Zagadnienia IV - Ściąga, sem III, Podstawy Siłowni Okrętowych - Wykład, Zaliczenie, Ściągi
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Ukł. elektrowni okrętowych -
Współcześnie na statkach stos. się inst. elektr. prądu
przemiennego trójfaz. o na pięciu 380 lub 440V (dla oświetlenia 220V) i częstotl. 50 lub 60
Hz.
Zalety prądu przemiennego:
możliwość stos. prostych, niezawodnych, lże jszych i
tańszych siln. asyn chronicznych z wirnikami klatkowymi; mniejszy ciężar kabli (ok. 40%).
Wady prądu przemiennego:
trudniejsza reg. prędk. obr. siln. elektr. Inst. prądu stałego wyst
obe cnie na małych jedn. i w napędach niektórych urz., jak np. wciągarki trałowe na statkach
rybackich. Uwagi te nie dot. ist. elektr. napędu gł., których charakterystyki dobierane są
jednostkowo, w zależności od potrzeb i specyfiki statku.
Ad. 2 Prądnice napędzane parowymi turb. pomoc
. wyst. na statkach motorowych. Ciepło
spalin silnika zost. wyk. w kotłach utylizacyjnych, a para prod przez kotły służy do zasilania
turb
Ad. 3 Prądnice napędzane od gł. ukł. napędowego
(wałowe lub zawieszone)
3 rozw. napędu prądnic wytw. energię elektryczną stos. w elektr. okr.:
1) Prądnice napędzane oddzielnymi silnikami spalinowymi (pomocniczymi), tw. razem
palinowe zespoły prądotwórcze (agregaty prądotwórcze),
2) prądnice napędzane parowymi turb. pomoc. (turboprądnice),
3) prądnice wałowe lub zawieszone, napędzane od gł. ukł. napędowego.
Ad.1. Rozw. z oddzielnymi zesp. prądotwórczymi
- stos na st. towarowych napędzanych
wolnoobr. siln. spalinowym. Il. zesp prądotwórczych może być różna i wynosi 2-6, (najcz.
spotyka się sił. z 3/4 zesp.) Moce zesp. prądotwórczych mogą być sobie równe lub różne,
celem lepszego dostos. do aktualnego zapotrzeb. en. elektrycznej. Regułą jest jednak stos siln.
o jednakowych ukł cylindrowych, przy czym sa to najcz. doład. siln. czeterosuwowe o prędk
obr. 500- 1800 obr/min.
Zaletą
jest możliwość szyb kiego uzyskania żądanej mocy elektr.,
niezależnie od stanu eksploatacji statku; możliwość pro wadzenia prac remontowych zesp.
prądotwórczych przy wył. z pracy kolejnego zesp.
Wady:
wys. koszty eksploatacyjne; wys.
koszty wytw. en. elektr. powodowane oko lcznością, iż stos. obecnie siln. pomoc. spalają
drogie paliwa lekkie; duże koszty inwestycyjne, spowod. inst. oddzielnych zesp. o częściowo
oddzielnych inst. obslugujących; duża il. zajmowanego miejsca; znaczne drgania i hałasy
wyw. przez szybkoobr. siln. spalinowe.
Ukł. elektr okr. z oddzielnymi zesp. prądotwórczymi i zesp. awaryjnym na rysunku. Na
większości statków prze pisy instytucji klas. wymagają stos. zesp. awaryjnych -prądnicy z
niezależnym napędem za pomocą siln. spalin. Moc zasp. powinna pokrywać zapotrzebowanie
na en. elektr., jakie może wyst. podczas awarii statku. W niektórych rozw. stos. się zesp.
portowy- o mocy zapewniającej pokrycie zmniejszonego zapotrzebowania na en. elektr.,
wyst. podczas postoju statku w porcie.
Ponieważ nie ma jednozna cznej relacji między mocą siln. gl., a konieczną mocą elektr., więc
możliwości pokrycia tą drogą zapotrzebowania na en. elektr. są
różne dla różnych typów
statków, stref
klimatycznych
itd. Przy dużych mocach siln. gl. nadwyżka mocy turb. może być
wyk. do napędu śruby.
