Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Эксплуатация пропульсивного комплекса", страница 9

7.3. Порядок выполнения ПЗ №7.

7.3.1. По данным, приведенным в таблице 8 и в таблице 7, определить класс винта по международному стандарту 484/1.

7.3.2. По данным, приведенным в таблице 8 и по зависимостям (31) и (32), определить класс винта по отечественному стандарту ГОСТ 8054.

7.3.3. По данным, приведенным в таблице 7 о сроках хранения готовых винтов и по зависимостям (33) и (34), определить шероховатость винтов к концу срока хранения (сначала в воздухе, а затем суммарно в воздухе и в воде). Определить, к каким классам они стали относится к концу срока хранения (т.е. к моменту ходовых испытаний) по обоим стандартам.

7.3.4. По величине технологической шероховатости новых винтов и винтов перед ходовыми испытаниями с помощью зависимостей (35) и (36) рассчитать, как изменились их гидродинамические коэффициенты.

8. Практическое занятие № 8.

Тема: «Определение характеристик эксплуатационной шероховатости лопастей гребных винтов».

8.1. Теоретическая часть.

В процессе эксплуатации состояние поверхностей гребных винтов, изготовленных из любого материала, значительно ухудшается. Основными причинами этого являются:

·  коррозия;

·  эрозия;

·  кавитационный износ;

·  обрастание.

Шероховатость поверхностей лопастей винта меняется от базовой поверхности в обе стороны: растут выступы и углубляются впадины. Углубление впадин связано с целым рядом причин: вымывание неметаллических включений в сплаве, из которого изготовлена отливка; выщелачивание цинка из цветных сплавов; кавитационное разрушение металла; удары о плавающие в воде предметы.

Рост выступов связан с обрастанием винтов. Твердые обрастатели могут иметь высоты, измеряемые не микрометрами, а величинами в тысячу раз большими - миллиметрами. Все это ухудшает качества винта как движителя. Статистика наблюдений за состоянием поверхностей винтов весьма представительна. Она позволяет получить адекватные модели, по которым можно оценивать эксплуатационную шероховатость в зависимости от материала, из которого изготовлен винт, и от времени эксплуатации в месяцах.

Такие модели имеют вид:

·  для нержавеющих сталей    R_A = 35 + 0.417t                 (37)

·  для специальных бронз        R_A=30+2.72t+0.1t²-0.004t³+0.0002t⁴     (38)

·  для специальных латуней    R_A=3+3.6t+0.23t²-0.0004t³+0.00003t⁴     (39)

·  для углеродистых сталей     R_A=90+24.32t-0.726t²+0.251t³+0.0035t⁴  (40)

8.2. Задание на ПЗ №8.

По зависимостям (37-40) рассчитать параметры шероховатости для всех 4-х материалов для сроков эксплуатации 6, 12, 24, 48 и 120 месяцев.

8.3. Порядок выполнения ПЗ № 8.

8.3.1. Задание простое, не требующее разъяснений. Каждый студент делает 20 вариантов вычислений (5 сроков эксплуатации для 4-х материалов).

8.3.2. После окончания расчетов студенты сравнивают материалы и решают, какие из них лучше, а какие хуже. Необходимо иметь в виду, что на грузовых судах винты во время докования шлифуют, поэтому полученные большие значения шероховатости на самом деле не накапливаются. Исключение составляют рыболовные суда, для которых проблема шлифовки винтов еще не решена.

9. Практическое занятие № 9.

Тема: «Расчет влияния эксплуатационной шероховатости лопастей гребных винтов на коэффициенты упора, момента и мощности и полезного действия».

9.1. Теоретическая часть.

Шероховатость лопастей винта влияет на все его гидродинамические коэффициенты, причем коэффициенты К₁ и К₂ – растут с ростом шероховатости, а КПД – падает. Рост коэффициента К₁ нельзя рассматривать как положительное явление, т.к. значительно большее значение имеет рост коэффициента К₂. Рост К₂ приводит к тому, что винт становится гидродинамически «тяжелым» на меньших оборотах, чем номинальные (для ВФШ) или меньших значениях шагового отношения (для ВРШ). В обоих случаях наблюдается проигрыш в упоре винта, т.к. зависимость упора от оборотов – кубическая (то же можно сказать и про шаговое отношение).