Файл: Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
пии.Ь. nt Пп
Р и с . 4.19. К определению пре­ дельно допустимого режима ра­ боты дизеля при работе на
швартовах и при наличии тяже­
лой винтовой характеристики

На рис. 4.19 пока­ заны различные винтовые характеристики корабля:

нормальная I, тяжелая 2, легкая 3. На рисунке показано также поле до­

пустимых режимов работы

двигателя (заштриховано) и внешняя характеристика

двигателя 4. В случае

работы двигателя по тяжелой винтовой ха­ рактеристике предель­ ное число оборотов, ко­ торое может развивать двигатель без перегруз­ ки, определяется точкой

пересечения винтовой и

ограничительной 6 хара-

рактеристик (точка А). При выходе за пределы ограничительной харак­ теристики (точка В) дви­ гатель будет перегружен,

в этом случае он не сможет развить установленных для него

номинальных оборотов, и это должно служить первым призна­

ком выхода на внешнюю характеристику и перегрузки двига­

теля. Двигатель будет перегружен по показателям тепловой

и механической нагруженности.

При работе по легкой винтовой характеристике двига­ тель будет недогружен. В корабельных условиях такой случай недогрузки двигателя может быть на номинальных числах оборотов либо при неправильном подборе гребного

винта, либо при наличии винта регулируемого шага.

132

2. Нагрузка двигателя при работе на швартовах

Длительная работа на швартовах имеет место при испы­ тании двигателей (обкатке) после ремонта. Аналогичный

режим может наблвдаться во время работы двигателя при снятии корабля с мели. При работе на швартовах скорость корабля равна нулю, относительная поступь винта Л_р также равна нулю. Упор и момент гребного винта в этом случае

равны максимальным значениям, и винтовая характеристика

будет наиболее тяжелой из всех установившихся режимов работы двигателей. Допустимое число оборотов двигателя

при работе на швартовном режиме определяется точкой пере­

сечения швартовной винтовой характеристики и ограничи­

тельной характеристики. При увеличении оборотов сверх

допустимых двигатель может быть перегружен по тепловой и механической нагруженности. На рис. 4.19 швартовная

характеристика показана цифрой 5, предельный режим рабо­ ты определяется точкой Б.

Предельно допустимое число оборотов двигателя при ра­ боте на швартовах зависит не только от вида швартовной характеристики, но и от вида ограничительной характери­

стики. Двигатели без-наддува могут работать при числе

оборотов, определяющихся точкой пересечения внешней и швартовной характеристик . Снижение числа оборотов двига­ теля в наддувом при работе на швартовном режиме будет более значительным. Во всех случаях при выборе режима работы двигателя для швартовных испытаний двигателя или для снятия корабля с мели необходимо пользоваться рекомен­ дациями, данными в инструкции по эксплуатации двигателя или в НБИТС (наставление по боевому использованию техни­

ческих средств). Правила эксплуатации судовых дизелей

(ПЗСД-57) рекомендуют для швартовного режима устанавливать

обороты не более 70-75$ номинальных (ст. 161). Во избе­

жание перегрузки двигателя и упорного подшипника при

снятии с мели своим ходом правила рекомендуют устанавди-


вать число оборотов гребного винта не более 70-75$ от числа оборотов полного хода (ст. 129). Однако данные

рекомендации следует относить только к энергетическим

установкам кораблей, имеющих в качестве главных двига­ телей двигатели без наддува или с небольшими значениями наддува. Если на корабле установлены двигатели, форсиро­ ванные по числу оборотов и давлению наддува, то ограни­

чения на швартовном режиме работы должны\быть более значи­

тельными. Практически, для этих случаев число оборотов

главных двигателей должно устанавливаться в пределах (0,4-0,5) п и , что соответствует режиму малого хода.

При работе двигателя на швартовах следует также

иметь в виду, что упор, развиваемый винтом на этом режи­

ме, может значительно превосходить упор номинального

режима работы. Если упорный подшипник не расчитан на величину упора швартовного режима, то число оборотов дви­

гателя должно быть снижено с учетом максимальной нагрузки

на упорный подшипник.

3. Нагрузка двигателя при буксировке и плавании во

' льдах

При буксировке корабля или трала эффективный упор гребного винта затрачивается на преодоление сопротивления

собственного корпуса R и для создания необходимой тяги

на гаке для преодоления сопротивления корпуса буксируемо­

го

корабля или трала.

