Прочностной расчет узлов и деталей рулевого механизма судна. Основные составные элементы устройства горизонтальных и вертикальных рулей. Определение площади и расчет гидродинамических характеристик. Расчет силы и момента на баллере; аварийный руль.
Аннотация к работе
Атырауский институт нефти и газа По дисциплине: Основы управления судномРулевое устройство служит для изменения направления движения судна, обеспечивая перекладку пера руля на некоторый угол в заданный промежуток времени. Руль - основной орган, обеспечивающий работу устройства. Но иногда для упрощения конструкции руля (но не рулевого устройства, которое при этом усложняется) ставят несколько рулей, сумма площадей которых должна быть равной расчетной площади пера руля. Судовые рули принято классифицировать по следующим признакам: По способу крепления пера руля с корпусом судна различают рули: а) простые - с опорой на нижнем торце руля или со многими опорами на рудерпосте; По положению оси вращения относительно пера руля различают рули: а) пебалапсириые - с осью, размещенной у передней (входящей) кромки пера;Принципиальная схема рулевого механизма представлена на рис. Условный минимальный момент действующий на рулевой механизм: = В дальнейших расчетах вместо нагрузки F принимается F3, а значение F2 принимается равным нулю. Поперечная сила на баллере: Расчетный изгибающий момент: Расчетный изгибающий момент Минимальная толщина обшивки: Принимаем толщину обшиивки пера руляБаллер должен удовлетворять требованию: Баллер не удовлетворяет требованиям. Баллер удовлетворяет требованиям.Принимается схема болтового соединения с горизонтальными фланцами. Диаметр болта в резьбовом соединении должен быть не менее: принято конструктивноДиаметр штыря должна быть не менее: Принимаем Длина цилиндрической части должна быть: Длина конической части должна быть: Принимаем . Принимаем диаметр у вершины конусной части Нарезная часть: диаметр должен быть не менее: Принимаем Длина нарезной части уточняется в процессе изготовления или по чертежу.2.3 Определение эффективности рулевого устройства: , если меньше 0,866 данные сняты с теоретического чертежаТ.к. то судно является среднескоростным, из чего следует, что для пера руля необходимо выбрать профиль НАСА.Коэффициент компенсации методом последовательных приближений выбран Момент на баллере руля графически представлен на рис.Поскольку момент возникающий на баллере относительно мал, то с экономической точки зрения оптимальной рулевой машиной является машина с ручным приводом, а именно штуртросовый привод.На рис. в сечении 1 будет установлен опорно - упорный подшипник, а в сечении 2 опорный подшипник. В качестве опорного подшипника будет установлен подшипник скольжения. Схема представлена на рис. Подшипник должен удовлетворять следующему условию: -В качестве аварийного рулевого устройства применяем рычаг, который через отверстие в палубе одевается на баллер. По Правилам Морского Регистра Судоходства расчет должен вестись на скоростях не менее 4 узлов.
План
Содержание
Исходные данные
1. Прочностной расчет узлов и деталей рулевого механизма
1.1 Расчетные нагрузки
1.2 Баллер руля
1.3 Соединение баллера с пером руля
1.4 Штырь руля
2. Выбор площади рулевого устройства в первом приближении
2.1 Определение высоты брускового киля
2.2 Определение высоты пера руля
2.3 Определение эффективности рулевого устройства
2.4 Определение площади рулевого устройства во втором приближении
3. Расчет гидродинамических характеристик руля
3.1 Расчет нормальной силы и момента на баллере руля