Расчет гидравлической рулевой машины

СОДЕРЖАНИЕ
1 Оборудование плунжерной рулевой машины
2 Расчет рулевой машины
2.1 Исходные данные для расчётов
2.2 Расчет, определение размеров руля
2.3 Расчёт гидродинамических сил , момента на баллере руля
2.4 Расчёт рулевого привода, мощности насоса гидравлической рулевой машины с плунжерным рулевым приводом
2.5 Зависимости крутящего момента, мощности насоса, и давлении масла от угла поворота руля
3 Указания по эксплуатации рулевой машины
4 Требования Регистра
Заключение
Список используемой литературы

Через фильтр заливают масло в верхний бак. По мере прекращения выхода воздуха из отверстий воздушных пробок и кранов их закрывают. После этого насосы машины вручную при среднем положении скользящих блоков, а, если возможно, то и при эксцентриситете, и снова проверяют, не выходит ли воздух из отверстий воздушных пробок и кранов. Перекрывают соответствующие разобщительные краны системы, оставив включенным в систему один из насосов. Запустив двигатель насоса, перекладывают руль несколько раз с борта на борт, предварительно отключив телемотор, управляя машиной из румпельного отделения. Проверяют работу машины на втором насосе. Если руль перекладывается плавно, без рывков и машина работает без посторонних шумов, а уровень в баке стабилизировался, можно считать заполнение системы законченной. Если перекладка руля происходит рывками, то в системе есть воздух.
Смена масла, рекомендована обычно после двухлетней эксплуатации машины, должна производиться полностью после промывки и продувки системы. В период эксплуатации следует осуществлять лишь небольшие добавки масла для сохранения уровня в цистерна, компенсирующих убыль масла из системы.
Проверка перед пуском
внешний осмотр всех узлов машины;
проверка прочности и плотности соединений;
осмотр и проверка положения (открытия) строго в соответствии с гидравлической схемой и инструкцией золотников, кранов, клапанов;
проверка перепускных и предохранительных клапанов (при нормальных условиях не должны перепускать жидкость);
проверка исправности насосов (их поочередно включают и перекладывают руль каждым насосом в отдельности на правый и левый борт);
проверка исправности концевых включателей в крайних положениях руля;
проверка запасного рулевого привода и его гидравлической системы;
проверка наружной плотности системы.
Пуск гидравлической рулевой машины
Включает следующие действия:
подключить к системе назначенный к работе насос (или два насоса, если это предусмотрено инструкцией для выполнения маневров при отходе судна);
включить систему управления насоса с поста управления, согласовав в положении руля с показаниями аксиометров в соответствии с инструкцией;
запустить электродвигатель насоса, подключенный к системе;
Необходимо следить за температурой узлов насоса переменной производительности и за температурой масла.
Для обеспечения охлаждения и смазки узлов машины, при готовности её и судна к выходу необходимо включить машину для непрерывных поворотов руля на небольшие углы на правый или левый борт. Такая раскачка обеспечит проток через насос и его охлаждение.
При выходе из строя работающего насоса необходимо медленно остановить электродвигатель насоса, закрыть разобщительные клапана, открыть разобщительные клапаны второго насоса, включить систему управления вторым насосом, пустить его электродвигатель. Все переключения и переходы на дублирующие и аварийные агрегаты должны производится в строгом соответствии с таблицами переключений клапанов системы и инструкциями завода изготовителя.
Остановка гидравлической рулевой машины
Включает следующие действия:
поставить руль в среднее положение;
остановить электродвигатели насосов;
осмотреть машину;
проверить согласование управления и положение руля;
После остановки произвести, в случае необходимости, подтяжку крепежных деталей, узлов проверить сальниковые уплотнения силовых цилиндров привода и гидроусилителей, соединенных трубопроводов, подготовить машину к пуску.
4 Требования Регистра
Суда должны быть снабжены главным и вспомогательным рулевым приводом , если специально не указано иное.
Главный рулевой привод должен обеспечивать перекладку полностью погруженного руля или полностью погруженной поворотной насадки с 350 одного борта на 350 другого борта при максимальной скорости переднего хода , относящегося к этой осадке. При тех же условиях должна быть обеспечена перекладка руля или поворотной насадки с 350 одного борта на 300 другого борта за время , не более 28 секунд при параметрах , не превышающих номинальных параметров привода.
Вспомогательный рулевой привод должен обеспечивать перекладку полностью погруженного руля или полностью погруженной поворотной насадки с 150 одного борта на 15 0 другого борта не более чем за 60 секунд , при скорости судна на переднем ходу , равной половине его максимальной , относящейся к этой осадка скорости или 7 уз. , в зависимости от того , какое из значений больше.
На нефтеналивных , комбинированных судах , на газовозах и химовозах валовой вместимостью 10000 рег. т и более , а также на всех атомных11 и на остальных судах валовой вместимостью 70000 рег. т и более главный рулевой привод должен включать в себя два или более одинаковых силовых агрегата , удовлетворяющих требованиям 2.9.7. (см. также 6.2.1.8. и 6.2.1.9. части IX «Механизмы»).
Если главный рулевой привод включает в себя два или более силовых агрегата , вспомогательный рулевой привод не обязателен в следующих случаях :
а) на пассажирских и атомных судах главный привод обеспечивает выполнение требований 2 при бездействующем любом одном из силовых агрегатов ;
б) на грузовых судах главный рулевой привод обеспечивает выполнение требований 2 при всех действующих силовых агрегатах ;
в) главный рулевой привод устроен так , что при единичном повреждении в системе его трубопровода или в одном из силовых агрегатов это повреждение может быть изолировано для поддержания или быстрого восстановления управляемости судна.
Если главный и вспомогательный рулевые приводы находятся в помещении , полностью или частично расположенном ниже самой высокой грузовой ватерлинии , то должен быть предусмотрен аварийный рулевой привод , который необходимо расположить выше палубы переборок. Аварийный рулевой привод должен обеспечивать перекладку полностью погруженного руля или полностью погруженной поворотной насадки с борта на борт при скорости переднего хода не менее 4 уз.
Переход с главного рулевого привода на вспомогательный при аварии должен выполняться за время не более 2 мин.
Управление главным рулевым приводом должно обеспечиваться с ходового мостика и из румпельного отделения . Предусматриваются две отдельные линии управления , получающие питание непосредственно от ГРЩ , но одна из них может запитываться через АРЩ.
В рулевой рубке и ЦПУ должна быть световая и звуковая сигнализация : об исчезновении напряжения , обрыве фазы и перегрузке в цепи питания , исчезновения напряжения в системе управления и минимальном уровне масла в расходном баке.
Около каждого поста управления , а также в румпельном помещении должны быть указатели положения руля. Ошибка в показаниях не должна быть более:
10( при положении руля в диаметральной плоскости;
1,50( при углах перекладки от 00 до 50;
2,50( при углах перекладки от 50 до 350.
11. Рулевое устройство должно иметь систему ограничителей поворота руля, допускающую его перекладку на каждый борт только до угла, который:
( (0 + 10 ) ( ( 0 ( ((0 + 1,50 )
где ( ( максимальных угол перекладки руля, на который настроена система управления, но не более 350.
Заключение
Входе курсового проекта была рассчитана четырехплунжерная гидравлическая рулевая машина для судна дедвейтом (Dw) 16000т, мощностью главного двигателя (Ne) 9500кВт, длиной (L) 156м, осадкой (T) 9,7м, диаметром гребного винта (D) 6,3 м и скоростью (V) 19 узлов. Данная ГРМ имеет 2 пары цилиндров привода, давление масла 30 (Р) МПа, давление насоса (Рн) 31,8 МПа, мощность насоса (Ne) 15,6кВт (при=0,835),а также мощность электродвигателя (Ne) 20кВт(при=0,86), время перекладки руля (t) 28с. ГРМ соответствует требованием РМРС.
Список используемой литературы
Завиша В.В., Декин Б.Г. «Судовые вспомогательные механизмы и системы» Москва, Транспорт, 1984
«Правила классификации и постройки морских судов» Ленинград, Транспорт, 2005
«Правила технической эксплуатации судовых технических средств» Москва, Мортехинформреклама, 1997
Ермилов В.Г. «Теплообменные аппараты и конденсационные установки» Ленинград, Судостроение, 1974
Методические указания к курсовому проекту по курсу «Судовые вспомогательные механизмы, устройства, системы и их эксплуатация» ЛВИМУ, 1983
Справочник по судовым устройствам
Ленинград, Судостроение, 1975
Харин В.М., Декин Б.Г., Занько О.Н., Писклов В.Т.
«Судовые вспомогательные механизмы и системы»
Москва, Транспорт, 1992
2