- •Расчет сопротивления воды движению судна
- •1.2 Расчет квн при заданном диаметре винта
- •1.3 Проверка дискового отношения и прочности винтов
- •1.4 Проверка на кавитацию
- •1.5 Расчет и построение чертежа гребного винта
- •2.1 Выбор типа главных двигателей
- •2.2 Конструирование и расчет валопровода
- •3.1 Топливная система
- •3.2 Масляная система
- •3.3 Система охлаждения
- •4.1 Система осушения
- •4.2 Система балластная
- •4.3 Системы противопожарные
- •4.3.1 Система водотушения
- •4.3.2 Система воздушно-механического пенотушения
- •4.4 Системы санитарные
- •4.4.1 Система водоснабжения
- •4.4.2 Система сточно-фановая.
- •4.5 Система вентиляции машинного отделения
- •4.6 Выбор котельной установки
- •5 Расчет палубных механизмов
- •5.1 Расчет гидравлической рулевой машины
- •5.2 Выбор якорей, швартовных и якорных канатов, выбор шпиля
- •5.2.1 Выбор брашпиля
- •6 Конструктивная разработка узла
- •6.1 Расчет ведущего вала муфты
- •6,2 Расчет шкива и ременной передачи
- •8 Технология изготовления шкива
- •8.1 Анализ рабочего чертежа и технологических условий
- •8.2 Конструктивный технологический анализ детали
- •8.3 Анализ технологичности конструкции детали
- •8.4 Анализ условий производства
- •8.5 Определение типа производства
- •8.6 Выбор вида заготовки и определение ее размеров
- •8.7 Составление технологического маршрута
- •8.8 Выбор оборудования
- •8.9 Выбор режущего инструмента
- •8.10 Выбор измерительного инструмента
- •8.11 Выбор станочных приспособлений
- •8.12 Выбор, расчет режимов резания и основного времени
- •8.13 Нормирование технологического процесса
- •8.14.1 Описание приспособления
- •8.14.2 Принцип работы приспособления
- •8.14.4 Выбор, расчет режимов резания при сверлении
- •8.14.5 Расчет силы зажима
- •8.14.6 Расчет привода
- •8.14.7 Прочностной расчет
- •8.14.8 Расчет погрешности базирования
- •9.1.1 Техника безопасности при работе в машинном отделении
- •9.1.2 Расчет освещенности машинного отделения
- •9.1.3 Мероприятия по снижению шума
- •9.2 Экология
5.2 Выбор якорей, швартовных и якорных канатов, выбор шпиля
Критерием, зависящим от размеров судна, является характеристика снабжения , м2,
, |
(5.24) |
где |
L,B,H |
– |
главные размерения судна, м; |
|
l и h |
– |
длина и средняя высота отдельных надстроек и рубок, м; |
|
K |
– |
коэффициент, зависящий от величины надстроек. |
К=0,5, поскольку Σl=0,5L.
,
.
Разрывное усилие швартовного каната , кН, должно быть не менее
, |
(5.25) |
где - характеристика снабжения, .
,
.
Усилие , кН создаваемое в швартове швартовым механизмом по Правилам Регистра, должно вызывать напряжение в канате не более 0,4 предела текучести материала троса. Это усилие можно найти также по формуле
, |
(5.26) |
где |
Ршв |
– |
усилие в швартове, кН; |
|
К0 |
– |
коэффициент запаса прочности для стальных канатов равен 6. |
,
.
По этому критерию выбирается шпиль марки ЯШ3Р, имеющий тяговое усилие на турачке 30,5 кН на номинальной скорости и 50,7 кН на малой скорости, электродвигатель МАП421-4/8ОМ1 мощностью 5,6 кВт., масса 1600 кг, скорость выбирания 0,09-0,97 м/с.
Швартовные канаты подбираются по разрывному усилию по таблицам приложения 11 [3]. Выбирается стальной канат диаметром 22,5 мм и разрывным усилием 203 кН.
Из приложения 1 [3] выбирается число якорей 2, суммарная масса якорей 750 кг, суммарная длина цепей 125м.
Из приложения 6 [3] выбираются два якоря Холла 300 и 450 кг каждый.
Из приложения 7 [3] выбирается 22 калибр цепи с распорками по 62,5 м на каждый якорь. Характеристики цепи: внутренняя длинна звена 100 мм; масса одного погонного метра 10,04 кг; разрывная нагрузка 202 кН.
5.2.1 Выбор брашпиля
Для расчета мощности якорного механизма нужно знать усилия, действующие в якорном канате, при съемки судна с якоря.
