«Судовые электроприводы»


Скачать 225.43 Kb.
Название«Судовые электроприводы»
страница1/2
Дата публикации14.04.2013
Размер225.43 Kb.
ТипКурсовой проект
userdocs.ru > Физика > Курсовой проект
  1   2
министерство транспорта российской федерации

УСТЬ-КУТСКИЙ ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА (ФИЛИАЛ)

ФБОУ ВПО «НГАВТ»

специальность 191501

(шифр специальности)

«К защите»:

Руководитель курсового проекта:

_____________ И.Я. Сумкина

______________ дата

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине: «Судовые электроприводы »
Тема: « Расчет рулевой электропривод с электродвигателем постоянного тока на напряжение 220 В для буксирного теплохода – толкача мощностью …… л. с"

Выполнил______________________

Группа ________________________

Дата защиты____________________

Оценка_________________________

Подпись________________________

Усть-Кут 2012 г.
Задание.

Рассчитать рулевой электропривод с электродвигателем постоянного тока на напряжение 220 В для буксирного теплохода – толкача мощностью …… л. с. по следующим данным.

  1. Водоизмещение D, (в тоннах): 547

  2. Длина судна между перпендикулярами L, (метр): 41

  3. Ширина судна по мидель-шпангоуту B, (метр): 9

  4. Осадка судна при max загрузке Т, (метр): 2,95

  5. Скорость хода без толкаемого состава на чистой воде V, (км/ч): 21,8

  6. Максимальный угол перекладки руля max, (град или рад):40 градусов или 0,7 радиан.

  7. Время перекладки руля Тп, (сек): 30

  8. Передаточное число рулевой машины I: 2000

  9. КПД рулевой машины: 0,33

  10. Время работы при переменных курсах (мин): 60

  11. Число перекладок за 1 час, N: 300

  12. Средний угол перекладки руля при удержание судна на курсе (градусов или радиан): 5 или 0,05.

Руководитель курсового проекта: И.Я.Сумкина


Раздел I

Рулевое устройство – это основное средство, обеспечивающее надежное управление судном при любых условиях плавания. Рулевое устройство состоит из руля, рулевого привода, рулевой машинки, аксиометра, а иногда и рулевого указателя. В настоящее время на речных судах применяют поворотные винтовые насадки, подруливающие устройства и активные рули.

Рули бывают - простые, балансирные, полубалансирные. Простыми рулями называются рули, у которых перо находится по одну сторону оси вращения (баллера) и ось вращения совпадает с передней кромкой руля. Балансирными рулями называются рули, у которых перо руля располагается по обе стороны баллера полубалансирный руль – его балансирная часть имеет меньшую высоту, чем все перо руля.

Аксиометр – механический или электрический прибор, служащий для указания угла отклонения пера руля.

Рулевые приводы связывают руль с рулевой машиной, и служит для передачи усилий от рулевой машины на баллер руля.

Рулевые машины бывают ручные, электрические и гидравлические. Ручные рулевые машины просты по конструкции, поэтому их устанавливают на небольших судах и на несамоходном флоте. Гидравлические рулевые машины, несмотря на положительные качества, на речном флоте распространены меньше.

На большинстве современных теплоходов применяют электрические рулевые машины. Их устанавливают в рулевой рубке или румпельном отделении, находящемся в кормовом отсеке судна. Электродвигатель приводится в действие из рулевой рубки с пульта управления, у которого имеется манипулятор. Поворотом рукоятки манипулятора вправо или влево включаются соответствующие контакты, и вал электродвигателя начинает вращаться в правую или в левую сторону, изменяя положение рулей судна. Если рули повернуться на борт до своего крайнего положения, контакты разомкнутся и электродвигатель автоматически выключится. При установке электрических рулевых машин обязательно следует предусматривать резервный ручной привод рулевого устройства.

РЭП является наиболее ответственным электроприводом судна, поэтому к нему предъявляются следующие требования Правил речного Регистра:

  1. Перекладка руля с борта на борт от -35 до +35 не более 30 секунд.

  2. Число включений должно быть не менее 350 включений в час.

  3. Должен допускать превышение вращающего момента на валу до 200% от номинального.

  4. Допускается стоянка двигателя под током в течение одной минуты (только для электромеханических РЭП).

  5. Непрерывная перекладка руля с борта на борт в течении 30 минут при наибольшей скорости и полной осадке судна.

  6. Пусковая аппаратура должна обеспечивать повторный автоматический пуск двигателей при восстановлении напряжения.

  7. Световая сигнализация должна указывать на положение пера руля «право», «лево», «диаметральная плоскость», на наличие напряжения в цепи питания РЭП, при отключении РЭП и при перегрузке (тепловая защита работает не на размыкание цепи, а на подключение световой сигнализации).

  8. Конечные выключатели должны ограничивать перекладку руля на правый и левый борт и не препятствовать перекладке руля в обратном направлении.

  9. Питание электроэнергией должно быть предусмотрено от двух источников с автоматическим переключением.

  10. РЭП должны обладать большой надежностью, простотой обслуживания, малыми габаритами и массой, возможностью быстрого перехода на резервное питание за время не более 10 секунд.

К резервным РЭП предъявляются следующие правила:

    • Перекладка руля с борта на борт на угол 20 за время не более 60 секунд при полной осадке судна и скорости переднего хода равной 0,6 от наибольшей.

    • Продолжительность работы источников питания резервного РЭП должна быть не менее 15 минут.

Раздел II

Расчет рулевого электропривода.
1. Рассчитываем площадь пера руля по формуле:

S=LT/),

где: L-длина судна в метрах;

Т-осадка судна в метрах;

-коэффициент, зависящий от назначения и типа движителей судна, равный для речных винтовых судов 12-22.

S=41*2,95/20=6,04 (м)

Площадь одного пластинчатого руля: S=S/2 (м)

S=6,04/2=3,02 (м).

2. Задаемся размерами пера руля из условной осадки: h
где: h-высота руля в метрах;

Т-осадка судна в метрах.

Тогда ширина руля: В= S/h (м),

В=3,02/1,6=1,89 (м).



Форма пластинчатого руля.

3. Сила давления на перо руля определяется по формуле:



где: S-площадь пера руля, м;

U-скорость хода, м/с;

-угол перекладки руля, градус;

С-коэффициент, который у меня равен 195.

Так как по правилам Речного регистра угол перекладки руля не должен превышать 40 градусов, то задаемся значениями угла перекладки руля равными 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 градусов и определяем значения F для данных углов.

Табл.1

А
















5

0,087

0,226

885

110,53

8510

10

0,174

0,252

800

15385

15

0,259

0,276

725

20754

20

0,342

0,305

660

24948

25

0,425

0,325

620

29124

30

0,5

0,35

570

31501

35

0,573

0,37

540

34200

40

0,643

0,393

510

36246



4. По полученным данным строим зависимость силы давления F на перо руля от угла перекладки: [F=f()].
5. Для определения момента на баллере руля необходимо знать силу F давления на перо руля и точку ее приложения С. Расстояние от точки приложения силы давления до передней кромки пера, где укреплен баллер, вокруг которого вращается перо руля, является плечом или радиусом R. Он определяется по формуле:

R=(0,2+0,3sin)*В

Так как величина радиуса R зависит от угла поворота пера руля, то вычисляем его значение для углов =5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и сводим в таблицу.
Табл.2




5

10

15

20

25

30

35

40




0,42

0,47

0,52

0,57

0,61

0,66

0,69

0,74


6. По полученным данным строим характеристику R=f().

7. Момент на баллере руля: М=F*R (Нм).

Табл.3




5

10

15

20

25

30

35

40




3574,2

7231

10792,1

14220,4

17765,6

20790,7

23598

26822,04



8. Момент, создаваемый от двух рулей на оси сектора рулевой машины, рассчитываем по формуле и заносим в таблицу: М=2* М




5

10

15

20

25

30

35

40




7148,4

14461,9

21584,2

28440,7

35531,3

41581,3

47196

53644,1


9. По данным таблицы момента от двух рулей строим зависимость М=f().

10. Определяем максимальный момент на валу электродвигателя:

(Нм)

где: -максимальный момент сопротивления на баллере руля, Нм;

I-передаточное число рулевой машины;

-КПД рулевой машины.

==81,27 Нм.

11. Определяем момент на валу электродвигателя при холостом ходе рулевого электропривода:

(Нм)

где: =0,1: 0,2; принято

(Нм).

12. Определяем момент на стоянке под током:

=1,6* (Нм)

=1,6*81,27=130,03 (Нм).



  1. Скорость вращения при холостом ходу электродвигателя:

(рад/сек)

где -максимальный угол перекладки руля в радианах;

Т-время перекладки руля в секундах.

=128,10 (рад/сек).

14. Номинальный момент на валу электродвигателя:

(Нм)

(Нм).

15. Угловая скорость вращения электродвигателя:

а) при моменте холостого хода:

(рад/сек)

(рад/сек);

б) при номинальном моменте:

(рад/сек)

(рад/сек)

(об/мин)

(об/мин).

16. Номинальная мощность электродвигателя определяется:

(Вт)

(Вт)

Выбираю по каталогу электродвигатель постоянного тока напряжением 220 В исходя из условий: кВт, об/мин.


Параметры выбранного двигателя:

Тип двигателя-1161М;

Мощность-5,15кВт;

Ток-30,1А;

Частота вращения-750 об/мин;

КПД-78%;

Наибольшая частота вращения при ослаблении поля-1500 об/мин;

Маховый момент-0,56 кг/м.
17. Номинальный момент выбранного электродвигателя определяем по формуле:

(Нм)

(Нм).

18. Момент инерции, приведенный к валу электродвигателя:

(кг/м)

где: - коэффициент, учитывающий моменты инерции всех вращающихся частей рулевого механизма, =1,3-1,6;

-момент инерции выбранного двигателя, кг/м.

(кг/м)

(кг/м)

(кг/м)
  1   2

Похожие:

«Судовые электроприводы» iconМетодические указания к расчетно-графической работе по курсу «Судовые...
Одесского национального морского университета в соответствии с рабочими программами дисциплин „Судовые двигатели внутреннего сгорания...
«Судовые электроприводы» iconВопросы к междисциплинарному экзамену по курсу: “
...
«Судовые электроприводы» iconКонспект лекций по дисциплине «Судовые энергетические установки»
Назначение сэу. История развития, классификация и состав сэу. Газотурбинные, паровые, атомные сэу
«Судовые электроприводы» iconТеоретические основы автоматики
Методические указания разработаны кандидатом технических наук Коваленко Олегом Александровичем – доцентом кафедры «Судовые энергетические...
«Судовые электроприводы» iconСудовые энергетические установки
Методические указания и контрольные задания составлены на основании рабочих планов заочной подготовки в бгарф по специальности 180403,...
«Судовые электроприводы» iconВопросы к междисциплинарному экзамену по курсу: “
Электроприводы с двигателями постоянного тока (дпт). Основные характеристики. Режимы работы дпт с независимым возбуждением (дпт нв)....
«Судовые электроприводы» iconУчебное пособие Специальности 100300 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих двигатели внутреннего сгорания, выполняющих курсовые проекты по современным...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница