83

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Судовые энергетические установки

и техническая эксплуатация"

СУДОВЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И

их Эксплуатация

Методические указания

к лабораторным работам

Часть II

Специальности:

6.090500 ''Судовые энергетические установки и оборудование"

6.100300 "Эксплуатация судовых энергетических установок"

Одесса-2011

Методические указания разработаны кандидатом технических наук Витюком Леонтием Сидоровичем - доцентом кафедры "Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация" ОНМУ и Губановым Виктором Петровичем – ст. преподавателем той же кафедры в соответствии с учебным планом и на основе рабочей программы курса.

Методические указания одобрены кафедрой "Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация" ОНМУ 23 мая 2011 г (протокол № 19 ).

Рецензент: кандидат технических наук Б.И.Стрикица.

Оглавление

Введение	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	4
Лабораторная работа № 3-1	Изучение конструкций судовых гидравлических приводов. . . . . . . . . . . . . . . . . . .	6
Лабораторная работа № 3-2	Изучение устройств управления судном. .	28
Лабораторная работа № 3-3	Изучение конструкций и основных характеристик палубных механизмов. . . . . . . . .	47
Лабораторная работа № 4-1	Изучение конструкций теплообменных аппаратов, определение конструктивных параметров трубного пучка. . . . . . . . . . . . .	63
Лабораторная работа № 4-2	Изучение схем охлаждения сжимаемого газа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	67
Лабораторная работа № 4-3	Экспериментальное исследование работы испарителя, составление теплового баланса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	74
Приложения	. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .	79

Введение

Курс "Судовые вспомогательные механизмы и их эксплуатация" является одним из основных для инженеров-механиков, обучающихся по специальностям: 6.090500 "Судовые энергетические установки и оборудование"; 6.100300 "Эксплуатация судовых энергетических установок".

Цель курса - дать студентам знания по теории, расчету, устройству и эксплуатации судовых вспомогательных механизмов, теплообменных аппаратов и систем, соответствующих современному уровню высокоэкономичных и надежных энергетических установок морских судов.

В результате изучения этой части дисциплины учащийся должен знать :

• работу судовых гидравлических машин на сеть, регулирование их подачи и принципы автоматизации;

• устройство судовых палубных механизмов и рулевых машин, их эксплуатацию и технику безопасности при эксплуатации;

• устройство и рабочие процессы, протекающие в теплообменных аппаратах различных типов;

• принципы конструирования теплообменных аппаратов, методы интенсификации теплообмена;

• показатели режимов работы водоопреснительных установок, особенности эксплуатации;

• основные требования охраны труда и противопожарной безопасности при использовании и обслуживании теплообменных аппаратов;

• классификацию, состав и устройство судовых систем, общие принципы проектирования и автоматизации работы;

• основные требования к судовым системам с точки зрения охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

Цель лабораторных занятий данной части курса - изучение учащимися конструкций гидравлических машин, судовых устройств и теплообменных аппаратов, получение практических навыков работы с контрольно-измерительными приборами, а также технически грамотной эксплуатации судовых устройств и теплообменных аппаратов с соблюдением правил техники безопасности.

В методических указаниях к лабораторным работам указывается цель работы, порядок ее выполнения, используемые контрольно-измерительные приборы и инструменты, а также содержание и форма отчета по выполненной работе. Лабораторные работы выполняются студентами самостоятельно.

Перед лабораторными работами производится контроль знаний по соответствующим разделам курса, дающий возможность определить подготовленность студента к проведению лабораторной работы.

Результаты полученных при проведении лабораторных работ исследований обрабатываются каждым студентом самостоятельно. После выполнения лабораторной работы на основании полученных данных студент должен сделать заключение по проведенным исследованиям.

По лабораторным работам каждый студент сдает протоколы, оформленные в соответствии с требованиями инструкции по проведению занятий. В период выполнения лабораторных работ каждый студент самостоятельно заполняет таблицу наблюдений и вычерчивает схему установки, тщательно выполняя методику испытаний и достаточно полно записывая условия проведения экспериментов, основные сведения о контрольно-измерительных приборах, методы измерения и определения отдельных величин. В конце работы выполняются графики, построенные на основании данных, полученных в экспериментах.

