Новосибирская Государственная Академия Водного Транспорта
Кафедра Судовых Двигателей Внутреннего Сгорания
Дипломный проект: Энергетическая установка сухогрузного теплохода грузоподъемностью 400т. проект 912
Новосибирск 2013
В процессе выполнения дипломного проекта была произведена разработка главной энергетической установки т/х проекта № 912.
Проектируемая энергетическая установка превосходит энергетическую установку судна прототипа. Спроектированная силовая установка, увеличивает скорость судна с составом с 18,5 км/ч до 20,6 км/ч, при этом удельный эффективный расход топлива уменьшился.
При выполнении дипломного проекта был произведен расчет гребного винта, расчет валопровода.
При выполнении дипломного проекта были проработаны топливная, масляная и система охлаждения, обслуживающие главную энергетическую установку.
Был произведен выбор необходимого оборудования.
В технологической части дипломного проекта было произведено изготовление и подбор шкива-муфты вала отбора мощности для передачи крутящего момента от главного двигателя генератору.
После расчета новое судно соответствует требованиям охраны окружающей среды, а также обеспечивает должную безопасность труда обслуживающего персонала, то есть соответствует действующим правилам технической безопасности труда на речных судах и техники безопасности.
Судно отвечает требованиям правил пожарной безопасности, требованиям санитарно-гигиенических правил, а также требованиям Речного Регистра России в плане размещения механизмов в машинном отделении палубного оборудования.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..4
1 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И РАСЧЕТ ДВИЖИТЕЛЯ………5
1.1 Расчет сопротивления воды движению судна…………………………..5
1.2 Расчет КВН при заданном диаметре винта…………………………….10
1.3 Проверка дискового отношения и прочности винтов…………………11
1.4 Проверка на кавитацию………………………………………………….13
1.5 Оценка эффективности движетеля……………………………………...
1.6 Расчет и построение ходовых характеристик………………………….
1.7 Расчет и построение чертежа гребного винта………………………….13
2 ВЫБОР ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И РАСЧЕТ ВАЛОПРОВОДА…....18
2.1 Выбор типа главных двигателей………………………………………...18
2.2 Конструирование и расчет валопровода………………………………..21
2.2.1 Определение диаметра промежуточного вала………………………..21
2.2.2 Определение диаметра упорного вала………………………………...21
2.2.3 Определение диаметра гребного вала…………………………………21
2.2.4 Определение диаметра конца вала…………………………………….21
2.2.5 Проверка гребного вала на критическую частоту вращения…...........21
3 РАСЧЕТ СИСТЕМ ОБСЛУЖИВАЮЩИХ ГЛАВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ…..24
3.1 Топливная система………………………………………………………..24
3.2 Масляная система…………………………………………………………25
3.3 Система охлаждения……………………………………………………...29
4 РАСЧЕТ ОБЩЕСУДОВЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ………………….31
4.1 Система осушения………………………………………………………..31
4.2 Система балластная………………………………………………………32
4.3 Системы противопожарные……………………………………………..32
4.3.1Система водотушения…………………………………………………..32
4.3.2 Система воздушно-механического пенотушения……..……………..33
4.4 Системы санитарные……………………………………………………..34
4.4.1 Система водоснабжения…………………………………………….…34
4.4.2 Система сточно-фановая……..…………………………………….…..36
4.5 Система вентиляции машинного отделения………………………….…37
4.6 Выбор котельной установки…………………………..………………….39
5 РАСЧЕТ ПАЛУБНЫХ МЕХАНИЗМОВ……………………..……….…..41
5.1 Расчет гидравлической рулевой машины……………………………….41
5.1.1 Определение площади и размера рулей………………………………41
5.1.2 Определение силы давления на руль и момента на баллере………...42
5.2 Выбор якорей, швартовных и якорных канатов, выбор шпиля……….47
5.2.1 Выбор брашпиля………………………………………………………..48
6 КОНСТРУКТИВНАЯ РАЗРАБОТКА УЗЛА………………………………52
6.1Расчет ведущего вала муфты………….………………………….............52
6.2 Расчет шкива и ременной передачи……………………………………..53
7 РАСЧЕТ СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ……………………………….56
8 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШКИВА……………………………….59
8.1 Анализ рабочего чертежа и технологических условий…………………59
8.2 Конструктивный технологический анализ детали………………………59
8.3 Анализ технологичности конструкции детали…………………………..59
8.4 Анализ условий производства………………………………………….…59
8.5 Определение типа производства………………………………………….59
8.6 Выбор вида заготовки и определение ее размеров………………………60
8.7 Составление технологического маршрута………………………………..60
8.8 Выбор оборудования……………………………………………………….61
8.9 Выбор режущего инструмента…………………………………………….61
8.10 Выбор измерительного инструмента……………………………………62
8.11 Выбор станочных приспособлений……………………………………...62
8.12 Выбор, расчет режимов резания и основного времени………………...62
8.13 Нормирование технологического процесса…………………………….64
8.2 Проектирование приспособлений для сверления в шкиве……………...66
8.2.1 Описание приспособления………………………………………………66
8.2.2 Принцип работы приспособления………………………………………66
8.2.3 Разработка технологических требований на приспособление………..66
8.2.4 Выбор, расчет режимов резания при сверлении………………………66
8.2.5 Расчет силы зажима……………………………………………………...68
8.2.6 Расчет привода…………………………………………………………...70
8.2.7 Прочностной расчет……………………………………………………..71
8.2.8 Расчет погрешности базирования………………………………………73
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………….……………..74
9.1.1 Техника безопасности при работе в машинном отделении……….….74
9.1.2 Расчет освещенности машинного отделения………………….………76
9.1.3 Мероприятия по снижению шума……………………………………...77
9.2 Экология……………………………………………………………………78
9.2.1 Факторы отрицательно влияющие на окружающую среду…………..78
9.2.2 Расчет предотвращенного ущерба от выхлопных газов……………....82
10 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТА…………………...84
10.1 Расчет провозной способности судна…………………………………..85
10.2 Расчет продолжительности кругового рейса…………………………...86
10.3 Расчет текущих расходов по содержанию судна……………………....87
10.4 Расчет положительных эффектов…………………………………….....90
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………94
Литература………………………………………………………………..……..95
Приложение А.Нагрузки электростанций проектируемого судна
