5.1 Зміст завдання та варіанти вихідних даних

При проектуванні розв'язати наступні питання:

1. Визначити масу та підібрати станові якорі.

2. Визначити калібр та підібрати ланцюг за ГОСТ.

3. Визначити довжину та підібрати швартовні та буксирні канати за ГОСТ.

4. Визначити потужність двигуна гідросистеми.

5. Визначити зусилля що діють на ланцюги судна при знятті його з якоря.

6. Визначити режими роботи якірно-швартовного механізму та підібрати приводний електродвигун.

Таблиця 5.1 – Числові значення параметрів по варіантах до завдання 4

Параметр					ВАРІАНТ
	1	2	3	4	5	6	7		8		9		10
, т	24000	11690	15500	2120	18450	20340	2178		22040		8000		18321
DW, т	17000	7390	9000	1288	13150	14480	1324		15735		5000		12890
L, м	160,0	122,4	130,0	71,4	140,0	147,9	91,0		155,9		100,0		140,0
В, м	22,00	18,00	18,00	10,50	20,30	21,20	13,90		21,78		15,00		20,60
H, м	9,90	7,46	8,60	4,10	8,98	9,67	4,70		9,64		6,60		6,02
V, вуз	18,00	15,34	14,00	10,90	17,70	18,00	10,70		19,00		16,00		16,00
Dгв, м	6,40	4,40	5,40	3,00	5,10	5,86	2,80		5,80		3,60		5,30

35

5.2. Алгоритм виконання завдання
1. Визначити характеристику постачання судна, м2 [5]:
Nс  L(B  H )  lh ,	(4.1)

де L, B, H – відповідно довжина, ширина, висота борта судна, м;

l, h – довжина і середня висота окремих надбудов і рубок, що мають ширину b ≥ 0,25В, м (можна приймати Σlh = 0,25L(B+ H ).

2. Визначити масу кожного із станових якорів, кг:

mя  kNc ,

(4.2)

де k – коефіцієнт, що приймається k = 3,00 для суден необмеженого району плавання, для суден обмеженого району плавання k = 2,00…2,75.

3. Вибрати якір за масою за ГОСТ 761, виписати і розшифрувати його умовне позначення.

4. Визначити сумарну довжину обох ланцюгів станових якорів, м:

lл  87r4		,
	Nс		(4.3)

де r – коефіцієнт, що приймається r = 1,00 для суден необмеженого району плавання, для суден обмеженого району плавання r = 0,64…0,88.

5. Визначити потрібний калібр ланцюгів для станових якорів, мм:

 л  st		,
	Nс		(4.4)

де s – коефіцієнт, що приймається s = 1,00 для суден необмеженого району плавання, для суден обмеженого району плавання s = 0,82…0,94;

t – коефіцієнт, що приймається t = 1,75 для звичайних ланцюгів, t = 1,55 для ланцюгів підвищеної міцності, t = 1,35 для ланцюгів особливої міцності (категорією ланцюга попередньо задатися);

6. За калібром вибрати ланцюг за ГОСТ 228, виписати і розшифрувати його умовне позначення, пробне навантаження Р_проб, руйнуюче навантаження Р_руйн, теоретичну масу 1 м проміжної змички, m_л.

36

7. Визначити кількість швартовних канатів:

n 	a  Nc	,	(4.5)
	b

де a, b – коефіцієнти, що залежать від N_с [6, с. 1126].

8. Визначити довжину кожного швартовного каната, м:

	l  a1  b1Nc ,				(4.6)
де a1, b1	– коефіцієнти, що залежать від Nс .
9. Визначити потрібне розривне зусилля швартовного каната, Н:
	Fш  10a2		,
		Nc  b2		(4.7)
де a2, b2	– коефіцієнти, що залежать від Nс.

10. Вибрати швартовний канат з умови забезпечення розрахованого розривного зусилля, яке, однак, не повинно перевищувати 500000 Н. Кількість дротів у канаті повинна бути не менше 144, кількість органічних осердь не

менше 7. Наприклад, канат за ГОСТ 3083. Виписати і розшифрувати умовне позначення вибраного каната, його діаметр d_шв, діаметр його дротів δ_др, руйнуюче зусилля.

10. Визначити потрібну довжину буксирного каната, м:

lб  160  0,035Nc .	(4.8)
12. Визначити потрібне розривне зусилля буксирного каната, Н:
Fб  600Nc .	(4.9)

13. Вибрати буксирний канат з умови забезпечення розрахованого розривного зусилля, яке, однак, не повинно бути меншим 100000 Н і перевищувати 1500000 Н. Наприклад, канат за ГОСТ 3083. Виписати і розшифрувати умовне позначення вибраного каната.

