Технологический процесс установки натяжных талрепов

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 19Следующая ⇒

2.6 Расчет гребного винта

Цель расчета – определение основных элементов гребных винтов, обеспечивающих наивысшую скорость хода судна с толкаемым составом с баржей проекта Р-56 при полном использовании мощности силовых установок. Диаметр винта D=0,9м принят по типу существующего, из условия размещения его за корпусом судна.

Таблица 2.17 – Исходные данные

Параметр

Обозначение

Размерность

Значение

Длина судна расчетная

L

м

24,8

Ширина расчетная

В

м

9,0

Водоизмещение

V

т

152,0

Коэффициент полноты водоизмещения

–

0,875

Осадка расчетная

Т

м

1,0

Тип и марка главного двигателя

6ЧНСП19/21

Количество двигателей

х

шт

2,0

Мощность одного двигателя

кВт

220,0

Число оборотов гребного вала

n

об/мин

335,0

Длина насадки

м

1,1

Диаметр в плоскости винта

м

1,0

Коэффициент расширения насадки

–

1,12

Относительное удлинение насадки

–

1,0

Коэффициент раствора насадки

–

1,1

2.6.1 Определение элементов винта в первом приближении

Коэффициент потенциального встречного потока насадки при работе комплекса за корпусом судна:

(2.45)

Коэффициент попутного потока трения при работе комплекса винт - насадка за корпусом судна:

(2.46)

где  – множитель для комплекса винт-насадка;

 – коэффициент попутного потока.

(2.47)

Коэффициент засасывания насадки и корпуса судна при работе комплекса на швартовах:

(2.48)

где  – коэффициент засасывания насадки на швартовах.

(2.49)

 – коэффициент засасывания корпуса.

(2.50)

2.6.2 Выбор числа лопастей

Правильность выбора числа лопастей гребного винта, с точки зрения эффективности его действия, можно приблизительно проверить по величине расчетного коэффициента  или :

(2.51)

(2.52)

(2.53)

где  – скорость движения судна в первом приближении;

 – упор винта в насадке.

(2.54)

(2.55)

(2.56)

Так как величины  и  получились меньше указанных значений, то принимаем число лопастей: z = 4

2.6.3 Выбор дискового отношения

Минимально допустимую величину дискового отношения следует устанавливать из условий обеспечения расчетных гидромеханических характеристик гребного винта и отсутствия кавитации при его работе:

а) из условия прочности:

(2.57)

где  – коэффициент, характеризующий прочностные качества лопасти;

 – относительная толщина сечения лопасти на радиусе

 – коэффициент, учитывающий возможность возрастания упора по сравнению с его расчетным значением Р.

б) из условия отсутствия кавитации:

(2.58)

где  – число оборотов гребного вала;

 – эмпирический коэффициент;

 – кавитационная характеристика винта;

 – относительная поступь винта.

(2.59)

(2.60)

 – шаговое отношение, снимается с диаграммы.

(2.61)

где  – глубина погружения оси валопровода под ватерлинию;

 – удельный вес воды;

 – давление насыщенных паров воды.

На основании вышеизложенного принимаем . Дальнейший расчет ведется в табличной форме. По полученным значениям строятся графики зависимостей , , .

Таблица 2.18 – Расчет гребного винта

№

Наименование величины

Ед. изм.

Числовые значения

Скорость

м/с

2,0

2,5

3,0

3,5

кг

1699,30

2623,95

3794,55

5213,00

м/с

2,02

2,42

2,82

3,22

–

5,65

6,06

6,44

6,77

 при

–

0,02

0,02

0,02

0,02

–

5,78

6,20

6,58

6,93

–

0,34

0,33

0,33

0,34

–

2,80

2,90

3,10

3,40

м/с

5,64

7,01

8,75

10,96

–

0,55

0,55

0,51

0,45

Продолжение таблицы 2.18

–

0,69

0,86

1,07

1,34

–

0,80

0,85

0,90

0,95

–

0,15

0,25

0,41

0,67

–

1,31

1,47

1,92

2,11

–

0,72

0,73

0,71

0,69

кВт

241,9

368,6

547,5

768,9

Мощность, передаваемая на винт:

(2.62)

где  – коэффициент редуктора;

 – коэффициент валопровода.

Для значения  с графиков снимаются значения H/D и h_р. Основные характеристики, обеспечивающие наивысшую скорость хода состава, наилучшее использование мощности главной судовой силовой установки представлены в таблице 2.19.

Таблица 2.19 – Основные характеристики проектируемого винта

Диаметр винта

D

м

0,9

Шаговое отношение

H/D

–

1,5

Дисковое отношение

q

–

0,55

Число лопастей

z

–

4,0

Расчетный КПД винта

h_р

–

0,728

3 Технологический раздел

3.1 Назначение детали

Основным элементом тросовой связи является натяжное устройство. В начальный период внедрения толкания для натяжения тросов применяли имеющиеся на судне палубные механизмы: лебедки, брашпили, шпили, переносные талрепы. Все эти средства натяжения оказались не эффективными и мало пригодными, поскольку они не удовлетворяли предъявляемым требованиям: достаточной прочности при действии сил, вызывающих разрыв троса; возможности создания необходимой первоначальной силы натяжения, доходящей в некоторых случаях до 8 тс и др.

Стационарная натяжная станция Г ЦКБ (рис. 3.1). В сварном постаменте 6 размещен талреп 3, состоящий из двух винтов и гайки в виде трубы.

Рисунок 3.1 – Нятяжной талреп

Один винт соединен с амортизатором 5, а другой – с откидным гаком 2. Для удобства обслуживания талрепа гайка снабжена рукояткой с трещоткой 4. При вращении гайки винты не вращаются, а только сближаются, натягивая трос. В случае необходимости можно под нагрузкой отдать конец троса с гака 2. В процессе совершенствования конструкции натяжной станции были постаменты с рядом отверстий, которые, как в тросоукорачивающем обухе, позволяли изменять базовое расстояние между точками закрепления троса. В амортизаторах вначале применяли цилиндрические винтовые пружины (от буферов вагонов), затем специальные тарельчатые. В некоторых конструкциях натяжных станций устанавливали маленькие ручные лебедки, облегчающие задевание коуша троса за откидной гак 2. Ролик 1 служит для изменения направления троса.

Талреп на палубе судна устанавливается на лист-дублер и крепится при помощи сварки.

3.2 Выбор материала

Для изготовления дублера принимается углеродистая судостроительная сталь общего назначения нормальной прочности, поставляемые по ГОСТ 5521-86.

Таблица 3.1 – Химический состав углеродистой судостроительной стали нормальной прочности по ГОСТ 5521-86

Марка стали

Содержание элементов, % по массе

С, не более

Мп

Al

А

0,22

0,4÷1,0

─

Б

0,21

0,4÷1,1

Не более 0,06

Д

0,21

0,6÷1,4

0,015÷0,06

Е

0,18

0,6÷1,4

0,015÷0,06

Примечание: в сталях этих марок Si 0,15÷0,37%, P и S не более 0,04%

Таблица 3.2 – Технологический процесс установки натяжных талрепов

№

Операция

Эскиз операции

Оборудование

и инструмент

Нарезать заготовки

1890⁺¹⁰×340⁺¹⁰

×5

Газокислородный инжекторный резак

Шлифовать торцы заготовок выдерживая размеры 1890⁺⁵×340⁺⁵

Углошлифовальная машина (УШМ) Интерскол 230.Круг шлифовальный 230×6×22

Продолжение таблицы 3.2

№

Операция

Эскиз операции

Оборудование

и инструмент

Вырезать отверстия усиления в дублере

Газокислородный инжекторный резак

Шлифовать отверстия усиления дублера

УШМ Интерскол 230

Круг шлифовальный 230×6×22

Подготовить поверхности палубы, для установки дублеров, зачистить

Пескоструйный аппарат DBS-100 RC

Приварить дублер к палубе выдерживая размеры от 0 шпангоута – 900 мм, от ДП – 3120 мм

Сварочный аппарат Ресанта САИ 220ПН, электроды

ОЗС-12 по ГОСТ 9467-75

Проверить на непроницаемость корпуса после проведения монтажных работ

-

Мел, керосин, кисть малярная

Продолжение таблицы 3.2

№

Операция

Эскиз операции

Оборудование

и инструмент

Приварить натяжные талрепы к дублерам выдерживая размеры отступа, с носовой и кормовой части по 50мм, с бортов по 55мм.

Сварочный аппарат Ресанта САИ 220ПН, электроды

ОЗС-12 по ГОСТ 9467-75

Контрольное испытание и сдача РРР

-

Динанометр

ИН-643

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?