Расчет и выбор рулевого электрогидравлического привода судна для перевозки генеральных грузов «Пятидесятилетие комсомола», страница 3

По результатам расчетов строим график зависимости

Рисунок 5. Момент поворота судна.

2.5. Максимальный угол перекладки руля.

Максимальный угол перекладки  определяю по формуле приведенной в [1]

где  - критический угол перекладки руля, определяемый по графику зависимости , он будет соответствовать максимальному значению момента поворота судна, = 21 º.

Угол β рассчитывается по формуле приведенной в [1]

,

где  - эмпирический коэффициент лежащий в пределах от 40 до 50, принимаю его равным 45.

3. Выбор рулевой электрогидравлической машины.

Рулевая электрогидравлическая машина выбирается по нагрузочной характеристике .

Предварительный номинальный момент  равен

,

где  - максимальное значение момента, определенное по зависимости  на рисунке 3 для ;  - перегрузочная способность рулевой машины (для плунжерных рулевых электрогидравлических машин Р01…Р22).

Из [4] выбираю плунжерную рулевую электрогидравлическую машину типа Р18 исходя из условия

где  - номинальный момент на баллере выбранной рулевой машины.

Основные технические характеристики рулевой машины:

Тип рулевой машины Р18.

Номинальный момент на баллере .

Число цилиндров рулевой машины – 4.

Давление в цилиндрах  .

Тип гидравлического насоса: ПД№20

Число насосов – 2

Мощность 55 кВт.

Тип двигателя: АМ101-6

Частота вращения 955 об/мин.

Тип пускателя: ПММ 411, ПММ 1112-1

.

Основные технические характеристики насоса ПД№20:

Частота вращения приводного вала: 1440 об / мин.

Наибольшая подача, теоретическая: .

4. Проверка на действительные условия работы.

4.1. Механическая характеристика приводного двигателя..

Построение механической характеристики приводного электродвигателя трехфазного переменного тока рассчитывается по упрощенной формуле Клосса

где  - критический момент электродвигателя,;  - критическое скольжение.

Из таблицы 6, [1] для двигателя АМ101-6 .

;

;

Из таблицы 9, [1] для номинального давления ,

Согласно упрощенной формуле Клосса

;

Решив это квадратное уравнение получим 2 корня  и 

Следовательно критическое скольжение данного электродвигателя равно 

Далее рассчитываю моменты по формуле Клосса для рабочего участка характеристики. Затем определяю угловую скорость, соответствующую скольжению по формуле  

Привожу пример расчета для скольжения

Значения М и w для других значений скольжения приведены в таблице 4.

                                                                                                                           Таблица 4.

S	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,035
M, Н*м	65,45036	130,5541	194,9707	258,3716	320,4456	380,9038	439,4835
w,рад/с	104,1765	103,653	103,1295	102,606	102,0825	101,559	101,036

S	0,04	0,045	0,05	0,055	0,06	0,065	0,07
M, Н*м	495,9515	550,1063	601,7795	650,8362	697,1747	740,7252	781,4485
w,рад/c	100,512	99,9885	99,465	98,9415	98,418	97,8945	97,371

S	0,075	0,08	0,085	0,09	0,095	0,1	0,105
M, Н*м	819,3332	854,3933	886,666	916,2077	943,0921	967,4064	989,2494
w,рад/c	96,8475	96,324	95,8005	95,277	94,7535	94,23	93,7065

S	0,11	0,115	0,12	0,125	0,13	0,135	0,14
M, Н*м	1008,728	1025,956	1041,051	1054,133	1065,322	1074,738	1082,498
w,рад/c	93,183	92,6595	92,136	91,6125	91,089	90,5655	90,042

S	0,145	0,15	0,155	0,16	0,165	0,168
M, Н*м	1088,719	1093,51	1096,98	1099,231	1100,361	1100,54
w,рад/c	89,5185	88,995	88,4715	87,948	87,4245	87,1104

По полученным значениям в таблице 4 строю механическую характеристику приводного двигателя .

Рисунок 6. Механическая характеристика приводного двигателя

4.2 Давление в рулевой машине.

Давление, создаваемое насосом в системе для преодоления момента на баллере и момента трения, определяется для положительных значений .

При отрицательных  насос рабочего давления не создает.

4.2.1. Сила , приведенная на рисунке 7, прямо пропорциональна моменту на баллере и для  > 0 определяется по формуле

где m – число пар плунжеров;  - расстояние от оси баллера руля до плунжеров, определяю по условию, приведенному в [1], принимаю коэффициент пропорциональности равным 1,5

 - диаметр баллера выбираю для рулевой машины типа Р18 из таблицы 7, [1];  

f =0,08…0,10 – коэффициент трения, принимаю равным  0,1; - реакция сальников прессов относительно веса плунжеров и нагружающих сочленений; - коэффициент трения набивки сальника (силой трения плунжеров в сальниках прессов  можно пренебречь из-за ее малой величины); - сила трения в сальниках цилиндров, обусловленная упругостью набивки и степенью ее сжатия, определяю ее по формуле 35, приведенной в [1]