0,6

1,03

2,6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

система искрогашения

1

0,8

5А80МА4

1,1

0,79

0,64

0,7

1,0

0,9

0,5

0,3

0,15

0,3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Механизмы общесудовых систем:

насос осушительный

1

3,8

АОМ42-2

4,5

0,78

0,7

0,8

4,9

4,0

0,2

0,3

0,3

1,2

0,2

0,3

0,3

1,2

0,2

0,3

0,3

1,2

0,2

0,3

0,3

1,2

насос подсланевых вод

1

3,3

АИР132S8/4/6

4

0,78

0,71

0,8

4,2

3,6

0,7

0,3

0,88

1,1

0,7

0,3

0,9

1,1

0,7

0,3

0,9

1,1

-

-

-

-

насос забортной воды

1

0,8

5АИ80МА4

1,1

0,79

0,68

0,7

1,0

0,9

0,8

0,9

0,73

0,9

0,8

0,9

0,7

0,9

0,8

0,9

0,7

0,85

-

-

-

-

насос питьевой воды

1

0,8

5АИ80МА4

1,1

0,79

0,68

0,7

1,0

0,9

0,6

0,6

0,36

0,6

0,6

0,6

0,4

0,6

0,6

0,6

0,4

0,6

-

-

-

-

фекальный насос

1

2,2

АИР112МВ8

3

0,79

0,65

0,7

2,8

2,5

0,7

0,3

0,6

0,7

0,7

0,3

0,6

0,7

0,7

0,3

0,6

0,7

-

-

-

-

вентилятор машинного отделения

2

4,7

АМ52-4

5

0,86

0,75

0,9

11

8,7

0,8

0,9

7,9

7,8

0,8

0,9

7,9

7,8

0,8

0,9

7,9

7,85

-

-

-

-

вентилятор отсека фекальной цистерны

1

0,12

АОМ11-2

0,25

0,5

0,65

0,5

0,2

0,3

0,6

0,6

0,09

0,2

0,6

0,6

0,1

0,2

-

-

-

-

-

-

-

-

вентилятор жилых помещений

1

0,12

АОМ11-2

0,25

0,5

0,65

0,5

0,2

0,3

0,8

0,9

0,17

0,3

0,8

0,9

0,2

0,3

0,8

0,9

0,2

0,3

-

-

-

-

вентилятор санитарно-гигиенических помещений

1

0,12

АОМ11-2

0,25

0,5

0,65

0,5

0,2

0,3

1

0,9

0,2

0,3

1

0,9

0,2

0,3

1

0,9

0,2

0,3

-

-

-

-

вентилятор камбуза, столовой, прачечной и сушилки

2

0,12

АОМ11-2

0,25

0,5

0,65

0,5

0,5

0,7

0,8

0,6

0,23

0,4

0,8

0,6

0,2

0,4

0,8

0,6

0,2

0,4

-

-

-

-

вентилятор аккумуляторной

2

0,12

АОМ11-2

0,25

0,5

0,65

0,5

0,5

0,7

0,7

0,3

0,1

0,2

0,7

0,3

0,1

0,2

0,7

0,3

0,1

0,2

-

-

-

-

Рулевое устройство:

рулевая машина

1

3,2

АИР132S6/4/2

4

0,8

0,76

0,8

4,0

3,8

0,4

0,9

1,4

3,4

-

-

-

-

0,5

0,9

1,8

3,4

0,7

0,9

2,5

3,4

Технические средства связи и судовождения:

навигация, связь управление, освещение, сигнальные огни, прожекторы

1

5

-

-

-

-

1

0,5

5,0

0,2

0,9

1,3

6,4

0,2

0,9

1,3

6,4

0,2

0,9

1,3

6,4

0,2

0,9

1,3

6,4

Прочее оборудование:

электроплита

1

11,5

-

-

-

-

1

11,5

11,5

0,8

0,3

4,0

4,9

0,8

0,3

3,9

4,9

0,8

0,3

3,9

4,9

-

-

-

-

холодильный шкаф

2

0,27

-

-

-

-

1

0,3

0,27

0,7

0,6

0,3

0,5

0,7

0,6

0,3

0,5

0,7

0,6

0,3

0,5

-

-

-

-

холодильник

3

0,15

-

-

-

-

1

0,2

0,15

0,7

0,6

0,27

0,4

0,7

0,6

0,3

0,4

0,7

0,6

0,3

0,4

-

-

-

-

стиральная машина

2

0,7

-

-

-

-

1

0,7

0,7

0,8

0,6

0,96

1,2

0,8

0,6

1,0

1,2

0,8

0,6

1,0

1,2

-

-

-

-

пылесос

1

0,5

-

-

-

-

1

0,5

0,5

0,2

0,3

0,04

0,2

0,2

0,3

0,04

0,2

0,2

0,3

0,04

0,2

-

-

-

-

Суммарная мощность потребителей на режиме

постоянно работающих

51,2

64,4

16,5

23,4

51,5

64,4

13,8

19,9

периодически работающих

12,9

20,4

7,1

12,7

7,1

12,6

4,9

9,5

эпизодически работающих

6,4

9,9

9,7

16,1

11,2

16,6

3,7

13,7

всех без учета потерь

70,5

94,8

33,3

52,2

69,8

93,6

22,4

43,2

всех с учетом потерь 5%

74

99,5

35

54,9

73,3

98,3

23,5

45,3

Полная мощность на режиме S_общ, кВ•А

7690,8

2116,5

7516,7

1303,5

Выводы: После выполнения модернизации целесообразно сохранить штатные дизель-генераторы, род и напряжения тока. На ходовом, стояночном, маневровом режиме использовать один дизель-генератор ДГР 100/750 мощностью 100 кВт (марка дизеля 6Ч 18/12, марка генератора ГСС-103-8М), в качестве аварийного источника энергии использовать один дизель-генератор ДГА 50-9 мощностью 58,8 кВт (марка дизеля 6Ч 12/14, марка генератора МСК 83-4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.9 Обоснование и выбор схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом

Для выбора схемы обеспечения судна тепло- и электроэнергией рассчитаем значения эффективного коэффициента полезного действия _еу и коэффициента энергоэффективности _э установки для ходового режима при возможных вариантах снабжения судна этими видами энергии.

Результаты расчетов представлены в табл. 1.10

Таблица 1.10

Эффективность установки при различных схемах энергообеспечения

№	Схема тепло- и электро обеспечения судна	Значения	еу	э
		xb	xk	xy
1	дизель-генератор плюс утилизационный котел	1	0	1	0,385	0.255
2	два дизель-генератора плюс утилизационный котел	2	0	1	0,345	0,260
3	два дизель-генератора плюс автономный котел	2	1	0	0,302	0,114
4	дизель-генератор плюс автономный котел	1	1	0	0,333	0,106
5	утилизационный котел	0	0	1	0,436	0,248
6	автономный котел	0	1	0	0,370	0,098
7	два дизель-генератора плюс утилизационный котел плюс автономный котел	2	1	1	0,313	0,128
8	дизель-генератор плюс утилизационный котел плюс автономный котел	1	1	1	0,346	0,121
9	дизель-генератор	1	0	0	0,369	0,212
10	два дизель-генератора	2	0	0	0,332	0,221

Вывод: Наибольшими значениями эффективного коэффициента полезного действия при одновременном обеспечении судна тепло- и электроэнергией обладает вариант работы №1 «дизель-генератор плюс утилизационный котел». При обеспечении судна только тепловой энергией - вариант №5 «утилизационный котел», при обеспечении только электроэнергией - вариант №9 «дизель-генератор».

