Расчет центробежного регулятора прямого действия (тип судна – буксир, главный двигатель – 6NVD48AU), страница 3

К₁₂ = 1,214;

К₁₃ = 1,575.

2.4 Определение коэффициента усиления дизеля по каналу нагрузочного воздействия (по изменению внешней нагрузки)

Для нахождения значений частной производной , которая входит в выражение для определения данного коэффициента необходимо перестроить винтовые характеристики (рисунок 1) в координатах «мощность - относительная поступь гребного винта». Указанное перестроение производится по программе «винт». Значения мощности для этих точек сводятся в таблицу 7.

Таблица 7 - Построение кривых Nв = F(Ci) для фиксированных значений n = na, n1, n2, n3

Ci / n	0,0000158	0,0000183	0,0000203
5,5	410,031	484,101	537,009
4,87	284,653	336,074	372,804
4,01	158,914	187,621	208,126
2,75	51,254	60,513	67,126

По материалам таблицы 7 построим кривые N_B - C для частот вращения n_A, n₁, n₂, n₃ (рисунок 3). Для опредеения производных  пользуются программой «винт» (таблица 8).

Таблица 8 - Вычисление производных в точках А, 1, 2, 3

	А	1	2	3
	1,0000	0,9242	0,7739	0,5000
	26453625	18335895	10236599	3306703

Коэффициенты К₂ при известных значениях n_н = 5,5 и С_H  = 1,83·10^-5 с помощью таблицы 5 вычисляются по выражению

 

, т. е.                      (13)

К_2A = 0,216;                                                            

К₂₁ = 0,214;                                                             

К₂₂ = 0,328;

К₂₃ = 0,210.

2.5 Динамические характеристики комплекса «дизель - гребной винт»

Численные значения коэффициентов динамики, полученные выше, сводятся в таблицу 9, по материалам которой строятся графические характеристики (рисунок 4).

Таблица 9

n, c-1	Tg, c	K1	K2
nA = 5,5	0,352	0,400	0,216
n1 = 4,87	0,446	0,529	0,214
n2 = 4,01	1,026	1,214	0,328
n3 = 2,75	1,383	1,575	0,210

 

3 Расчёт параметров центробежного регулятора прямого действия

3.1 Работоспособность регулятора определяется в зависимости от числа и рабочего объёма цилиндров

Н∙м,                                            (14)

где:   i = 6 - число цилиндров;

V_s = 38,6 см³ - рабочий объём,

.

.

3.2  В зависимости от номинальной частоты вращения дизеля находят расчётную угловую скорость центробежного измерителя

w_рн = (1÷3)∙w_двн, с^-1,                                              (15)

где: w_ден = , с^-1.

w_рн = 2∙= 1,15 с^-1.

3.3 Расчётный радиус вращения центробежного измерителя может быть найден через работоспособность регулятора

r₀ = 0,46∙,                                                (16)

r₀ = 0,46 ∙  = 5,32 мм.

При этом окружная скорость не должна быть более 7 м/с:

u = w_рн∙r₀ < 367 об/м                                                    (17)

u = 1,15 ∙ 5,32  = 6,12< 7 м/с.

3.4 Значение r₀ определит номинальный ход муфты регулятора

Y_Н = (0,05÷0,18) ∙ r₀, мм                                               (18)

Y_Н = 0,18∙ 5,32 = 0,9.

3.5 Тогда усилие пружины регулятора будет равно

Е_С = R_п/Y_Н, Н,                                                      (19)

Е_С = 1200/(0,9) = 1330.

3.6 При этом постоянная времени регулятора должна составить

, с²,                                           (20)

=5,79 ∙10^-4, а постоянная времени катаракта

, с                                                        (21)

где:  b = (3÷15) ∙ i ∙, (Н∙с)/мм;                                                    (22)       

S_Н – ход рейки ТНВД, мм.

Из-за отсутствия сведений о S_Н отношение принимается равным 2,0.

b = 1,0 ∙ 38 ∙ 36 = 1370,

 =0,282 с.

4 Построение кривой переходного процесса

Построение графика переходного процесса выполняется на основе решения системы дифференциальных уравнений дизеля и регулятора

,                                     (23)

,                                 (24)

где  - относительное изменение угловой скорости дизеля;

- относительное изменение положения рейки ТНВД;

 - относительное изменение нагрузки дизеля;

 - относительное изменение положения муфты регулятора;

 - статизм регулятора,

Литература

1 Мартынов А.А. Расчёт центробежного регулятора прямого действия. Новосибирск, НГАВТ, 2001.

2 Ваганов Г.И. Тяга судов. Издательство М. «Транспорт», 1986, с изменениями.

3 Басин А.М. Ходкость и управляемость судов. Москва, «Транспорт», 1977.