Zaleta
: kożyści en., (wytw. en. elektr. tą drogą nie wym. dodatkowego
spalania paliwa).
Wada
: en. elektr. może być wytw. tylko podczas pracy siln. gł. i to
pracującego z obciążeniem nie niższym niż pewna wart. graniczna, określona najmniejszą
wystarczająca il. ciepła odprow. ze spalinami. Ponieważ zazwyczaj kotly utylizacyjne
współpracują z kotłami pomoc. opalanymi paliwem, istnieje możliwość pracy turboprądnicy
napędzanej parą prod. przez te kotły. Spos. ten jest wysoce nieekonom. (sprawn. obiegu
kocioł pomoc.-turb. pomoc. jest stos. niska w wyniku niskich porametrów obiegu i niskiej
sprawn. prostej turb. pomoc.) Podczas postoju działa oddzielny zesp. prądotwórczy.
Rozw. to wyst. w wielu wariantach w zależności od typu gł ukł nap. (bezpośr. lub
przekładniowego), wlk i liczby siln gł.; liczby prądnic i in. Zalety tego ukł: niższe, w
porównaniu z oddzielnymi zesp. prądotwórczymi, koszty wytw. en. elektr. spowod. tym, że
wspołczesne gł. siln. spal. spalają tań sze paliwa ciężkie i pracują z wyższą sprawn., niż
szybkoobr. siln. pomoc.; możliwość odstawienia siln. po moc. w czasie podróży w morzu, co
powod. zmiejszenie ich zużycia i zmiejsza koszty remontów; zdolność pokrycia zopotrzeb. na
en. od napędu śruby i en. elektr. jednym źródłem en- siln. gł. (powst. możliwość zmiejszenia
łącznej mocy zainst. na statku siln. spal.) Możliwość taka wyst. na statkach charakt. się
zróżnicowanymi stanami obciążeń siln. gł. podczas typowych stanów eksploatacji (rybackie,
pogłębiarki), zwłaszcze w sytuacjachm, gdy stany wymag. największego zapotrzebowania na
moc do napędu śruby i moc elektr. są przesunięte względem siebie w czasie.; duża
dyspozycyjność mocy; zmniejszenie ha łasu w sił. przez ogr. czasu pracy siln. zesp.
prądotwórczych; korzystny wpływ na pracę siln. gł., wyw. tłumiącym działaniem prądnicy.
istotne w czasie stormu i przy pływaniu z wynurzającą się śrubą. Trudności w stos. prądnic
wałowych spra wia zmienna pręd. obr. siln. gł.; równoległa praca prądnicy wałowej z
prądnicą niezależnego zasp. prądotwórczego.
Dobór mocy elektr. i wlk. prądnic
istotny ze względu na dużą liczbę zainst. odbiorników
(300-400 siln. ele ktr. w typ. st. towarowym); znaczna zmienność zapotrze bowanej mocy.
Dobór mocy elektr. okr
: opiera się na znajomości rzeczywistego zapotrzebowania en. elektr,
jakie wyst. podczas eksploatacji statku. Określenie na etapie projektowania zależy od: typu i
wlkości statku i rodz. przewożonego ład.; liczby zalogi i pasażerów; linii żeglugowej, rejonu
pływania, strefy klimatycznej, pory roku i doby i stanu pogody; typu i mocy siln. gł., rozw.
sił. i rodz. spalanego paliwa; st. elektryfikacji i automatyzacji statku; rozpatrywanego st.
eksploatacji statku i zw. z tym char. st. obciążenia ele ktr.Stan charakterystycznego
obciążenia elektr.- st. obciążenia, wyst. w określonym i typowym dla danego statku stanie
pracy. (podróż w morzu; postój w porcie bez wyład. własnymi urz. lub z wyład. własnymi
urz.; postój na kotwicy; manewry; awaria z pracującymi podst. żr. en. elektr.).
Określenie mocy elektr
.- przeprowadzane w oparciu o dane wskaźnikowe lub metodę
analityczną (bilans elektr.)
Met. wykorz. dane wskaźnikowe
- stos. we wczesnych etapach proj. ze względu na swój
przybliżony char. (zał. proj, ofertowe, wstępne). Po legają na wyk. inf. statystycznych, dot.
szeregu podobnych statków już zbud. i eksploatowanych. Wykresy lub zależności funkcyjne.
