Расчет центробежного регулятора прямого действия (тип судна – буксир, главный двигатель – 6NVD48AU), страница 2

Расчет остальных точек номинальной винтовой характеристики  ведется в табличной форме (таблице 3)

Таблица 3

Для построения двух “тяжелых” (1 и 2) и двух ”легких” (3 и 4) Винтовых характеристик (рисунок 2) значение относительной поступи номинального режима =0,45 соответственно уменьшаются и увеличиваются но 0,2 и 0,1.

       ;                                   К_2Т = 0,038;

          ;                                  К_2Л =  0,049;

          ;                                                      К_2Н =  0,0442;

При этом коэффициенты момента К₂ определяются вышеупомянутым способом (по кривой действия винта). Тогда по уравнению (6) могут быть вычислены константы:

 С_Л = 1,58∙10^-5 ,

С_Т = 2,03∙10^-5,

   С_Н = 1,83∙10^-5 что даёт возможность по выражению (2) построить винтовые характеристики не только номинального, но и «тяжёлого» и «лёгкого» винтов (рисунок 1).

 

Рисунок 1

1.3 Определение установившихся режимов работы дизеля

Определение выполняется путём наложения внешних и частичных характеристик (рисунок 1) на характеристику номинальную винтовую (рисунок 1). Точки пересечения этих кривых будут соответствовать установившимся режимам: n_A = 8,3; n₁ =7,32; n₂ =5,93; n₃ = 4,15. Этот расчет выполняется на ЭВМ с помощью программы «винт» (смотри таблицу 4).

Таблица 4 - Определение координат точек пересечения кривой Nвн с кривыми Ng100, Ng75, Ng50, Ng25

	n	Nвн	Ng	Nвн - Ng = 0
nA	5,50	485,0	485,0	0,0
n1	4,87	336,2	336,2	0,0
n2	4,01	187,7	187,7	0,0
n3	2,75	60,6	60,6	0,0

 

2 Динамические характеристики комплекса

2.1 Момент инерции вращающихся масс дизеля

, кНмс²,                                              (7)

где:   К = 0,09 для четырёхтактных восьмицилиндровых двигателей;

d = ÷ - степень неравномерности. Принемается d =

= 0,298

Момент инерции гребного винта устанавливается по выражению

, кНмс²,                                   (8)

где: r_м - плотность материала гребного винта. r_м = 7,860т/м³.

 = 0,0451.

Присоединённая масса воды учитывается коэффициентом  a = 1,2÷1,4, тогда окончательно

 кНмс².                                     (9)

Окончательный момент инерции вращающихся масс комплекса будет равен

=0,298+ 0,0586 = 0,357 кНмс²                                (10)                           

2.2 Постоянная времени дизеля равна

T_g = , с,                                (11)

Частные производные, входящие в выражение (11), определяются как тангенсы углов наклона касательных, проведённых в точках установившихся режимов. Эти значения вычисляются с помощью программы «винт» (смотри таблицу 5).

Таблица 5 - Вычисление производных в точках А, 1, 2, 3

	А	1	2	3
	44	53	85,366198	38,0785122
	264,54545	207,19451	140,47983	66,1363626

Значения постоянной времени дизеля при определённом моменте инерции комплекса I согласно выражению (11) составят:

T_gA = 0,352, с

T_g1 = 0,446, с

T_g2 = 1,026, с

T_g3 = 1,383, с.

2.3 Определение коэффициента усиления двигателя по каналу управляющего воздействия (по положению рейки ТНВД)

Для определения этого коэффициента необходимо знать значения частной производной мощности дизеля по положению рейки ТНВД . Такие значения можно получить на ЭВМ по программе «винт»

Таблица 6 - Построение кривых Ng = F(Ngн) при фиксированных значениях n = na, n1, n2, n3

Ngн / n	121	243	364	485
5,5	121	243	364	485
4,87	112	224	336	448
4,01	94	188	282	376
2,75	61	121	182	243

Значения мощности дизеля в точках пересечения режимов h = const с линиями n_A = const, n₁ = const, n₂ = const, n₃ = const дадут новые графики (рисунок 2).

Коэффициенты усиления дизеля по каналу управляющего воздействия при известных значениях n_н = 5,5 и h_н = 1,0 могут быть определены по выражению (с помощью таблицы 5):

, т. е.:                         (12)

К_1А = 0,400;                                                             

К₁₁ = 0,529;