Шпаргалка: Судовые вспомогательные механизмы
Поршневые насосы классифицируют следующим образом: по количеству поршней— одно-, двух-, трех- и многопоршневые; по числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной ход поршня — одностороннего и двухстороннего действия (плунжерные насосы бывают только одностороннего действия); по характеру движения ведущего звена насоса — поступательно-поворотные с возвратно-поворотным движением; вальные с вращательным движением; известны также дифференциальные насосы, у которых жидкая среда заполняет замкнутую камеру при движении рабочего органа в обе стороны и вытесняется из нее при движении рабочего органа в одну сторону.
В условиях эксплуатации на судах поршневые насосы имеют ряд преимуществ по сравнению с насосами других типов. К достоинствам поршневых насосов относятся: способность самовсасывания («сухого» всасывания); возможность достижения высоких давлений; способность перекачивания разнообразных жидкостей при различных температурах, в том числе многокомпонентных сред большой вязкости; к. п. д.; простота конструкции и надежная работа прямодействующих насосов, которые при наличии на судне парового котла не требуют специальных двигателей.;
саморегулирование числа ходов при повышении давления в трубопроводе у прямодействующих насосов. К недостаткам поршневых насосов относятся: неравномерность подачи и колебание давления; большие габариты и масса;
большой расход пара (20—60 кг/ч на 736 Вт) у прямодействующих насосов;
необходимость применения воздушных колпаков и контроля работы;
резкое снижение подачи при работе на жидкостях, отличающихся высоким давлением насыщенных паров.
В шестеренном насосе жидкость перекачивается посредством вращающихся шестерен, находящихся в зацеплении. Шестеренные насосы выполняют с внутренним или внешним зацеплением, с прямозубыми, косозубыми и шевронными шестернями. У косозубых и шевронных шестерен зацепление происходит не сразу по всей ширине, как у прямозубых, а постепенно. Такие насосы менее чувствительны к погрешностям изготовления и монтажа, меньше изнашиваются и работают плавно и бесшумно, обладают высокой равномерностью подачи
На судах распространены шестеренные насосы с внешним зацеплением. Шестерни насоса находятся под действием разности давлений в полостях нагнетания и всасывания. Кроме того, на них действует реакция от вращающего момента на ведущей шестерне. Результирующая этих сил определяет радиаленую нагрузку подшипников насоса. Наиболее нагруженными оказываются подшипники ведомой шестерни.
В шестеренных насосах с коэффициентом перекрытия зацепления, большим единицы, и в насосах, не имеющих зазоров при зацеплении, происходит запирание жидкости во впадинах. При таком зацеплении часть жидкости оказывается запертой во впадине шестерни входящим в нее зубом. Уменьшение запертого объема, сопровождающееся сжатием жидкости, приводит к появлению дополнительной радиальной пульсирующей нагрузки на шестерни, валы и подшипники. Объемный КПД шестеренного насоса равен 0,7—0,85. По мере изнашивания деталей это значение уменьшается. Потери энергии на трение также велики; они обусловлены трением торцов шестерен о боковые диски, трением в подшипниках и уплотнении. Развитые поверхности трения вызывают значительные механические потери, поэтому механический КПД не превышает 0,6—0,7.
Известно одно-, двух-, трёх- и пятивинтовые насосы . Из них на судах распространены трёхвинтовые.Винтовые насосы имеют практически равномерную подачу, высокий к.п.д. (0.80-0.85), обладают свойством самовсасывания, не вызывают большого шума. Их выпускают на давление 1,0—2,5 МПа. Такое высокое давление для насосов судовых систем требуется только при перекачивании нефтепродуктов, перевозимых в нефтеналивных баржах или танкерах. Имеющийся опыт использования трехвинтовых насосов на плавучих нефтеперекачивающих станциях позволяет считать их весьма перспективными.
Двухвинтовыми насосами перекачивают нефтепродукты, щелочи, кислоты, воду, различные эмульсии, смолы, загрязненные жидкости. На судах применяют в качестве грузовых насосов танкеров.
По характеру движения рабочих органов пластинчатые (шиберные) насосы относятся к роторно-поступательным. По числу циклов работы за один оборот различают насосы однократного и многократного действия. Насосы однократного действия выполняют регулируемыми и нерегулируемыми, а насосы многократного действия только нерегулируемыми. Объемный к. п. д. зависит от размеров насоса и составляет при расчетном давлении 0,7—0,9. Пластинчатые насосы однократного действия применяют в гидросистемах с небольшим давлением (до 4—5 МПа). Их недостаток заключается в большой радиальной нагрузке на вал ротора.
