Требования к проектированию рулевого устройства 1. Рулевые машины должны обеспечивать перекладку рулей на наибольшие рабочие углы, с борта на борт, при выполнении маневров на скорости полного хода. При этом время перекладки руля от -35 до +35 на скорости полного хода должно быть не более 15 с при работе двух насосных агрегатов. Рулевые машины должны работать без ограничения во времени и в затопленном помещении. 2. Корабли и катера должны оборудоваться рулевыми устройствами с электрогидравлическими рулевыми машинами. Рулевые гидроприводы для кораблей водоизмещением более 2500 т должны дублироваться, т. е. иметь по две пары рабочих полостей гидроцилиндров. При этом масляные трубопроводы между гидроцилиндрами и основными насосами должны быть как можно короче. 3. Для кораблей водоизмещением более 10000 т приводы рулевой машины должны размещаться в специальных выгородках. 4. Привод, обслуживающий два и более двух рулей должен помимо их совместной перекладки обеспечивать использование каждого руля в отдельности. При наличии двух и более бортовых рулей, для уменьшения вибрации, надо располагать их со смещением к диаметральной плоскости относительно оси гребных валов. При этом рули быстроходных кораблей по возможности размещают вне потока за гребным винтом.
Особенности расчета рулевого устройства • • • Расчёт конструктивных элементов рулевого устройства выполняют по максимальным нагрузкам, возникающим на пере руля при перекладке его на наибольший угол = 35 o. Скорость переднего хода принимают равной наибольшей скорости корабля. В качестве расчетного обычно принимают случай, когда на корабле, движущемся прямолинейно с полной скоростью хода, руль перекладывают на максимальный угол. При этом условно считают, что за время перекладки руля скорость хода и направление движения корабля не меняются. Проектирование руля включает: выбор геометрических элементов руля; гидродинамический расчет руля. расчет прочности руля и деталей рулевого устройства. 1. Первый этап заключается в выборе геометрических элементов руля: площади, формы профиля, размаха и др. - необходимых для обеспечения кораблю заданной поворотливости и устойчивости на курсе. 2. На втором этапе определяют гидродинамические характеристики выбранного руля и производят выбор мощности рулевой машины. Геометрические элементы руля уточняют с таким расчетом, чтобы создаваемая им подъемная сила была наибольшей, а момент, необходимый для его перекладки - наименьшим.
3. Третий этап включает в себя определение величин внешних нагрузок на основные элементы рулевого устройства и расчет прочности элементов. Расчет корабельного руля и других элементов рулевого устройства является поверочным. Минимальная величина площади руля где р = 1, 2 для рулей, расположенных вне струи гребного винта, р = 1 для рулей, работающих непосредственно за гребным винтом; L, T – длина и осадка корабля, м. Расчётный крутящий момент для рулевого привода Мкп = Мк + Мтр к. Н м, где Мк – расчётный крутящий момент, действующий на рулевое устройство на переднем ходу, к. Н м; Мтр – суммарный момент трения в подшипниках баллера и руля, к. Н м.
к. Н м, где F – суммарная нагрузка на перо руля для переднего хода, к. Н; А – площадь руля, м 2; А 1 – часть площади руля, расположенная в нос от оси его вращения м 2; hp – высота руля, м. F = F 1 + F 2 ; F 1 = 5, 59 10 -3 k 1 k 2 (6, 5 + р-кр) (b 1 – ) А v 2;
где k 1 = 0, 95 – для полубалансирных рулей; k 1 = 0, 89 – для рулей с рудерпостом; k 1 = 1 – для остальных трапециевидных и прямоугольных рулей; k 2 = 1 - для рулей, работающих непосредственно за гребным винтом; k 2 = 1, 25 - для рулей, не работающих непосредственно за гребным винтом; р-кр – относительное удлинение комплекса руль-кронштейн; b 1 = 2, 2 – для рулей, расположенных в диаметральной плоскости корабля; b 1 = 2, 32 – для бортовых рулей; Тy – упор гребного винта при скорости v, к. Н; Ав – часть площади руля, находящаяся в струе гребного винта, м 2; dв – диаметр гребного винта, м; - коэффициент общей полноты корабля.
Условная расчётная нагрузка F должна приниматься не менее нагрузки F 3 = 18 А. Если F 3 > F, то принимают F = F 3 и считается, что F 2 = 0. Суммарный момент трения в подшипниках баллера и руля можно определить по следующей формуле: Мтр = 0, 5 fi Ri di к. Н м, где fi – коэффициент трения в подшипниках баллера и рулей. Например, fi = 0, 15 – для подшипников скольжения без дополнительной смазки; fi = 0, 015 – для шариковых подшипников качения; fi = 0, 030 – для роликовых подшипников качения; Ri – реакция i-й опоры руля в подшипнике, в зависимости от принятой расчётной схемы, к. Н; di – диаметр баллера руля в районе подшипника, м. Проектирование электрогидравлических рулевых машин включает определение конструктивных размеров основных элементов привода, проверочный расчёт их прочности, выбор гидравлического насоса, обеспечивающего расчётную подачу масла к силовому гидроцилиндру исполнительного органа, а также его электродвигателя. Исходными данными для проектирования привода являются: • время перекладки руля с борта на борт t ; • расчётный максимальный крутящий момент, действующий на рулевое устройство Мк ; • зависимость крутящего момента на баллере от угла перекладки Мк ( ); • номинальное удельное давление насоса Рнас. н.
Правила обслуживания рулевого устройства. Техническое обслуживание Ежедневно Ежеквартально Ежегодно исправность элементов Проверка времени перекладки руля Замена смазки Исправность КИП Исправность системы управления Прочность креплений Смазка приводов видимые дефекты состояние окраски Замена масла в редукторе Замена дефектных элементов Перед выходом в море Проверка времени перекладки руля Пополнение масла в системе ДУ
Скачать презентацию Требования к проектированию рулевого устройства 1 Рулевые машины
Рулевое устройство.ppt