Методика контроля рулевого устройства по техническому состоянию.

Методика предусматривает определение общего технического состояния рулевого устройства на основе его наружных осмотров без каких-либо демонтажных работ (осмотр со шлюпки, водолазный осмотр) и контроля следующих параметров:

• уровня виброускорения баллера руля;.

• времени перекладки руля с борта на борт;

• давления жидкости в гидравлических цилиндрах для электрогидравлических рулевых машин;

• силы рабочего тока исполнительного электродвигателя для электрических рулевых машин;

• наличия металлических и абразивных продуктов изнашивания в рабочей жидкости.

В течение 12 ч до выхода судна из порта рулевая машина должна быть подготовлена к действию, проверена в работе и испытана в соответствии с требованиями СОЛАС. При этом следует руководствоваться фирменными инструкциями по эксплуатации и действующими руководящими техническими материалами. Проверку и испытания выполняют лица командного состава, занятые эксплуатацией и (или) обслуживанием ГРМ (ЭГРМ). При подготовке к действию, проверках и испытаниях рулевых мащин следует обращать особое внимание на следующее: легкость перемещений золотников и отсутствие их заеданий, перекосов и больших люфтов в соединениях с управляющими валиками; состояние по­верхностей золотников и их уплотнений; легкость проворачивания вручную валов насосов регулируемой подачи при их нулевом эксцентриситете; срабатывание стопорных храповиков или гидрозамков; уровни рабочей жидкости в расширительных баках; положения запорных, клапанов. Не должно быть нехарактерных шумов и стуков, наружных утечек рабочей жидкости, скачков и задержек руля при его перекладках, а также автоколебаний (незатухающих периодических движений) управляющих валиков приборов ИМ, золотников гидроусилителей (или рычажных механизмов управления насосами), скользящих блоков радиально-поршневых насосов (или люлек аксиально-поршневых насосов) и руля. Рулевые машины должны быть хорошо отрегулированы. Показателями качества регулирования являются: наибольшая точность установки руля в заданное положение, определяемая разностью заданного - (на посту управления) фактического (по шкале рулевого привода) углов перекладки (достижимая точность ±0, 5° при углах перекладки руля ±10°); минимальное, рассогласование нулевых положений насосов (не более 0, 5° изменения положения руля при переключении действующих насосов); ограниченный (-не более 10 % номинального перемещения) люфт на управляющем органе главного насоса; небольшая общая зона нечувствительности системы управления (определяется путем плавного поворота штурвала до момента страгивания руля в том или другом направлении); минимальная скорость сползания руля в режиме управления «Простой»; отсутствие автоколебаний. Во время хода судна вахтенный механик, принимая вахту, обязан осмотреть румпельное помещение и рулевую машину, а вахтенный моторист (машинист) должен осматривать их два раза за вахту. При этом следует обращать внимание на следующее: наличие смазочного масла на трущихся деталях, в пресс-масленках и смотровых стеклах редукторов; состояние регулирующих и стопорных устройств (не должно быть стуков и перегрева подшипников): соответствие указателей положению руля; температуру (должна быть не ниже 5°С, в зимнее время) и относительную влажность румпельного помещения (не должна превышать 85 % дтщ предотвращения резкого уменьшения сопротивления изоляции электрооборудования) Особое внимание следует обращать на уровни рабочей.жидкости в расширительных баках, показания манометров гидравлических контуров (силового и управления), плавность перекладок руля (без задержек и скачков); не должно быть перегрева рабочей жидкЪсти и наружных утечек, нехарактерных шумов и стуков в насосах и механических соединениях рулевого привода, а также автоколебаний деталей и узлов ГРМ (ЭГРМ). При обнаружении существенных отклонений от спецификациоиных параметров и показателей работы рулевой машины вахтенный механик обязан организовать постоянное наблюдение за ее работой, доложить об этом старшему (главному) механику и сделать в машинном журнале соответствующую запись. В течение вахты механик должен периодически контролировать исправность действия рулевой машины по показаниям имеющихся на пульте управления приборов и сигнализаторов.