1.10 Определение параметров согласования гребного винта

В связи с тем, что при модернизации проекта была увеличена мощность главной энергетической установки судна, необходимо новую мощность согласовать с работай гребного винта, то есть определить основные его элементы.

Согласование работы двигателя и гребного винта производится на номинальной частоте вращения при мощности, составляющей 85% от номинального значения (P_e = 442 кВт), то есть расчет ведется при меньшем сопротивление корпуса судна.

Исходные данные: диаметр винта D_в = 1,9 м, шаг винта Н = 1,46 м, дисковое отношение И = 0,55, число лопастей винта z = 4, число движителей х = 2, материал 1ХНДЛ, насадки - неповоротные[9]; скорость судна порожнем V = 10 км/ч, длинна корпуса судна L = 49,5 м, ширина корпуса судна В = 9,2 м, осадка средняя Т = 2,4 [табл. 1.1].

Коэффициент полноты водоизмещения

где V_ов - объемное водоизмещение судна, м³

Коэффициент попутного потока для гребных винтов в насадке

где К_ш- коэффициент учитывающий увеличение попутного потока в диске винта за счет свеса кормовой оконечности судна.

х = 2 - количество гребных винтов

Для судов с обычными (нетуннельными) обводами кормовой оконечности: а = 0,043, К_ш= 1.

Относительная поступь гребного винта определяется по формуле

где V - скорость судна порожнем до модернизации, м/мин

Приближенно элементы гребного винта определяются по уравнению:

где ?Н - изменение шага винта, м;

?D_в - изменение диаметра винта, м;

?n - изменение частоты вращения гребного винта, мин^-1;

?n = n₁ - n₂

где n₁ - частота вращения гребного винта до модернизации,

n₂ - частота вращения гребного винта после модернизации.

С₁, С₂, С₃, С₄ - коэффициенты.

где ?V_е - изменение скорости судна, км/ч;

V, V_т - скорость судна до и после модернизации, км/ч;

?К_р - изменение коэффициента момента;

где ?Р_в - изменение мощность на гребном валу;

Р_в1, Р_в2 - мощность передаваемая гребному винту до и после модернизации, кВт;

Р_ен1, Р_ен2 - эффективная номинальная мощность двигателя до и после модернизации, кВт;

_в, _п - коэффициент полезного действия валопровода и реверс-редукторной передачи, принимаем _в = 0,98, _п = 0,98;

с = 1 т/м³ - плотность пресной воды.

Скорость судна после модернизации определим по формуле адмиралтейского коэффициента:

где Q - водоизмещение, т

Р_у1, Р_у2 - мощность главной энергетической установки до и после модернизации, кВт

При условии, что согласование производится за счет изменения шага винта () уравнение упрощается:

где определяются с помощью графиков [8, рис. 3];

определяются с помощью графиков [8, рис. 4];

Изменение шага винта:

Вывод: После модернизации проекта установить винт со следующей геометрией: диаметр винта D_в = 1,9 м, шаг винта Н = 1,484 м, число лопастей винта z = 4, материал 1ХНДЛ, насадки - неповоротные.

1.11 Проектирование судового валопровода

1.11.1 Разработка принципиальной схемы валопровода

По Правилам Регистра валы судовых валопроводов должны изготавливаться из стальных поковок со временным сопротивлением 430ч690 МПа. В качестве материала для валов можно использовать сталь Ст5 с временным сопротивлением у_в = 500ч640 МПа и пределом текучести у_т = 260ч290 МПа.

Диаметр промежуточного вала определяется по формуле:



где L - коэффициент, принимаем равным 96 - для валов судов класса «О»;

k - коэффициент, учитывающий неравномерность крутящего момента;

q = 0,4 - для установок с четырехтактными дизелями;

а - отношение максимального индикаторного крутящего момента к среднему индикаторному крутящему моменту, принимаем равным 2,15 для двигателя с 6 цилиндрами;

n_в - частота вращения промежуточного вала, мин^-1;

n - частота вращения главного двигателя, мин^-1;

i - передаточное отношение редуктора.

Для упорного вала в районе упорного гребня его диаметр должен превышать диаметр промежуточного вала не менее, чем на 5%:

Сам же диаметр упорного вала равен диаметру промежуточного вала.

Диаметр гребного вала должен быть не менее определяемого по формуле:

где k - коэффициент для гребных валов, числовое значение которого зависит от того, какой жидкостью производится смазка дейдвудных подшипников, принимаем равным 10 для гребных валов без сплошной облицовки;

d_пр подставляется в формулу в мм, а диаметр винта D_в в м.

Величина диаметра валов уточняется с учетом качества материала по формуле в мм:

где у_в - временное сопротивление материала вала, принимаем равным у_в = 550 МПа;

В соответствии с полученными расчетными значениями принимаются числовые значения диаметров валов. Найденные диаметры валов увеличиваются на 5%, так как судно с ледовым усилием и округлим в сторону числовых значений типовых валов, представленных в приложении 17 [8]: d_пр = 140 мм, d_уп = 150 мм, d_гр = 170 мм.

Расстояние между опорными подшипниками должно быть не более:

- промежуточного вала

- гребного вала

где d - диаметр вала в см;

Длина дейдвудного пролета в соответствии с Правилами классификации и постройки судов Российского Морского Регистра судоходства:



где

n - частота вращения в мин^-1

d - диаметр вала в м.

Определим максимальный крутящий момент:

Из приложения 17 [8], по максимальному крутящему моменту М_кр = 14,6 кН•м и максимальной частоте вращения n = 346 мин^-1 выбираем фланцевую соединительную муфту массой 172 кг и максимальным крутящим моментом 16 кН•м, устанавливаемую для соединения с промежуточным валом.

Вывод: После модернизации проекта установить промежуточного вала диаметром 140 мм, упорный вал - 150 мм, гребной вал - 170 мм. Установить опорные подшипники промежуточного вала с расстоянием между ними - 2,9 м, опорные подшипники гребного вала с расстоянием - 3,5 м. Установит дейдвудный подшипник с длинной пролета 3 м. В качестве соединения промежуточного вала с гребным валом использовать фланцевую соединительную муфту массой 172 кг и максимальным крутящим моментом 16 кН • м.

1.11.2 Расчет валов на прочность

- номинальная мощность, передаваемая валом



где Р_ен - номинальная мощность главного двигателя, кВт;

_п - коэффициент полезного действия главной передачи для реверс-редукторной передачи _п = 0,98;

_в - коэффициент полезного действия валопровода, принимаем _в = 0,98;

- упор движителя

где _пр - пропульсивный коэффициент полезного действия, принимаем _пр = 0,47;

V - скорость судна с составом, м/с

- напряжения сжатия гребного вала от упора двигателя

- напряжения сжатия промежуточного вала от упора двигателя

где d_гр, d_пр - диаметр гребного и промежуточного вала, м;

- напряжения кручения гребного вала

- напряжения кручения промежуточного вала

где n_в - номинальная частота вращения вала, с^-1;

- интенсивность нагрузки промежуточного вала собственной массой

- максимальный изгибающий момент промежуточного вала

где а - принимаем равным

G_o - сосредоточенная нагрузка расположенная на расстоянии «a» от опоры, роль которой играет соединительная муфта.

