Бесплатно скачать: судовые устройства

Палубные машины обеспечивают нормальную эксплуатацию различных судовых устройств, в том числе: грузовых, якорных, швартовых, буксирных, спасательных, рулевых и др.

Грузовые устройства представляют собой комплекс конструкций и механизмов, предназначенных для выполнения погрузочно-разгрузочных операций на судне. В состав различных судовых грузовых устройств на судах и плавсредствах всех классов, типов и назначений входят судовые грузовые лебедки[1], которые работают в составе грузовых устройств, обеспечивая спуск, подъем и удержание груза. На рисунке 1 приведена схема оснащения легкой судовой стрелы грузовой лебедкой.

Рисунок 1 – Схема оснащения легкой судовой стрелы грузовой лебедкой: 1- топенантный блок; 2- грузовой блок; 3- оттяжка; 4- гак; 5- турачка; 6- лебедка; 7- канифас-блок; 8- цепной стопор; 9- мачта; 10- отводной блок шкентеля; 11- шкентель; 12- стрела; 13- топенант

Лебедки могут иметь различные приводы: ручной, электрический, гидравлический, дизельный, паровой.

Рисунок 2 – Конструкции судовых грузовых лебедок с гидроприводом

а) б)

в) г)

Рисунок 3 – Конструкции судовых лебедок с электроприводом: а) лебедка-вьюшка; б) грузовая лебедка; в) швартовная лебедка; г) траповая лебедка

В данной курсовой работе проектируется судовая грузовая лебедка с электрическим приводом.

В электрических приводах лебедок обычно применяют электродвигатели переменного тока серий МАП и МАД и реже постоянного тока (серии ДПМ) с пристроенными дисковыми электромагнитными тормозами.

Асинхронные электродвигатели серии МАП 120-720 предназначены для привода судовых палубных механизмов, работающих в повторно-кратковременном (S3) и кратковременном (S2) режимах на морских судах неограниченного района плавания. Номинальное напряжение 220, 380, 660В, частота 50Гц. Класс нагревостойкости изоляции - Н. Вид климатического исполнения – ОМ. Конструктивное исполнение по способу монтажа - IM1001, IM1002, IM1003, IM1004, IM2001, IM2002, IM3001, IM3003, IM3031, IM3033. Группа условий эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды - М31. Способ охлаждения - 1С 0040 (закрытый двигатель с естественным охлаждением) или 1С 0141 (закрытый двигатель с обдувом наружной поверхности). Степень защиты - IР 56. Двигатели выпускаются по ТУ16-513.334-77, удовлетворяют требованиям Правил Российского Морского Регистра судоходства, соответствуют действующим ГОСТам и стандартам МЭК.

Рисунок 4 – Общий вид асинхронного электродвигателя серии МАП фланцевого исполнения

Таблица 1 - Основные технические данные электродвигателей серии МАП

Рисунок 5 - Габаритные и установочно-присоединительные размеры двигателей серии МАП на лапах горизонтального исполнения

Относительная продолжительность включения ПВ% электродвигателя для легкого (Л), среднего (С) , тяжелого (Т) и весьма тяжелого ВТ) режимов работы, соответственно

=15, 25, 40, 60,

где - время работы электродвигателя в течение цикла (с), - продолжительность цикла (с). Для двигателей повторно-кратковременного режима (S3) допустимое время цикла установлено равным 10 мин. (Если мин, то режим работы двигателя считается продолжительным и принимают ).

В качестве шкентелей[2] в лебедках используют стальные канаты маркировочной группы 1570 МПа по ГОСТ 7668-80, а также по ГОСТ 2688-80, поперечные сечения которых представлены на рисунке 6.

а) б)

Рисунок 6 – Поперечные сечения стальных канатов, применяемых в судовых грузовых лебедках: а) канат двойной свивки типа ЛК-Р по ГОСТ 2688-80; б) канат двойной свивки типа ЛК-РО по ГОСТ 7668-80

Проектирование электрических лебедок, предназначенных для работы на судах в составе грузового устройства со стрелами, ведут в соответствии с требованиями ГОСТ 12617-78 «Лебедки судовые грузовые. Общие технические условия».

В состав лебедок могут входить редукторы с механическими передачами различных типов: цилиндрическими, коническими, червячными, планетарными, волновыми и др. На рисунке 7 приведен продольный разрез судовой грузовой эектролебедки ЛЭ70 со встроенным в барабан планетарным редуктором.

Рисунок 7 – Продольный разрез судовой грузовой электролебедки ЛЭ70: 1, 13, 28 - центральная шестерня; 2 – сателлит; 3 – выходной вал; 4 – ось сателлитов; 5, 6 , 26 – зубчатый венец; 7 – блок сателлитов; 8 – масляная пробка; 9 – крышка барабана; 10, 20 – крышка; 11 – водило; 12 – барабан; 14, 17 – крышка подшипника; 15, 16 – кожух; 18 – крышка турачки; 19 – турачка; 21, 23 – муфта; 24 – люк; 24 – водило; 27 – полумуфта переключения

В данной курсовой работе исходными данными для проектирования являются:

- тип редуктора: двухступенчатый (цилиндрический- ЦЦ, коническо-цилиндрический - КЦ, червячно-цилиндрический - ЧЦ);

- тяговое усилие на барабане[3]: , кН;

- скорость каната на барабане при номинальном тяговом усилии: , м/с;

- срок службы: , час.;

- режим работы повторно-кратковременный S3: легкий – Л, средний – С, тяжелый – Т, весьма тяжелый - ВТ.

Канатоемкость L барабана принимается равной 50 м.

1. ЭНЕРГО-КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА СУДОВОЙ ГРУЗОВОЙ ЛЕБЕДКИ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Целью энерго-кинематического расчета является выбор электродвигателя по каталогу исходя из требуемой мощности и определение исходных данных для проектирования механических передач редуктора.

1.1. Разрывное усилие каната с учетом коэффициента запаса прочности

(кН), (1.1)

где - коэффициент запаса прочности каната. В зависимости от режима работы лебедки:

, , и 6.5 соответственно, для легкого, среднего, тяжелого и весьма тяжелого режимов.

1.2. Выбор каната по каталогу

В соответствии с техническими условиями (ГОСТ 12617-78 «Лебедки судовые грузовые. Общие технические условия») выбирается диаметр каната по ГОСТ 7668-80 или ГОСТ 2688-80, соответствующий маркировочной группе материала проволок 1570 МПа.