Перед подходом к районам, плавание в которых требует особой осторожности (проливах, каналах, шлюзах, в ледовой обстановке, стесненных акваториях), должна быть проверена исправность действия систем дистанционного управления рулевой машиной на ручных режимах работы (например, «Следящий» и «Простой»). В этих районах должны быть приведены в действие два насоса, если они могут надежно работать одновременно. В случае отказа одного, из насосов рулевой машины переход на другой выполняет вахтенный помощник капитана на имеющихся постах управления, а вахтенный механик обязан при этом принять немедленные и эффективные меры по выяснению и устранению причин отказа, доложив о случившемся старшему (главному) меха. Переходы с работы одного насоса на другой в обычных условиях должны выполняться после предупреждения об этом вахтенного механика, который обязан контролировать при этом исправность действия рулевой машины по показаниям имеющихся на пульте управления приборов и сигнализаторов. В случае отказа всех систем дистанционного управления осуществляется переход на управление «Местный» (в румпельном помещении). После окончания швартовных операций и снятия готовности рулевую машину надо остановить и осмотреть, обратив особое внимание на отсутствие перегрева и внешних утечек рабочей жидкости, нормальные ее уровни в расходных баках и нейтральные (средние) положения управляющих органов системы управления и насосов. Перо руля должно быть установлено в диаметральной, плоскости. В процессе технического обслуживания подруливающих устройств, как и других машини механизмов, необходимо руководствоваться фирменной инструкцией. Обычно выполняют следующие работы. В ходе ежедневного осмотра проверяют герметичность соединений трубопроводов и уровни масла в баках. При осмотре через 50 ч работы берут пробу масла на обводненность. В ежемесячный осмотр входит проверка работы ПУ в течение 10 мин на различных режимах, всех рабочих параметров электродвигателей и насоса, а также видов управления, блокировок и сигнализаторов. Ежегодно дополнительно проверяют качество масла, которое при необходимости заменяют, контрольно-измерительные приборы и регулирование предохранительного клапана, промывают фильтры. Каждые 5 лет эксплуатации заменяют резино-технические изделия. Срок их службы 7 лет из них 2 года приходятся на хранение и 5 — на период эксплуатации. При хранении свыше двух лет срок эксплуатации сокращается.

67 Кавитация центробежных насосов

Сущность кавитации заключается в образовании разрывов сплошности (каверн) в тех местах потока, где давление снижается до значения, соответствующего давлению насыщенного пара при данной температуре жидкости. В таких местах происходит быстрое вскипание жидкости, причем пузырьки пара переносятся потоком в область более высоких давлений, где происходит их конденсация. Процесс конденсации совершается мгновенно, и окружающая жидкость устремляется в образовавшиеся пустоты, что сопровождается сильными гидравлическими ударами и шумом. Если пузырек пара в момент его полкой конденсации находится на поверхности, ограничивающей поток, то удар приходится на эту поверхность. Кавитация в насосе приводит к образованию кавитациокной эрозии, разрушающей насос. В первую очередь кавитационные разрушения возникают на тыльной стороне лопасти рабочего колеса у входной кромки. Понижение абсолютного давления может вызвать выделение паров из жидкости в одном месте (местная кавитация) или во всей зоне (общая кавитация). Местное понижение давления возникает с возрастанием скорости в потоке при обтекании профиля лопасти колеса, при резких поворотах, при обтекании выступов и т. и. Общее падение давления может произойти вследствие увеличения высоты всасывания, возрастания температуры перекачиваемой жидкости, падения атмосферного давления. Кавитацию обнаруживают прежде всего по шуму, а также по падению характеристик и разрушению материала. Кавитационному разрушению подвержены все материалы. Быстрее всего разрушается чугун, наиболее прочная – аустенитная сталь. Быстрота разрушения чугуна объясняется присутствием в его структуре мягких графитовых включений, которые и разрушаются в первую очередь. Аустенитные стали устойчивы главным образом благодаря полной равномерности их структуры. Большое значение при прочих равных условиях имеет твердость материала. Именно этим, по-видимому, можно объяснить очень высокую стойкость алюминиевой бронзы. Основным средством предупреждения кавитации, обеспечивающим нормальную работу центробежного насоса, является поддержание такого давления во всасывающем тракте, при котором кавитация не появляется. Кавитация сопровождается изменением характеристик насоса. На рис. 7 наказано как изменяются характеристики насоса при кавитации; штриховыми линиями проведены нормальные бескавитационные характеристики.

Рисунок 7 – Характеристики насоса

Наилучшим способом борьбы с кавитацией считается изменение конструкции насосов таким образом, чтобы избежать создания пузырьков. При невозможности изменения конструкции для снижения износа подвергающихся кавитации поверхностей (рабочего колеса) применяют высокоскоростное напыление или наплавку.

68 Электрические РМ. Состав. Анализ эффективности работы.