В начальный период при подтягивании судна к якорю будет действовать установившееся усилие Туст, Н, определяемое по формуле
, |
(5.27) |
где |
K |
– |
коэффициент, учитывающий трение якорного каната в клюзе и стопоре К=1,1÷1,3; |
|
R |
– |
внешняя нагрузка, действующая на судно (течение, ветер), Н; |
|
0,87 |
– |
поправка на закон Архимеда для стальных тросов; |
|
g=9,81 |
– |
ускорение свободного падения, м/с2; |
|
h |
– |
расчетная глубина якорной стоянки, м; |
|
mц |
– |
масса одного погонного метра якорной цепи,10,04 кг. |
,
.
Расчетная глубина якорной стоянки для судов класса «Л», «Р» при Nc>400 м2 составляет 25 м;
Внешняя нагрузка R, Н, действующая на судно, состоит из трех слагаемых,
, (5.28)
где |
Rв |
– |
ветровая нагрузка, Н; |
|
Rт |
– |
сопротивление корпуса течению воды, Н; |
|
Rд |
– |
сопротивление застопоренных движителей обтеканию воды, Н. |
,
Ветровая нагрузка , Н, рассчитывается по формуле
, |
(5.29) |
где |
Kн |
– |
коэффициент обтекаемости надстроек, среднее значение Кн для грузовых судов - 0,8; |
|
ρ |
– |
плотность воздуха для нормальных условий ρ=1,23 кг/м3; |
|
V |
– |
скорость ветра,12 м/с. |
|
Ω |
– |
площадь проекции надводной части судна на миделевое сечение, м2. |
,
.
Определяется площадь проекции надводной части , ,
, |
(5.30) |
где |
b и h |
– |
ширина и высота отдельных надстроек и рубок, м. |
,
.
Силу течения Rт, Н, определяют по формуле
, |
(5.31) |
где |
ρ |
– |
плотность воды для рек ρ=1000 кг/м3; |
|
Vт |
– |
скорость течения для равнинных рек в среднем составляет 3,5÷5 км/ч; |
|
Kп |
– |
коэффициент обтекаемости корпуса для грузовых судов составляет 0,5; |
|
Ξ |
– |
площадь подводной части мидельшпангоута, м2. |
|
ξ |
– |
коэффициент трения корпуса о воду 0,003÷0,004; |
|
Ωсм |
– |
площадь смоченной поверхности корпуса судна, м2. |
,
.
Определяется площадь подводной части мидельшпангоута , ,
, |
(5.32) |
где |
β |
– |
коэффициент полноты мидельшпангоута. |
,
.
Определяется площадь смоченной поверхности корпуса , ,
, |
(5.33) |
где |
δ |
– |
коэффициент полноты водоизмещения. |
,
.
Сопротивление движителей Rд, Н, определяют по формуле
, |
(5.34) |
где |
zг |
– |
число движителей (винтов); |
|
cг |
– |
гидродинамический коэффициент составляет 200; |
|
Dв |
– |
диаметр винта, м; |
|
Vт |
– |
скорость течения, м/с. |
,
.
Во втором периоде съемки с якоря судно продолжает приближаться к якорю, но якорный канат увеличивает крутизну цепной линии и приближается к вертикали. Этот период заканчивается отрывом якоря, при котором будет максимальное натяжение якорного каната Tmax, Н, которое определяется
, |
(5.35) |
где |
mя |
– |
масса якоря, кг. |
,
=19255.
После отрыва якоря возникает усилие соответствующее началу подъема. Его называют Регистровским Трег, Н, оно определяется по формуле
. |
(5.36) |
Для судов класса «Р» при расчете брашпиля hрег равняется половине расчетной глубины, т.е. 25 м.
где -масса якоря, кг;
-масса якорной цепи, кг.
,
=6385.
,
=4720.
Определяется номинальное тяговое усилие на звездочке брашпиля F1, Н, по формуле Регистра
, |
(5.37) |
где |
d |
– |
калибр цепи, мм; |
|
m |
– |
коэффициент прочности для цепей с контрфорсами m=1,0. |
,
.
Далее проверяется длина якорного каната. Из условия надежной стоянки судна на якоре длина цепи в провисшей части цепной линии L, м, составляет
, |
(5.38) |
где - глубина якорной стоянки, м;
- внешняя нагрузка действующая на судно, Н.
,
.
По полученным данным выбирается брашпиль марки Б2Р, имеющий следующие характеристики:
- калибр якорной цепи 2-35 мм;
- диаметр начальной окружности звездочки 319 мм;
- тяговое усилие на звездочке |
при номинальной скорости 14,8 кН, |
|
при малой скорости 19,7 кН; |
- скорость выбирания якорной цепи |
номинальная 9,1 м/мин, |
|
малая 4,2 м/мин; |
- тяговое усилие на турачке |
при номинальной скорости 15 кН, |
|
|
- скорость выбирания швартовного каната |
номинальная 8,0 м/мин, |
|
малая 3,6 м/мин; |
- электродвигатель МАП 221 4/8 мощностью 2,5 кВт.