Розрахунок плунжерного приводу гідравлічної рульової машини
Конструкція, принцип дії, правила експлуатації суднових гідравлічних механізмів і систем: суднових насосів, гідромоторів, рульових машин, гребних гвинтів змінного кроку. Проектування, експлуатація гідроприводів, поширених на суднах морського флоту.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.08.2018 |
| Размер файла | 57,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки України Херсонська державна морська академія Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок та загальноінженерної підготовки
РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА
з дисципліни "Судновий об'ємний гідропривід та рульові машини"
Розрахунок плунжерного приводу гідравлічної рульової машини
Розробив: студент групи 261м Дорфман А.О.
Керівник: к. т. н., доцентПроценко В.О.
Херсон - 2015
Зміст
- Вступ
- Розділ 1. Розрахунок плунжерного приводу гідравлічної рульової машини
- 1.1 Вихідні данні
- 1.2 Виконання завдання
- Розділ 2. Розрахунок лопатевого приводу гідравлічної рульової машини
- 2.1 Виконання завдання
- Висновки
- Список джерел
Вступ
Дана робота дає можливість отримати необхідні знання про конструкцію, принцип дії, правила технічної експлуатації суднових гідравлічних механізмів і систем: суднових насосів, гідромоторів, рульових машин, гребних гвинтів змінного кроку, та ін.
Велика увага в роботі приділяється питанням проектування, експлуатації гідроприводів, що поширені на суднах морського флоту.
Розділ 1. Розрахунок плунжерного приводу гідравлічної рульової машини
1.1 Вихідні данні
Таблиця 1.1 - Вихідні данні
|
, т |
DW, т |
L, м |
B, м |
T, м |
V, вуз |
N, кВт |
Dгв, м |
N, об/хв |
|
|
6100 |
4000 |
117 |
15 |
4,5 |
12,5 |
2х736 |
4,5 |
340 |
1.2 Виконання завдання
1. Площа стерна, м2:
(1.1)
2. Висота пера стерна, м:
(1.2)
3. Ширина стерна, м:
(1.3)
і відносне видовження стерна:
(1.4)
4. Відстань від передньої кромки стерна до осі балера, м:
(1.5)
де коефіцієнт компенсації.
5. Площа балансирної частини стерна, м2:
(1.6)
6. Коефіцієнт впливу корпусу на стерно:
(1.7)
де коефіцієнт впливу попутного потоку.
7. Площа стерна, омиваного потоком гвинта, м2:
(1.8)
8. Швидкість судна, м/с:
(1.9)
9. Осьова швидкість гвинта відносно води, м/с:
(1.10)
10. Потужність, витрачена на створення сили упору гвинта, кВт:
(1.11)
11. Сила упору гвинта, кН:
(1.12)
12. Коефіцієнт навантаження гвинта по упору:
(1.13)
де густина води.
13. Коефіцієнт впливу гвинта на стерно:
(1.14)
14. Коефіцієнти Сх, Су, СD, Сn:
Таблиця 1.2 - Коефіцієнти Сх, Су, СD, Сn
|
коеф. |
град. |
||||||||
|
1 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
Сх |
0,03 |
0,04 |
0,06 |
0,1 |
0,175 |
0,317 |
0,405 |
||
|
Су |
- |
0,16 |
0,34 |
0,53 |
0,715 |
0,86 |
1,01 |
||
|
СD |
- |
0,225 |
0,245 |
0,270 |
0,290 |
0,315 |
0,340 |
||
|
Сn |
0 |
0,163 |
0,345 |
0,538 |
0,732 |
0,913 |
1,072 |
15. Відстань від центра тиску від передньої кромки, м:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.15)
Таблиця 1.3 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
- |
0,225 |
0,245 |
0,270 |
0,290 |
0,315 |
0,340 |
||
|
- |
0,810 |
0,880 |
0,970 |
1,040 |
1,130 |
1,220 |
16. Нормальна сила N, для кожної позиції б, кН:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.16)
Таблиця 1.4 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
0,163 |
0,345 |
0,538 |
0,732 |
0,913 |
1,072 |
||
|
0 |
50,92 |
107,79 |
168,08 |
228,69 |
285,24 |
334,91 |
17. Гідродинамічний момент відносно осі стерна, для кожної позиції б, кНм:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.17)
Таблиця 1.4 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
- |
0,225 |
0,245 |
0,270 |
0,290 |
0,315 |
0,340 |
||
|
0 |
50,92 |
107,79 |
168,08 |
228,69 |
285,24 |
334,91 |
||
|
0 |
4,58 |
17,46 |
42,36 |
74,10 |
118,09 |
168,79 |
18. Коефіцієнт нормальної сили на задньому ходу, для кожної позиції б:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.18)
Таблиця 1.5 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
0,163 |
0,345 |
0,538 |
0,732 |
0,913 |
1,072 |
||
|
0 |
0,12 |
0,26 |
0,40 |
0,55 |
0,68 |
0,80 |
19. Відстань центра тиску від задньої кромки стерна на задньому ходу, м:
(1.19)
20. Гідродинамічний момент відносно осі стерна на задньому ходу судна, для кожної позиції б, кНм:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.20
Таблиця 1.6 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
0,12 |
0,26 |
0,40 |
0,55 |
0,68 |
0,80 |
||
|
0 |
3,76 |
7,95 |
12,40 |
16,88 |
21,05 |
24,72 |
де швидкість заднього ходу судна, м/с.
21. Розрахунковий гідродинамічний момент
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
Таблиця 1.7 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
4,58 |
17,46 |
42,36 |
74,10 |
118,09 |
168,79 |
22. Момент на балері стерна відносно осі його обертання з урахуванням тертя в бічних опорах і п'яті стерна, для кожної позиції б, кНм:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.21)
Таблиця 1.8 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
4,58 |
17,46 |
42,36 |
74,10 |
118,09 |
168,79 |
||
|
0 |
5,73 |
21,83 |
52,95 |
92,63 |
147,61 |
210,99 |
23. Кутова швидкість балера, для кожної позиції б, за даними досвіду: Результати розрахунків приведені в табличному виді.
Таблиця 1.9 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
0,105 |
0,100 |
0,074 |
0,049 |
0,032 |
0,031 |
24. Потужність на балері, для кожної позиції б, кВт:
Результати розрахунків приведені в табличному виді.
(1.22)
Таблиця 1.10 - Результати розрахунків
|
коеф. |
град. |
|||||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
|
0 |
5,73 |
21,83 |
52,95 |
92,63 |
147,61 |
210,99 |
||
|
0 |
0,105 |
0,100 |
0,074 |
0,049 |
0,032 |
0,031 |
||
|
0 |
0,60 |
2,18 |
3,92 |
4,54 |
4,72 |
6,54 |
25. Потужність гідроциліндрів, кВт:
(1.23)
де - найбільша з табличних потужностей;
коефіцієнт, що враховує втрати енергії в гідроциліндрах.
26. Потрібна потужність електродвигуна насоса, кВт:
(1.24)
де 1,5 - коефіцієнт запасу за правилами регістру;
коефіцієнт втрат енергії в гідросистемі;
коефіцієнт втрат енергії в насосі.
27. Діаметр плунжерного гідроциліндра, м:
(1.25)
де кількість плунжерів; тиск в системі; відстань від осі обертання до лінії дії гідроциліндрів.
28. Округлений до стандартного значення діаметр отриманий в попередній дії, м:
(1.26)
29. Значення робочої площі циліндра, мм2:
(1.27)
30. Максимальна подача насоса, м3/год:
(1.28)
де - частка при б=10?
31. Насос аксіально-поршневий, регульований типу НК та одношвидкісний асинхронний електродвигун серії МАП:
НК-25 з тиском 16МПа, подачею 147,4 л/хв
МАП 421-4 потужністю 14 кВт, частотою обертання 1425 об/хв.
