Инфоурок Другое КонспектыКонспект лекции "Анализ режима реверсирования ГД и гребного винта"

Конспект лекции "Анализ режима реверсирования ГД и гребного винта"

Скачать материал

Режимы при плавании во льду

Плавание судна во льду можно рассматриваться, как плавание при увеличенном сопротивлении, которое зависит от ледовой обстановки в районе плавания.

Свободное плавание. Особенно повышенные нагрузки испытывает судно и главный двигатель при свободном плавании во льду. В этом случае судну приходится самостоятельно преодолевать ледовые поля. Ледовые перемычки приходится преодолевать с разгона, что требует многократное реверсирование и быстрое увеличение мощности двигателя до максимальной. При этом двигатель испытывает повышенные как тепловые, так и механические нагрузки. При пуске сжатым воздухом двигателя с зажатым льдом винтом, среднее эффективное давление может превышать неоднократно среднее эффективное давление при работе. Удары винта об лёд создают дополнительные напряжения КШМ.

Плавание в составе каравана под проводкой ледокола. При плавании в караване суда вынуждены соблюдать определенный интервал во избежание затягивания канала льдом. В случае застревания во льду впереди идущего судна во избежание столкновения, возникает экстренная необходимость в быстрой остановке и реверсировании судна с полного хода вперед на полный ход назад. Данные маневры вызывают значительные как механические, так и тепловые напряжения.

Плавание за ледоколом на буксире и «на усах». Мощность ледоколов нередко значительно превышает мощность буксируемых судов. Некоторые ледоколы даже во льду вместе с буксируемым судном способны развивать скорость, превышающую эксплуатационную скорость судна. Винт буксируемого судна вследствие авторотации может развивать максимальные обороты при подаче топлива соответствующей самому малому ходу. В этом случае силы инерции поступательно движущихся частей КШМ будут превышать силы давления газов, создавая механические напряжения несвойственные нормальной работе двигателя.

Режим реверсирования главного двигателя и гребного винта

 

Перемена хода судна с переднего на задний ход и наобо­рот при наличии ВФШ требует реверсирования вращения греб­ного винта и двигателя. При реверсировании 4-х тактного дви­гателя требуется изменение фаз топливоподачи, газо- и воздухораспределения. Для этого на распределительном валу уста­навливается по два комплекта распределительных шайб, обес­печивающих работу на передний и задний ход. При реверсе под ролики толкателей ТНВД, клапанов и воздухораспределителя подводится соответствующий комплект шайб. В 2-х тактных двигателях с контурной продувкой изменяются только фазы то­пливоподачи и распределения пускового воздуха (воздухорас­пределители). В двигателях с прямоточно-клапанной продувкой в дополнение к отмеченному требуется реверсировать фазы вы­пускного клапана. На распределительном валу привода клапа­нов имеется один комплект кулачков и при реверсировании для изменения фаз при повороте коленчатого вала распределитель­ный вал затормаживается и это обеспечивает его смещение на заданный угол.

В зависимости от обстоятельств реверсирование двигателя приходится совершать в диапазоне от нулевой скорости (судно неподвижно) до скорости полного хода. Если реверсирование в период маневров, осуществляемое при относительно небольших скоростях, особых проблем не вызывает, то реверсирование на полном ходу хоть и возможно, но может привести к серьезным механическим нагрузкам в элементах движения двигателя.

Реверсирование начинается с того, что с двигателя снима­ют нагрузку, выключая подачу топлива. При этом двигатель продолжает вращаться под действием потока воды, вращающей гребной винт в прежнем направлении и момента инерции его движущихся масс. Время вращения двигателя после выключе­ния подачи топлива до полной остановки в зависимости от мас­сы судна и его скорости занимает несколько минут. В ситуаци­ях, когда необходимо быстрое реверсирование, для сокращения времени остановки двигателя с целью возможного его пуска на задний ход применяют торможение вращения вала, стопоря дви­гатель контрвоздухом посредством подачи сжатого воздуха в цилиндры двигателя через пусковые клапаны на линии сжатия.

На рисунке показана продолжительность свободного вра­щения двигателя до полной остановки (1) и вращения с приме­нением контрвоздуха (2).