.

m_м - масса фланцевой соединительной муфты, кг.

- максимально изгибающий момент на гребном валу

где D_в - диаметр винта, м

l₂ - консоль на которой расположен винт, l₂ = 1,97 м

- наибольшие напряжения при изгибе гребного вала

- наибольшие напряжения при изгибе промежуточного вала

- наибольшие нормальные напряжения сжатия гребного вала

- наибольшие нормальные напряжения сжатия промежуточного вала

- приведенные напряжения гребного вала

- приведенные напряжения промежуточного вала

- проверка гребного вала на прочность

- проверка промежуточного вала на прочность

где - запас прочности;

у_т = 280 МПа - предел текучести материала.

Вывод: Гребной и промежуточный валы диаметрами 0,17 м и 0,14 м соответственно, изготовленные из стали Ст5 с временным сопротивлением у_в = 550 МПа и пределом текучести у_т = 280 МПа обеспечивают необходимую прочность.

1.11.3 Оценка запаса по критической частоте вращения и продольной устойчивости гребного вала

Необходимый запас по критической частоте вращения гребного вала обеспечивается, если

8 > 1,2

где l, l₂ - длина дейдвудного пролета и консоли гребного вала, м;

n_в - номинальная частота вращения гребного вала, мин^-1;

Так как максимальная длинна пролета гребного вала больше необходимо выполнить проверку на продольную устойчивость.

Необходимый запас по продольной устойчивости обеспечивается если



Определим критическое число оборотов валов:

- промежуточного вала

- гребного вала

где d - диаметр вала, см;

l_o - длина пролета между подшипниками, см.

Экваториальный момент инерции сечения вала

- промежуточного вала

- гребного вала

Площадь поперечного сечения

- промежуточного вала



- гребного вала

Квадрат радиуса инерции вала

- промежуточного вала

- гребного вала

Определим гибкость валов

- промежуточного вала

- гребного вала

Предельное значение гибкости вала для качественной стали составляет поскольку значение гибкости валов меньше предельного значения, то дальнейшую проверку на продольную устойчивость можно не выполнять.

Вывод: Необходимый запас гребного вала по критической частоте вращения обеспечен. Промежуточный и гребной вал удовлетворяют все требования по продольной устойчивости.

1.11.4 Выбор тормоза валопровода

Тормоз волопровода выбирается по величине крутящего момента М_г, создаваемого застопоренным гребным винтом.

где k - постоянная, выбираем из приложения 11 [8], принимаем k = 0,023;

D_в - диаметр винта, м;

V - скорость буксира с составом, м/с;

ш - коэффициент попутного потока корпуса судна, ш = 0,073 [раздел 1.11];

z - фактическое число лопастей винта;

z_гр - число лопастей гребных винтов, по которым построены графики приложения 11 [8].

Вывод: После модернизации установить тормоз валопровода со следующими показателями: диаметр тормоза 155 мм, тормозной момент 1 кН•м, момент затяжки 70 Н•м, высота тормоза 300 мм, масса 10 кг (тип тормоза выбран из приложения 10 [8]).

1.12 Сопоставление показателей энергетической установки судна и проекта

Для оценки правильности принятых в дипломном проекте решений необходимо произвести сопоставление спроектированной (проект) и существующей (судно) установок по указанным в табл. 1.11 показателям, значительная часть которых была определена в предыдущих разделах. Расчеты остальных показателей спроектированной установки выполняем с помощью формул:

- эффективной мощности главной энергетической установки

судно

Проект

- энергооснащенности судна, проекта

судно

проект

- энергооснащенности по отношению к:

длине машинного отделения судна, проекта

судно

Проект

площади машинного отделения судна, проекта

судно

проект

- энергоемкость работы судна, проекта

судно

проект

- удельной массы энергетической установки судна, проекта

судно

проект

где G_мо - сухая масса энергетической установки судна проекта, т;

- абсолютного коэффициента полезного действия установки судна проекта

судна

Проект

где В_у - общий расход топлива на судовую энергетическую установку

судна B_y = P_y • g_e + P_в • g_ев = 910 • 0,224 + 110 • 0,234 = 230 кг/ч

проект B_y = P_y • g_e + P_в • g_ев = 1060 • 0,212 + 110 • 0,234 = 250,5 кг/ч

(здесь принято, что на ходу работает один дизель-генератор, другой дизель-генератор в резерве, отопление - утилизационным котлом);

- эффективного коэффициента полезного действия установки судна проекта в ходовом режиме

судна

Проекта

- коэффициент полезного действия судового (пропульсивного) комплекса судна проекта

судна

Проект

- коэффициент полезного действия энергетического комплекса на ходовом режиме

судно

Проект

Таблица 1.11

Сводная таблица показателей энергетических установок

Наименование показателя, единицы измерения	Судно	Проект
Тип судна	буксир	буксир
Тяговое усилие, кН	147	161,7
Скорость порожнем, км/ч	20,9	20,9
Главные двигатели
марка	6НВД48-2У	6VD26/20AL-1
количество	2	2
номинальная эффективная мощность, кВт	455	530
род топлива	дизельное, моторное	дизельное
удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт•ч)	0,224	0,212
Тип главной передачи	прямая	реверс-редуктор
Дизель-генератор
марка	ДГР 100/750	ДГР 100/750
количество	2	2
номинальная эффективная мощность, кВт	110	110
род топлива	дизельное	дизельное
удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт•ч)	0,234	0,234
Вспомогательные автономные котлы
марка	КОАВ-200	КОАВ-200
количество	1	1
расход топлива, кг/ч	21	21
теплопроизводительность, кДж/кг	840 000	840 000
Утилизационные котлы
марка	КУВ-100	КУВ-100
количество	1	1
теплопроизводительность, кДж/кг	420 000	420 000
Сухая масса судовой энергетической установки, т	48	47
Габариты машинного отделения, м
длина	12	12
ширина	9,2	9,2
Эффективная мощность главной энергетической установки, кВт	910	1060
Энергооснащенность, кВт/т	1,517	1,766
Энергооснащенность по отношению к:
длине машинного отделения, кВт/м	94,2	106,6
площади машинного отделения, кВт/м2	10,2	11,6
Энергоемкость работы судна, кДж/(т•км)	223	236
Удельная масса энергетической установки, кг/кВт	52,7	44,3
Эффективный коэффициент полезного действия установки	0,349	0,371
Абсолютный коэффициент полезного действия установки	0,377	0,396
Коэффициент полезного действия судового комплекса	0,173	0,179
Коэффициент полезного действия энергетического комплекса	0,354	0,374

Вывод: анализ данных таблице 1.11 показывает, что судно-проект обладает преимуществом перед судном, так как вследствие замены главных двигателей повысился эффективный и абсолютный коэффициент полезного действия установки, коэффициент полезного действия судового комплекса и коэффициент полезного действия энергетического комплекса.

2. Замена штатного движительно-рулевого комплекса на главные винто-рулевые колонки

2.1 Обзор использования винто-рулевых колонок

В настоящее время многие транспортные суда (включая также строящиеся и проектируемые) оснащаются винто-рулевыми колонками. Лидерами в производстве являются фирмы «Aquamaster» / «Rolls Royce» (главный офис в Великобритании), «Schottel» / «Siemens» (главный офис в Германии), Steerprop (главный офис в Финляндии), «Flowserve Corporate» (главный офис в Соединенных Штатах Америки), «Olympic Drives & Equipment Ltd» (главный офис в Канаде) и др.

Использование винто-рулевых колонок в первую очередь делается с целью повышения маневренности, управляемости, они еще создают условия для повышения безопасности мореплавания, упрощения конструкции кормовой оконечности судна, сокращение расходов на докование при проведении освидетельствований судна.

2.2 Примеры использования винто-рулевых колонок на сухогрузных судах

2.2.1 Многоцелевые суда класса «Волго - Дон макс»

Винто-рулевые колонки используются на таких судах как проект: RSD44, 006RSD02 (тип «Надежда»), 006RSD05 (тип «Palmali Trader»), 007RSD07 (тип «Танаис»).

Их основные размерения определяются габаритными размерами шлюзов и максимально допустимой осадкой на реке 3,6 м. При этих ограничениях они имеют грузоподъемность до 5000 т, хотя при максимальной осадке 4,6 она может составлять около 6000 - 7000 т.

При использовании главных винто-рулевых колонок такие суда имеют высокий коэффициент общей полноты (?0,9) и высокую энерговооруженность.

К явным преимуществам главных винто-рулевых колонок относятся улучшение технологичности и снижение стоимости постройки корпуса судна, улучшение маневренных качеств судна в эксплуатации, а также возможность монтажа и демонтажа винто-рулевой колонки на плаву и применение агрегатного ремонта.

Недостатком использования винто-рулевой колонки при прочих равных условиях можно считать снижение коэффициента полезного действия винтов из-за необходимости уменьшения их диаметра на мелкосидящих судах.

Проект RDS44

Назначение - перевозка генеральных и навалочных грузов, включая 20-ти и 40-ка футовые контейнеры международного стандарта высотой до 9.5 футов в трюмах, металл и металлопродукция, металлолом, зерно, лес, бревна и пиломатериалы, калийные и минеральные удобрения, селитра, сера, уголь, строительные материалы, бумага, крупногабаритные грузы.

Таблица 2.1

Параметры сухогрузного судна, проект RSD 44

№	Параметры	Величины
1.	Верфь постройки	Окская судоверфь
2.	Главные размерения
1.	длин максимальная, м	139,99
1.	длина по КВЛ, м	138,90
1.	ширина габаритная, м	16,80
1.	ширина, м	16,50
1.	высота борта до главной палубы, м	5,00
1.	высота комингса грузовых трюмов, м	2,205
1.	L x B x H	139,99 х 16,80 х 5,00 = 11 759
3.	Осадка (в море/ в реке), м	3,527/ 3,60
4.	Дедвейт, т (в море/ в реке)	5458/ 5439
5.	Объем грузовых трюмов, м3	7086
6.	Количество трюмов	2
7.	Размеры грузовых трюмов, l x b x h, м	37,80 х 13,20 х 6,22
8.	Контейнеровместимость (TEU/ FEU)	140/ 73
9.	Класс Российского Речного Регистра	О - ПР 2,0 (лед 20) А

Размещено на http://www.allbest.ru/

10.	Мощность ГД, кВт	2 х 1200
11.	Тип винто-рулевого комплекса	Винто-рулевые колонки “SRP 1012 FP”
12.	Вспомогательные ДГ	2 x 184 кВт + аварийный 1 х 62 кВт
13.	Мощность НПУ, кВт	120
14.	Экипаж/ мест, чел.	9/ 16
15.	Скорость, узлы	10,5 ± 0,5

Проект 006RSD05 типа “Palmali Trader”

Назначение - морская и смешанная (река-море) перевозка генеральных, навалочных, лесных и крупногабаритных грузов, контейнеров международного стандарта высотой 8.5 и 9 футов и опасных грузов классов 1, 1.4S, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 МК МПОГ и Приложения В Кодекса ВС.

Таблица 2.2

Параметры сухогрузного судна проект 006RSD05 типа “Palmali Trader”

№	Параметры	Величины
1.	Верфь постройки	ВгСЗ
2.	Главные размерения
1.	длин максимальная, м	139,63
1.	длина, м	134,00
1.	ширина габаритная, м	16,70
1.	ширина, м	16,50
1.	высота борта, м	6,00
1.	L x B x H	139,63 х 16,70 х 6,00 = 13991
1.	фикспункт от в/л при осадке Т, м	13,20 при Т = 3,20 м
3.	Осадка, м в море / в реке	4,60 / 3,60
4.	Дедвейт, т в море / в реке	6970 / 4580
5.	Грузоподъемность, т в море / в реке	6638 / 4376
6.	Автономность, сут. в море/ в реке	15 /10
7.	Дальность плавания, миль	3600
8.	Объем грузовых трюмов, м3	11408
9.	Количество трюмов	4
10.	Объем балластных танков, м3	3572
11.	Контейнеровместимость (трюм/ палуба), TEU	274 (204/70)
12.	Контейнеровместимость (трюм/ палуба), FEU	137 (102/35)
13.	Класс Российского Морского Регистра	КМ ЛУ1 IIСП А1
14.	Мощность ГД, кВт	2х1120 кВт
15.	Винто-рулевые колонки	2 х “Shottel” SRP-1010FP
16.	Подруливающее устройство	230 кВт - “Shottel” STT 17 LK
17.	Вспомогательные ДГ	2 х 215 кВт + аварийный (стояночный) 145 кВт
18.	Котлы	1х1 т/час + 2х0,5 утилизационные
19.	Осадка в балласте, м	3,40
20.	Экипаж/ мест, чел.	12 / 14
21.	Скорость, узлы	±0.3

2.2.2 Проект 005RSD03 тип «Карелия»

Назначение - морская и смешанная (река-море) перевозка генеральных, навалочных, зерновых, лесных и крупногабаритных грузов, контейнеров международного стандарта, угля и опасных грузов классов 1, 2, 3, 4, 5, 6.1, 8, 9.

