Проверка рулевого двигателя на нагрев в режиме «ход по курсу».
Перерасчёт заданного передаточного числа привода:
Если номинальная частота вращения выбранного из каталога двигателя не соответствует расчётной частоте вращения, то необходимо сделать перерасчёт заданного передаточного числа привода.
где:
- исправленное
передаточное число привода;
- заданное
передаточное число (из задания);
– частота вращения
выбранного из каталога двигателя;
- расчётная номинальная частота вращения рулевого двигателя.
3.2 Перерасчёт моментов на валу рулевого двигателя.
После перерасчёта передаточного числа привода, необходимо пересчитать моменты на валу рулевого двигателя.
где:
- определённые
ранее моменты:
,
– коэффициент
пересчёта.
Таким образом:
Исправленная частота вращения холостого хода рулевого двигателя:
где
- номинальная частота вращения выбранного
из каталога двигателя.
Время одной полной перекладки руля:
где:
1 час=3600 с;
- число
полных перекладок руля в час на угол
(
)
в режиме
«ход по курсу» (из задания).
Время работы электродвигателя с учётом запаздывания привода
где
с
– время
запаздывания привода.
Средняя частота вращения электродвигателя за одну полную перекладку руля:
3.7 Средний момент за одну полную перекладку.
Для определения
среднего момента необходимо построить
нагрузочную диаграмму на валу
электродвигателя (Рис. 1.). На диаграмме
выделить участок
.
На выделенном участке
диаграммы
надо определить
средний момент
при перекладке
руля от борта к диаметральной плоскости.
Здесь средний момент равен моменту
холостого хода, т.е.
На
участке диаграммы
надо определить средний момент
при перекладке
руля от диаметральной плоскости к борту.
Для этого на диаграмме надо провести
горизонтальную линию так, чтобы
заштрихованные площади
и
были равны.
Эта линия будет соответствовать среднему
моменту
.
Средний момент за одну полную перекладку можно определить:
Значения моментов и определяется также графически, используя масштаб нагрузочной диаграммы.
Построение механической характеристики двигателя для обеспечения перекладки руля с борта на борт.
Уравнение механической характеристики имеет вид:
В эту формулу
вместо момента «М» следует поочерёдно
подставить значения
,
,
,
и получить
соответствующие частоты вращения.
Результаты расчётов надо разместить в таблицу.
M, Нм |
|
|
|
|
0,153 |
0,1 |
0,02 |
0 |
|
n, об/мин |
0 |
805,34 |
1275,76 |
1368,32 |
По данным таблицы надо построить механическую характеристику электродвигателя для перекладки руля с борта на борт (рис. 2)
Построение механической характеристики двигателя для перекладки руля в режиме «ход по курсу».
С помощью параметров
(п. 3.6)
и
(3.7) на рис.
2 надо обозначить точку «Х», через которую
должна проходить искомая механическая
характеристика «В».
При перекладке руля в режиме «ход по курсу» якорь двигателя получает от генератора (система «генератор-двигатель») пониженное напряжение. Следовательно, механическая характеристика «В» должна проходить параллельно характеристике «А».
Построение механической характеристики «В» выполняется следующим образом.
Из точки «Х» восстанавливается перпендикуляр, пересечение которого с характеристикой «А», образует точку «W». Расстояние между точками «X» и «W» откладывается 5-6 раз от характеристики «А» вертикально вниз.
В результате получается ряд точек, по которым строится механическая характеристика «В».
Определение частоты вращения двигателя в режиме «ход по курсу» при перекладке руля на участках
.
Значение моментов
и
(п. 2.7)
откладывается на механической
характеристике «В» (рис. 2) и для этих
моментов графически определяются
соответствующие значения
и
.
Определение времени перекладки руля на участках
Суммарное время работы двигателя за одну полную перекладку руля:
с
где
- время
запаздывания привода.
Определение среднеквадратичного момента при работе двигателя в режиме «ход по курсу»
Нм
где
- из диаграммы
(рис. 1)
Определение мощности рулевого электродвигателя при длительной работе в режиме «ход по курсу»
где
- частота
вращения двигателя, соответствующая
моменту
,
определяется графически на механической
характеристике «В» (рис. 2)
Рулевой двигатель обеспечивает данный режим работы при условии
где - номинальная расчётная мощность двигателя.