Для высоких давлений применяют нерегулируемые пластинчатые насосы двукратного действия. Применяют на судах в гидравлических рулевых машинах и гидравлических приводах палубных механизмов.
В гидравлических передачах мощности механизмам судна наиболее широкое применение получили роторно-поршневые насосы .
Роторно-поршневым насосом называют роторно-поступательный насос с рабочими органами в виде поршней или плунжеров. Различают насосы радиально-поршневые, у которых ось вращения перпендикулярна осям поршней, и аксиально-поршневые, у которых ось ротора параллельна осям поршней.
Радиально- поршневые насосы имеют высокий к.п.д. (объемный0.96-0,98 и механический 0,80—0,95) и ресурс работы до 40 000 ч, в связи с чем их широко применяют в различных отраслях промышленности, а также на судах. Мощность отдельных радиально-поршневых насосов достигает 3000 кВт, а подача — 500 м: 7ч. Они рассчитываются на номинальное давление 10—20 МПа.
Аксиально-поршневые нерегулируемые насосы с постоянным направлением потока, наклонным блоком и двойным карданом выпускаются отечественной промышленностью трех типоразмеров: Н71Н, Н140Н и Н250Н (Н — насос, цифра — рабочий объем, см3 , Н — нерегулируемый).
При работе на номинальном режиме они имеют до первого капитального ремонта ресурс более 5000 ч. Причем через каждые 2000 ч работы необходимо заменять уплотнительные манжеты, утечка жидкости через которые не должна превышать 0,5 см3 /ч. В конце ресурса объемный к.п.д. не должен снижаться более чем на 10%. Привод насоса предусмотрен через упругую муфту. Корпус должен быть ниже уровня рабочей жидкости в системе.
Роторно-поршневые гидравлические машины широко используют в качестве гидродвигателей. Гидродвигатели используются в гидроприводах палубных механизмов.
6 . Элементы объёмного гидропривода: рабочие жидкости; гидроаппаратура, гидролинии и гидроёмкости, кондиционеры рабочей жидкости
Объемным гидроприводом наз совокупность объем гидромашин, гидроаппаратуры и вспомогательных устройств соед. с помощью гидролиний. Предназначена для передачи энергии и преобразования движения с помощью жидкости. Гидромашины- гидронасосы, г двигатели. Гидроаппаратура- клапаны, дроссели, г распределители. По виду источника энергии 1-насосный. (раб. Жид подается в г двиг насосом) распространена,2- аккумуляторный.3- магистральный. Требования к раб жидкостям: мал измен вязкости в диапазоне не рабоч т-р, пожаро и взрыво безопасность, нетоксичность, р жид не должна разрушать резину, должны иметь диэлектрич св-ва, не должны смеш с водой, не должны быть несжимаемы.(Индустриальное20, 30-вязкость, Турбинное22, трансформаторное, веретенное АУ, селеконовая жид-ть ВТУ.
Элементы: объемный гидродвиг-ль- г.машина для преобразования энергии потока раб.жид-ти, в энергию движ-я выходного звена. В зав-ти от хар-ра вых звена дел на 3 группы: гидромоторы-сообщают вых звену неогранич вращат движение. Гидроцилиндры- сообщают вых звену неогранич поступ движение. Поворотные г двигатели- сообщают вых звену огранич вращат движение.(<360)поворотный. Г.моторы- это роторные г.насосы обращенные в ГД: аксиальнопоршневые, радиально поршневые, пластинчатые, шестеренные. Г.двигатели одностороннего действия в которых поршень перемещается силой давления жид-ти в одну сторону, а в др под действием внеш сил.;2-х стороннего действия,;телескопический-когда желаемый ход превышает допустимую длину установочную.
8. Состав рулевого устройства, типы рулевых органов, рулевые приводы. Требования (Правил Российского Речного Регистра) ПРРР и правил технической эксплуатации (ПТЭ)
Рулевые устройства- комплекс оборудования и механизмов, предназначенных для обеспечения управляемости судна, т.е. удержание судна на курсе и изменение направления движения судна по желанию судоводителя.
РУ состоят из: рулевого органа, рулевого привода, рулевой машины.
РО- устройство обеспечивающее возникновение рулевого момента поворачивающего судна.
РП- устройство передающее усилие от РМ к РО.
РМ- механизм обеспечивающий создание усилия необходимого для перекладки РО на требуемый угол и удержание его в нужном положении.
Применяемые на судах рули могут быть разделены на 3 группы: небалансирные (простые), балансирные и полубалансирные.