Расчет судового гидравлического рулевого механизма (стр. 2 из 7)

Таблица 1.2

№ п/п	Наименование, обозначение, единицы измерения		Расчетная формула или способ определения				Числовое значение
1	2		3				4
1.	Коэффициент попутного потока y		(0,22 ¸ 0,26)				0,24
2.	Коэффициент влияния корпуса на руль Kк						0,578
3.	Диаметр гребного винта D, м		Задан				5,5
Продолжение табл.1.2
1	2		3			4
4.	Площадь руля, омываемая потоком винта Fв,					17,99
5.	Скорость судна u, уз.		Задана			16
6.	Скорость судна uс, м/с		1856u/3600			8,25
7.	Плотность забортной воды r,		[1, табл.4]			1025
8.	Осевая скорость винта относительно воды uр, м/с		(1-y)uс			6,27
9.	Мощность, затрачиваемая на вращение винта Nр, кВт		0,98Ne			9065
10.	Упор винта Р, кН		Nрhр/uр; hр=0.6 ¸ 0.7			939,7
11.	Коэффициент нагрузки винта по упору sр					1,96
12.	Коэффициент влияния винта на руль Kв					2,65
1	2	3		4	5	6	7	8	9
13.	Угол поворота руля от среднего положения a, град	a		5	10	15	20	25	30
14.	Коэффициент сопротивления Cx	[1, табл.10]		0,040	0,060	0,090	0,170	0,270	0,380
15.	Коэффициент подъемной силы Су	[1, табл.10]		0,250	0,530	0,835	1,060	1,100	1,140
16.	Коэффициент центра давления Сд	[1, табл.10]		0,230	0,245	0,265	0,285	0,365	0,385
17.	Коэффициент нормальной силы Сn			0,253	0,532	0,830	1,054	1,111	1,180
18.	Отстояние центра от передней кромки руля S, м			0,752	0,801	0,867	0,932	1,194	1,259
19.	Коэффициент гидродинамического момента Cm			0.058	0.130	0.220	0.300	0.406	0.454
20.	Нормальная сила N, кН			289,5	608,8	949,9	1206,3	1271,5	1350,5

Продолжение табл. 1.2

1	2	3	4	5	6		7	8	9
21.	Гидродинамический момент относительно передней кромки руля М, кНм		217,06	486,50	823,31		1122,70	1519,39	1699,02
22.	Гидродинамический момент относительно оси руля Ма, кНм		-94,681	-169,228	-201,898		-177,499	145,521	242,878
23.	Коэффициент нормальной силы на заднем ходу Сn з.х.		0,190	0,399		0,623	0,791	0,833	0,885
24.	Отстояние центра давления от задней кромки руля на заднем ходу Sз.х., м		1,063
25.	Гидродинамический момент на заднем ходу судна Ма з.х., кНм	;	14,12	29,65	46,30		58,79	61,91	65,78
26.	Гидродинамический момент для расчета Мр, кНм	принимаем равным Ма	-94,68	-169,23	-201,90		-177,50	145,52	242,80
27.	Момент на балл ере руля с учетом трения в боковых опорах баллера и пяте руля Мб, кНм		-108,88	-194,61	-232,19		-204,41	167,35	279,31
28.	Крутящий момент на балл ере с учетом дополнительных внешних нагрузок Мкр, кНм		-119,77	-214,07	-255,41		-224,85	184,09	307,24

Расчет рулевого привода и мощности насоса.

Таблица 1.3

№ п/п	Наименование, обозначение, единицы измерения	Расчетная формула или способ определения							Числовое значение
1	2	3							4
1.	Диаметр баллера (при максимальном значении Мкр), dб, м								0,303
2.	Начальный радиус румпеля Ro, м	(1,0 ¸ 1,5) dб							0,394
3.	Давление масла в цилиндре привода (при Мкр) pi	(10 ¸ 20)							20
4.	Число пар цилиндров привода Кц	1 – при Мкр<100 кНм 2 –при Мкр>100 кНм							2
5.	КПД привода , [1, рис. 146]	5	10	15		20			25		30
		0,55	0,675	0,75		0,77			0,79		0,77
6.	Диаметр плунжера (при Мкр=max) Dп, м								0,155
7.	Ход плунжера при перекладке руля с борта на борт S1, мм								0,455
8.	Объем масла, подаваемый в цилиндр рулевого привода при перекладке руля с борта на борт V,								0,0172
9.	Время перекладки руля с борта на борт t, сек	задано							28
10.	Подача насоса q,
11.	Радиус румпеля при значении угла поворота руля Ra, м				5		10	15		20		25	30
					0,396		0,400	0,408		0,419		0,435	0,455
12.	Нормальная сила давления на цапфу румпеля , кН				-155,2		-267,6	-313,0		-268,3		211,6	337,6
13.	Сила давления на цапфу вдоль оси плунжера , кН				-150,6		-263,5	-302,3		-252,1		191,8	292,4
14.	Сила давления масла на плунжер Р1, кН				-273,9		-390,4	-403,1		-327,5		242,8		379,7

Продолжение табл. 1.3