2.2 Выбор числа валов

Выбор вальности и числа главных двигателей обуславливается ограничени- ями по осадке, что делает невозможным установку винтов большого диаметра в

кормовом подзоре. Двухвальная установка обеспечивает лучшую управляемости судна в условиях речного плавания, чем одновальная. Относительно большая ширина судна в сочетании с небольшой осадкой делает применение одновальной схемы не целесообразным ввиду очень низкого КПД винта, что значительно увеличивает потребную мощность главного двигателя, а соответственно и его цену,

расходы на эксплуатацию в заданных условиях плавания. Применение двухваль-

ной схемы с двумя дизелями повышает живучесть судна.

2.3 Сравнительный анализ показателей главных двигателей как независимых агрегатов

В качестве главных двигателей выбраны судовые дизели благодаря их высо- кой экономичности, возможности использования относительно дешёвых высоко- вязких сортов топлива, большому ресурсу, широкому диапазону агрегатных мощ- ностей, сравнительно невысокому уровню шума, простоте обслуживания, относи- тельно низким ценам. Среди положительных особенностей необходимо отметить

также их быстрое время пуска.

Высокие технико-экономические, эксплуатационные и другие качества энергетической установки в значительной степени обусловлены показателями главного двигателя. Технический уровень двигателя, как и любого другого изделия, оценивается с помощью показателей качества, которые имеют универсальный ха- рактер. При сравнении дизелей, выбранных для использования в качестве главных на судне, рассмотрим следующие показатели:

-мощность Ne, кВт;

-частота вращения n, об/мин;

-удельный расход топлива be, г/кВт-ч;

-удельный расход масла bm, г/кВт-ч;

-масса m, кг;

-габаритные размеры LxBxH, м;

-уровень шумности L, дБ;

-ресурс, тыс.ч.

Рассмотрим показатели дизелей более подробно:

-Мощность- это один из показателей назначения. Мощности двигателей должно быть достаточно для преодоления сопротивления движению судна и обес- печения скорости хода судна на основных режимах плавания.

-Частота вращения коленчатого вала. Выбор частоты вращения вала дви- гателя зависит от частоты вращения гребного винта, способа передачи мощности двигателя гребному валу, типа судна, срока службы двигателя и др.

- Удельный расход топлива и масла. Они служат критериями экономичнос- ти двигателей. Предпочтение отдаётся более экономичным двигателям.

-Габариты двигателя. Они зависят от мощности, тактности, числа цилинд- ров, средней скорости поршня, степени форсирования и т.д. При оценке имеющих- ся дизелей по рассматриваемому критерию проверяем, вписывается ли двигатель в габариты машинного отделения и есть ли возможность извлечения поршней из двигателя в судовых условиях.

-Удельная масса. Она считается критерием оценки совершенства конструк- ции двигателя в отношении достигнутой массы; этот показатель зависит от типа

дизеля, частоты вращения, мощности, числа цилиндров, средней скорости порш- ня, степени форсирования и др. При анализе вариантов двигателей предпочтение отдаётся наиболее лёгким двигателям.

- Уровень шумности. Главный двигатель - один из основных источников шума на судне, вызывающих акустическое загрязнение окружающей среды. Фор- сирование дизелей и рост их мощности сопровождается увеличением динами- ческих нагрузок, что приводит к усилению вибраций; шум является одним из проявлений вибрации. Предпочтение отдаётся менее шумным двигателям.

-Ресурс (срок службы) двигателей. Он изменяется в очень широких пределах и зависит от ряда фактором, среди которых определяющими являются тип дизеля, диаметр цилиндра, средняя скорость поршня, цилиндровая мощность, частота враще­ния вала, удельная поршневая мощность, степень наддува, удельная масса, качество используемых топлива и масла, ка­чество изготовления, условия эксплуа-

тации. Срок службы до списания может определяться не только физическим состоянием двигателя, но и его моральным устареванием. В проекте предпочтение отдаётся двигателям с большим ресурсом.

Двигатели подобраны в соответствии с расчётами ходкости судна, выполнен- ном в курсовом проекте по дисциплине «Основы кораблестроения». Итог расчётов представлен на рисунке 2.1.

На рисунке 2.1:

Ne- потребная мощность главных двигателей при ходе судна в грузу на мелководье, кВт;

1,1Ne- увеличенная мощность главных двигателей на 10%, это необходимо для компенсации увеличения сопротивления движению судна из-за обрастания корпуса, кВт;

D- диаметр винта, м.

В результате получена ориентировочная мощность главного двигателя: Ne=3030 кВт.

Основные характеристики судовых дизель-редукторных агрегатов приведены в таблице 2.1. В таблицу вводим габариты и массу двигателей с учетом редукторов.

Таблица 2.1 Основные характеристики судовых двигателей

	1	2	3	4	5
Фирма	MAN	SKL	Wartsila	MAN	Wartsila
Стандартное обозначение	6ЧН26/30	6ЧН28/32	9ЧН26/32	9ЧН28/36	12ЧН22/24
n, об/мин	1000	1000	1000	1500	1500
Ne,кВт	3040	3050	3060	3070	3070
be, г/кВт-ч	201	205	190	195	211
bm, г/кВт-ч	1,6	1,8	1,2	1,4	1,3
L,м	7,6	7,59	7,59	7,7	7,8
B, м	1,85	1,85	1,8	1,9	2
H,м	2,98	2,97	2,97	3	3,06
m, кг	25300	25200	24500	26500	28800
Шумность, дБ	140	148	145	140	145
Ресурс, тыс.ч	50	50	60	50	60
n, об/мин ред.	250	300	218	405	342

Также на рисунке 2.1 представлены значения данных двигателей. Оценку произведём по 5-балльной шкале. Наивысший балл присваивается двигателю с наилучшим параметром. В результате, для каждого двигателя выполняется сумми-

рование баллов по всем показателям; в соответствии с суммарными баллами сос-

тавляется упорядоченный перечень марок рассматриваемых двигателей.

Введём коэффициенты весомости по всем показателям. Важнейшим для грузовых судов считается расход топлива и масла, т.к. они составляют большую часть эксплуатационных расходов. Менее важными остаются габаритно-массовые показатели.

Результаты оценки представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Оценка дизелей как независимых агрегатов

	Коэфф. Весомости	6ЧН26/30	6ЧН28/32	9ЧН26/32	9ЧН28/36	12ЧН22/24
Расход топлива	1,5	3	2	5	4	1
Расход масла	1,5	2	1	5	3	4
Ресурс, R	1,2	4	4	5	4	5
L	1	4	5	5	3	2
B	1	4	4	5	3	2
H	1	4	5	5	3	2
Масса	1	3	4	5	2	1
Шумность	1	5	3	4	5	4
Сумма		32,3	30,3	45	31,3	24,5

В качестве главного двигателя выбираем дизель-редукторный агрегат марки Wartsila 9ЧН26/32.