Brak pewności dobrego doboru.
Śruba o skoku nastawnym
W celu wyeliminowania wad śrub stałych skonstruowano śrubę nastawną: skrzydła śruby są
przestawiane przez ich obrót w piaście. Przydatna dla jedn. pływających przy mocno
zmieniających się obciążeniach pędnika (holowanie, trałowanie, manewry, stała prędk. obr. -
przy prądnicy wałowej). Śruby te, ze względu na rozw. mechanizmu przesterowania, bud. są z
liczbą skrzydeł 2÷5. Największa moc dopr. do jednej śruby wynosi obecnie 43 tys. kW, a
maksymalna średnica 11 m. Śruby nastawne char. się następującymi cechami: w każdych
war. pływania umożliwiają wyk. pełnej mocy siln. gł. lub pracę z ogr. mocą przy stałej
marszowej prędk. obr. siln., pływanie wstecz statku uzyskuje się przez zmianę skoku śruby
bez konieczności zmiany liczby i kier. obrotów siln. Siln. pracuje bez zmiany kier. obrotów w
zw. z tym zwiększa się jego żywotność i niezawodność, zmniejszenie prędk. statku-
hamowanie ruchu- odbywa się w czasie o 20÷30% krótszym niż dla statków ze śrubami
stałymi, możliwe jest uzyskanie bardzo małych prędkości statku, co jest ograniczone w
układach napędowych ze śrubą stałą ze względu na konieczność utrzymania minimalnej
statecznej prędkości obr. siln. gł.
Układ transmisji mocy
W skł. gł. ukł. napędowego wchodzą następujące zasadnicze urz.:
- siln. gł.;
- ukł. transmisji mocy ( linia wałów),
- pędnik (najczęściej śruba napędowa);
Zad. ukł. transmisji mocy jest przekazywanie momentu obr. od siln. do śruby oraz
przekazywanie siły naporu wytw. przez śrubę przez łożysko oporowe na kadłub statku. W skł.
ukł. transmisji mocy dla napędu bezpośr. z siln. wolnoobrotowym lub pośr. z przekładnią
mech. może wchodzić:
- wał napędowy skł. się z: wału śrubowego, na stożku którego osadzona jest śruba napędowa,
wałów pośr., tw. poł. sztywne między wałem śrubowym a oporowym, wału oporowego, na
którym jest osadzony kołnierz oporowy łożyska oporowego,
- sprzęgła sztywne, łączące odcinki wałów,
- łożysko oporowe wzdłużne,
- łożyska oporowe poprzeczne (nośne), z reguły jedno dla każdego wału pośredniego,
- pochwa wału śrubowego, z łożyskami i uszczelnieniami (dławnica rufowa i dziobowa
pochwy),
- dławnice grodziowe (jeżeli wał przechodzi przez gródź inną niż skrajnika rufowego),
- przekładnia redukująca obroty,
- sprzęgła elastyczne i rozłączne,
- mech. zmiany skoku śruby napędowej o skrzydłach nastawnych,
- obracarka wału i siln., hamulec.,
Met. analit-bilansowa
stos, gdy znane sa wart. znamionowe mocy zainst. wszystkich
odbiorników en. elektr. na statku. Stos. na etapie proj. tech., roboczego. Ma char. spr.
wcześniejszych ustaleń. Sporządzenie zestawienia wszystkich odbiorników en. elektr. i okr.
śr. poboru en. elektr. przez te urz. w typowych st. eksploatacji st. Obliczenia można wyk. w
oparciu o znajomość wart. wsp. obciążenia i jenoczesności.
Wsp. obciążenia
- okr. jaką cz. mocy znamionowej pobiera odbiornik w czasie pra cy: (alfa)e
= Nel*p / Nel*z; gdzie: (alfa)e- wsp. obciążenia odbiornika w danym st. eksploatacji; Nelp-
rzeczywista moc pobierana przez odb. pracujący w danym st. eksploatacji kW; Nelz-moc
znamionowa odb., kW.
Wsp. jednoczesn.