 

 Логично утверждать, что и выбег корпуса судна при тор­можении двигателя контрвоздухом будет также меньше.

Кривые изменения момента винта при реверсировании (рис. 9.7) показывают, что момент винта Мв изменяет свой знак при любой скорости движения судна.

Рассмотрим процесс реверсирования со скорости полного хода вперед принимаемой за единицу (v=7). Режим работы дви­гателя, соответствующий полному ходу судна, будет опреде­ляться точкой а. Процесс реверсирования можно разбить на три условных периода.

Первый период - при выключении подачи топлива на дви­гатель его частота вращения и частота вращения винта быстро падают до 60-70% частоты вращения полного хода пном (точка b). В точке b винт начинает тормозить движение судна, момент винта Мв = 0.

Второй условный период работы винта соответствует уча­стку кривой bcd. На этом участке винт приводится в движение набегающим потоком воды и работает как ротор гидротурбины, создавая отрицательный момент, который достигает макси­мального значения при снижении частоты вращения винта до пв= (30-40%) пном переднего хода (точка с).

Отрицательное значение Мв при этом может достигнуть ве­личины 0,8-1,0 Ме ном полного переднего хода. При дальней­шем снижении частоты вращения (участок cd), отрицательный момент заметно уменьшается до значения момента - Mj при частоте вращения, равной нулю (пв = 0).

На участке bcd быстрая остановка винта от пв- (0,60-0,70) пном до п = 0 достигается подачей контрвоздуха в цилиндры дви­гателя.

На этом участке двигатель создает кру­тящий момент, доста­точный для преодоления наибольшего отрица­тельного момента винта, но, как видно из графи­ка, наиболее эффектив­ное и безболезненное для двигателя торможение может быть достигнуто при меньших скоростях хода судна.

Третий условный период реверсирования винта наступает после точки d (рис. 9.6), после его остановки (пв= 0) и изменения направле­ния вращения уже на задний ход.

Гребной винт, из­менив   совместно с двигателем вращение в сторону заднего хода, по-прежнему бу­дет так как судно движется прежним курсом вперед создавае­мый винтом отрицательный момент будет снова расти. В этот период валопровод подвергается действию скручивающего мо­мента от двигателя и противоположно направленного момента винта, что может привести к значительным механическим пере­грузкам как самого двигателя, так и валопровода. Действие от­рицательного момента винта прекращается после того, как суд­но прекращает свое движение по инерции и начинает двигаться в требуемом направлении.

Практическое замечание: следует избегать быстро по­вышать частоту вращения двигателя на задний ход при ревер­сировании с полного или среднего хода судна.

При реверсировании двигателя и винта в условиях частич­ных скоростей хода судна характеристики имеют тот же вид, что и при V = 1 (рис. 9.6). Максимальный отрицательный мо­мент при этом уменьшается по мере уменьшения скорости хода судна, уменьшается и частота вращения, при которой винт на­чинает работать как гидротурбина.

Реверсирование винта при изменении хода судна с заднего на передний в общем случае сопровождается изменением вра­щающего момента, аналогичным рассмотренному ранее ревер­сированию с полного переднего хода на задний. Здесь отрица­тельный вращающий момент достигает максимальной величины во втором условном периоде кривой реверсирования. Так, при заднем ходе судна со скоростью V = 0,6 от полной скорости вра­щающий момент двигателя достигает значения Ме ном уже при час­тоте вращения винта на передний ход, равной около +0,2 пном.

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Конспект лекции "Анализ режима реверсирования ГД и гребного винта""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Системный администратор

Получите профессию

Методист-разработчик онлайн-курсов

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 624 589 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 17.02.2016 1102
    • DOCX 85.3 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Малышев Юрий Николаевич. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Малышев Юрий Николаевич
    Малышев Юрий Николаевич
    • На сайте: 8 лет и 8 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 222264
    • Всего материалов: 102

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Менеджер по туризму

Менеджер по туризму

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 458 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 282 человека из 66 регионов

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 40 человек из 19 регионов

Мини-курс

Эффективное продвижение и организация проектов в сфере искусства

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Искусство понимания: техники успешной жизни, отношений и бизнеса

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

GR-технологии и взаимодействие с СМИ

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе