Расчет судового гидравлического рулевого механизма 5810.

Расчет судового гидравлического рулевого механизма



Министерство транспорта РФ

Департамент морского транспорта

Государственная морская академия им. адм. С.О. Макарова



Кафедра судовых котлов и вспомогательных установок






Пояснительная записка

к курсовому проекту по курсу:

"Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация"











Выполнил: к-т группы М-452 Иванов Д.Е.


Руководитель: Калинин С.Е.















Санкт - Петербург
1998


Содержание:
Стр.

Задание.................................................................................................................3
1. Рулевая машина................................................................................................4
1.1 Оборудование рулевой машины, гидравлическая схема, требования Регистра РФ........................................................4
1.2 Определение рабочих параметров, построение характеристик рулевой машины.............................................................6
1.3 Указания по эксплуатации рулевой машины............................................................11
2. Водоопреснительная установка............................................................................13
2.1 Оборудование, схема водоопреснительной установки................................................13
2.2 Определение рабочих параметров, конструкционных данных, мощности механизмов водоопреснительной установки..................................14
2.3 Указания по эксплуатации водоопреснительной установки..........................................19













































Задание

Рулевая машина.

Исходные данные для расчетов.



вар.
Дедвейт
судна DW, т
Мощность ГД
Ne, кВт
Длина судна
L, м
Осадка судна
T, м
Диаметр ГВ
D, м
Скорость
судна
V,уз
19
14150
9250
147,8
9,66
5,5
16


Относительное удлинение руля ??2.0


Водоопреснительная установка.

Исходные данные для расчетов.


вар.
Мощность ГД
Ne, кВт
Производительность испарительной
установки G2=(0.2-0.3)8Ne/1000, т/сут
Температура греющей
воды
19
9250
14,8 т/сут; (616,7 кг/ч)
70
Скорость греющей воды в межтрубном пространстве греющей батареи wгр=0,8 м/с

















1.Рулевая машина

1.1 Оборудование рулевой машины. Гидравлическая
схема, требования Регистра РФ.

В качестве прототипа принимается ГРМ с плунжерным рулевым приводом. Число пар цилиндров рулевого привода (Кц), тип насосов и гидравлическая схема принимается в зависимости от величины крутящего момента на баллере (Мкр). При величине Мкр<100кНм, Кц=1, при величине Мкр>100кНм, Кц=2.
Для машины с величиной Мкр<40кНм принимается насос постоянной подачи и гидравлическая схема, изображенная на стр.212, рис.141 [2]. Для машины с величиной Мкр>40кНм принимается насос с регулируемой подачей и гидравлическая схем, изображенная на стр.214, рис.142 [2].
На современных судах широкое применение получили гидравлические рулевые машины. Эти машины по массе, габаритам, высокой точности судовождения определили все известные конструкции рулевых машин. Рассчитываемая РМ машина изготовлена с четырех-плунжерным приводом, т.к. Мкр>100кНм. Такие гидравлические машины обслуживаются при давлении рабочей жидкости не выше 25 .
ГРМ состоит из следующих основных узлов:
- гидравлического рулевого привода - силового устройства, поворачивающего баллер руля;
- насосного агрегата (насос-двигатель), предназначенного для питания ГРМ рабочей жидкостью;
- системы управления насосами переменной подачи;
- системы трубопроводов питания;
- предохранительных клапанов;
- компенсаторов динамических нагрузок;
- ограничителей мощности и прочих элементов.
Основными элементами гидравлической схемы изображенной на чертеже, являются: плунжерный привод с цилиндрами Ц1-Ц4, главные насосы 3 регулируемой подачи с электродвигателем 4, следяшие гидроусилители (1,2), блок клапанов 7, вспомогательные насосы постоянной подачи, аварийный насос регулируемой подачи 31, пополнительные боки 23, 34 и резервуарная цистерна 36, а так же различная предохранительная и регулирующая, и запорная гидравлическая аппаратура.
Гидравлическими узлами схемы являются: силовой контур (обозначен жирными линиями), состоящий из плунжерного привода, главных насосов 3 и блоков клапанов 6 и 7; контуры управления главными насосами, состоящие из вспомогательных насосов 5, приводимых в действие электродвигателями главных насосов, золотников 1 и цилиндров 2; система подпитки силового контура от насоса 25 и контур аварийного насоса 31. В основном режиме, гидравлическая схема работает следующим образом. Сигнал на перекладку руля поступает от электрической системы управления на правый (или левый) исполнительный механизм ИМ, выходной валик которого соединен с золотником 1. При перемещении золотника из нулевого положения, например вправо, рабочая жидкость сливается из правой полости цилиндра гидроусилителя в пополнительный бак 23, а дифференциальный поршень цилиндра 2 под давлением 0,8-1,5 МПа (регулируется редукционным клапаном 24) в левой полости цилиндра перемещается вправо до перекрытия рабочих клапанов золотника (т.е. на расстояние хода золотника), задавая эксцентриситет правого главного насоса 3.
Рабочая жидкость силового контура от насоса 3 через клапаны 8, 13 и 15 подается в цилиндры Ц1 и Ц4, руль при этом перекладывается по часовой стрелке. Поворот руля происходит до тех пор, пока обратные связи Сn и Ca не возвратят золотник 1 в среднее положение. Это же положение займут вместе с золотником поршень 2 и регулируемый орган насоса 3.Для возвращения руля в нулевое положение новый электрический сигнал того же значения, но противоположный по знаку. При этом золотник перемещается влево, и рабочая жидкость контура управления поступает в правую полость цилиндра. Дифференциальный поршень перемещается влево, создавая эксцентриситет насоса 3 через клапаны 9, 14, 16 в цилиндры Ц3 и Ц2, поворачивая руль против часовой стрелки.
Клапана 17 -20 являются байпасными и при нормальной работе ГРМ должны быть закрыты, а клапаны 8 - 11 всегда открыты.
При работе одним главным насосом второй, во избежании вращения в режиме гидродвигателя, отсекают от силового контура гидрозамком или затормаживают храповиком, размещенным на валу соединения с электродвигателе