Электрическая рулевая машина - это электродвигатель с зубчатой передачей. Зубчатая передача может быть в виде червячной пары или специального планетарного редуктора, называемого дифференциалом Федорицкого.

Располагается она, как правило, в румпельном отделении.

Рис.2.9.Дифференциал Федорицкого 2 – крестовина 4 – цилиндрическая шестерня 8, 10 – червячные валы 9 – горизонтальный вал 11 – вертикальный вал 12. 14 – червячные шестерни 13 – шестерни сателлиты

На вертикальном валу 11 свободно насажена червячная шестерня 12, отлитая заодно с конической шестерней. Эта шестерня приводится во вращение червячным винтом 10, соединенным с валом электродвигателя. На валу 11 насажена на шпонке крестовина 2. На горизонтальном валу 9 свободно насажены шестерни сателиты 13. Зубья этих шестерен находятся в зацеплении с коническими шестернями. Шестерня 14 свободно вращается на валу 11. Она находится в зацеплении с червячным валом 8. На валу 11 закреплено зубчатое колесо 4, передающее вращение зубчатому сектору руля. В случае необходимости перехода на ручной или запасной электропривод, вращают червячный вал 8, находящийся в зацеплении с шестерней 14. Нижняя шестерня 12 стопорится ставшим теперь неподвижным червячным валом 10, благодаря чему и нижняя коническая шестерня дифференциала также неподвижна. Поэтому червячная шестерня 14 заставляет вращаться сателиты 13, крестовину 2, вал 11, зубчатое колесо 4, что вызывает поворот зубчатого сектора руля. Особенность конструкции дифференциала Федорицкого в том, что при вращении одного из червячных валов поворачиваются, находящиеся с ним в зацеплении червячное и коническое колесо. Оно приводит во вращение сателиты 13 и вызывает поворот вала 11, при этом зубчатое колесо 4 поворачивает зубчатый сектор руля. Поскольку червячная пара 8-14 или 10-12 самотормозящая, то другой (не вращающийся) червяк стопорит верхнее червячное колесо и коническую шестерню. Рулевая машина с дифференциалом Федорицкого может работать одновременно от основного и резервного электроприводов. В этом случае скорость перекладки может увеличиться в 2 раза.

Электрические рулевые машины с дифференциалом Федорицкого применяются в трех вариантах: 1) одинарные рулевые машины с электродвигателями основного и запасного приводов разной мощности; 2) одинарные рулевые машины с двумя электродвигателями одинаковой мощности основного и запасного привода; 3) сдвоенные машины, состоящие из двух машин первого варианта, с приводом допускающим раздельную и синхронную работу рулевых машин.

НИЧЕГО НЕ НАШЕЛ.ХЗ КОРОЧЕ. Возможно скорость перекладки пера руля и прочие характеристики управляемости судна.

69 Методика подбора вентилятора для сети

Для правильного выбора вентилятора необходимо найти на диаг­рамме вентилятора в координатах (Δ р, V) так называемую «рабочую точку», выражающую точное место определения его параметров функ­ционирования совместно со всей сетью распределения воздуха, обес­печивающих наиболее благоприятное взаимодействие вентилятора со всей системой. Вентилятор, который должен обеспечивать подачу воздуха L_р с заданной температурой t и барометрическим давлением Pбар—, подбирают по производи­тельности L_B = Lp и перепаду давления Рв = Рр *((273+t) / 293) * 1010 / Pбap где P_р — расчетное давление вентилятора при рабочих условиях, Па, равное расчетному сопрогивлению вентиляционной сети с оборудованием с надбавкой до 10% на неучтенные потери. При подборе вентиляторов по каталожным данным необходимо, чтобы КПД вентилятора для рабочей точки составлял не менее 0, 9 максимального КПД Для данного вентилятора. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРОВ 1). Объемный расход воздуха Объемный расход воздуха вентилятора L — величина объема возду­ха v, подаваемого вентилятором через некоторую поверхность S за еди­ницу времени L L = (υ / t) *м3 / c (м³/ч).Массовый расход воздуха, создаваемый вентилятором, определяется по формуле: М = ρ * V*S, кг/с, где ρ — плотность воздуха, кг/м³;. V — скорость потока воздуха, м/с. р * V * S = const 2). Давление Давление (напор) — энергия, которую приобретает единица объема газа, проходящая через вентилятор. На основании этого закона Бернулли выведе­но уравнение: Рп=Р_ст+ρ *(V^2 / 2), где Р_П — полное давление, Па; Рст— статическое давление, Па; ρ — плотность (газа), кг/м³; V — средняя скорость газа, м/с; ρ *(V^2 / 2) — скоростной напор или динамическое давление, Па. 3. Коэффициент полезного действия вентилятора Если каждой единице объема воздуха, прошедшей через вентилятор, сообщается давление Δ Р, то полезная мощность воздуха, выходящего из вентилятора, составит: N_n = Δ P*L Электродвигатель вентилятора потребляет электрическую мощ­ность Nэ. Эта мощность преобразуется в механическую мощность на валу электродвигателя N_B. Таким образом, полезная мощность вентилятора равна: Nп=Δ P*L = Nэ*η п*η п η = Nп / N = (Pv*L) / (1000*N) Полный КПД вентилятора представляет собой от­ношение полезной мощности Nn, кВт, к мощности на валу вентилятора N, кВт 4). Частота вращения вентилятора В документации и на заводской табличке электродвигателя указы­вается номинальная частота вращения. Однако в зависимости от соп­ротивления сети и расхода воздуха, подаваемого вентилятором, часто­та может несколько изменяться. 5). Уровень звукового давления Различают уровни звукового давления в воздуховоде со стороны всасывания, со стороны нагнетания и уровни звукового давления, пе­редаваемые в окружающую среду.

