Научная Петербургская Академия

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Цель: Рассчитать двигательно-движительный комплекс для заданного судна в заданном режиме работы. Выбрать движитель по серийной диаграмме. Построить кривую предельных тяг и упоров. Исходные данные: 1) Судно: Рыбодобывающее обрабатывающее судно типа «Моряна». 2) Главные размерения: Длина между перпендикулярами Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Ширина судна Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Осадка судна Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Коэффициент общей полноты Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 3) Режим работы: Режим траления. Плотность воды Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 4) Кривые буксировочного сопротивления представлены на рис 1. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага -режим эксплуатационного рейса на свободном ходу. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага -режим сдаточных испытаний. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага -режим траления. Кривые буксировочного сопротивления представлены на рис.1. 5) Главный двигатель: Alpha V23 - номинальная мощность: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - номинальная частота вращения: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . 1. Определение исходных расчетных величин. В данном расчете известным является главный двигатель и расчетные условия плавания (зависимость буксировочного сопротивления Курсовая: Расчет винта регулируемого шага от скорости хода Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ). Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (1) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага полезная тяга. Расчетным условием плавания является режим траления. Особенностью расчета является отсутствие заданной скорости хода, а следовательно и необходимой полезной тяги. Однако исследования показали, что полезную тягу можно найти через произведение пропульсивного коэффициента Курсовая: Расчет винта регулируемого шага на коэффициент механических потерь Курсовая: Расчет винта регулируемого шага при передачи мощности от главного двигателя на винт. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага открытые винты (2) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (3) На стадии выбора серийной диаграммы Курсовая: Расчет винта регулируемого шага можно принять: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага для режима свободного хода. Представив графически (1) и (3) можно найти ожидаемую скорость хода Курсовая: Расчет винта регулируемого шага и соответствующую ей полезную тягу. Графики представлены на рис.2. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 1.1. Габаритный диаметр винта Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - для одновальных судов. (4) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - осадка судна в месте расположения движителя. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . 1.2. Коэффициент попутного потока Курсовая: Расчет винта регулируемого шага :Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - формула Хекшера для траулеров. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - коэффициент продольной полноты. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 1.3. Поступательная скорость гребного винта Курсовая: Расчет винта регулируемого шага : Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - скорость судна в узлах Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . (5) 1.4.Коэффициент засасыванияКурсовая: Расчет винта регулируемого шага :Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (6) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - коэффициент засасывания на свободном ходу. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - формула Хекшера для траулеров. (7) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - коэффициент нагрузки гребного винта по полезной тяге. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (8) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - плотность морской воды. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - площадь диска гребного винта. (9) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 1.5. Упор гребного винта Курсовая: Расчет винта регулируемого шага : Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (10) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . 2.Выбор расчетной серийной диаграммы. Выбор осуществляется таким образом, чтобы в первую очередь максимальный коэффициент полезного действия гребного винта при отсутствии кавитации и достаточной прочности движителя. 2.1. Минимальное дисковое отношение Курсовая: Расчет винта регулируемого шага из условия отсутствия кавитации:Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (11) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - минимальное дисковое отношение из условия отсутствия опасных форм кавитации. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (12) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - количество лопастей. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - количество гребных валов. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - гидростатическое давление на оси гребного винта. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (13) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - атмосферное давление. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - ускорение свободного падения. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - заглубление оси гребного винта. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . (14) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - давление насыщенных паров воды. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 2.2. Минимальная относительная толщина Курсовая: Расчет винта регулируемого шага (15) Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - коэффициент учитывающий механические свойства материала винта. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага - углеродистая сталь. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Вывод: В качестве расчетной серии принимаем: AU-CP4-70; (Z=4;Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ;Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ). Серия гарантирует отсутствие опасных форм кавитации. 3. Выбор гребного винта. 3.1. Выбор гребного винта в первом приближении. Для расчета воспользуемся вспомогательным коэффициентом Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Результаты расчета представлены в таб.1 и на рис.1. Таб.1

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

5,365,645,92

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

1,902,002,10

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

3,193,443,70

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,370,380,39

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,790,80,81

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,360,370,38

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

125122120

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

6,765,965,29

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,1710,1680,165

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

104102100
Результаты: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага =0,796; Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 3.1.1. Расчет оптимальной частоты вращения винта Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 3.1.2. Передаточное отношение редуктора. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Принимаем Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 10,8. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ; Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ; Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . 4. Выбор расчетной (рабочей) диаграммы. Выбираем серию АU - CP4 – 70 c Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . 5. Построение кривой предельной тяги и кривой предельного упора. Результаты расчета представлены на рис.4 и таб. 2.

Таб.2

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0

2

4

6

8

10

12

14

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0

0,71

1,42

2,13

2,84

3,55

4,26

4,97

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0

0,15

0,31

0,47

0,63

0,78

0,94

1,09

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,92

0,94

0,97

1,01

1,04

1,08

1,12

1,18

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,49

0,47

0,45

0,43

0,38

0,35

0,31

0,27

131

126

121

115

102

94

83

72

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

1286

308

131

65,0

38,3

23,6

15,1

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

0,116

0,116

0,117

0,119

0,121

0,125

0,131

0,139

Курсовая: Расчет винта регулируемого шага

117

112

107

102

90,3

82,0

72,1

63,2

6. Анализ кривой предельной тяги и предельного упора. 6.1. Режим траления. Максимальная скорость хода: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Максимальный упор: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Максимальная полезная тяга: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 6.2. Режим эксплуатационного рейса. (свободный ход) Максимальная скорость хода: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Максимальный упор: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Максимальная полезная тяга: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 6.3. Режим сдаточных испытаний. (свободный ход) Максимальная скорость хода: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Максимальный упор: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Максимальная полезная тяга: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага 7. Проверка выбранного винта на прочность и отсутствие кавитации. 7.1. Проверка на отсутствие кавитации. Воспользуемся формулой (11) и получим. Курсовая: Расчет винта регулируемого шага При эксплуатации гарантируется отсутствие опасных форм кавитации. 7.2. Проверка на прочность. Воспользуемся формулой (15) и получим: Курсовая: Расчет винта регулируемого шага . Прочность гарантируется. 8. Заключение. Выбранный винт имеет следующие xарактеристики: Серия AU-CP4-70; Z=4;Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ; Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ; Курсовая: Расчет винта регулируемого шага ; Курсовая: Расчет винта регулируемого шага Список литературы: 1. Войткунский Я.И.”Справочник по теории корабля”,- А, Судостроение.1985г. Том.1. 2. Горянский Г.С., Моторный А.В. “Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 140112”.- Калининград – 1985г.


(C) 2009