(beta)e okr. st. jednoczesnej pracy poszczególnych urz. lub grup urz.
Gdy nie znamy wart powyższych wsp. obliczamy w oparciu o eksploatacyjny wsp. wyk.
mocy zainst. (gamma)e stos. śr. obciążenia ele ktr., jakie stw. dane urz, do wart. jego mocy
znamieniowej.
Jednocześnie (gamma)e=(alfa)e*(beta)e
Śr. zapotrzebowanie na en. elektr. w danym stanie eksploatacji:
Wady:
-
wyższy koszt inwestycyjny w stosunku do śrub o stałym skoku, mniejsza o 2÷3% sprawność
dla war. proj., która wyraźnie pogarsza się dla zmienionych skoków śruby przy obciążeniach
częściowych,
- skomplikowana konstrukcja mechanizmu przesterowania skrzydeł wymagająca zwiększonej
uwagi przez obsługę i zwiększająca koszty przeglądów i napraw.
n
Pędniki azymutalne
stos. są tam, gdzie od jednostki pływającej wymaga się bardzo dobrych
wł. manewrowych. Do takich jednostek należą holowniki portowe, redowe, promy,
pogłębiarki, barki i pontony. Nadają się również do jedn. wym. dyn. pozycjonowania. Mogą
być mocowane do kadłuba na stałe lub być wciągane. Największe pędniki azymutalne zastos.
na finskich lodołamaczach (5 000 kW, 5 m średnica śruby).
Linia wałów
W przypadku silników wolnoobr. łożysko oporowe zazwyczaj jest zainst. w siln., za
łożyskiem znajduje się obracarka. W przypadku siln. średnioobr. rozw. są różne może nie
wyst. w siln., jeżeli napęd śruby realizowany jest przez przekładnię mech. Wówczas łożysko
jest w przekładni albo osobno (rzadko). Między przekładnią a siln. są inst. sprzęgła elastyczne
(podatne) zmniejszające drgania.
(między wałem śrubowym a łożyskiem oporowym jest poł.
sztywne).
Jeżeli do przekładni dołączone są dwa (lub więcej) silniki, to pomiędzy silnikami a
przekładnią instaluje się również sprzęgło rozłączne. Hamulec - wojenne oraz jednostki , od
których wymaga się dużych zdolności manewrowych w celu zastopowania swobodnie
obracających się śrub. Położenie linii wałów powinno zapewniać możliwie głębokie
zanurzenie śrub. Jeżeli jest konieczne, to wał jest nachylony w płaszczyźnie pionowej.
Istnienie łożysk wywołuje straty tarcia, co wiąże się z wydzielaniem ciepła. Straty te pokrywa
moment obrotowy oddawany przez silnik. Wielkość strat określona jest wart. (1
w
).
Sprawność linii wałów

w
= 0.98 ÷ 0.99) uwzględnia:
- straty w łożysku oporowym, jeżeli nie wchodzi ono w skład silnika głównego (łożysko
oporowe Mitchela: do 0.5%, wielokołnierzowe: do 2%),
- straty w łożyskach nośnych: do 0.3%,
- straty w pochwie wału śrubowego: 0.7 ÷ 1.5%,
- straty w dławnicach grodziowych (nieznaczne).
N
el
grupy
=
∑
=
a
e
i
×
b
e
i
×
N
znam
i
i
1
Pędniki okrętowe
Do najbardziej znanych pędników okrętowych należą:
śru by okrętowe, koła łopatkowe,
pędniki cykloidalne
(Voith-Schneidera) oraz pędniki strugowodne. Mogą nimi również być
śmigła lotnicze
i
silniki turboodrzutowe.
Pędnik Voith-Schneidera
- siła napędzająca wytwarzana przez pędnik jest osiągana przez
ruch po kole płatów płaskich o zmiennym kącie natarcia. Obrót płatów odbywa się w
płaszczyźnie wodnicowej pod dnem statku. Siła naporu może przybierać dowolny kier. w
płaszczyźnie poziomej (360o).