70 Параллельное включение центробежных насосов.

Параллельная работа центробежных насосов

Насосы в насосных станциях и крупных установках, как правило, работают совместно, т.е. несколько насосов подают жидкость в одну систему. При этом насосы могут быть включены в систему последовательно (последовательная работа) или параллельно (параллельная работа). Параллельной называют совместную одновременную работу нескольких насосов, присоединенных напорными патрубками к общей системе. Параллельная работа центробежных насосов с одинаковыми характеристиками. На рис. 3.11, а изображена характеристика Q — H каждого из двух одинаковых насосов. Для того чтобы построить суммарную характеристику этих двух насосов при параллельной работе, необходимо удвоить абсциссы кривой Q—H одного насоса при одинаковых ординатах (напорах). Например, для нахождения точки в суммарной характеристики Q — H необходимо удвоить отрезок аб. Таким образом, отрезок ав = 2аб. Так же находят и другие точки суммарной характеристики.

Рис.3.11.Характеристики параллельной работы двух центробежных насосов в одной системе а — насосы с одинаковыми характеристиками; 6—насосы с разными характеристиками.

Для определения режима совместной работы насосов характеристику Р — Е системы нужно построить так же, как и при работе одного насоса. Рабочая точка в этом случае будет находиться на пересечении суммарной характеристики насосов с характеристикой системы.
Общая подача при параллельной работе двух насосов характеризуется абсциссой точки 2 и равна Q_I+I1, напор соответствует ординате точки 2, равной H_I+I1 или H_i. Чтобы установить, в каком режиме работает каждый из насосов, необходимо провести из точки 2 линию, параллельную оси абсцисс. Абсцисса, соответствующая точке пересечения этой линии с кривой Q — H насоса (точка 1), определит расход, а ордината — напор H_i каждого из параллельно работающих насосов. Следовательно, напор, развиваемый каждым насосом, равен напору, развиваемому двумя насосами при их параллельной работе, а подача каждого насоса равна половине суммарной подачи двух насосов. Если бы в данную систему жидкость подавал только один насос, то режим его работы характеризовался бы напором и подачей в точке 5. Как видно из рис. 3.11, а при этом его подача Q была бы больше, чем в случае параллельной работы со вторым насосом.
Таким образом, суммарная подача насосов, работающих параллельно в общей системе, меньше, чем сумма подачи этих же насосов при их раздельной работе. Это происходит из-за того, что при увеличении общего расхода жидкости, подаваемой в систему, возрастают потери напора, а следовательно, увеличивается и напор, необходимый для подачи данного расхода, что влечет за собои уменьшение подачи каждого насоса. Коэффициент полезного действия каждого из параллельно работающих насосов характеризуется его КПД в точке 4 на пересечении кривой Q — η с перпендикуляром, опущенным из точки 1. Как видно из рис. 3.11, а, КПД каждого из параллельно работающих насосов также отличается от КПД насоса при раздельной работе, который характеризуется КПД в точке 3 на кривой Q - η.