32. Таблиця графіки, якої ілюструє розрахунки:
Таблиця 1.11 - Результати розрахунків
|
Дано |
||||||||
|
град. |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
|
Сх |
0,03 |
0,04 |
0,06 |
0,1 |
0,175 |
0,317 |
0,405 |
|
|
Су |
- |
0,16 |
0,34 |
0,53 |
0,715 |
0,86 |
1,01 |
|
|
СD |
- |
0,225 |
0,245 |
0,270 |
0,290 |
0,315 |
0,340 |
|
|
Сn |
0 |
0,163 |
0,345 |
0,538 |
0,732 |
0,913 |
1,072 |
|
|
0 |
4,58 |
17,46 |
42,36 |
74,10 |
118,09 |
168,79 |
||
|
0 |
5,73 |
21,83 |
52,95 |
92,63 |
147,61 |
210,99 |
||
|
0 |
0,105 |
0,100 |
0,074 |
0,049 |
0,032 |
0,031 |
||
|
0 |
0,60 |
2,18 |
3,92 |
4,54 |
4,72 |
6,54 |
Розділ 2. Розрахунок лопатевого приводу гідравлічної рульової машини
2.1 Виконання завдання
Визначення геометричних параметрів стерна вирішується аналогічно пунктам 1…24 першого розділу, тому продовжимо виконувати роботу витримуючи послідовність нумерації.
25. Діаметр балера при максимальному значенні обертального моменту з умови міцності на кручення, м:
(2.1)
де допустиме напруження кручення для сталі 40ХН.
26. Діаметр маточини ротора лопатевого гідро двигуна, м:
(2.2)
27. Діаметр корпусу лопатевого гідро двигуна, м:
(2.3)
28. Діаметр кола рівнодійних сил тиску, м:
(2.4)
29. Ширина лопаті, м:
(2.5)
30. Сила тиску на лопаті при максимальному значенні обертального моменту, кН:
(2.6)
31. Тиск у напірних лопатях, МПа:
32. Площа лопаті, м2:
(2.7)
33. Висота ротора, м:
(2.8)
34. Відношення:
(2.9)
35. Найбільша та найменша кутова швидкість обертання балера при малих та великих кутах повороту стерна б:
36. Найбільша потрібна подача насоса, м3/с:
(2.10)
де об'ємний ККД гідросистеми.
37. Найменша потрібна подача насоса, м3/с:
(2.11)
38. Потрібна потужність електродвигуна, кВт:
(2.12)
де механічний ККД гідросистеми.
39. Вибір стандартного аксіально-поршневого насосу: НК 20 з тиском 16МПа та подачею 75,5 л/хв.
40. Вибір приводного електродвигуна серії МАП: МАП 421-4 потужністю 14 кВт, частотою обертання 1425 об/хв.
Висновки
Виконавши розрахункову роботу я закріпив знання з конструкції та основи теорії суднових гідравлічних машин. Також навчився робити вибір типових агрегатів виходячи з їх параметрів.
плунжерний привод гідравлічна рульова машина
Список джерел
1. Кулінченко В.Р. Гідравліка, гідравлічні машини і гідропривід. - К.: Фірма ІНКОС, 2006. - 616 с.
2. Харин В.М. Судовые гидравлические рулевые машины. - Одесса: Феникс, 2005. - 280 с.
3. Элементы гидропривода: Справочник / Е.И. Абрамов, К.А. Колесниченко, В.Т. маслов. - К.: Техника, 1977. - 320 с.
4. Дёкин Б.Г. Судовой объемный гидравлический привод. - Одесса: ЛАТСТАР, 2002. - 175 с.
5. Моргунов К.П. Гидравлические машины. - СПб.: СП ГУВК, 2008. - 231 с.
6. Чиняев И.А. Судовые вспомогательные механизмы. - М.: Транспорт, 1982. - 295 с.
7. Зенкин А.С., Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении. Справочник. - К.: Техніка, 1990. - 320 с.
8. Чиняев И.А. Эксплуатация насосов судовых систем и гидроприводов. - М.: Транспорт, 1975. - 160 с.
9. Справочник судового механика в 2 т. / [Авдеев Е. С, Андросов Б.И., Бегагоген Т.Н. и др.]; Под общ. ред.Л. Л. Грицая. - М.: Транспорт, 1973. - Т.2. - 679 с.
10. Берков К.И., Котриков К.П., Васильев В.Н. Справочник судового электромеханика по судовым электрическим машинам. - Одесса: Маяк, 1979. - 239 с.
11. Васильев В.Н., Горин А.А., Мирошниченко И.С. Справочник судового механика по рулевым машинам. - Одесса: Маяк, 1982. - 199 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Опис схеми гідравлічної принципової. Розрахунок основних параметрів гідросистеми. Розрахунок втрат тиску на лінії насос-гідродвигун-бак. Конструкція, принцип дії та призначення насосу. Робота гідравлічних приводів машин, технічна дігностика насосу.
курсовая работа [186,4 K], добавлен 20.12.2010Компресори холодильних машин. Принципи переходу холодильних машин на двоступінчасте стиснення. Зіставлення характеристик холодильних машин, що працюють на різних холодильних агентах. Характеристики двоступінчастих поршневих холодильних компресорів.
дипломная работа [940,3 K], добавлен 27.11.2014Призначення, класифікація і основні вимоги до електричних машин. Принцип дії та конструкція асинхронного двигуна. Класифікація побутових електродвигунів. Основні види несправностей і відказів пральних машин, їх причини та засоби усунення. Техніка безпеки.
курсовая работа [963,6 K], добавлен 07.11.2012Загальна характеристика насосів. Конструктивні особливості динамічних насосів для стічних вод. Переваги відцентрових насосів перед поршневими. Об'ємні і динамічні насоси. Розрахунок параметрів насосів. Області застосування насосів різних типів.
реферат [86,9 K], добавлен 16.12.2010Аналіз умов експлуатації судна і режимів роботи суднової енергетичної установки. Конструкція головного двигуна. Комплектування систем двигуна. Обґрунтування суднової електростанції. Розрахунок навантаження суднової електростанції в ходовому режимі.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 20.12.2012Загальні відомості про електричні машини. Форми виконання електричних двигунів. Технічне обслуговування електродвигунів змінного струму, їх основні неполадки та способи ремонту. Техніка безпеки при сушінні електричних машин, підготовка до пуску.
курсовая работа [130,6 K], добавлен 18.01.2011Аналіз конструктивних виконань аналогів проектованої електричної машини та її опис. Номінальні параметри електродвигуна. Електромагнітний розрахунок та проектування ротора. Розрахунок робочих характеристик двигуна, максимального обертального моменту.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 12.01.2012Призначення, конструкція та принцип дії компресорної станції. Обґрунтування вибору роду струму, величин напруг та електроприводу. Розрахунок потужності електродвигуна приводу компресора, силового трансформатора. Вибір апаратури керування та захисту.
курсовая работа [325,9 K], добавлен 22.05.2014Перерахунок обмотки асинхронного двигуна на іншу напругу, при зміні числа полюсів. Вмикання трифазних двигунів в однофазну мережу. Вибір потужності асинхронного електродвигуна для приводу типових механізмів. Розрахунок трансформаторів малої потужності.
курсовая работа [497,5 K], добавлен 06.09.2012Огляд існуючих видів водонагрівачів. Проектування електричного водонагрівача безперервної дії продуктивністю 135 кг гарячої води на годину. Розрахунок основних геометричних розмірів апарата. Правила безпечної експлуатації та технічні характеристики.
курсовая работа [43,0 K], добавлен 29.08.2013