14. Визначити силу вітру, що діє на судно, Н:

Rв  kн рп ВH  bh,

(4.10)

де k_н = 0,5…0,8 - коефіцієнт обтікання надводної частини корпуса;

37

рп 		п	v2
			п	- тиск повітря, Па;
		2

ρ = 1,3 кг/м³ - густина повітря;

v – швидкість вітру, що приймається для суден внутрішнього плавання рівною v = 20 м/с, для суден змішаного плавання – v = 40 м/с.

15. Визначити силу течії, що діє на судно, Н:

Rт  5,04L(1,7Т  ВСв ) ,	(4.11)
де Св – коефіцієнт загальної повноти судна.
16. Визначити силу опору застопореного гвинта потоку води, Н:
Rзгв  6,97Dгв2vт2 ,	(4.12)
θ – дискове відношення гвинта (можна приймати θ ≈ 0,65);

D_гв – діаметр гвинта, м;

v_т = 3 уз – можлива швидкість течії.

17. Визначити рівнодіючу силу течії та вітру, що діє на судно до початку

якірних операцій:
Rв  Rв  Rт  Rзгв .	(4.13)

18. Визначити тягове зусилля на зірочці якірного ланцюга в початковий період роботи якірно-швартовного механізму при підтягуванні судна до місця

залягання якоря, Н:
Pуст  k(R  0,87mл ghз ) ,	(4.14)

де k = 1,2…1,3 – коефіцієнт, що враховує втрати на тертя ланцюга в клюзі та на стопорі;

h_з – розрахункова глибина закладання якоря, для малих рік рівна 8…10 м, для середніх і великих рік – 25 м, для озер і водосховищ – 75…100 м, для морських рейдів 150 м і більше.

19. Визначити тягове зусилля за зірочці якірного ланцюга при відриві

якоря від грунта, Н:
Pmax  k0,87(mя g  mл ghз )  2mя g,	(4.15)

38

де m_я g – вага якоря;

m_л gh – вага відвісно розташованого ланцюга;

2m_я g – сила, що утримує якір в грунті, що приймається рівною подвоєній вазі якоря.

20. Визначити тягове зусилля за зірочці якірного ланцюга після відриву

якоря від грунта на початку його підйому, Н:

Pнп  kgmя  mл hз .

(4.16)

21. Визначити тягове зусилля за зірочці якірного ланцюга в кінці підйому

якоря, Н:

Pmin

 kmя g .

(4.17)

22. Визначити довжину ланцюга, що лежить на грунті (при повністю

витравленому ланцюзі), м:

 lл  hз

l0

2R

1 .

(4.18)

0,87mл ghз

2

23. Визначити час початкового підтягування судна до якоря вибирання ланцюга, що лежить на грунті, хв:

1	l0	,	(4.19)
	v
1

де, v₁ ≈ 6…9 м/хв – швидкість підтягування судна до якоря.

24. Визначити час заключного підтягування судна до якоря і відриву якоря від грунту, хв:

2		0,5lл  hз	,	(4.20)
		v2

де, v₂ ≈ 6…9 м/хв – швидкість підтягування судна до якоря на другому етапі. 25. Визначити час підйому якоря, хв:

h		з ,
3  v			(4.21)
	3

де, v₃ ≈ 9…12 м/хв – швидкість підйому якоря. 26. Визначити час зняття судна з якоря, хв:

39

  ₁   ₂  ₃ .

27. Визначити середню швидкість вибирання ланцюга, м/хв:

v_ср  ₂^lл _.

(4.22)

(4.23)

28. Побудувати графік залежності зусилля на тяговій зірочці від часу по типу рис 5.1.

Рисунок 5.1 - Графік залежності зусилля на тяговій зірочці від часу при знятті судна з якоря

29. Визначити діаметр якірної зірочки при п’яти кулаках (z = 5), м:

8
Dз  sin 36л103 .	(4.24)

30. Визначити обертальні моменти, який повинен розвивати двигун, Нм: - при підтягуванні судна до якоря:

Т уст 	Руст Dз	,	(4.25)
	2u

де u = 105…250 – передаточне число механічної передачі (задатися);

40

η = 0,82…0,85 – ККД механічної передачі. - при відриві якоря від грунта:

Тmaх



Рmax Dз

.

2u

- на початку підйому якоря:

Тнп 

Рнп Dз

.

2u

- в кінці підйому якоря:

Тmin 

Рmin Dз

.

2u

31. Визначити діаметр швартовного барабану (турачки), мм:

D_шв  (400....500)_др .

(4.26)

(4.27)

(4.28)

(4.29)

32. Визначити обертальний момент, який повинен розвивати двигун при виконанні швартовних операцій, Нм:

Тшв 	Ршв (Dшв  dшв )	,	(4.30)
	2uk 103

k = 6…8 – запас міцності швартовного каната;

33. Визначити номінальне зусилля при роботі якірного механізму, Н:

Рном  ат л2 ,

(4.31)

де а = 23 МПа – коефіцієнт;

m – коефіцієнт, який приймають рівним m = 0,8 для ланцюга без розпорок, і рівним m = 1 для ланцюга з розпорками.

34. Визначити номінальний момент на валу електродвигуна, Нм:

Тном 	Рном Dз	.	(4.32)
	2u

35. Визначити номінальну частоту обертання валу електродвигуна, об/хв:

пном 	vсрuDз	.	(4.33)
	Dз

41

36. Визначити номінальну потужність електродвигуна, кВт:

Nном 	Tном пном	.	(4.34)
	3
	60 10

37. За номінальною потужністю N_ном та частотою обертання n_ном вибрати двигун серії МАП за довідником [7, с. 31], вказати його параметри і розшифрувати позначення. При необхідності значення N_ном і n_ном можуть бути скориговані за рахунок зміни u.

42

СПИСОК ДЖЕРЕЛ (вся вказана література присутня в електронній бібліотеці кафедри)

1. Богомольный А.Е. Судовые вспомогательные и рыбопромысловые механизмы. – Л.: Судостроение, 1980. – 336 с.

2. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем

• Под ред. А.С. Юрьева - С.-Пб.: АНО НПО «Мир и семья», 2001. – 1154 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. Н.И. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2006. – Т. 3. – 928 с.

4. Судовые вспомогательные механизмы и системы / В.М. Харин,

Б.Г. Декин, О.Н. Занько, В.Т. Писклов; Под ред. В.М. Харина – М.: Транспорт, 1992. – 319 с.

5. Чиняев И.А. Судовые вспомогательные механизмы. – М.: Транспорт, 1982. – 295 с.

5. Зенкин А.С., Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении. Справочник. – К.: Техніка, 1990. – 320 с.

6. Чиняев И.А. Эксплуатация насосов судовых систем и гидроприводов. –

М.: Транспорт, 1975. – 160 с.

5. Справочник судового механика в 2 т. / [Авдеев Е.С, Андросов Б.И., Бегагоген Т.Н. и др.]; Под общ. ред. Л.Л. Грицая. – М.: Транспорт, 1973. – Т. 2.

– 679 с.

5. Берков К.И., Котриков К.П., Васильев В.Н. Справочник судового электромеханика по судовым электрическим машинам. – Одесса: Маяк, 1979. – 239 с.

6. Васильев В.Н., Горин А.А., Мирошниченко И.С. Справочник судового механика по рулевым машинам. – Одесса: Маяк, 1982. – 199 с.

43

Додаток А. Титульний аркуш

Міністерство освіти і науки України ВНЗ «Херсонський державний морський інститут»

Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок та загальноінженерної підготовки

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни «Суднові допоміжні механізми, системи та їх експлуатація»

Розрахунок водовідливної установки Завдання 1 Варіант 5

Розробив:
курсант групи 241	І.С. Груша
Керівник:
ст. викладач	В.І. Кавун

Херсон – 20__

Додаток Б. Бланк завдання

ВНЗ «Херсонський державний морський інститут»

(найменування вищого навчального закладу)

Кафедра	Експлуатації суднових енергетичних установок та
загальноінженерної підготовки

Дисципліна Суднові допоміжні механізми, системи та їх експлуатація

Спеціальність __________________________________________________________

Курс ______________ Група __________________ Семестр____________________

ЗАВДАННЯ

на курсовий проект (роботу) курсанта

___________________________________________________________________________________________________

(ПІБ)

1. Тема проекту (роботи) _________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

2. Строк здачі курсантом закінченого проекту (роботи)________________________

2. Вихідні дані до проекту (роботи) _______________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що підлягають розробці) ___________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

5. Перелік графічного матеріалу (з точною вказівкою обов’язкових креслень)

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

6. Дата видачі завдання ________________________________________________

45

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

№	Найменування етапів	Строк виконання	Примітка
з/п	курсового проекту (роботи)	етапів проекту
		(роботи)

Курсант ________________________ ______________________________________

Керівник ____________________________________________________________________

(підпис) (ПІБ)

« ____ » ___________________ 20__ р.

