舵设备设计.ppt

一、舵设备设计 某载货3000t的液货船，单桨单舵，螺旋桨直径2.6m。舵位于螺旋桨正后方，采用悬挂式平衡舵，矩形舵，选用NACA剖面。根据CCS《钢制海船入级与建造规范》进行舵系设计 计算步骤： 1、表1-4选取舵面积比，确定舵面积和其他参数 2、舵系计算 2-1：舵力计算 2-2：舵杆扭矩计算 2-3：弯矩计算 2-4：舵杆尺寸确定 2-5：舵叶尺寸确定 2-6：法兰尺寸确定 2-7：舵机功率确定 1、舵参数确定 舵面积：A=χ．LT=0.019*86*4.5=7.35m2 舵高：H=2.80m（根据螺旋浆高度和尾部形状确定） 舵宽：B=A/H=2.62m 展弦比：λ=H/B=1.07 平衡系数：β=0.2 厚度比：t=0.15 2-1舵力计算 F=132K1K2K3AVd2 2-2扭矩计算 T=FR 2-3弯矩及舵承支撑力计算 下舵承处舵杆弯矩 Mb=237089N.m 公式1-52,l1=2.8m,l2=0.4m,l3=2m 上舵承支撑力： P1=Mb/l3=118544N 下舵承支撑力： P2=F+Mb/l3=250260N 2-4 舵杆尺寸确定 舵柄处舵杆直径Dt 舵柄处舵杆直径实取：φ170mm 下舵承处舵杆直径Dc 下舵承处舵杆直径实取： φ290mm 2-5舵叶 舵旁板、顶板和底板的厚度t由公式1-61计算，式中s=0.603，β=0.86 t=9.66mm 舵旁板厚度实取：t=10mm 舵顶板和舵底板厚度：12mm 舵叶内垂直隔板和水平隔板厚度：8mm 舵叶导边板厚度：14mm 2-6舵杆和舵叶采用法兰连接 连接法兰的螺栓直径db 由公式1-62确定。螺栓总数n=8，螺栓中心与螺栓系中心的平均距离Eb=0.9Dc=261mm 计算db=54mm，实取φ60mm 连接法兰的厚度： 由公式1-63确定 t=76mm 2-7 舵机功率的确定 舵机输出扭矩见公式1-76 舵机的输出扭矩取：70kN.m 液压舵机的规格为5~2000kN.m 二、根据舾装数选用锚泊设备和系泊设备 船型： 某4000吨级多用途货船，为改装船，上甲板为全通甲板，艏部有艏楼，艉部有四层甲板室。现根据CCS《钢质海船入级和建造规范》进行舾装数计算和停泊设备选用。 舾装数计算 N= △2/3 +2Bh+A/10 h=a+Σhi=1.9+2.5+2.4+2.4+3.6=12.8 A=99*1.9+42*2.5+38*2.4+36*2.4 +22*3.6=550 N=755 锚设备 现根据CCS《钢质海船入级和建造规范》进行查表,本船选3只斯贝克锚,其中两只作为主锚,一只为备用锚。 （1）每一锚的质量不小于2280kg （2） 锚链的总长17节，右舷9节，左舷8节 （3）锚链直径 （A型锚链） 一级锚链：48mm 二级锚链：42mm 三级锚链：36mm 拖索和系泊索 拖索 长度：190m 破断负荷：441.3kN 系泊索 数量：4根 每根长度：170m 破断负荷：171.6kN * * 船型参数： 垂线间长：L=86M 型 宽：B=14.2M 型 深：D=6.2M 设计吃水：T=4.5M 设计航速：V=11kn 舵杆、舵销、键及螺栓的材料选用G25,其最小屈服应力为：σs=215MPa,其抗拉强度为：σb=370MPa 28500 131716 N 舵力F 6 1.0 1.0 K3 5 0.8 1.1 K2 4 1.02 1.02 K1 3 6 11 kn 设计航速Vd 2 7.35 7.35 m2 面接A 1 倒车 正车 单位 项目 序号 34343 55189 N.m 舵杆扭矩T 6 28500 131716 N 舵力F 5 1.205 0.13bm 0.16bm. 实取0.419 m 力臂 R=bm（α-β） 4 0.2 0.2 β 3 0.66 0.33 α 2 2.62 2.62 m 舵叶平均宽度bm 1 倒车 正车 单位 项目 序号 参数： 垂线间长 L=94.6m 型 宽 B=15.0m 型 深 D=6.8m 设计吃水 d=4.9m 满载排水 T=5616t 说明： 水线以上的舷侧高为1.9m，粗估水线以上甲板长为99m；甲板以上的上层建