YIII. Расчет мощности рулевой машины

Рис. 10-VI 11. Схема сил, действую­щих на систему насадка-баллер-рум-пель

Для расчета мощности исполнительного электродвигателя руле­вой машины [4] определяют момент на баллерах насадок (рулей)

(44-VIII)

Для перекладки поворотных насадок (рулей) необходимо пре­одолеть момент от гидродинамических сил mб, и момент от сил тре­ния в подшипниках Мр.

Для простых рулей момент трения в опорах учитывается коэффициентом, значение кото­рого составляет 1,1—1,2.

 

 

Для поворотных насадок со стабилизатором и для балансир-ных рулей толкачей такой спо­соб неприемлем, так как момент от трения достигает приблизи­тельно 60% от момента гидроди­намических сил, а у балансир-ных рулей еще больше; поэтому значение Мтр определяется сле­дующим образом (рис. 10-VIII).

Опорная реакция в верхнем подшипнике

(45-VIII)

опорная реакция в нижнем под­шипнике

(46-VIII)

Равнодействующая гидродинамических сил, действующих на насадку при максимальном угле перекладки,

(47-VIII)

Приведенный момент на баллере от изгиба и кручения в райо­не нижнего подшипника.

(48-VIII)

(49-VIII)

(в первом приближении). (50-VIII)

Диаметр баллера в районе нижнего подшипника

(51-VIII)

 

Диаметр баллера в районе верхнего подшипника

(52-VIII)

Момент инерции трения в опорах баллера

(53-VIII)

где fв, fн — коэффициенты трения f/в ⁼ 0.1—0,15 —для верхнего подшипника баллера с бронзовой втулкой и с регулярной смазкой;

fн = 0,2 — для нижнего подшипника, находящегося выше грузовой линии, с регулярной смазкой, предохраняемой от вымывания водой;

fн == 0,25 — для нижнего подшипника, находящегося ниже грузо­вой ватерлинии.

При вычислении суммарного момента М'б гидродинамический момент Мс, принимается положительным, если он противодействует перекладке насадок (рулей), и отрицательным, если направления перекладки насадок и действия М^ совпадают. Момент от трения принимается во всех случаях положительным.

Крутящий момент на валу электродвигателя

(54-VIII)

где Me — суммарный момент на баллере в кГм;

п — количество насадок или рулей;

h — общий к. п. д. рулевого привода, включая и рулевую ма­шину. Для электрических рулевых машин с дифферен­циальным редуктором, устанавливаемых на толкачах, Л < 0,4;

i — общее передаточное число от электродвигателя к баллеру, принимаемое в пределах 1500—1800 и зависящее от сред­него числа оборотов в минуту n_э электродвигателя:

(55-VIII)

где t — время перекладки насадки (руля) с борта на борт, прини­маемое не более 30 сек;

а,— угол перекладки руля в град;

Наибольшая потребная мощность электродвигателя

(56-VIII)

но учитывая, что угол перекладки насадок в условиях эксплуата­ции, как правило, не превышает 10—12°, мощность рассчитывают для Мн=0,65Мэ.

Пригодность электродвигателя проверяют по его внешней ха­рактеристике, причем стояночный момент должен быть равен

(57-VIII)

(58-VIII)