4.4 Соединение гребного винта с валом

Конус гребного вала под гребной винт выполняется с конусностью 1:12. Во избежание попадания воды на конус гребного вала предусматриваются уплотнения.

4.5 Подшипники валов

Длина ближайшего к движителю подшипника принимается по таблице 5.5.1 [1].

Для подшипника из бакаута l/d=4. Здесь l – длина подшипника, d – расчетный диаметр вала в районе подшипника.

l=4·240=960 мм.

Охлаждение дейдвудных подшипников водой принудительное.

Расстояние между серединами соседних подшипников должно удовлетворять условию (п.5.5.5,[1])

где l – расстояние между подшипниками, м;

d =0,240м - диаметр вала между подшипниками;

 - коэффициент, равный 14 при n500об/мин.

4.6 Тормозные устройства

Тормозное устройство устанавливается на фланцевом соединении промежуточного вала и редуктора. В качестве тормозного устройства используется тормоз бугельной конструкции.

0. Проверка валопровода на критическую частоту вращения

Для определения критической частоты вращения гребного вала при поперечных колебаниях валопровод условно заменяется двухопорной балкой с одним свешивающимся концом. Частота вращения вала, при которой возникают его поперечные колебания, вычисляется по формуле:

n_кр = 1-3,3^.(L₂/L₁)^3.q₂/q₁)^.(30^.^.E^.I^.g/q₁)/L₁², (мин.^-1),

где:

L₂ =2,88м - расстояние от середины опоры до центра масс гребного винта;

L₁ =0,48м - остальная длина гребного вала;

q₁ = ^.d_г^2./64 (кН/м) - удельная нагрузка пролета вала L₁;

q₁ = 3,14^.0,24²77/64= 0,218 (кН/м);

 = 77 кН/м³ - плотность стали;

q₂ = q₁ + Gв/L₂ (кН/м) - удельная нагрузка пролета вала L₂;

Gв = 1,47^.D_в^3. (кН)

D_в = 3,15м - диаметр винта;

 = 0,4 - дисковое отношение;

Gв = 1,473,15^3.0,4 = 18,38 (кН);

q₂ = 0,218 + 18,38/ 2,88 =6,6 (кН/м);

I = ^.d_г²/64 (м⁴) - экваториальный момент инерции сечения вала относительно его оси;

I = 3,14^.0,24²/64 = 28^.10^-4 (м⁴);

E = 2,16^.10⁶ кПа - модуль упругости материала вала.

n_кр=1-3,3^.(2,88/0,48)^3.(6,6/0,218)^.30^.3,14/0,48²^.(2,16^.10^6.2810^-49,8/0,218)= 4,6·10⁴(мин.^-1),

Критическая частота вращения вала должна быть больше ее номинального значения

(n_кр - n_н)/n_н.100%  20%.

(4,6·10⁴- 173)/173_.100%  20%.

4.8 Проверка вала на продольную устойчивость

Необходимость проверки вала на продольную устойчивость устанавливается в зависимости от его гибкости:

где l_max – длина пролета между опорами, м;

i – радиус инерции сечения вала,м

где F – площадь поперечного сечения, м².

l_max =3,1м

i=0,250м

.

Т. к.  = 12,4 < 80 вал считается жесткими, и его расчет на продольную устойчивость не проводится.

4. Расчет потребной мощности и выбор состава судовой электростанции

Механизмы и оборудование, устанавливаемые на судне, входят в состав вспомогательной установки, систем энергетической установки и общесудовых систем. Энергия, потребляемая этими механизмами, как правило, электрическая, привод электрический или гидравлический.

Согласно Правилам Регистра выбирают род тока и величину напряжения в сети для всех групп потребителей, т.е. механизмов, обслуживающих ЭУ, судовые системы палубных механизмов и прочих потребителей. Род тока и напряжение могут быть едиными для всех потребителей, но могут быть различными для отдельных групп. В настоящее время на судах применяется в основном переменный ток. Величина напряжения регламентирована Правилами Регистра, которые разрешают применять на судах генераторы с номинальным напряжением при переменном токе 133, 230 и 400 в.

Судовая электростанция должна удовлетворять следующим требованиям:

• загрузка работающих генераторов должна составлять не менее 60-70% их номинальной мощности;

• число установленных генераторов должно быть минимальным и они должны быть однотипными;

• в каждом режиме (кроме аварийного) в резерве должно быть не менее одного генератора, способного заменить наибольший по мощности из работающих

Исходя из этого, оснащаем судовую электростанцию двумя генераторами, один из которых - резервный.

Для транспортных судов нашего класса с ДВС наибольшая мощность судовой электростанции в ходовом режиме считается по формуле

Nx = Nxo + a ^. Ne,

где Nхо - постоянная величина, зависящая от типа СЭУ и судна, Nхо = 40 кВт;

а - безразмерный коэффициент, а = 0,04;

Ne - суммарная мощность, Ne = 960 кВт

Nx = 40 + 0,04^.960 = 78,4 кВт

Для стояночных режимов среднюю нагрузку электростанции можно найти через водоизмещение или дедвейт:

Nc = Nco + b^.D,

где Nco - постоянная величина, Nco = 30 кВт;

b - размерный коэффициент, b = 0,002кВ/т;

D - дедвейт, D = 2600 т;

Nc = 30 + 0,002^.2600 = 35,2 кВт.

По мощности судовой электростанции в ходовом режиме (N_x=78,4 кВт) и в режиме стоянки (N_с=35,2 кВт) выбираем тип дизель - генератора из [1] Приложение 5.

В качестве основных дизель- генераторов выбираем два дизель- генератора ДГ-50. В качестве резервного дизель- генератора выбираем ДГ-50. В качестве стояночного используется ДГ-50. Основные характеристики дизель - генераторов представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Характеристики дизель - генераторов

Характеристика	ДГ-50 6Ч12/14
Мощность, кВт Двигателя Генератора	59 50
Тип дизеля	6Ч 12/14
Тип генератора	МСК 83-4
Частота вращения, об/мин	1500
Масса, кг	2020
Удельный расход масла, кг/кВт×ч	0,85
Удельный расход топлива, кг/кВт×ч	0,260
Род тока	3-х фазн., переменный
Напряжение, В	400/230
Габариты

Мощность аварийного дизель генератора принимается равной:

Принимаю в качестве аварийного дизель генератора:

-дизель генератор АДГ-12-С1 с номинальной мощностью 12кВт, напряжением 230В, частотой тока 50Гц.