Мощность каждого из параллельно работающих насосов характеризуется мощностью в точке 7 на кривой Q—N, тогда как мощность отдельно работающего насоса определяется мощностью в точке 6. При построении суммарной характеристики трех параллельно работающих насосов необходимо утроить абсциссы характеристики каждого насоса. Режим работы трех и более насосов при их параллельном включении определяется так же, как и в случае параллельной работы двух насосов. При увеличении числа параллельно работающих насосов или при увеличении сопротивления системы, например, при выключении одного из участков параллельно работающих водтоводов при аварии, подача каждого насоса в отдельности уменьшается. Параллельная работа одинаковых насосов в одну систему эффективна при пологих характеристиках системы и крутых характеристиках насосов. При крутой характеристике системы, параллельная работа может оказаться неэффективной, так как при подключении к одному насосу второго или третьего насоса подача возрастет незначительно. Одинаковые насосы для параллельной работы по каталогам подбирать следует так, чтобы оптимальная точка характеристики соответствовала напору, вычисленному для подачи всего расхода в систему, и подаче, равной общему расходу, деленному на число включенных одинаковых насосов. Параллельная работа центробежных насосов с разными характеристиками. Насосы с разными характеристиками могут параллельно работать только при определенных условиях, в зависимости от соотношения характеристик этих насосов. Проанализировать возможность и целесообразность параллельной работы насосов с разными характеристиками можно, совмещая характеристики насосов и системы. На рис. 3.11, 6 показаны характеристики насосов I и II. Как видно из рисунка, насос II развивает меньший напор, чем насос I. Поэтому насос II может работать параллельно с насосом I, только начиная с точки, где развиваемые ими напоры равны (точка С на рис. 3.11, 6). Характеристика совместной работы насосов (суммарная характеристика), начиная с точки С, строится путем сложения абсцисс характеристик насосов I и II при одинаковых ординатах(напорах, развиваемых насосами). Для определения суммарной подачи необходимо построить характеристику системы (кривая РЕ на рис. 3.11, 6). Затем из точки А — точки пересечения характеристики системы с суммарной характеристикой совместной работы насосов I и II следует провести линию, параллельную оси ординат, которая отсечет на оси абсцисс отрезок, соответствующий расходу Q_i+i1, подаваемому в систему обоими насосами. Подачу каждого из совместно работающих насосов можно найти, проведя из точки А прямую, параллельную оси абсцисс. Пересечение этой прямой с характеристиками насосов I и II дает соответствующие точкам 1'и 2' величины подачи Q'_i Как и в случае параллельной работы двух насосов с одинаковыми характеристиками, суммарная подача двух насосов меньше суммы подач каждого из насосов в отдельности. Из рис. 3.11, 6 видно, что Q_I+Q_I > Q_I+II. Мощность и КПД совместно работающих насосов определяются так же, как и в случае совместной параллельной работы двух насосов с одинаковыми характеристиками. Принцип построения характеристики параллельной работы разных насосов применяют и для построения характеристики параллельной работы нескольких одинаковых насосов, когда подачу одного из них регулируют изменением частоты вращения. В практике работы водопроводных систем встречаются случаи, когда в параллельную работу вступают насосы, расположенные на значительном расстоянии друг от друга. Простейший пример такой параллельной работы насосов представлен на рис. 3.12. Для того чтобы правильно оценить параллельную работу насосов в этом случае, необходимо привести их характеристики к одной точке (точке а на рис. 3.12). Пренебрегая потерями на участке от насоса 2 до точки а, можно предположить, что характеристика насоса 2 в этой точке тождественна его заводской характеристике.Для приведения характеристики насоса 1 к точке а необходимо построить его дроссельную или приведенную характеристику относительно оси этой точки, т. е. вычесть из ординат заводской характеристики насоса потери напора на участке от насоса 1 до точки а. Эта характеристика представлена кривой (Q—H)_1a на рис.3.12. При построении характеристики совместной работы насосов 1 и 2 [кривая (Q—H)_1a+2] необходимо суммировать абсциссы кривых (Q—H)_1a и (Q—H)₂ при одинаковых напорах, т. е. сложить характеристики насосов, приведенные к одной точке (в данном случае к точке а). При этом характеристика системы (кривая Р—А) строится для участка а—б трубопровода.
По такому же принципу можно построить характеристики трех и более насосов, расположенных на значительных расстояниях один от другого и подающих жидкость в один общий напорный трубопровод. Если в точках 1 и 2 расположены не отдельные насосы, а насосные станции с несколькими насосами, то характеристика совместной работы этих насосных станций строится таким же способом, только вместо характеристик Q — Н насоса принимают характеристики параллельно работающих насосов соответственно в точках 1 и 2. Таким образом можно получить характеристику совместной работы двух и более насосных станций, работающих в одной