 

 

 

 

 

r P e= R + Z ,

(4.21)

где

R

-

сопротивление

собственного

корпуса;

 

Z

-

сопротивление

буксируемого

корабля или трала.

 

Собственное сопротивление корпуса

и сопротивление

буксируемого объекта воза) изменяются в зависимости от

скорости буксировки. Пинтовая характеристика буксирующего корабля тяжелая и степень ее крутизн:! определяется вели­

чиной сопротивления буксируемого поза, водоизмещением и

134


обводами буксируемого корабля или сопротивлением букси­

руемого трала. Чем больше сопротивление буксируемого объекта, тем меньше относительная поступь винта, больше

упор и момент, круче винтовая характеристика. Следует

отметить, что все винтовые характеристики буксировочного

р'ежима работы двигателя менее тяжелые, чем винтовая характеристика швартовного режима, так как относитель­ ная поступь винта во всех случаях буксировки больше

нуля.

Обычно предельное число оборотов двигателей при бук­ сировке однотипного корабля или трала оговаривается в

инструкции по использованию средств движения или в ЕБИТС.

Если таких указаний нет, то буксировка должна проводиться

на режимах, которые гарантируют отсутствие перегрузки

двигателя. В этом случае нагрузка двигателя должна конт­

ролироваться всеми доступными средствами контроля нагруз­ ки, о которых говорилось ранее.

4. Нагрузка двигателя при плавании корабля на мелководье

Для морских судов и кораблей ВМФ наиболее характерно плавание в удалении от берегов при значительных глубинах

моря, которые не оказывают влияния на сопротивление впдц

движению корабля. Глубокой водой, когда дно водоема не влияет на сопротивление движению корабля, принято считать глубину, которая удовлетворяет соотношению

П

Т7

где Yi - глубина моря, м;

Т - осадка корабля, м.

Плавание на мелкой воде и в узкостях сопряжено с повышенным сопротивл ением воды движению корабли. Эго явление следует учитывать п щ эксплуатации даюгателеЗ.

135

Особенно важно учитывать

глубину моря при испыта­

нии двигателей и опреде­

лении тактических эле­ ментов корабля на "мер­ ной миле". Винтовая ха­

рактеристика при плава­

нии корабля на мелкой воде или в узкостях бу­ дет тяжелой. Двигатель не разовьет номинального числа оборотов и на пре­ дельных режимах будет перегружен. На рис.4.20

приведены винтовые ха­

рактеристики корабля

( Д = 120 т) при плава­

нии на мелкой воде на

различных глубинах.

Рис. 4.20. Изменение винтовой характеристики корабля при пла­

вании на мелководье

5. Использование двигателей на парциальных режимах работы в многомоторных и многовальных установках

Сущность парциальных режимов заключается в использова­

нии части гребных винтов в многовальной установке или

части двигателей в многомоторной установке. Необходимость парциальных режимов корабельных установок диктуется тре­ бованиями получения малых скоростей хода кораблей, необ­

ходимостью работы на более экономичных режимах с боль­ шей нагрузкой двигателей или с целью экономии ресурса


двигателей .

 

 

 

Многовальная уста­

 

новка

позволяет для

 

получения малых

скоро­

 

стей

хода использо­

 

вать часть двигателей

 

(часть гребных винтов),

 

бна имеет как бы не­

 

сколько

винтовых

ха­

 

рактеристик в

зави­

 

симости от числа

 

 

работающих валов и

 

состояния винтов

 

застопоренном или сво­

 

бодном состоянии).

 

На рис. 4.21 показа­

 

ны такие

характери­

 

стики для трехвальной

 

установки. Во время

Рис. 4.21. Винтовые характери­

хода

под тремя винта­

стики при парциальном исполь­

ми суммарный упор

зовании гребных винтов трех­

вальной установки: I - работает

будет равен

 

 

 

 

один винт, 2 - работают два

 

P * = z P

,

(4.22)

винта, 3 - работают три

 

винта

 

 

 

 

 

где

z

- число

гребных винтов;

 

Р

- упор,

приходящийся на один винт.

После отключения части винтов суммарная нагрузка на винт при той же скорости корабля возрастает за счет

перераспределения упора и за счет дополнительных сопротив­

лений пеоеложенного пера руля и неработающего винта.

 

P Sn=(z - l)Pn= z P + l / \ P b-vaPp 7

(4.23)

где

ДРрувеличение

упора

за

счет

перекладки

пера руля;

 

ДРЬувеличение

упора

за

счет

увеличения

сопротив­

ления неработающего винта.

137