Śruby obejmują
: śruby o skoku stałym, śruby o skoku nastawnym, zespoły dysza-śruba,
śruby superkawitacyjne (hmax=0,65), śruby tandem współbieżne i przeciwbieżne. Śruba jest
pędnikiem hydraulicznym o osi poziomej, wzdłużnej, składającym się z 2÷7 skrzydeł
usytuowanych promieniowo w piaście, w jednakowych odstępach kątowych od siebie.
Pędnik strugowodny
- zasysanie wody spod dna za pomocą pompy i wyrzucanie jej z pewną
prędk. w kier. przeciwnym do zamierzonego kier. ruchu. Woda zasysana przez pompę
przechodzi przez st. zwężający się kanał wlotowy, kręgi robocze impelerów oraz prowadnice,
których celem jest zlikwidowanie prędk. obwodowych strumienia, Sprawność do 50 %.
Śruba o skoku ustalonym
Najbardziej rozpowszechnionym pędnikiem jest śruba o skoku ustalonym. Stosunkowo
prosta, łatwa w montażu, char. się stosunkowo wys. sprawn., małym ciężarem niskim
kosztem. Wadą jest niemożność wykorzystania pełnej mocy siln. napędowego w war. innych
niż proj. (zmiana war. na skutek zmiany pogody, st. załad., stanu powie rzchni kadłuba) i
mała elastyczność przy manewrach. Rodzaje:
śruby B
-Wageningen, Gawna.
Śr. śruby napędowej dla masowców i zbiornikowców ok. 0.65 zanurzenia konstrukcyjnego
(T
konstr
), dla kontenerowców około 0.74 T
konstr
Wał śrubowy. ->
Pełne lub drążone, wyważane statycznie lub dynamicznie. Na fragment w
pochwie nakłada się tuleję. Ułożyskowanie w pochwie wału: dwa łożyska (przednie:
1.5 ÷ 3 d, tylne: 4 ÷ 5 d).
Średnica
: wg przepisów Towarzystwa Klasyfikacyjnego.
Zamocowanie śruby napędowej: na wcisk, na wpust, kołpak-nakrętka.
Wały pośrednie ->
Pełne lub drążone, wyważane statycznie lub dynamicznie. Odkute w
całości kołnierze lub końcówki stożkowe pod sprzęgła tarczowe.
Długości
stos. do typu i
wlkości statku, z uwzględnieniem możliwości montażowych, rozmieszczenia łożysk, rozkł.
obciążeń i możliwości wyk. (odkuwki, drążenie). Max długości: 2÷6 m dla 30÷250 mm i
6÷12 m dla 250÷600 mm. Łączone sprzęgłami sztywnymi.
Sprzęgła nierozłączne podatne
stos. do poł. wałów, które nie przenoszą sił naporu śrub
okrętowych. Zad. tych sprzęgieł jest zabezp. innych elementów gł. ukł. napędowego, a przede
wszystkim przekładni, przed drganiami oraz chwilowymi przeciążeniami w czasie
manewrów, a także zabezpieczenie łożysk nośnych przed dużymi siłami reakcyjnymi,
wywoływanymi łamaniem lub przemieszczaniem odcinków linii wałów. Łagodzą
nierównomierności przenoszonego momentu obrotowego, tłumią drgania skrętne, zmieniają
częstość drgań skrętnych ukł. Umożliwiają względny, ograniczony obrót końców łączonych
cz. oraz ruch wałów przy niewielkim braku współosiowości (wpływ zmiany temp.).
Elementem podatnym jest w obecnie produkowanych sprzęgłach guma ukształtowana w
oponę, talerz lub stanowiąca wycinek koła.
Wwysokoelastyczne sprzęgła RATO-S. Wysoko podatny łącznik skł. się z 4 wycinków
kołowych z nawulkanizowaną gumą i przykręcany do tarczy. Sprzęgła mogą kompensować
promieniowe, os
iowe i kątowe odkształcenia wałów współpracujących ze sobą maszyn.
Doboru sprzęgła dokonuje się w oparciu o statyczną charakterystykę sztywności skrętnej,
określającą kąt skręcenia w zal. od przenoszonego momentu. Określa się albo wymagany
nominalny moment albo współczynnik momentu zdefiniowany w katalogu producenta. Wart.
nominalne- war., w których sprzęgło powinno pracować.
- maksymalne - dopuszczalne do pracy krótkotrwałej, zwykle M
max
= 3 × M
nom
- niszczące;
- M
niszcz
= (7 ÷ 9) × M
nom
Pełne obliczenie i dobór sprzęgła jest możliwe przy znajomości charakterystyk całego ukł.
przenoszenia mocy ( moce, obroty, średnie ciśnienia indykowane, sprawności, wymiary,
momenty bezwładności, …).
Przekładnie mech.
Klasyfikacja:
położenie osi wałów: równoległe, kątowe; ruch osi kół: zwykłe, obiegowe (planetarne); wart.
przełożenia: redukcyjne, multiplikacyjne; liczba stopni: jedno- i wielostopniowe; liczba
wałów napędzających i napędzanych: pojedyncze, rozdzielcze, zbiorcze; zmiana kier.
obrotów: nienawrotne i nawrotne; przesunięcie osi wałów: poziome, pionowe lub
współosiowe.
Przekładnie mogą mieć wbudowane łożysko oporowe oraz sprzęgła elastyczne i rozłączne
sterowane pneumatycznie lub hydraulicznie. Zmiana kierunku obrotów śruby napędowej jest
osiągana poprzez zastos. śruby o skrzydłach nastawnych, siln. nawrotnego albo przekładni
nawrotnej (rewersyjnej). Przekładnie nawrotne, z uwagi na skomplikowanie przekładni bud.
się raczej dla mniejszych mocy napędu gł. W ukł. z siln. średnioobrotowymi są stos.
przekładnie zębate czołowe jedno lub dwustopniowe o przełożeniu 1:4 (1:6). Obroty silników
od 400 do 600 o/min, śruby 80÷280 o/min. Są to najczęściej przekładnie o kołach walcowych
ewolwentowych z zazębieniem zewnętrznym lub wewnętrznym, z zębami prostymi lub
skośnymi. Jeżeli występuje załamanie linii wałów, to stos. się przekładnie stożkowe. Przy
wys. prędk. obrotowych (siln. szybkoobrotowy, turb. gazowa, turb. parowa) i wymaganej
dużej redukcji obrotów stos. się przekładnie czołowe planetarne.
Łożyska nośne. ->
Jako łożyska nośne są stos. przede wszystkim łożyska ślizgowe z panwią
dzieloną w poziomie i smarowane za pomocą luźnego pierścienia zanurzonego w oleju.
Ciepło tarcia odprowadzane jest przez przewodzenie i konwekcję do otoczenia lub za pomocą
wody słodkiej lub morskiej przepływającej przez wężownicę umieszczoną w zbiorniku oleju.
Stos. się również łożyska toczne.
Łożysko oporowe. ->
Są to w zasadzie łożyska ślizgowe
typu Mitchella
z płytkami
wahliwymi. Jedno lub wielokołnierzowe (przy dużych siłach naporu)
Dławnica grodziowa ->
Uszczelnienie przejścia wału przez gródź wodoszczelną. Mocuje się
je albo do pierścieni ustalających przyspawanych do grodzi albo do zdejmowanych płyt.
Proste lub pochylone, dzielone lub niedzielone, smarowane smarem stałym.
Parametry określające przekładnię
to: przenoszona moc i moment obrotowy, sprawność,
prędk. obrotowe (wejściowa i wyjściowa) i wynikające z nich przełożenie. Dla przekładni
wielowejściowych istotne jest także odstęp osi wałów, wynikający z minimalnego rozstawu
przyłączonych siln. przełożenie kinematyczne przekładni
Łożyska i uszczelnienia pochwy wału śrubowego (stewy).
Łożyska smarowane wodą lub
olejem. Tuleje łożyskowe z wkładkami gwajakowymi, lignofolowymi, lignostonowymi
(klepki roztaczane po zamontowaniu i namoczeniu) też tuleje metalowo-gumowe. Woda
smarująca i chłodząca łożysko dopr. jest pod ciśn. do dziobowej cz. pochwy, uszczelnionej
dławnicą.
(Gwajak- do 38% żywicy, dobre wł. przeciwcierne. Lignoston - drewno utwardzane
- sprasowana brzoza. Lignofol - sklejane z cienkich płytek drewna i utwardzane).
Na dużych
statkach stos. się łożyska ślizgowe wylane białym metalem i smarowane olejem- eliminacja
korozyjnego oddziaływania wody morskiej. Uszczelnienia typu: Cedervall, Simplex, Sublime,
Supreme, itp. - nazwy firm.
n
n
Sprzęgła rozłączne
Konieczność stos. takich sprzęgieł pojawiła się z wprowadzeniem ukł. wielosilnikowych oraz
prądnic wałowych. Zad. takich sprzęgieł jest umożliwienie wł. lub wył. dowolnego z siln. gł.
lub załączanie i odłączanie prądnicy napędzanej od linii wałów, przekładni lub podłączonej
do wolnego końca siln. gł. W ukł. wielosilnikowych przekładniowych sprzęgła te są
montowane albo wewnątrz albo na zewnątrz przekładni.. Na zewnątrz często stanowią jeden
zespół z sprzęgłem podatnym - np. sprzęgło MESLU firmy Vulkan. Stos. są przede
wszystkim sprzęgła cierne rzadziej hydrokinetyczne (małe moce). Istnieją również
elektromagnetyczne.
Cierne
Zasprzęglenie nast. po wywołaniu nacisku elementów
tarciowych wykonanych w postaci powierzchni stożkowych lub tarczowych
(wielotarczowych). Docisk wywołany jest przez ciśnienie powietrza lub oleju.
i
k
=
we
wy
Przełożenie dynamiczne przekładn
i
Sprzęgła
Elementy, które służą do poł. siln., wałów i ewentualnej przekładni w jedną całość.
Instalowane ze względów technologicznych, montażowych oraz funkcyjnych. Systematyka:
(rozłączne i nierozłączne), (sztywne i podatne).
N
wy
×
30
M
p
30
n
N
n
i
wy
wy
wy
h
i
=
=
=
×
we
=
×
d
M
N
×
N
n
prz
k
we
we
we
wy
p
n
Sprzęgła nierozłączne sztywne.->
Sprzęgła te nie są rozłączane podczas pracy. Stos. są do
łączenia elementów linii wałów.
Rodz.:
poł. kołnierzowe, sprzęgła kołnierzowe (tarczowe),
łubkowe (małe średnice) oraz tulejowe.
we
Przekładnie
Przekładnie w napędach gł. stosuje się w celu dopasowania obrotów silnika do obrotów śruby.
Oprócz tego są stosowane zawsze tam, gdzie wymagana jest redukcja lub podwyższenie
prędkości obrotowej. Współcześnie, w napędach gł. stos. są przekładnie mech., hydrauliczne
lub ele ktryczne.
W dolnej cz. korpusu przekładni znajduje się zazwyczaj zbiornik oleju smarowego. W
przekładniach małych stos. jest smarowanie rozbryzgowe. W przekładniach dużych:
smarowanie obiegowe za pomocą pompy z napędem elektrycznym lub napędzanej od
przekładni. Chłodzenie oleju za pomocą wody słodkiej lub morskiej przepływającej przez wężownicę
umieszczoną w zbiorniku albo w osob
n
ej
chł
odnicy.
N
n
M
Sprawność
przekładni
wynosi 98 ÷ 99%. (większa dla większych przekładni). Strumień
ciepła jaki należy odprowadzić od przekładni (w oleju smarowym) wynosi:
Q
=
N
we
×
(
-
h
)
prz
Dobór przekładni
wykonuje się w oparciu o wart. współczynnika momentu (spełnienie war.
wytrzymałościowych, łącznie z przeciążeniem określonym np. klasą lodową) oraz potrzebną
wart. przełożenia. Dla przekładni np. dwusiln. nale
ż
y dodatkowo uwzględnić minimalny
odstęp między siln.
Dla przekładni jednowejściowych
: poziome przesunięcie osi w ukł.
dwusilnikowych, pionowe przesunięcie osi- napęd gł. jednym silnikiem.