Выполненная лабораторная работа принимается преподавателем, ведущим лабораторные занятия. Студент, успешно выполнивший и защитивший все лабораторные работы, допускается к написанию ИКР по модулю или сдаче экзамена по данной дисциплине.

Последовательность выполнения студентами лабораторных работ и их объем устанавливаются кафедрой в соответствии с рабочей программой курса по каждой специальности.

Лабораторная работа № 3 – 1

Изучение конструкций

судовых гидравлических приводов.

1. Цель работы

• изучить конструкции гидроэлементов, устройство схем гидравлических приводов, способы регулирования их работы;

• уяснить причины отказов в работе элементов гидроприводов и их причины;

• определить момент на валу гидродвигателя.

2. Теоретические сведения.

2.1. Назначение и области применения.

Гидроприводом называется совокупность насоса и гидродвигателя, соединённых трубопроводами, служащая для передачи на расстояние механической энергии посредством жидкости. Насос осуществляет преобразование механической энергии в гидравлическую, а гидродвигатель преобразует гидравлическую энергию в механическую. В состав гидропривода также входит гидроаппаратура, обеспечивающая регулирование, реверсирование, защиту от перегрузок и контроль за рабочими параметрами гидропривода.

Широкое применение гидроприводов на судах последних лет постройки объясняется их существенными преимуществами над другими видами приводов, в том числе и электрическими. К таким преимуществам в первую очередь можно отнести: возможность бесступенчатого регулирования скорости вращения вала гидродвигателя в широких пределах; быстрый реверс выходного звена; простота обеспечения дистанционного и автоматического управления приводом; малые масса и габариты; возможность создания на штоке гидроцилиндра любого необходимого усилия; взрыво- и пожаробезопасность; наличие малооборотных высокомоментных гидродвигателей; использование в качестве рабочих жидкостей масел, что обеспечивает смазывание всего оборудования и тем самым увеличивает сроки их службы; возможность разделения мощности, т.е. когда к одному насосу присоединяется несколько гидродвигателей; простота и надёжность защиты от перегрузки; возможность работы гидродвигателя под водой.

К недостаткам гидроприводов относят: высокую построечную стоимость и стоимость ремонта; повышенные требования к чистоте рабочей жидкости; низкую ремонтопригодность в судовых условиях; возможность утечки рабочей жидкости и зависимость параметров гидропривода от его теплового состояния.

В настоящее время гидропривод используется для приведения в действие рулевых машин, успокоителей качки, якорно-швартовных, грузоподъёмных, буксирных, погрузочно-разгрузочных устройствах, гребных установок, люковых закрытий, а также для управления арматурой судовых систем, винтов регулируемого шага. Область его применения непрерывно расширяется.

Весьма ответственным элементом гидроприводов являются насосы, от эффективности, действия которых зависят надёжность и экономичность гидропривода в целом. Теоретически в гидроприводах можно применять любые насосы, но чаще всего используются объёмного типа, действующие по принципу вытеснения, - это радиально-поршневые, аксиально-поршневые, шестеренные, винтовые и пластинчатые. Все эти насосы являются роторными, а роторные насосы обладают свойством обратимости и поэтому они же используются в качестве гидродвигателей (гидромоторов).

Гидропривод, состоящий из насоса и гидродвигателя объёмного принципа действия называется объёмным гидроприводом.

Наряду с гидромоторами пластинчатого, аксиально-, радиально-поршневого типов широко применяется в качестве гидродвигателей силовые поршни (сервомоторы), совершающие возвратно-поступательные движения, и лопастные неполноповоротные гидродвигатели, совершающие возвратно-поворотные движения.

Лопастные неполноповоротные гидродвигатели часто значительно упрощают кинематику приводов, по сравнению с приводами, в которых используются гидромоторы или гидроцилиндры. Они успешно используются на судах для выполнения следующих операций:

• поворота и наклона приборов, механизмов и устройств (в том числе акустических антенн гидролокаторов), открытия и закрытия дверей, люков, клинкетных задвижек, клапанов и т. д.;

• поворота, наклона или вращения различных палубных устройств и механизмов: аппарели, пилонов, грузовых кранов, стрел и т. д.;

• автоматического открытия и закрытия клапанов управления;

• зажима, подъема и поворота предметов манипуляторами в глубоководных устройствах;

• гибки труб и металлических листов на металлообрабатывающих станках;

• сохранения постоянного натяжения ремня или другого гибкого элемента;