Таблица 2.3

Параметры сухогрузного судна, проект 005RSD03 тип «Карелия»

№	Параметры	Величины
1.	Верфь постройки	Онежский СЗ
2.	Главные размерения
1.	длин максимальная, м	108,33
1.	длина, м	102,20
1.	ширина габаритная, м	16,70
1.	ширина, м	16,50
1.	высота борта, м	5,50
1.	L x B x H	108,33 х 16,70 х 5,50 = 9 950
1.	фикспункт от в/л при осадке Т, м	13,20 при Т = 3,20 м
3.	Осадка по ЛГВЛ, м	4,792
4.	Осадка в реке, м	3,60
5.	Дедвейт в море при осадке 4,792 м, т	5467
6.	Дедвейт в море при осадке 3,60 м, т	3308
7.	Дедвейт в море при осадке 3,40 м, т	2981
8.	Дедвейт в море при осадке 3,20 м, т	2658
9.	Автономность, сут. (в море/ в реке)	20 / 15
10.	Дальность плавания, миль	4000
11.	Объем грузовых трюмов, м3	7833
12.	Количество трюмов	3
13.	Объем балластных танков, м3	2670
14.	Контейнеровместимость (трюм/ палуба), TEU	225 (165 / 60)
15.	Контейнеровместимость (трюм/ палуба), FEU	105 (75 / 30)
16.	Класс Российского Морского Регистра	КМ ЛУ2 IIСП А3
17.	Мощность ГД, кВт	2х1020 кВт 6М20 («МаК»)
18.	Винто-рулевые колонки	2 х AQUAMASTER US 155 FP ("Rolls-Royce")
19.	Подруливающее устройство	100 кВт - "HRP" 1000TT
20.	Вспомогательные ДГ	2 х 160
21.	Мощность НПУ, кВт	85
22.	Экипаж/ мест, чел.	9 / 11
23.	Скорость, узлы	±0.3

2.2.3 Теплоход-шаланда проект 2810 типа «Невский»

Назначение: перевозка песка и песчано-гравийной смеси с погрузкой и выгрузкой средствами гидромеханизации и грейферами, а также навалочных грузов, не боящихся подмочки.

Таблица 2.4

Параметры теплохода-шаланда, проект 2810

№	Параметры	Величины
1.	Главные размерения
1.	длин габаритная, м	120,6
1.	ширина габаритная, м	15,0
1.	высота борта, м	4,8
2.	Осадка, м	3,85
3.	Надводный габарит при опущенной рубке, м	5,5
4.	Грузоподъемность, т	4500
5.	Автономность по запасам топлива, сут.	15
6.	Вместимость трюма по верхнюю кромку комингса, м3	2468
7.	Класс Российского Речного Регистра	М-ПР2,5 (лед 30) А
8.	Мощность ГД, кВт	2 х 700 Mitsubishi
9.	Тип винто-рулевого комплекса	Винто-рулевые колонки “HRP” 5111 WM
10.	Вспомогательные ДГ	2 x 150 кВт + аварийный 1 х 80 кВт
11.	Мощность НПУ, кВт	120
12.	Экипаж/ мест	9
13.	Скорость, узлы	± 0,5

2.3 Пример использования винто-рулевых колонок на нефтеналивных судах

2.3.1 Проект RST22

Назначение - морская и смешанная (река-море) перевозка сырой нефти и нефтепродуктов, включая бензин без ограничений по температуре вспышки. Возможна одновременная перевозка трех сортов груза.

Таблица 2.5

Параметры нефтеналивного судна, проект RST22

№	Параметры	Величины
1	2	3
1.	Верфь постройки	Красное Сормово
2.	Главные размерения
	длин максимальная, м	139,95
	длина, м	134,5
	ширина габаритная, м	16,83
	ширина, м	16,60
	высота борта, м	6,00
	L x B x H	139,95 х 16,83 х 6,00 = 14 132
	фикспункт от в/л при осадке Т, м	14,20 при Т = 3,00 м
	высота тронка, м	1,00
3.	Осадка, м в море / в реке	4,60 / 3,60
4.	Дедвейт, т в море / в реке	7008 / 4611
5.	Грузоподъемность, т в море / в реке	6609 / 4409
6.	Автономность, сут. в море / в реке	20 / 10
7.	Дальность плавания, миль	4000
8.	Объем грузовых танков м3	7833
9.	Объем отстойных танков м3	256
10.	Количество танков	6
	Объем балластных танков, м3	3606
11.	Класс Российского Речного Регистра	КМ ЛУ1 II A1, нефтеналивное (ОРП) ЭКО проект
12.	Мощность ГД, кВт	2х1200 кВт
13.	Винто-рулевые колонки	2 х Schottel
14.	Подруливающее устройство	230 (Schottel STT170LK)
15.	Вспомогательные ДГ / Аварийный ДГ, кВт	3x292 / 136
16.	Котлы, т/час	2 x 2 и 2 х 0,38 утилизационные
17.	Экипаж / мест, чел.	10 / 14
18.	Грузовые насосы, м3/час	6х150
19.	Кол-во манифольдов / Кол-во видов груза	3 манифольда / 3 вида
20.	Мойка танков и очистка промывающей жидкости	насос отстойного танка 80 м3/час
21.	Осадка в балласте, м	3,12
22.	Скорость, узлы	10.5

2.4 Примеры использования винто-рулевых колонок на судах специального назначения

2.4.1 Проект DCV47

Таблица 2.6

Параметры морской накатной самоходной баржи, проект DCV47

№	Параметры	Величины
1.	Главные размерения
1.	длина максимальная, м	42,60
1.	Длина конвенционная, м	38,73
1.	Длина по Правилам РС, м	38,45
1.	Длина между перпендикулярами, м	38,40
1.	Ширина наибольшая (с учетом привальных брусьев), м	8,82
1.	Ширина, м	8,60
1.	Высота борта, м	2,70
1.	L x B x H	42.60 x 8.82 x 2.70 = 1 014
2.	Осадка по ЛГВЛ, м	2,00
3.	Водоизмещение при осадке по ЛГВЛ (г = 1.025 т/мі), т	575
4.	Дедвейт при осадке по ЛГВЛ (г = 1.025 т/мі) около, т	280
5.	Допускаемая нагрузка на грузовую палубу	15 тонн на ось автотехники или масса гусеничной техники до 60 т
6.	Вместимость балластных танков, мі	185
7.	Контейнеровместимость, ТEU	12
8.	Грузовые краны	1 х 7.3 т (вылет 20 м)
9.	Класс Российского Морского Регистра Судоходства	КМ Ice2 R1 AUT3 OMBO
10.	Максимальная длительная мощность ГД (не менее), кВт	2 x 256
11.	Винто-рулевой комплекс	2 полноповоротные ВРК с ВФШ
12.	Скорость хода при осадке по ЛГВЛ, уз	9
13.	Экипаж, число мест	10

2.4.2 Буксир проекта 16609

Буксир проекта 16609 с азимутальным принципом движения предназначен для выполнения буксировочных и кантовочных операций в порту, на рейдах и в прибрежных районах, а также для тушения пожаров, ликвидации разливов нефти, спасательных операций и других функций.

Классификация: KM* Ice2 - Arc4 R2 AUT1 FF3 WS Tug по классификации Российского морского регистра судоходства.

Технические характеристики:

Длина наибольшая 28,8 м

Ширина наибольшая 9,5 м

Высота борта 4,9 м

Осадка 4,5 м

Скорость 12 узлов

Сила тяги на гаке 40-55 т

Ледовый класс Ice2-Arc4

Главные двигатели 2х(1305-1685) кВт

Тип пропульсии ВРК

Его уникальность - в двух колонках, установленных в кормовой части, благодаря чему буксир может вращаться вокруг своей оси и выполнять любые маневры в стесненных условиях портовых хозяйств.

2.4.3 Буксир проекта 90608

Буксир предназначен для буксировки и толкания несамоходных судов (барж), в том числе нефтеналивных, дедвейтом до 5 000 тонн, на внутренних водных путях РФ и в морских прибрежных районах.

Классификация: KM* Ice2 R3 - RSN AUT3 Tug по классификации Российского морского регистра судоходства.

Технические характеристики:

Длина наибольшая 30,8 м

Ширина наибольшая 9,5 м

Высота борта 5,45 м

Осадка 2,8-3,8 м

Скорость 9 узлов

Сила тяги на гаке 25-28 т

Ледовый класс Ice2

Главные двигатели 2х(746+895) кВт

Лидером Российского буксиростроения с применением винто-рулевых колонок по праву можно назвать завод ОАО «Ленинградский судостроительный завод «Пелла».

Сегодня основная продукция Пеллы - буксиры нового поколения, хорошо известные благодаря высокому качеству и уникальному техническому оснащению. Они успешно эксплуатируется во всех крупных морских портах России, их оценили портовики и судоходные компании Норвегии, Италии и стран Балтии.

Серийной продукцией Пеллы также являются современные лоцманские катера, гидрографические суда.

Предприятие активно ведет разработки новых проектов судов, сотрудничая с ведущими отечественными и зарубежными проектными организациями.

Наряду с существующей продукцией подготовлены к запуску в производство новые проекты:

- портовый буксир проекта RAscal 2000;

- многоцелевой буксир-спасатель ПС-45, предназначенный для работы в дальних районах судоходства;

- судно комплексного портового обслуживания

- уникальный проект СКПО-1000, способное выполнять весь спектр портовых услуг.

В самых ближайших планах завода - дальнейшее расширение линейки выпускаемой продукции за счет освоения производства современных судов снабжения арктического класса для обслуживания шельфа, танкеров типа река-море и других типов морской техники.

2.5 Обзор типов винто-рулевых колонок

2.5.1 Винто-рулевая колонка “Azipull”

“Azipull” - новейшие винто-рулевые колонки типа “Azimuth”, очень эффективный движительный комплекс подходящие для судов по мощность от 900 - 5 000 кВт.

Он комбинирует преимущества гребного винта с гибкостью механического двигателя и может быть связан с любым первичным двигателем (дизель, газовая турбина или электродвигатель).

Такая разработка выполнена, чтобы предложить эффективный упор и маневренность на более высоких (обычно 20-25 узлов) скоростях.

Обтекаемая колонна и закрылки возвращают энергию закручивания из зоны пониженного давления потока, повышая эффективность движения. У колонны имеется широкая хорда, что оптимизирует и улучшает управляемость и обеспечивает стабильность курса. Azipull может поставляться с винтами, как регулируемого, так и фиксированного шага.

Особенности:

- очень эффективные механические передачи.

- хорошая маневренность и стабильность курса

- может быть соединен фактически с любым первичным двигателем

- возможность применения винтов фиксированного и регулируемого шага

2.5.2 Винто-рулевая колонка “Contaz”

“Contaz ®” - это винто-рулевые колонки с винтами противоположного вращенияя, специально предназначены для торговых судов. Обладает повышенным коэффициентом полезного действия приблизительно на 10-15 процентов больше по сравнению с обычными винто-рулевыми колонками “Azimuth”.

В кормовой части винт возвращает некоторые из потерь в потоке так же, как существенные ротационные потери, поэтому установка винто-рулевого комплекса “Contaz” способствует снижению потребления топлива.

Низкий шум и вибрация, маневренность на малых скоростях, объединяются меньшими диаметрами винтов (на 20 процентов меньшие, чем в традиционном пропульсивном комплексе).

Особенности:

- экономят место установки

- полная управляемость на малых скоростях

- уменьшенный диаметр винтов,

- низкий шум и вибрация

2.5 Винто-рулевая колонка “Open/ducted” (открытая/направленная)

Это стандартные “azimuth” винто-рулевые колонки, включающие колонки типа Z - drive с входными мощностями от 330 до 3050 кВт.

Для каждой модели есть много доступных диаметров винта с вариантами винтов фиксированного и регулируемого шага.

Модульная конструкция означает, что клиенты могут выбрать подходящий вариант из множества конфигураций, чтобы использовать размер винта, близкий к заявленному. Они наилучшим образом подходят для буксиров оффшорной, поставки и некоторых грузовых судов.

2.6 Вертикально выдвигающая винто-рулевая колонка

Это винто-рулевые колонки с входными мощностями от 280 - 3,000 кВт. Они разработаны таким образом что колонки могут убираться в корпус, если не используются.

Они могут быть установлены с L (электропривод) или Z (привод от дизеля) передачей и поставляются с винтом регулированного или фиксированного шага.

Подъем и пускание активизируется кнопкой на мосту. Отключение или подключение ведущего вала автоматическое. Они обладают низким шумом и вибрацией.

2.7 Азимутная подводная винто-рулевая колонка

Входная мощность таких колонок от 150 кВт (Shottel SRP 0320) до 6500 кВт (Steerprop SP 80, установлены на танкере фирмы Лукойл), но диапазон мощностей на этом не заканчивается, так как фирмы могут изготовить практически любую винто-рулевую колонку по желанию заказчика.

Винто-рулевые колонки данного типа бывают с винтами фиксированного и регулируемого шага.

Этот тип может быть установлен непосредственно в корпусе или в контейнере. Контейнер может быть или подъемного, или выдвигающегося типа.

2.8 Винто-рулевая колонка “Podded”

Гребной электродвигатель привода винта расположен в гидродинамически оптимизированной гондоле винто-рулевой колонки. Она разработана, чтобы использовать минимум механических деталей, устраняя коробки передач и передаточные отношения.

Особенности

- высокая маневренность с улучшенными способностями остановки;

- низкий шум и вибрация;

- повышение гидродинамической эффективноси достигается плавностью обводов корпуса.

2.9 Комбинированный парный винт фирмы Schottele

Комбинированный парный винт основан на комбинации технических и экономических преимуществ механической винторулевой колонки, с одной стороны, и электрической пропульсивной установки (Pod Drives) - с другой.

В отличии от Pod Drive системы в которой электродвигатель находится в подводной гондоле, в системе комбинированного парного винта (Combi Drive) электродвигатель расположен вертикально в несущем конусе. За счет такого расположения электродвигателя, концепция сравнима с винторулевой колонкой с вертикальным входным валом (L - агрегат).

Из-за отсутствия надводного редуктора и водопровода агрегат является чрезмерно компактным и занимает незначительное место на судне.



2.10 Выбор винто-рулевой колонки соответствующей мощности

В последние годы все чаще и чаще буксиры оснащаются винто-рулевыми колонками для обеспечения высокой маневренности, что позволяет им менять направление тяги без уменьшения тягового усилия. Винто-рулевые устройства в этом случае заменяют обычный винт и традиционное рулевое устройство.