Strona 1
Układ elektrowni okrętowych
3 rozwiązania napędu prądnic wytw. energię elektryczną stos. w elektr. okr
Dobór mocy elektr. i wlk. prądnic
Strona 3
Dobór mocy elektr. okr
Określenie mocy elektr
Strona 4
Met. wykorz. dane wskaźnikowe
Met. analit-bilansowa
Wsp. obciążenia
Wsp. jednoczesn
Pędniki okrętowe
Śruby obejmują
Śruba o skoku ustalonym
Strona 5
Śruba o skoku nastawnym
Wady:
Pędniki azymutalne
Pędnik Voith-Schneidera-
Pędnik strugowodny
Strona 6
Układ transmisji mocy
Linia wałów
Wał śrubowy
Strona 7
Wały pośrednie
Łożyska nośne
Łożysko oporowe
Dławnica grodziowa
Łożyska i uszczelnienia pochwy wału śrubowego
Sprzęgła
Sprzęgła nierozłączne sztywne
Strona 8
Sprzęgła nierozłączne podatne
Sprzęgła rozłączne
Przekładnie
Strona 9
Przekładnie mech.
Parametry określające przekładnię
Przełożenie dynamiczne przekładni
Strona 10
Dobór przekładni
Przekładnie planetarne
Przedział maszynowy statku
Przekładnie planetarne -
w przekładni planetarnej oś obrotu przynajmniej jednego koła
zębatego zmienia swoje położenie względem korpusu. Koła obiegowe (satelity) są
ułożyskowane w obrotowym jarzmie tak, że mogą toczyć się po kołach centralnych (zwanych
słonecznymi lub gł.) o osiach stałych. Jedno z kół centralnych (o zazębieniu wewn.) jest
nieruchome. Uzyskuje się wówczas jednakowe zwroty obrotów wału wejściowego i
wyjściowego. Jeżeli w zespole: koło centralne c, satelita s, jarzmo j, wieniec w
unieruchomione zostaje jarzmo, to uzyskuje się przeciwne zwroty wału wejściowego i
wyjściowego (taką przekładnię nazywa się pseudoplanetarną.)
Przedział maszynowy statku
Na każdym statku z własnym napędem znajduje się co najmniej jedno, wydzielone w
kadłubie, pomieszczenie zwane przedziałem maszynowym lub siłownią. W pomieszczeniu
tym znajdują się: główny lub główne silniki napędowe, zesp. prądotwórcze oraz urządzenia i
maszyny pomocnicze niezbędne dla ich prawidłowej pracy. W przedziałach maszynowych
inst. się również szereg dodatkowych maszyn i urz. zwanych urz. ogólnookr., których
obecność jest podyktowana różnymi funkcjami, jakie musi spełniać statek. Większość
wyposażenia maszynowego znajduje się w przedziale maszynowym, a tylko nieliczne jak
maszyna sterowa, wciągarki, awaryjny zespół prądotwórczy są usytuowane poza tym
przedziałem.
Przedział maszynowy może być umieszczony na: śródokręciu, tzw. półrufie; rufie.
O położeniu
decyduje
projektant kadłuba w zal. od przewidywanego ciężaru sił. i
wymaganego miejsca. Na dużych statkach towarowych do przewozu ład. masowych
(zbiornikowce, gazowce) przedział maszynowy jest usytuowany na rufie.
Przedział maszynowy ograniczają:
od dołu
- dno podwójne,
od strony dziobu i rufy
- grodzie
poprzeczne,
od boków
- burty statku,
od góry
- szyb maszynowy (pokład na ro-ro i promach).
Na statkach handlowych bud. się z reguły jedno pomieszczenie maszynowe. Dwa
pomieszczenia stosuje się na większych jedn. wojennych, dużych statkach pasażerskich,
katamaranach. Takie rozw. jest podyktowane wzglę dami bezp. żeglugi dla tych jedn.
Często w przedziale maszynowym wyodrębnia się pomieszczenia, w których instaluje się
grupy urz. o określonym przeznaczeniu. W ten spos. powst. np. przedział zespołów
prądotwórczych, przedział chłodniczy, przedział pompowy (zbiornikowce), itp. W odrębnych
pomieszczeniach znajdują się również: CMK, wirówki paliwa i oleju, warsztat mechaniczny,
elektryczny,
×
×
[ Pobierz całość w formacie PDF ]