Исследование конструкции электроприводов якорно-швартовых устройств

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Введение

Темой курсовой работы является «Исследование конструкции электроприводов якорно-швартовых устройств».

Актуальность: Якорно-швартовыми устройствами оборудованы все корабли и другие плавучие сооружения для безопасной стоянки в море, на бочках и у причалов

Цель исследования: изучение конструкции электроприводов якорно-швартовых устройств и электродвигателя данного механизма.

Задачи:

Изучить теоретические основы судовых электроприводов.

Научиться рассчитывать механические и электрические характеристики электропривода устройства.

Объектом исследования является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа АМ-62-4.

Предмет исследования: Электрические и механические характеристики двигателей и теоретическое обоснование эксплуатации этого типа электродвигателей в судовых условиях.

Методы исследования:

Теоретические методы:

- анализ (проанализирована различная литература и интернет источники по электроприводам якорно-швартовых устройств, методике расчёта задач по разделу «электропривод»;

- обобщение (выделение нужной информации о конструкции электроприводов якорно-швартовых устройств и их механических характеристиках);

- синтез (объединение материалов из литературных и интернет источников);

- сравнение.

Практические методы:

- расчетная часть (проведение математических расчётов по заданным

параметрам);

- графическое построение механических и скоростных характеристик асинхронного короткозамкнутого двигателя.

Теоретическая значимость заключается в обобщении и пополнении знаний по теме исследования.

Практическая значимость - научиться рассчитывать и находить естественные механические и скоростные характеристики электропривода, подготовка графических элементов по расчётной части.

Структура работы выполнена следующим образом:

Глава 1 содержит исследование конструкции электроприводов якорно-швартовых устройств.

Глава 2 содержит элементы расчёта и проектирования.

Глава 3 посвящена графическому отображению зависимостей электродвигателя.

Исследование конструкции электроприводов якорно-швартовых устройств

Для надежной стоянки на якоре, у причалов и других плавучих и береговых сооружений суда оборудуют якорными и швартовными механизмами. Обычно операции по подтягиванию швартовного каната, отдаче якоря, отрыву от грунта, подъему и уборке якоря в клюз выполняют на судах одним механизмом, снабженным звездочкой для якорной цепи и швартовным барабаном для швартовов (стальных, пеньковых, капроновых и других канатов).

Якорно-швартовные механизмы, выполняющие такие операции, подразделяют на шпили и брашпили. Первые имеют вертикальную ось вращения тяговых органов, вторые -- горизонтальную. У шпиля -- одна звездочка и один швартовный барабан (если шпиль звездочки не имеет, его называют швартовным). У брашпиля обычно две звездочки и два швартовных барабана. Шпили и брашпили, входящие в состав якорных и швартовных устройств, подразделяют на малые (с цепями калибров до 28 мм и тяговым усилием до 15 кН), средние (с цепями калибров 29--46 мм и тяговым усилием 16--50 кН) и крупные (с цепями калибров более 46 мм и тяговым усилием более 50 кН).

По роду используемой энергии якорно-швартовные механизмы могут быть ручными, электрическими и гидравлическими. Ручные шпили и брашпили применяют в основном на несамоходных судах с якорями массой до 400 кг и калибром якорных цепей до 19 мм. Наиболее распространенным приводом якорно-швартовных механизмов является электрический, небольшая часть судов эксплуатируется с паровыми шпилями и брашпилями, в последнее время внедряется и гидравлический привод.

На вал электродвигателей якорно-швартовных механизмов устанавливают тормоз, предназначенный для удерживания тяговых органов от вращения под нагрузкой, превышающей на 50% номинальную. Мощность шпилей (брашпилей) по правилам Речного Регистра РСФСР должна быть достаточной для подтягивания судна к якорю, отрыва и подъема якоря со скоростью не менее 0,12 м/с при номинальном тяговом усилии на звездочке. Шпили должны выбирать канаты при номинальном тяговом усилии с установленной скоростью (не более 0,3 м/с) и при необходимости создавать двухкратное усилие на швартовном барабане в течение 15 с.

Рассмотрим устройство шпилей.

Большинство судов имеют два становых якоря в носовой части и стоп-анкер (меньший по массе якорь) в кормовой части. Поэтому в носовой части судна устанавливают, как правило, брашпиль с двумя звездочками и швартовными барабанами, а в кормовой части -- якорно-швартовный шпиль. Исключение составляют суда катамаранного типа, у которых в носовой части каждого корпуса смонтированы шпили. На буксирах-толкачах для выполнения якорно-швартовных операций иногда используют буксирные лебедки. На судах небольшой мощности устанавливают, как правило, один носовой якорно-швартовный шпиль.

Механизм шпиля обычно имеет две части: верхнюю, состоящую из швартовного барабана 1 (рис. 1, а) со звездочкой, и нижнюю, включающую электродвигатель 3 и редуктор 2. По расположению привода шпили могут быть двухпалубные (рис. 1, а) и однопалубные (рис. 1, б, в). У двухпалубных шпилей электродвигатель с редуктором смонтированы на нижней палубе, а швартовный барабан -- на верхней. Электрические однопалубные шпили могут иметь надпалубное (рис. 1, б) или подпалубное (рис. 1, в) расположение электродвигателя. При подпалубном расположении электродвигателя (2) обслуживают привод через вырез в палубе или люки фундамента шпиля, снабженные водонепроницаемыми крышками.

На современных судах чаще всего устанавливают однопалубные шпили с надпалубным расположением электродвигателя 2 и редуктора 3.

В настоящее время в качестве ручных широкое применение получили судовые шпили с рукояточным приводом семи типоразмеров ШР1 -- ШР7 с номинальными тяговыми усилиями на турачке (барабане) до 7 кН и на звездочке до 6,5 кН: ШР1 и ШР2 -- швартовные с барабаном без звездочки; ШРЗ -- ШР5 -- якорно-швартовные с барабаном и звездочкой, отлитым за одно целое; ШР6 -- ШР7 -- якорношвартовные, оборудованные колодочным тормозом и раздельно отлитыми барабаном и якорной звездочкой.

Рис. 1. Схемы расположения шпилей.

Швартовный барабан 7 (рис. 2), отлитый заодно со звездочкой 9, у ручных шпилей вращается на втулках 5 и 8 вокруг оси-баллера 6, жестко закрепленного в фундаментной раме 11. В головке (верхней части) шпиля на двух опорах смонтирован горизонтальный вал 1, проходящий через отверстие в баллере. На концах горизонтального вала закреплены конические шестерни 2 и съемная рукоятка 4. Вращение горизонтального вала передается ведомой шестерне 5, соединенной с верхней торцовой поверхностью швартовного барабана 7. К нижней части звездочки на пальцах шарнирно прикреплены собачки 10, перемещающиеся при вращении барабана по соответствующим храповым выступам, сделанным в фундаментной раме 11. Как только вращение рукоятки прекращается, собачки упираются в выступы на раме и стопорят барабан от обратного вращения. 

Рис. 2. Ручной якорно-швартовный шпиль ШР4.

При изменении направления вращения рукояток собачки перебрасываются в другую сторону.

Электрические якорно-швартовные шпили изготавливают с запасным ручным приводом, если они предназначены для работы с якорными цепями калибром до 28 мм (в морских условиях) и до 34 мм (в речных условиях). В последнее время в связи с возрастанием мощности энергетических установок судов устанавливают якорно-швартовные шпили, как правило, без запасного привода.

Схема одного из таких электрических шпилей показана на рис. 3. Турачка (швартовный барабан) 5 и якорная звездочка 2 шпиля посажены свободно на неподвижную втулку 9, внутри которой от электродвигателя через редуктор 11 (червячную, червячно-цилиндрическую или червячно-планетарную передачу) может вращаться пустотелый вал (баллер) 4. Соединены они кулачковой муфтой 3 с помощью маховика 7, при вращении винта 6 которого можно поднимать и опускать турачку. Якорная звездочка имеет шкив 10 для ленточного тормоза.

Рис. 3. Электрический шпиль.

Скоба 1 выполняет роль отбойника якорной цепи.

