Разработка проекта модернизации энергетической установки танкера с целью увеличением скорости его движения на 3%, страница 10

- упор движителя, кН;

 - номинальная мощность главного двигателя;

 - номинальная мощность передаваемая валом, кВт;

 – диаметр рассчитываемого вала, м

 - скорость судна, м/с;

- максимальный изгибающий момент на гребном валу в  при при расположении винта диаметром  на консоли длиной .

          Расчёт на прочность гребного вала:

 - условие прочности выполнено.

          Расчёт на прочность упорного винта:

 - условие прочности выполнено.

8.4 Выбор тормоза валопровода

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

, где

 - постоянная, определённая графически для гребного винта с шаговым отношением  и дисковым отношением 0,5.

 диаметр винта;

 - скорость судна;

 - коэффициент попутного потока;

 – фактическое число лопастей гребного винта;

 – число лопастей гребных винтов, по которым построен график.

          По расчётному значению выбираем тормоз валопровода со следующими параметрами:

- диаметр тормоза – 200 мм;

- тормозной момент 1,75 ;

- момент затяжки 115 ;

- высота тормоза 375 мм;

- масса 16 кг.

8.5 Оценка запаса на критической частоте

Необходимый запас по критической частоте вращения гребного вала обеспечивается, если:

,

где  и  – длина действующего пролёта и консоли гребного вала;

 - номинальная частота вращения гребного вала;

- запас по критической частоте вращения гребного вала обеспечен.

          Проверке на продольную устойчивость подлежат валы, у которых , где  - максимальная длина пролёта вала, м.

          Расстояние между опорными подшипниками гребного вала
, следовательно гребной вал подлежит проверке на продольную устойчивость.

          Необходимый запас по продольной устойчивости обеспечивается, если:

 - запас по продольной устойчивости обеспечен.

          Критическое число оборотов вала:

, где

 - диаметр вала , см;

 - длина пролёта между подшипниками, см.

          Экваториальный момент инерции сечения вала, см⁴:

          Площадь поперечного сечения,см²:

          Радиус инерции, см:

          Гибкость вала:

Предельное значение гибкости вала для качественной стали составляет  , следовательно гребной вал является “гибким” и для расчёта этих валов применяется формула Л. Эйлера для расчёта критической силы, кН. Критическая сила - минимально  возможная  сжимающая вал сила, выводящая его из прямолинейного состояния в криволинейное.

          Запас устойчивости:

 – условие запаса устойчивости выполнено.

          Проверка на продольную устойчивость вала закончена.

9 Определение положения центра тяжести машинного отделения

  В данном курсовом проекте расчёт координат положения центра машинного отделения (МО) выполняется только относительно диаметральной плоскости (ДП) судна с учётом основного оборудования машинного отделения с помощью следующего выражения:

, где

 - координата центра тяжести МО относительно ДП, м;

 – статический момент i-го оборудования относительно ДП, ;

 - масса i-го механизма или оборудования, кг;

 - координата центра тяжести i-го механизма или оборудования относительно ДП, м.

Таблица 9.1 – Расчёт положения центра тяжести МО

№	Наименование механизмов и оборудования	Масса , кг	Координата цен-тра тяжести	Статический мо-мент
1	Главный двигатель правого борта	5000	3,7	18500
2	Главный двигатель левого борта	5000	-3,7	-18500
3	Реверс-редукиор правого борта	750	3,7	2775
4	Реверс-редукиор правого борта	750	-3,7	-2775
5	1-ый дизель-генератор левого борта	975	-0,8	-780
6	2-ой дизель-генератор левого борта	975	-0,8	-780
7	1-ый дизель-генератор правого борта	975	0,8	780
8	2-ой дизель-генератор правого борта	975	0,8	780
9	Автономный котёл	600	4,8	2880
10	Главный распределительный шит	1000	0	-1230
11	Баллоны сжатого воздуха	506	2,2	1113,2
12	2 компрессора	600	-2	-1200
13	Насос топливоперекачивающий	89,5	-5,1	-456,45
14	Насос маслоперекачивающий	87,5	-5,1	-446,25
16	Центробежный насос охлаждения внешнего контура ГД	150	-3,6	-540
17	Сепаратор  масла	265	-5,1	-1351,5