46

Додаток В. Позначення елементів трубопроводів

Найменування

Позначення

1. З'єднання трубопроводів

2. Перехрещення трубопроводів (без з'єднання)

3. Трубопровід із вертикальним стояком

4. Трубопровід із вертикальним відгалуженням та вказанням його напрямку:

+

а) відгалуження йде вгору

_

б) відгалуження йде вниз

+

в) відгалуження йде вгору та вниз

5. Трубопровід гнучкий, рукав

6. Трубопровід у трубі

7. Трубопровід у сальнику

8. Лінія зв'язку:

а) всмоктування напору, зливу

б) керування

в) дренажу (відведення витоків)

9. Підведення рідини під тиском (без вказання джерела живлення)

47

Продовження додатку В

	Найменування				Позначення
10.	Злив рідини з системи
11.	Підведення повітря під тиском (без
рекомендації джерела)
12.	Випуск повітря (газу) в атмосферу

48

Додаток Г. Позначення арматури

Найменування	Позначення
1. Клапан запірний:
а) прохідний
б) кутовий
2. Клапан пожежний для приєднання одного
шлангу:
а) прохідний
б) кутовий
3. Клапан зворотний:
а) прохідний
б) кутовий
4. Клапан безповоротно-запірний:
а) прохідний

б) кутовий

Примітка: рух робочого середовища через клапан (пп. 3,4) повинен бути направлений від білого трикутника до чорного

5. Сітка приймальна з клапаном

6. Клапан бортовий запірний із неповоротним клапаном

7. Клапан запобіжний прохідний

49

Продовження додатку Г

Найменування

Позначення

8. Клапан запобіжний кутовий

9. Клапан запобіжний сигнальний

10. Клапан дихальний

10. Клапан самозапірний

Палуба, 12. Клапан перепускний (палубний, перебірка перебірковий)

13. Клапан пусковий

14. Клапан регулюючий

15. Клапан дросельний

16. Клапан редукційний.

Примітка: вершина трикутника повинна бути направлена у сторону підвищення тиску

17. Клапан повітряний автоматичний – вантуз (клапан повітровипускний)

50

Продовження додатку Г

Найменування

Позначення

18. Клапан до манометру

19. Клапан водорозбірний

20. Коробка трьохклапанна:

а) запірна б) безповоротно-запірна

Примітка : кількість квадратів позначень повинно відповідати кількості клапанів у коробці

21. Клапан терморегулюючий

У плані Збоку

22. Кінгстон приймальний

Днище

23. Кінгстон відливний, кінгстон продування

23. Кран прохідний

23. Кран трьохходовий:

а) загальне позначення

б) із Т-подібною пробкою

в) із L-подібною пробкою

51

Продовження додатку Г

Найменування

Позначення

26. Кран до манометру із фланцем для контрольного манометру

27. Задвижка клінкетна

28. Задвижка перепускна (клінкетна для наливних суден)

29. Захлопка а) без примусового закриття

б) із примусовим закриттям

52

Додаток Д. Позначення контрольно-вимірювальних приладів
	Найменування	Позначення
1.	Манометр пружинний
2.	Манометр V-подібний
		V
3.	Термометр рідинний
4.	Витратомір за ротаційним принципом
5.	Водомір
6.	Самописний контрольно-вимірювальний
прилад (наприклад, самописний манометр)
7.	Місце встановлення датчика на
трубопроводі (штуцер, відведення та ін.)
	Примітка: при необхідності поряд із позначенням місця
встановлення датчика може бути поставлено літерний індекс, що
позначає параметр, що замірюється, фізичний або хімічний склад та
інші характеристики середовища.
		53

Додаток Е. Приклади зображення арматури із вказівкою виду приводу та керування

Найменування

Позначення

1. Клапан запірний із місцевим ручним керуванням (маховиком)

2. Клапан запірний із дистанційним керуванням. Загальне позначення без рекомендації способу керування та конструкції приводу

3. Клапан запірний із дистанційним керуванням ручним валиковим приводом

4. Клапан запірний із дистанційним керуванням ручним тросиковим приводом

5. Задвижка із приводом від електродвигуна

М

6. Клапан запірний із електромагнітним приводом

7. Клапан застопорений та опломбований у закритому положені

54

Додаток Є. Позначення насосів і двигунів гідравлічних та пневматичних

Найменування

Позначення

1. Насос постійної продуктивності

2. Компресор

3. Вакуум-насос

4. Гідромотор. Загальне позначення

М

5. Насос ручний

6. Насос шестерінчастий

6. Насос лоптевий відцентровий

6. Насос кривошипно-поршневий

55

Продовження додатку Є

Найменування	Позначення
9. Насос струменевий (ежектор, інжектор,
елеватор водоструменевий та
пароструменевий):
а) загальне позначення
б) насос водоструменевий
в) насос пароструменевий
10. Вентилятор відцентровий

11. Вентилятор осьовий

56