей 7
 Скачать 0.55 Mb.
|
Проверочный расчет на критическую частоту вращения гребного валаКритическая частота вращения гребного вала при поперечных колебаниях определяется по приближенному методу Бринелля. Валопровод заменяют двухопорной балкой с одним свешивающимся концом (Рисунок 3.2). Гребной винт расположен на консоли на расстоянии l2 от центра опоры А в подшипнике кронштейна. Остальная часть вала до опоры В, в дейдвудной трубе, имеет длину l1. Предполагают, что каждый из пролетов l1 и l2 балки несет равномерно распределенную нагрузку, но с разными интенсивностями q1 и q2, при этом q2 > q1, что соответствует действительности.  Рисунок 3.2 – Расчетная схема для проверочного расчета критической частоты вращения при поперечных колебаниях вала: А – подшипник кронштейна; В – подшипник дейдвуда Критическая частота вращения гребного вала рассчитывается по формуле  где  – длина гребного вала между серединами подшипников дейдвуда и кронштейна, м; – длина гребного вала между серединами подшипника кронштейна и ступицы гребного винта, м; – равномерная распределенная нагрузка на этих участках гребного вала от массы самого вала и гребного винта, кН/м; – модуль упругости стали, кН/м2; – экваториальный (осевой) момент инерции сечения вала относительно его оси, м4; – ускорение свободного падения, м/с2.Нагрузка от массы вала, отнесенная к одному метру длины   Нагрузка q2 представляет суммарную равномерно распределенную нагрузку от массы гребного винта и гребного вала на участке l2  где  – нагрузка от массы гребного винта.Нагрузка от массы гребного винта может быть определена по формуле  где  – диаметр гребного винта, м; – дисковое отношение винта.  Экваториальный момент инерции сечения вала относительно его оси равен    Критическая частота вращения гребного вала должна быть значительно больше номинального значения, при этом необходимый запас должен составлять не менее 20 %. Номинальное значение частоты вращения гребного вала принимаем 230 об/мин.   Условие выполняется. Проверочный расчет вала на продольную устойчивостьПроверку вала на продольную устойчивость производят при больших длинах пролетов между опорами и малом поперечном сечении вала. Она заключается в нахождении критической силы или критического напряжения, и оценке запаса устойчивости. Валы судового валопровода лежат в подшипниках свободно. В таком случае проверяемый вал, находящийся в пролете, можно рассматривать как вращающийся стержень, свободно лежащий на двух шарнирных опорах и сжатый силой упора, создаваемого движителем (Рисунок 3.3). При расчете принимают следующие допущения: осевая сжимающая сила приложена к центру вала и сечение вала по длине пролета не меняется.  Рисунок 3.3 – Расчетная схема для проверочного расчета продольной устойчивости вала Необходимость проверки вала на продольную устойчивость устанавливается в зависимости от гибкости вала:  где  – полная длина гребного вала, м; – радиус инерции сечения гребного вала, м.   Если λ < 80, то вал считается жестким и дальнейшей проверке на продольную устойчивость не подлежит. Если λ ≥ 80, то его нужно проверить на продольную устойчивость. Так как в нашем случае условие выполняется, дальнейший расчет не производится. По результатам расчета валопровода строятся таблицы. Таблица 3.1 – Параметры ЭУ судна
Таблица 3.2 – Диаметр валов
Таблица 3.3 – Проверочный расчет прочности гребного вала
Таблица 3.4 – Проверочный расчет на критическую частоту вращения гребного вала
Таблица 3.5 – Проверочный расчет вала на продольную устойчивость
|