Винто-рулевые колонки фирмы Schottel обладают следующими преимуществами:

- максимальная маневренность

- оптимальная эффективность

- экономичная работа

- экономят место установки

- простое обслуживание

- высокая надежность

- оптимизированы с точки зрения кавитации и вибрации

- надежная сборка

Таблица 2.7

Характеристики винто-рулевых колонок фирмы Schottel

Тип	Входная мощность кВт	Входная скорость мин-1	Диаметр винта, м	Вес, т
SRP 0320	150 - 220	1800 / 2300	0,65 - 0,85	1,50
SRP 170	220 - 280	1800 / 2000	0,90 - 1,10	1,65
SRP 200	280 - 350	1800 / 2100	1,00 - 1,20	2,10
SRP 330	400 - 530	1800	1,25 - 1,40	3,60
SRP 440	600 - 780	1600 / 1800	1,45	7,50
SRP 550	630 - 920	1000 / 1200 / 1600 / 1800	1,50 - 1,75	9,60
SRP 1012	1150 - 1400	750 / 900 / 1000 / 1200 / 1600 / 1800	2,10	17,00
SRP 1212	1380 - 1650	750 / 900 / 1000 / 1200 / 1600 / 1800	2,30	17,50
SRP 1215	1500 - 1800	750 / 900 / 1000 / 1200 / 1600 / 1800	2,40	19,50
SRP 1515	1750 - 2200	750 / 900 / 1000 / 1200 / 1600 / 1800	2,60	27,50
SRP 4000 T	2100 - 2500	750 / 900 / 1000 / 1200 / 1600 / 1800	2,80	25,00
SRP 2020	2200 - 2600	750 / 900 / 1000 / 1200 / 1800	2,80	40,00
SRP 3030	2850 - 3400	600 / 750 / 900 / 1200	3,40	53,00
SRP 4040	3450 - 4000	600 / 800 / 1000	4,00	71,00
SRP 4500	4000 - 4900	750 / 900 / 1000	4,20	65,00

В данном проекте в качестве движителей, для буксира с главным двигателем мощностью 530 кВт и частотой вращения коленчатого вала 1000 мин¹, выбираем две азимутальные винто-рулевые колонки фирмы Schottel SRP 330 с диапазоном входной мощности 400 - 530 кВт, с входной скоростью до 1800 мин^-1.

Винто-рулевые колонки оснащены современной системой управления, регулируемой при помощи частотного преобразователя, включающей в себя электрические приводы.

Рулевая колонка уплотнена с использованием трехслойного манжетного уплотнения с вкладышами из нержавеющей стали, чтобы добиться минимального износа. Наиболее удаленная прокладка повернута вниз, чтобы сократить до минимума занос загрязнений, изнашивающих прокладку. Тройное уплотнение позволяет использовать устройство для промывки уплотняющей камеры в прокладках вала гребного винта.

Кожух движителя изготовлен стальным сварным. Использование свойств стали позволяет достичь точного контроля за прочностью, а также стабильного качества. Сварную сталь легко обслуживать и ремонтировать в случае поломок колонки.

2.11 Выбор главной передачи

Основное назначение главной передачи заключается в преобразовании передаваемого главными двигателями крутящего момента применительно к условиям, обеспечивающим эффективную работу движителя.

Наличие передачи в составе пропульсивной установки может существенным образом повысить пропульсивный коэффициент полезного действия, изменить моментные и мощностные характеристики установки, улучшить ее маневренные качества.

Существует два вида механической передачи крутящего момента и мощности от двигателя к винто-рулевой колонки, а именно линия валопровода без карданной передачи и линя валопровода с карданной передачей.

Выбор редуктора произведем с помощью программы подбора редуктора для заданного двигателя предлагаемой фирмой ZF Marine на сайте компании (http://zf-marine.com/Transmissions/Matching/SelectionProgram1.cfm).

Вывод: В качестве главной передачи выбираем линию вала с карданной передачей и редуктор фирмы ZF Friedrichshafen AG модель ZF 4540 (старое название BW 450-2); тип vertical offset передаточным отношением i = 1,8; максимально допускаемая мощность 550 кВт; длинной 785 мм, шириной 890 мм, высотой 965 мм, массой 742 кг.

Частота вращения валопровода

2.12 Выбор способа монтажа винто-рулевой колонки

Существует несколько основных методов монтажа винто-рулевых колонок на судно. Главными из них являются:

1) верхняя часть винто-рулевой колонки устанавливается над отверстием в днище, затем нижняя часть винто-рулевой колонки монтируется к ней;

2) винто-рулевая колонка целиком подводится снизу к днищу судна и далее фиксируется в нем;

3) винто-рулевая колонка опускается через отверстие в верхней палубе и далее фиксируется в днище судна.

В данном проекте выбираем первый способ монтажа винто-рулевой колонки, то есть сначала устанавливаем верхнюю часть винто-рулевой колонки, а затем монтируем к ней нижнюю часть. Это позволяет использовать возможность, применения кранов меньшей грузоподъемности и доставки нижней, наиболее часто повреждаемой части, в цех, что обеспечивает повышение качества ремонта.



3. Изготовление судовых гребных валов с бронзовыми облицовками

3.1 Общие технические требования изготовления судовых гребных валов с бронзовыми облицовками

Заготовки гребных валов должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 8536-79 «Заготовки судовых гребных валов и баллеров рулей. Технические условия» по чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Механические свойства и химический состав заготовки, указанные в сертификате, должны соответствовать требованиям марки материала заготовки. При необходимости контрольные испытания материала производить на образцах, взятых из заготовки вала по ГОСТ 24297-87, ГОСТ 1497-84, ГОСТ 6996-66, ГОСТ 22536.0-87, ГОСТ 22536.-88.

Требования к материалу отливок облицовок, испытаниям и правилам приемки должны соответствовать нормативам по ОСТ 5. 9250-76 и РТМ 31. 8006-79.

3.2 Механическая обработка гребного вала

Обработать центровые отверстия и центрирующие выточки.

На разметочной плите произвести разметку вала под зацентровку.

Фрезеровать торцы заготовки, за центровать вал согласно ГОСТ 14034-74.

Проточить шейку вала под люнет, установить люнет, произвести предварительную обработку с припусками, указанными в эскизе на предварительную обработку. Подрезать торцы вала, удалить излишки припусков с торцов вала. На обработанных поверхностях не должно быть скоплений неметаллических включений, расслоений и других дефектов на глубине не более оставленного припуска.

Обработать поверхности вала, подлежащие упрочению с припусками под обкатку, приведенными в табл. 3.1. Шероховатость обработанных поверхностей для обработки должно составлять R_z20-2,5 ГОСТ 2789-73.

Упрочнить поверхности вала, подлежащие упрочнению, согласно типовой технологии «Упрочнение гребных валов» ОСТ 5. 9049-78.3.7. Произвести окончательную обработку шеек вала согласно чертежу. Шейки валов под насадку облицовок необходимо выполнить по посадке S7.

Таблица 3.1

Припуски на диаметр цилиндрических шеек и конуса гребных валов

Обрабатываемая поверхность	Припуск на диаметр упрочняемых участков гребных валов в (мм) при диаметре вала в (мм)
	25-40	40-60	60-100	100-160	160-250	250-320	320-400	400-500	500-630	630-800	800-1000	1000-1250
Цилиндрические шейки и конус	0,30	0,35	0,35	0,40	0,40	0,45	0,45	0,50	0,60	0,80	1,20	2,0

3.3 Обработка облицовок гребного вала

Произвести проверку отливок. Отливки должны удовлетворять по механическим свойствам и химическому составу требованиям нормативов ОСТ 5.9250-76, РТМ 31. 8006-79 и требованиям Регистра.

Длину частей облицовки при составной облицовке следует выбирать таким образом, чтобы швы не попали на рабочую шейку облицовки.

Проточить наружный диаметр облицовки с припуском 2,5-5 мм на сторону. Подрезать торцы. Предусмотреть на концевых облицовках припуски по торцу (35-50 мм) для подрезки их при окончательной обработке на валу.

Расточить отверстие облицовки согласно чертежу. (Облицовку длиной свыше 1,7 м обрабатывать на токарном станке). Обработанное отверстие должно удовлетворять условиям насадки:

отклонение диаметра отверстия по Н8;

шероховатость обработанной поверхности облицовок до 80 мм должна быть не ниже Rz 1,25; более 80 мм - Rz 2,5.

При наличии на обработанных поверхностях облицовок литейных пороков, исправление их производить по ОСТ 5. 9578-84 «Типовой технологический процесс».

На облицовках проточить замок согласно эскизу 1.

Произвести гидравлические испытания облицовок давлением 2 кгс/см². Течь и отпотевание недопустимы. Возможность заварки выявленных дефектов согласовать с инспектором Регистра.

Произвести маркировку облицовок. Маркировать в порядке их насадки на вал.

Окончательную обработку облицовок по наружному диаметру производить после насадки на вал и сварки стыков.

3.4 Насадка облицовок на гребной вал

Перед насадкой облицовок вал промыть керосином, насухо протереть ветошью. Вал установить с уклоном на опоры так, чтобы они не мешали насадке облицовок. Наметить место насадки облицовок резко выделяющимися рисками.

Облицовки согласно очередности насадки и маркировке уложить на асбестовые коврики в горизонтальном положении и произвести их нагрев методом, одобренным Регистром до температуры 280 - 300 С. Контроль температуры нагрева осуществлять через каждые 10 - 15 мин контактной термопарой, либо термокарандашами. Контроль за увеличением внутреннего диаметра вести при помощи штихмаса.

Насадить облицовки на вал. Насадку выполнять без задержки.

Насаженные на вал облицовки необходимо подвергнуть охлаждению, для чего подвести к облицовкам воздушное охлаждение не менее чем с двух сторон. Скорость охлаждения средней части облицовок должна быть выше, чем скорость охлаждения ее концов. Ориентировочная температура облицовок в период охлаждения в средней части должна быть примерно на 50 - 80 С ниже температуры ее концов.

Контроль за остыванием облицовок может быть прекращен при достижении температуры 50-70 °С в средней ее части.

После полного остывания облицовок произвести контроль прилегания облицовок к гребному валу. Контроль производить методом обстукивания молотком весом 0,5 кг. Чистый звук (без дребезжания) при ударе указывает на удовлетворительную насадку облицовок. При наличии местного дребезжащего звука на площади облицовки, превышающей 15% от всей поверхности, годность такой облицовки должна решаться с участием представителя ОТК и Регистра. Отставание на концах облицовок гребного вала не допускается.

3.5 Сварка стыков бронзовых облицовок

К выполнению сварки бронзовых облицовок, насаженных на гребной вал, допускаются аттестованные сварщики, прошедшие теоретическое и практическое обучение, инструктаж по технологии сварки бронзовых облицовок в соответствии с данным технологическим процессом.

Заготовки, поступившие на сварку, предъявляются представителю ОТК и инспектору Регистра.

Сварка бронзовых облицовок выполняется проволокой марок:

- БрОц4-3, 2 мм ГОСТ 5221-77;

- БрКМцЗ 2 мм. ГОСТ 5222-72;

- БрАМц 9 2 мм. ГОСТ 493-79.

Проволока должна иметь очищенную от масла и окислов поверхность. Подготовка сварочной проволоки к сварке производится следующим образом:

- обезжиривание в 10-15 %-ном растворе каустической соды при 50 °С довести до 80°С, выдержка 25 мин, из них 10 мин на (--), 15 мин на (+);

- промывка в горячей воде 50-60 °С;

- травление в 30%-ном растворе H₂S0₄ 15-20 мин;

- промывка в горячей воде 50- 60 °С;

- пассивирование в растворе 10% хромистого ангидрида, 2% HNO₃, 2% H₂SO₄;

- промывка в горячей воде 50-60°С;

- сушка теплым воздухом.

При сварке бронзовых облицовок применяется стекловидный сварочный флюс марки АН-20 или АН-26 ГОСТ 9087-81. Допускается влажность флюса не более 0,1 %. При повышенной влажности необходимо прокалить флюс при 300-350 °С в течение трех часов.

Сварка бронзовых облицовок ведется сварочным постом, в который входит:

- токарный станок для сварки бронзовых облицовок (оснащенный специальным редуктором, позволяющим получить 0,1-1 об/мин шпинделя);

- источник питания ПС-500 или ПГ-500;

- полуавтомат А-537 или ПШ-5;

- роликовые опоры;

- пневматическое зубило с тупым бойком;

- приспособление для удержания флюса;

- индуктор, работающий на токе промышленной частоты для подогрева бронзовых облицовок перед сваркой.

Разделки облицовок необходимо тщательно очистить от грязи и окислов. Обезжиривание осуществлять ацетоном или уайт-спиритом.

Сварку стыков бронзовых облицовок необходимо вести с предварительным и сопутствующим подогревом. Нагрев облицовок ведется гибким индуктором на основании заводской инструкции № 121 971-14. Температуру нагрева облицовок необходимо контролировать контактной термопарой.

Если облицовка состоит из трех частей, ведут нагрев и сварку концевых заготовок.

Режим сварки необходимо выбирать исходя их условия хорошего формирования сварного шва и максимальной производительности. Рекомендуемые режимы сварки - см. табл. 3.2.

Таблица 3.2

Рекомендуемые режимы сварки

Наружный диаметр облицовки, мм	Диаметр сварочной проволоки, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость подачи сварочной проволоки, м/ч	Скорость сварки, м/ч
100 - 200	2	150 - 200	30 - 35	148	12 - 14
200 - 300	то же	200 - 250	то же	188	14 - 16
300 - 400	то же	250 - 260	то же	то же	16 - 18
400 - 500	то же	260 - 300	35 - 40	188 - 254	18 - 20
500 - 600	то же	300 - 325	то же	то же	20 - 22

Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности «+» на электроде,«-» на изделии.

Сварку стыков бронзовых облицовок выполнять за несколько проходов до полного заполнения разделки.

При сварке должны быть обеспечены плавные переходы между валиками и от шва к основному металлу.

Все сварочные валики, за исключением первого и последнего подвергаются проколачиванию тупым зубилом.

При появлении дефектов в процессе сварки облицовок, дефектные места устранять вырубкой с последующей заваркой по ТИ 31-971-446- 78 «Ремонт бронзовых облицовок гребных валов с помощью сварки».

При сварке облицовок в среде защитных газов применяется аргон марок А и Б ГОСТ 10157-79.

В состав оборудования сварочного поста, перечисленного в п. 5. дополнительно включается баллон с аргоном и кислородный редуктор, исключается приспособление для удержания флюса. Рекомендуемые режимы сварки - см. табл.3.2.

3.5 Контроль качества сварочных работ при изготовлении облицовок гребных валов

Контроль качества сварочных работ производится согласно требованиям, предъявляемым настоящей инструкцией и техническим требованиям чертежа.

Контролю подлежат:

- качество сварочной проволоки, флюса;

- квалификация сварщика;

- подготовка заготовок под сварку;

- периодический контроль выполнения технологии сварки в соответствии с технологической инструкцией;