При включении электродвигателя через редуктор 11 получает вращение пустотелый баллер 4, соединенный зубчатой муфтой 8 с турачкой 5. Для выполнения швартовных операций вращением маховика 7 поднимают турачку и выводят ее из сцепления с кулачковой муфтой 3 звездочки 2. Последняя при этом стопорится от вращения ленточным тормозом. Якорные операции производят при работающем электродвигателе и выключенном тормозе, когда турачка опущена с помощью маховика 7 вниз до сцепления с кулачковой муфтой 3.

Рассмотрим устройство брашпилей.

За последние годы конструкции брашпилей претерпели значительные изменения. В связи с увеличением мощности энергетических установок судов электрические брашпили изготовляют, как правило, без запасного ручного привода. Брашпиль, схема которого показана на рис. 4,а, состоит из следующих элементов: кулачкового контроллера для пуска и остановки электродвигателя; редуктора, передающего вращение якорным звездочкам и турачкам; рычагов и маховиков управления соответствующими муфтами и ленточными тормозными устройствами.

Рис. 4. Электрический брашпиль.

При включении электропривода брашпиля через редуктор (рис. 4,6), состоящий из червячной 17, 16 и цилиндрической 18, 11 силовых передач, получает вращение грузовой вал 7. На его концах жестко закреплены швартовные турачки 6 и 15. Цепные звездочки 9 и 13, отлитые заодно со шкивами ленточных тормозов 8 и 14, посажены на валу свободно. Ступицы звездочек имеют кулачки, входящие в зацепление с муфтами 10 и 12, посаженными на шлицы грузового вала.

Швартовные операции производят при застопоренных тормозах и выключенных муфтах. Якоря поднимаются при включенной муфте 10 или 12 и выключенном ленточном тормозе на шкиве соответствующей звездочки. Одновременно разрешается поднимать два якоря только после поочередного отрыва их от грунта. В клюз 3 якоря втягиваются отдельно. Для отдачи якоря выключают ленточные тормоза и муфты. Звездочки под действием масс якоря и цепи при этом свободно вращаются на грузовом валу. Скорость якорной цепи регулируют ослаблением или натяжением тормозной ленты. Якорная цепь, сходящая со звездочки, хранится под палубой в цепном ящике 4, к которому она прикреплена жвака-галсом 5. Между брашпилем 1 и якорным клюзом 3, в котором подвешивают якорь, установлен стопор 2, предназначенный для крепления якорной цепи при выполнении швартовных операций, ремонтных работ и т. д.

Средства автоматизации якорных устройств. В соответствии с требованиями Речного Регистра РСФСР грузовые суда (длиной более 60 м) и толкачи оборудуют устройствами для отдачи якорей с поста управления судном, для подъема якорей -- с местного поста. На речных судах широкое применение получили электромеханические и электрогидравлические средства дистанционного управления якорными механизмами. Электромеханические ДУ имеют два электродвигателя, один из которых предназначен для стопора якорной цепи, другой -- для ленточного тормоза звездочки.

Электрическая схема ДУ включается в работу переключателем режимов при установке его в положение «Торможение и дистанционная отдача». При нажатии кнопки управления пускается электродвигатель ленточного тормоза-- лента начинает растормаживаться. Одновременно вступает в действие и электродвигатель отдачи стопора. К моменту отдачи стопора якорной цепи завершается и растормаживание ленты. Якорная цепь освобождается и происходит отдача якоря.

При отпускании кнопки управления электродвигатель ленточного тормоза включается для затягивания ленты и отдача якоря прекращается. По мере натяжения ленты возрастает сопротивление на грузовом валу брашпиля, срабатывает муфта предельного момента, подача питания в схему прекращается и электродвигатель ленточного тормоза останавливается.

Рис. 5. Схема дистанционного управлений брашпилем.

С помощью электрогидравлического ДУ, например брашпиля БЗР, осуществляется дистанционная отдача со свободным травлением и последующей остановкой травления якорной цепи на любом участке, местный контроль длины обеих якорных цепей, вытравленных за борт, и дистанционный контроль длины правой якорной цепи.

