Окончательные конструктивные элементы гребного винта

Диаметр винта	D = 5,57 м
Шаговое отношение	H/D = 0,9
Шаг	Н = 5,013 м
Дисковое отношение	Q = 0,55
Число лопастей	Z = 4
Направление вращения винта	правое
Материал	ЛМцЖ 55-3-1

 

При выборе материала гребного винта учитывались следующие обстоятельства:

· «ядовитость» металла, обеспечиваемая легирующей добавкой меди;

· текучесть металла в условиях изготовления винта методом литья под давлением, обеспечиваемая легирующей добавкой кремния;

· выносливость металла в условиях циклических нагрузок по моменту сопротивления, обеспечиваемая легирующей добавкой молибдена;

· коррозионная стойкость металла при эксплуатации в морской воде, обеспечиваемая добавкой хрома.

Также учитывалась стоимость изготовления гребного винта в отечественном производстве. («Пролетарский завод»).

 

Расчёт паспортных характеристик и построение паспортных диаграмм

 

Номинальная частота вращения n=118 мин^(-1)

Номинальная мощность двигателя Nе ном= 8320 кВт

Эксплуатационная мощность двигателя Ne= 0,9*Ne ном = 0,9*8320 = 7488 кВт

Эксплуатационная частота вращения n=nном/Ö(Neном/Ne) = 114 мин^(-1)

Расчёт паспортных характеристик проводим для следующих значений:

n= 90; 100; 114; 118; 125 мин^(-1)

J = 0,40; 0,50; 0,582; 0,65.

 

Таблица 1.3.

Расчёт паспортных характеристик

J	Коэффициенты:			n		90	100	114	118		125	об/мин
	Упора К1			nc		1,5	1,67	1,97	2,0		2,08	об/сек
	Тяги Ке			nc^2		2,25	2,77	3,88	4,00		4,32	с^(-2)
	Момента К2			nc^3		3,375	4,630	7,645	8,000		9,000	с^(-3)
	Кт	0,25		Vs		8,72	9,70	11,45	11,62		12,09	узлы
0,40	Ке	0,205		Pe		455,07	560,25	784,75	809,02		873,74	кН
	КQ	0,035		Ne		4120	5652	9332	9766		10986	кВт
	Кт	0,21		Vs		10,89	12,13	14,31	14,53		15,11	узлы
0,50	Ке	0,172		Pe		381,82	470,06	658,42	678,79		733,09	кН
	КQ	0,030		Ne		3531	4844	7999	8371		9417	кВт
	Кт	0,17		Vs		12,68	14,12	16,65	16,91		17,58	узлы
0,582	Ке	0,139		Pe		308,56	379,87	532,10	548,55		592,44	кН
	КQ	0,026		Ne		3060	4199	6933	7255		8161	кВт
	Кт	0,15		Vs		14,16	15,77	18,60	18,88		19,64	узлы
0,65	Ке	0,123		Pe		273,04	336,15	470,84	485,41		524,24	кН
	КQ	0,023		Ne		2707	3714	6133	6417		7220	кВт
Расчётные формулы и постоянные величины						Ке=Кт*(1-t)*i			Vs= J*n*D/[0,514*(1-w)]
Pe = Ke*r*n^2*D^4*10^(-3)					Ne=2*p*r*KQ*n^3*D^5*i /(10^3*hпер*hв)
D = 5,57 м			wт = 0,254				t=0,180			r=1025 кг/м^3

 

По данной таблице строим паспортную диаграмму (рис. 1.4) и по ней определяем спецификационную скорость, скорость на испытаниях и эксплуатационную скорость судна.

Рис.1.5.

Пользуясь диаграммой находим:

1. Скорость судна в эксплуатации в грузу с чистым корпусом при nном: Vs=16 уз. Мощность двигателя Ne= 7200 кВт.

2. Запас мощности при движении судна со скоростью Vs=16 узлов при частоте вращения двигателя nном = 118 мин^(-1) в грузу с чистым корпусом:

 

DNe=(Ne ном-Ne)/Ne ном * 100%=(8320-7200)/8320 = 13 %

 

3. Максимальная скорость на испытаниях: Vs=16,8 узла, при n=125 мин^(-1)

4. Эксплуатационная скорость хода судна при средних эксплуатационных условиях и при возросшем на 20% сопротивлении среды движению судна:

 

Vs экспл. = 14,4 узла при n экспл = 114 мин^(-1) и N = 6200 кВт.

Выбор главного двигателя и обоснование его параметров