Выбор агрегата главного среднеоборотного двигателя из типоразмерного ряда фирмы MAN

3.  ВЫБОР АГРЕГАТА ГЛАВНОГО СРЕДНЕОБОРОТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ИЗ ТИПОРАЗМЕРНОГО РЯДА ФИРМЫ MAN

Характеристики типоразмерных рядов среднеоборотных двигателей фирмы MAN описаны в ряде публикаций [1, 7, 8]. Они приведены в Приложении.

В типоразмерном ряду СОД фирмы MAN  семнадцать типоразмеров цилиндров от J=1 – L20/27 до J=17 – L58/64.

 Исходные данные для МОД и СОД унифицированы, то есть одни и те же файлы ISX.DAT и CONSTANT.DAT могут быть использованы для выбора двигателей из типоразмерных рядов МОД и СОД MAN.Методика заполнения файлов исходных данных описана в разделе 2, куда и советуем обратиться.

Ниже в табл. 3.2 приведены результаты расчета модели WYBOR_SOD с данными из табл. 2.2 и 2.3. В последней нужно заменить значение первой строки файла CONSTANT.DAT с 1 (МОД) на 2 (СОД). Остальные данные остаются неизменными.

Таблица 3.2

Типоразмеры СОД выбранные для судна, описанного в файле ISX.DAT (табл. 2.2)

     ОБОЗНАЧЕНИЯ ДАННЫХ ПО КАЖДОМУ ДВИГАТЕЛЮ

     J- индекс типоразмера цилиндра, его обозначение

    ZC- число цилиндров в агрегате

   NEZ- цилиндровая мощность на МДМ, кВт

    VD- достижимая скорость при работе на МДМ, узлы

  NETR- требуемая мощность для движения со скоростью V, кВт

   NEL- максимальная длительная мощность, кВт

   NEG- мощность СЭС на ходовом режиме, кВт

 NTCSW- мощность газовой турбины на винт, кВт

  BEN - удельный расход топлива на режиме МДМ,кг/квт*ч

  GGD, LGD, HR - масса, т, длина и ремонтная высота, м, агрегата

 KPROP- пропульсивный коэффициент                   

      J=11  V40/45     ZC=      14     NEZ=   605.000

     VD=    15.678   NETR=  7391.410   NEL=  8470.000

    NEG=  1350.000    NTC=     0.000   BEN=   186.000

    GGD=   102.380     HR=  4650.000   LGD=     8.440

  KPROP=    0.7647

      J=13 L52/55B     ZC=       9     NEZ=   885.000

     VD=    15.360   NETR=  7391.410   NEL=  7965.000

    NEG=  1350.000    NTC=     0.000   BEN=   175.000

    GGD=   139.000     HR=  4500.000   LGD=    11.150

  KPROP=    0.7647

      J=14 V52/55B     ZC=      10     NEZ=   775.000

     VD=    15.220   NETR=  7391.410   NEL=  7750.000

    NEG=  1350.000    NTC=     0.000   BEN=   173.000

    GGD=   129.000     HR=  5550.000   LGD=     7.500

  KPROP=    0.7647

      J=15  L48/60     ZC=       8     NEZ=  1050.000

     VD=    15.635   NETR=  7391.410   NEL=  8400.000

    NEG=  1350.000    NTC=     0.000   BEN=   178.000

    GGD=   133.700     HR=  5000.000   LGD=    10.086

  KPROP=    0.7647

      J=17  L58/64     ZC=       6     NEZ=  1390.000

     VD=    15.597   NETR=  7391.410   NEL=  8340.000

    NEG=  1350.000    NTC=     0.000   BEN=   174.000

    GGD=   148.900     HR=  5150.000   LGD=     9.710

  KPROP=    0.7647

Всего в типоразмерном ряду обнаружены пять агрегатов СОД, пригодных для использования в качестве главных двигателей на судне, описанном в табл. 2.2. Из выбранных двигателей относительно лучший двигатель J=14 – 10V52/55B – у него наименьший удельный расход топлива, приближающийся к такому же у МОД – 173 г/кВт час; он самый короткий – 7,5 м. Длина – важная характеристика двигателя. Одна из меньших масс – 129 т. Несколько большее число цилиндров, чем у следующих агрегатов – недостаток двигателя. Но преимущества окупают этот небольшой недостаток.

Повторим расчет  с моделью WYBOR_SOD при заданном в 24-й строке файла ISX.DAT значением J=14. Дополнительной информации по двигателю по сравнению с приведенной в табл. 3.2 мы не получим, однако будет подготовлен файл ISX_RED.DAT являющийся исходным для выбора из типоразмерных рядов редуктора. Этот файл представлен в табл.3.3.

Таблица 3.3

────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

 ФАЙЛ  ISX-RED.DAT - ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ТИПОРАЗМЕРА РЕДУКТОРА   │

────┬──────────────────────────────────┬────────┬──────────┬────────────┤

 Nпп│  НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ         │ОБОЗНАЧ.│ РАЗМЕРН. │ЧИСЛ.ЗНАЧЕН.│

────┼──────────────────────────────────┼────────┼──────────┼────────────┤

  1 │  Частота вращения винта          │   NW   │  об/мин  │      68.684│

  2 │  Частота вращения двигателя (L1) │   NL1  │  об/мин  │     450.000│

  3 │  Мощность двигателя на режиме МДМ│   NEL1 │   кВт    │    7750.000│

────┴──────────────────────────────────┴────────┴──────────┴────────────┘

Характеристики двигателя приняты в соответствии с табл. 3.2. Частота вращения винта определена в соответствии с формулой Л.С. Артюшкова (1), см. раздел 1. Диаметр винта принят в функции грузовой осадки (11 м.) с коэффициентом K=0,7, то есть 7,7 м. Этому диаметру соответствует оптимальная частота указанная в табл. 3.3. Отношение частоты двигателя к частоте винта – передаточное отношение редуктора должно составлять 6,55. Наибольшее передаточное отношение у редукторов типа AUS фирмы Ренк, входящей в состав фирмы MAN не превышает 5. Изменим частоту винта на 90 об/мин и обратимся к модели WYBOR_AUS. В табл. 3.4 приведены результаты расчета с откорректированной частотой винта.

Таблица 3.4 

          Типоразмер редуктора фирмы Ренк не найден:

          передаточное отношение  IRED=  5.00

          развиваемый момент      MRED= 17.22 кВт/об/мин

          допустимый момент       MDOP= 15.81 кВт/об/мин

Как видно из таблицы допускаемый момент меньше требуемого. В Приложении  приведены характеристики редукторов типа AUS фирмы Ренк – одномашинных, с вертикальным взаимным расположением осей.

 На рис. 3.1 приведена графическая зависимость допустимого момента на входном валу в функции передаточного отношения.

 

Как видно из диаграммы кривые допустимых моментов снижаются при увеличении передаточного отношения.

Суммарная длина агрегата СОД включает длину двигателя плюс длину редуктора. Так как требуемый момент несущественно больше допускаемого, то редуктор, который нужно проектировать не будет сильно отличаться от наибольшего из представленных в табл. 3.5. Таким образом общая длина агрегата СОД + РЕД будет приблизительно равна 9,8 м., что на 2,74 м. больше, чем у одинакового по мощности малооборотного двигателя 6S50MC, см. раздел 2.