Схема ДУ брашпилем показана на рис. 5. При нажатии кнопки «Пуск» на пульте дистанционной отдачи якоря пускается электроприводной лопастной насос 14, и масло давлением 3,5 МПа через обратный клапан 9 поступает в верхнюю полость гидроцилиндра 5. Золотник 11, смещаясь вниз, перекрывает сливной канал, сообщающий нагнетательную магистраль 8 с масляным баком 12. Давление в верхней полости гидроцилиндра возрастает, поршень преодолевает сопротивление пружины 6 и перемещает толкатель 7. Рычаг 10 поворачивается по часовой стрелке и через тягу 2 растормаживает ленточный тормоз 1.

Рис. 6. Указатель длины вытравленной цепи.

Травление якорной цепи происходит до тех пор, пока нажата кнопка «Пуск». При этом избыток масла из нагнетательной магистрали сбрасывается в масляный бак через перепускной клапан 13. С отпусканием кнопки «Пуск» насос останавливается и давление в магистрали 8 падает. Золотник 11, смещаясь вверх, открывает сливной канал, сообщающий верхнюю полость гидроцилиндра 5 с масляным баком 12. Толкатель 7 под действием пружины поворачивает рычаг 10 против часовой стрелки и затягивает ленточный тормоз 1. Отдача якоря прекращается. Отдать ленточный тормоз 1 можно вручную вращением маховика 3 с винтом 4.

Момент отжатия кнопки «Пуск» контролируют визуально по механическому указателю длины вытравленной цепи, смонтированному на пульте дистанционной отдачи якоря. Механические указатели, выполненные в виде отдельных узлов, устанавливают в крышке редуктора брашпиля. При отдаче якоря цепь вращает звездочку 5, (рис. 6). Последняя, через прямозубые и червячную передачи 2, 1 и 4, поворачивает на соответствующий угол лимб (диск) 3 относительно неподвижной стрелки. На лимбе закреплена шкала, градуированная в метрах соответственно передаточному отношению и расчетному диаметру звездочки. С заходом якоря в клюз звездочка, вращаясь в обратную сторону, устанавливает лимб со шкалой в нулевое положение. Указатель правой звездочки дополнительно оборудован электрическим преобразователем для дистанционного дублирования показаний указателя длины.

Рассмотрим автоматические швартовные лебедки.

В последнее время некоторые суда оборудуют автоматическими швартовными лебедками. Швартовку судов с помощью таких лебедок производят в режиме ручного управления, а на стоянке они удерживают суда на швартовах с постоянным натяжением каната. При снижении усилия (ослаблении каната) лебедка автоматически выбирает канат (наматывает его на барабан), а с увеличением натяжения швартовов сверх заданного усилия -- травит канат (поворачивает барабан для удлинения швартова). Автоматические швартовные лебедки изготовляют с электрическими или гидравлическими приводами. Устанавливают лебедки на палубе в удобном для производства швартовных операций месте. Пост управления может быть расположен и на некотором расстоянии от лебедок.

Автоматическую швартовную лебедку с электрическим приводом (рис. 7) обычно оборудуют двухскоростным редуктором, который при пуске электродвигателя приводит во вращение шестерню 1 (рис. 7, а) и пустотелый

вал 6 с шестерней 7 и шестерней планетарной передачи. Последняя, вращаясь в неподвижном корпусе 4, через шестерни-сателлиты 3 и корончатую шестерню 8

Рис, 7. Автоматическая швартовная лебедка

вращает грузовой вал 5. На грузовом валу лебедки смонтированы швартовные барабаны 2 и 10, причем первый жестко скреплен с грузовым валом, а второй соединен с ним с помощью кулачковой муфты 9. При включении муфты 9 электродвигатель через редуктор, шестерню 7 и корончатую шестерню 8 передает вращающий момент на барабан 10 лебедки. Усилие на швартовном канате через шестерни 8 и 3 воспринимается корпусом 4 планетарной передачи, который удерживается от проворачивания пружиной 11 (см. рис. 7,б) переключателя режимов.

Каждому усилию Р на швартовном канате лебедки соответствует определенное положение поршня 13 в цилиндре 12, т. е. натяжение пружины 11. При ослаблении или натяжении швартовного каната равновесие нарушается. Например, с уменьшением усилия Р (ослаблением каната) пружина 11, воздействуя на поршень 13, поворачивает рычаг 14, связанный с команд-контроллером, вправо и электродвигатель включается в режим выбирания каната. При увеличении натяжения каната (возрастанием усилия Р) пружина 11 сжимается, рычаг 14 поворачивается влево и электродвигатель включается в режим травления каната. Когда усилие в швартовном канате и натяжение пружины переключателя режимов работы лебедки достигнут заданного значения, рычаг 14 разомкнет цепь управления электродвигателя. Вращающий момент на швартовном барабане в этом случае будет уравновешен моментом сопротивления на корпусе планетарной передачи лебедки.

Гидравлические швартовные лебедки компонуют с приводным аксиально или радиально-поршневым насосом и реверсивным гидродвигателем. Смонтированный на валу лебедки гидродвигатель по конструкции аналогичен насосу. Разница заключается в том, что при вращении вала насоса в разные стороны в трубопроводах системы изменяется направление движения жидкости, а гидродвигатель, наоборот, с изменением направления жидкости в магистрали изменяет направление вращения барабана лебедки. Автоматический переключатель режимов в гидравлических лебедках управляет перепускным клапаном. С увеличением натяжения каната клапан перепускает все масло во всасывающий трубопровод и гидродвигатель работает в режиме насоса. При ослаблении натяжения каната, наоборот, перепускной клапан закрывается, давление в нагнетательной полости гидродвигателя возрастает и швартовный барабан поворачивается в направлении подтягивания каната.

Рассмотрим правила эксплуатации якорно-швартовых устройств.

В процессе эксплуатации механизмы подвергаются изнашиванию. Регулярное проведение технических освидетельствований и текущих ремонтных работ уменьшает интенсивность изнашивания и вероятность отказов. электропривод якорный швартовый брашпиль

Технические освидетельствования включают наружные осмотры с вскрытием механизмов и замерами износов, ремонтные работы, опробование в действии и испытания. Объем освидетельствования регламентируется по срокам правилами эксплуатации и техническими руководствами.

Технические освидетельствования проводятся ежедневно, еженедельно,

Рис. 8. Привод гидравлического якорно-швартовного шпиля.

ежемесячно, один раз в 3 или 6 месяцев и каждые 1, 2 и 4 года. Объем работ при каждом последующем техническом освидетельствовании увеличивается и в их проведении принимают участие базы технического обслуживания флота (БТОФ), судоремонтные предприятия (СРП), Регистр СССР.

Один раз в 4 года производится очередное освидетельствование механизмов Регистром СССР, в результате которого составляется Акт освидетельствования, являющийся основанием для выдачи классификационного свидетельства, подтверждающего соответствие механизмов и корпуса требованиям Регистра СССР. Свидетельство подтверждается ежегодным освидетельствованием механизмов судна инспектором Регистра СССР с составлением Акта, а для грузоподъемных устройств заполнением Регистровой книги судовых грузоподъемных устройств.

Внеочередное освидетельствование производится Регистром СССР в случае аварии, неисправности механизма, грозящей безопасности судна, переоборудования и может быть приурочено к проведению ремонта, несовпадающего со сроком освидетельствования. При всех освидетельствованиях обязательно присутствие представителя судового экипажа.

Осмотры и проверки технического состояния грузовых устройств, не подлежащих надзору Регистра СССР, проводятся комиссией, назначаемой приказом капитана, под председательством старшего механика и включающей общественного инспектора по охране труда. Все переносные грузоподъемные устройства и приспособления должны осматриваться один раз в 3 месяца и испытываться не реже одного раза в год нагрузкой, на 25 % превышающей номинальную. Результаты осмотров, проверок и испытаний фиксируются в специальных журналах.

Рис. 9. Безбаллерный шпиль

Рис. 10. Схема привода соединенных шпилей

При выполнении ежедневного технического освидетельствования грузоподъемных и якорно-швартовных механизмов проверяют, нет ли посторонних предметов в зоне действия и вблизи движущихся частей. Наружным осмотром убеждаются, нет ли трещин и протечек масла, в исправном состоянии блоков, барабанов, тормозных устройств, элементов управления, канатов, цепей и т. д. Удаляется грязь с поверхностей механизмов, выполняется подкраска, возобновляется смазка на рабочих поверхностях. Ежедневное техническое освидетельствование осуществляется в процессе несения вахты и выполнения работ по заведованиям.

Ежедневно проверяется состояние крепежных соединений механизмов и трубопроводов, подверженных ослаблению в процессе вибрации, и выполняется их подтягивание.

При подготовке механизма к действию и еженедельных технических освидетельствований осуществляется проверка их работы на холостом ходу. Для крана она заключается в перемещении каждого механизма без груза в обе стороны до предельных положений с проверкой действия конечных выключателей. У якорно-швартовных механизмов поочередно включаются режимы "травить" и "выбирать" на всех регламентируемых скоростях.

При всех технических освидетельствованиях, начиная с еженедельного, выполняются осмотр и проверка тормозных устройств. При замасливании фрикционных лент, накладок и тормозных шкивов они промываются, а при износе фрикционные элементы заменяются. Для их крепления используются медные заклепки. Равномерный зазор между тормозным шкивом и лентой устанавливается с помощью регулировочных болтов. По мере изнашивания ленты регулируется степень ее затяжки. Привод тормоза должен иметь легкий ход. Заедания свидетельствуют о его износе, механических повреждениях, недостаточном смазывании.

Смазывание элементов механизмов осуществляется следующими способами.

Масляная ванна. Масло заливается в корпус передачи, имеющей пробки для заливки и спуска. Уровень масла должен находиться между верхней и нижней рисками маслоуказателя. Проверять уровень масла необходимо перед каждым пуском и еженедельно при бездействии механизма. Смена масла выполняется в сроки, регламентируемые инструкцией, и по результатам ежегодно проводимого анализа. После спуска отработавшего масла бак необходимо промыть маслом, имеющим аналогичные или сходные свойства с заливаемым. Заливка выполняется через фильтр. Отверстие для заливки нужно предварительно очистить от грязи. Один раз в месяц, а при плавании в тропиках еженедельно следует спускать отстой конденсата из масла. При обнаружении в нем металлических частиц или воды вскрыть редуктор, осмотреть шестерни, подшипники и уплотнения, устранить причину износа или попадания воды, промыть редуктор уайтспиритом или дизельным топливом, затем маслом, после чего залить свежее масло.

Набивка и шприцевание масленок консистентной смазкой. Этим способом смазываются подшипники качения и скольжения, находящиеся вне зоны разбрызгивания масляной ванны. К ним относятся подшипники валов в корпусе редуктора, подшипники звездочек и турачек, подшипники опорных стоек, тормозные винты и ходовые гайки, приводы ленточных тормозов, муфт, канатоукладчиков и др. Добавление смазки в масленки выполняется при подготовке механизмов к действию, в некоторых случаях после их работы, а также при ежемесячных осмотрах.

Узлы и детали, работающие периодически или с незначительной нагрузкой, смазываются нанесением смазки на их поверхность кистью. Так при подготовке к работе смазываются шарнирные соединения тормозных устройств, приводов датчиков, зубчатые передачи канатоукладчиков и др. Этим же способом еженедельно наносится смазка на неработающие неокрашенные поверхности с целью предохранения их от коррозии.

Во время осмотра редукторов проверяют уровень масла в корпусе, наличие консистентной смазки в подшипниках. У работающего редуктора следят за появлением ненормального стука, нагрева подшипников, утечек масла через разъемы, лючки, вдоль валов. Ежегодно вскрывают лючки корпуса редуктора и производят осмотр зубчатых зацеплений и подшипников. При этом следят, чтобы не было выкрашивания, отслаивания, трещин, задиров, коррозии, неравномерной приработки. Если дефекты находятся в пределах допустимых норм, места повреждений следует тщательно зачистить и скруглить их края. Измерение зазоров в зубьях шестерен выполняют не менее чем в четырех положениях передачи при повороте малой шестерни на 90°. В червячной паре необходимо измерять свободный ход червяка. При существенных дефектах одновременно заменяется пара шестерен, входящих в зацепление.

Степень износа цепных передач определяют по вытяжке цепи из-за износа в шарнирах, износа роликов, втулок и зубьев звездочек.

При износе кулачков соединительных муфт их восстанавливают наплавкой и подгонкой или заменяют. Легкость переключения кулачковых муфт обеспечивается при хорошем состоянии поверхности скольжения подвижной полумуфты и переключающего устройства. У эластичных муфт проверяют состояние резиновых вкладышей и втулок пальцев.

Через каждые два года проверяется состояние подшипников, измеряются зазоры, производится вскрытие механизмов, удаление старой смазки, промывка и осмотр. При наличии сильного износа и механических повреждений выявляется и устраняется их причина, подшипники заменяются. При сборке подшипников скольжения необходимо проверить чистоту поверхностей и маслоподводящих каналов, продуть их сжатым воздухом, нанести консистентную смазку на поверхности трения и детали подшипника. После сборки установить необходимые зазоры и пропрессовать подшипники до выхода смазки через их торцы. При сборке подшипников качения их полость заполня­ется смазкой на 2/3 объема при частоте вращения до 1500 об/мин и на 1/2 объема при частоте вращения свыше 1500 об/мин. После смены смазки следует контролировать температуру подшипника при нормальной частоте вращения в течение 1 ч. Температура нагрева подшипника не должна превышать 95 °С.

Штатные манометры один раз в 3- 6 мес проверяются контрольными манометрами и ежегодно сдаются на проверку Государственному поверителю.

Для обеспечения безопасности при эксплуатации якорно-швартовных механизмов необходимо соблюдать следующие правила.

При стоянке судна у причала, на рейде и при движении судна якорь-цепь должна удерживаться ленточным тормозом звездочки и дополнительными стопорными устройствами. Перед снятием стопоров следует убедиться, что ленточный тормоз затянут.

Перед включением механизма следует убедиться в следующем: пуск не угрожает безопасности людей. Для этого проверить, нет ли:

- людей в цепном ящике, в районе движения цепи или швартовного каната;

- убедиться, что под носовым подзором отсутствуют плавсредства и не проводятся работы;

- отсутствуют помехи, препятствующие пуску;

- перед работой механизма опробовать его на холостом ходу, при этом следует убедиться, что цепная звездочка разобщена;

- пуск механизма выполняется только по команде лица, руководящего якорно-швартовными операциями;

- оператор при отдаче якоря должен быть в защитных очках, предохраняющих глаза от окалины.

Накладывать на барабан 3-4 шлага растительного каната и возможно большее число шлагов синтетического. Во время работы не допускать слабины и малого числа шлагов на барабане.

Запрещается:

- находиться на линии движения якорь-цепи и швартовного каната или вблизи от них;

- прикасаться к вращающимся частям механизма;

- крепить канаты на швартовных барабанах даже на короткое время;

- накладывать и снимать шлаги с вращающегося швартовного барабана;

- находиться и держать руки ближе 1 м к блокам и барабанам при работе со стальными и растительными канатами и ближе 2 м при работе с синтетическими канатами;

- гасить инерцию судна натяжением швартовных канатов;

- отдавать и крепить канаты при непогашенной инерции судна;

- выбирать швартовный канат, заведенный на бочку, если на ней есть человек;

- выбирать швартовный канат до того, как он сброшен со шлюпки; выбирать пробуксовывающий канат.

При пробуксовывании каната на барабане механизм следует остановить и наложить дополнительные шлаги.

2. Расчётная часть

Рассчитать естественные механическую и скоростную характеристики асинхронного короткозамкнутого двигателя типа АМ-62-4 по следующим паспортным (каталожным) данным: Рн =10 квт; =1350 об/мин; при U=220 В ; =41,5 А; 2,2; 1,73; 0,83; f=50 Гц; p=2.

Решение.

