ТУС курсовая. Курсовой проект выполняется с помощью микрокалькулятора. Применение персональных эвм допускается только для оформления записки в среде Microsoft Word. Все вычисления необходимо производить с точностью до трехзначащих цифр
 Скачать 0.92 Mb.
|
 СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 1 Расчет сопротивления воды движению судна 4 2 Расчет движителя при выборе силовой установки 8 3 Расчет движителя на полное использование мощности главной энергетической установки 11 3.1 Расчет оптимального открытого винта 11 4 Проверка дискового отношения винтов 13 4.1 Проверка на прочность 13 4.2 Проверка на кавитацию 13 Заключение 14 Список используемых источников 15 ВведениеСодержание курсового проекта представлено в задании на курсовой проект. Тип главных силовых установок и их характеристики, а также тип движителей либо определяются расчетом по условиям задания, либо задаются руководителем. Курсовой проект выполняется с помощью микрокалькулятора. Применение персональных ЭВМ допускается только для оформления записки в среде Microsoft Word. Все вычисления необходимо производить с точностью до трехзначащих цифр. Задание: выполнить расчет винтовых движителей судна. ИСХОДНЫЕДАННЫЕ: Ожидаемая скорость на глубокой спокойной воде  .Длина расчетная  ;Ширина расчетная  ;Осадка  ;Коэффициент общей полноты  ;Количество двигателей и движителей  (открытый винт).1Расчет сопротивления воды движению суднаРасчет сопротивления воды движению судна производится на глубокой спокойной воде и на мелководье. Последовательно рассчитываются следующие величины. Водоизмещение судна  :
где  – длина судна; – ширина судна; – осадка судна; – коэффициент общей полноты.
Соотношения главных размерений:
Коэффициент пропорциональности  между сопротивлением трения и сопротивлением формы:
Площадь смоченной поверхности судна  определяется по приближенной формуле:
Кинематический коэффициент вязкости воды:  Коэффициент, учитывающий шероховатость корпуса (для стальных судов):  Коэффициент сопротивления выступающих частей:  Сопротивление на мелководье определяется для относительной глубины судового хода  :
Коэффициент увеличения вязкостного сопротивления на мелководье  :
Коэффициент увеличения волнового сопротивления на мелководье  :
Коэффициент волнового сопротивления  (при Fr0,1 CW =0):
По результатам расчета в зависимости от скорости судна строятся графики составляющих сопротивления и полного сопротивления на глубокой спокойной воде (рис.1). Кривые полного сопротивления на мелководье и ориентировочного сопротивления в балласте используются при построении ходовых характеристик судна. Таблица 1.1 – Расчет сопротивления воды движению судна
Продолжение таблицы 1.1
2Расчет движителя при выборе силовой установкиДля установки на судно принимаются либо открытые винты, либо комплексы винт насадка. Количество движителей определяется условиями задания. Согласно задания принято: два открытых винта с  ;  .Коэффициент попутного потока одиночного судна  :
где  – для боковых винтов; – максимально возможный диаметр движителя; – для нетоннельной формы кормы.
Коэффициент засасывания  на данном этапе ориентировочно принимается равным:
Скорость движителя относительно невозмущенной им воды:
где  – ожидаемая скорость судна.
Тяга движителя при ожидаемой скорости судна:
где (  ) – полное сопротивление на глубокой тихой воде при ожидаемой скорости судна (рисунок 1).
Упор движителя при ожидаемой скорости судна:
КПД передачи от двигателя к движителю при наличии реверс – редуктора  Расчет движителя производится при варьировании частоты его вращения  по схеме таблицы 2.1. Варьирование заканчивается, как только диаметр винта оказывается меньшей, чем .Таблица 2.1 – Расчет движителя при выборе силовой установки
По результатам расчета строятся графики  (рисунок 2). На этом графике откладывается величина максимального диаметра движителя и проводится горизонталь до пересечения с графиком  . Диапазон характеристик двигателей (мощности и частоты вращения), которые можно установить на судно при данных условиях задания, находится правее вертикали, проведенной через точку пересечения, и выше кривой  .
3Расчет движителя на полное использование мощности главной энергетической установки3.1Расчет оптимального открытого винтаРасчет производится в таблице 3.1 для винтов с теми же характеристиками, что и в предыдущем разделе при следующих исходных данных: Мощность, подведенная к движителю  :
Коэффициент засасывания в швартовном режиме:  – для нетоннельной формы кормы.Дальнейший расчет производится в таблице 3.1 методом последовательных приближений. Первое приближение выполняется при скорости судна . Если при заданной скорости суммарная тяга винтов окажется больше, чем сопротивление, расчет необходимо повторить при несколько большей скорости судна; в противном случае скорость судна необходимо уменьшить и расчет вновь повторить. Расчет заканчивается при условии отличия суммарной тяги от сопротивления не более чем на 1%. Для контроля точности работы с диаграммой необходимо рассчитать коэффициент момента двигателя  при номинальном режиме. величина которого должна быть равна величине коэффициента момента движителя KQ (строка 6 таблицы 2.1) и, при необходимости, откорректировать значения характеристик движителя, снятых с диаграмм.
Таблица 3.1 – Расчет оптимального винта
Таким образом, при установке на судне двух открытых четырехлопастных винтов с оптимальным диаметром  , шаговым отношением  и дисковым отношением  , судно развивает скорость , что удовлетворяет условию задания.4Проверка дискового отношения винтов4.1Проверка на прочностьМинимально необходимое дисковое отношение винтов из условия прочности лопастей  вычисляется по формуле:
где  – для углеродистой стали; – для грузовых и пассажирских судов.
так как оно меньше принятого по диаграмме (0,58), винт прочен. 4.2Проверка на кавитациюМинимально необходимое дисковое отношение винтов из условия отсутствия второй стадии кавитации на лопастях винтов  вычисляется по формуле:
где  – атмосферное давление; – глубина погружения оси винта под ватерлинию; – давление насыщенных паров воды.
Так как минимально необходимое  меньше принятого по диаграмме (0,58), вторая стадии кавитации не наступает.ЗаключениеПринимаем к установке на судно, для обеспечения скорости при условии полного использования мощности главной энергетической установки открытые гребные винты в количестве двух со следующими основными характеристиками:Диаметр винта ;Шаговое отношение ;Дисковое отношение ;Количество лопастей .Список используемых источниковПавленко В.Г. Ходкость и управляемость судна. - М.: Транспорт. 1991.-400 с. Вьюгов В.В. Управляемость водоизмещающих речных судов.–Н.1999. –260 с. Справочники по серийным судам. Изд. МРФ РСФСР. Вьюгов В.В. Расчет винтовых движителей судна. - Методические указания. Новосибирск, 2004. – 40 с. БасинА.М., Степанюк Е.И. Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания.- Транспорт. 1977.-272 с. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. -Российский Речной Регистр. Т3. 2002.-420 с. ГОСТ 2.419-68, ГОСТ 2.801-74, ГОСТ 1062-80, ГОСТ 28065 – 89.       Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 180103КР УиГМС-14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
; 
; 
; 
; 
; 
.
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.
(по диаграмме)