Номинальный момент на валу двигателя из уравнения

Максимальный момент

Синхронная скорость двигателя типа АМ-62-4 (четырёхполюсного)

Номинальное скольжение

Критическое скольжение из уравнения

0,41

Коэффициент, а, согласно определению, будет:



Расчетный коэффициент k по формуле (1):

Задаваясь значениями скольжения s от 0 до 1, определяем соответствующие им значения моментов:

из уравнения (2)

При S=0:

При S=0,01



При S=0,03

При S=0,057

При S=0,1

При S=0,2

При S=0,237

При S=0,3



При S=0,5

При S=0,7

При S=0,9

При S=1

из уравнения (3):



При S=0

При S=0,01

При S=0,03

При S=0,057

При S=0,1

При S=0,2



При S=0,237

При S=0,3

При S=0,5

При S=0,7

При S=0,9



При S=1

Выражая механическую характеристику, как n=f(M), для принятых значениях s определяем скорости двигателя:

При S=0

При S=0,01

При S=0,03

При S=0,057

При S=0,1



При S=0,2

При S=0,237

При S=0,3

При S=0,5

При S=0,7

При S=0,9

При S=1

Ток холостого хода двигателя находим по уравнению (4)

Для принятых значений s определяем из уравнения (5) потребляемый двигателем ток

При S=0

При S=0,01

При S=0,03

При S=0,057



При S=0,1

При S=0,2

При S=0,237

При S=0,3

При S=0,5



При S=0,7

При S=0,9

При S=1

Про S=0

При S=0,01

При S=0,03



При S=0,057

При S=0,1

При S=0,2

При S=0,237

При S=0,3



При S=0,5

При S=0,7

При S=0,9

При S=1

Результаты расчетов сводим в таблице №1.

Таблица №1.

S	M1	M2	I0	Imin	Imax
0	0	0	14,84	14,84	14,84
0,01	0,774	0,755	14,84	15,36	16,35
0,03	2,311	2,253	14,84	18,99	19,09
0,057	4,332	4,225	14,84	26,85	27,09
0,1	7,311	7,154	14,84	41,33	41,73
0,2	12,514	12,273	14,84	72,98	73,67
0,237	13,761	13,53	14,84	83,01	83,7
0,3	15,124	14,95	14,84	97,73	98,28
0,5	15,569	15,76	14,84	128,89	128,12
0,7	13,869	14,539	14,84	146,26	142,88
0,9	12,03	13,189	14,84	157,84	150,81
1	11,144	12,534	14,84	162,16	152,98

3. Графическая часть

Рис. 11. «Зависимость момента М1 и М2 от скольжения S».

Рис. 12. «Зависимость тока I0, Imin и Imax от скольжения S».



Заключение

В курсовой работе нами были изучены теоретические основы конструкций электроприводов якорно-швартовых устройств, а так же принцип работы данных устройств. При работе с учебной и научной литературой систематизированы, полученные в процессе обучения, знания по дисциплине «Судовые электроприводы».

В практической части был произведен анализ электрических и механических характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором типа АМ-62-4. В результате проведенной работы были закреплены знания и навыки, полученные в процессе обучения по дисциплине «Судовые электроприводы». Умение проводить расчёты и анализ полученных результатов является неотъемлемой частью профессиональной подготовки судового электромеханика. Эти знания и умения пригодятся нам в дальнейшей профессиональной деятельности на современных судах.



Список литературы

Автоматическое управление электротермическими установками / Под ред. А.Д. Сванчанского. - М.: Энергоатомиздат, 1990 г. -285с.

Бабокин Г.И. Энергосбережение в электроприводе конвейера. Изв. вузов. Горный журнал. - 2002 г. -45с.

Брасдавский И.Я., Зубрицкий О.Б., Ольков А.Е. Энергетика регулировочных режимов асинхронного электропривода при потенциальном моменте нагрузки . Изв. вузов. Электромеханика. - 1975 г. -85с.

И.А. Авербах, Е.И. Барац, И.Я. Браславский. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод как средство энергосбережения. Энергетика региона. - Екатеринбург, 2002 г. -75с.

Чекунов К.А. Судовые электроприводы и электродвижение судов. Л., ”Судостроение” , 1969 г. -377с.

Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. - Екатеринбург: УРО РАН, 2000 г. -67с.

И.А. Авербах, Е.И. Барац, И.Я. Браславский. Электропривод и автоматизация промышленных установок как средства энергосбережения. - Екатеринбург: Свердловгосэнергонадзор, 2002 г. -78с.

И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, В.Н. Поляков. Энергосберегающий асинхронный электропривод.: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2004 г. -387с.

Размещено на Allbest.ru

...