Особенности расчёта лопастного электропривода.

 

1 .) Определение основных размеров лопастной машины.

Рассмотрим чертёж лопастной машины и введём необходимые обозначения.

 

 

- диаметр баллера (рассчитывается по формулам Регистра или принимается по диаметру баллера двух нулевых или плунжерных приводов.)

=(1,8-2,0) - диаметр ступицы.

- диаметр цилиндра, м;

Н - высота лопасти, м;

Z=(2-4)- число лопастей.

При перекладке руля и установившимся движении можно считать, что момент сопротивления () и вращающий момент , возникающий за счёт разности давлений в полостях ' и BB' связаны отношением:

(1)

где η_Л.МЕХ - механическое КПД лопастного привода: среднее значение = 0,95-0,965. Значение вращающего момента пропорционально площади лопасти, индикаторному давлению, числу лопастей и плечу действия равнодействующих сил на лопасти.

 

М_ВР = S·(p-p_с)·z· r (2)

где S- площадь лопасти, м : рассчитывается по уравнению

- индикаторное давление, Па: из за трудности уплотнения полостей всасывания и нагнетания рабочее давление p = (4-5)10 Па;

- противодавление с учётом потерь в трубопроводе и арматуре;

r- плечо приложения равнодействующей силы, м

Подставляя значения величин в уравнение (1) получим уравнение:

(3)

Решая уравнение (3) относительно диаметра цилиндра при максимальном значении момента на баллере, наибольшем значении рабочего давления в цилиндре, среднем значении механического КПД лопастного привода получим уравнение с двумя неизвестными-D_Ц и Н.

Если нет ограничений габаритных, связанных с размещением лопастного привода в румпельном помещении, то задаются несколькими значениями Н, рассчитывают диаметры цилиндра и строят зависимость . Из графика выбирают значения D_Ц и Н, при которых для обеспечения максимального значения КПД лопастного привода выполняется отношение:

Из конструктивных соображений уточняют значение и Н, рассчитывают и строят зависимость давления от угла перекладки руля p = f(α), по уравнениям.

Особенность расчёта кривой давления в том, что КПД лопастного привода является функцией давления, поэтому сначала рассчитывают давление без учёта КПД, а затем уточняют значение давления подстановкой КПД соответствующего ожидаемому давлению.

При расчёте необходимой подачи насоса ротечки рабочей жидкости в лопастном гидропрессе учитывают средним значение его объёмного КПД

При расчёте и построении нагрузочной диаграммы лопастного привода и нагрузочной диаграммы электродвигателя в уравнении равновесии расхода рабочей жидкости необходимо учитывать объемный КПД лопастного привода.

Где - средний объёмный КПД лопастного привода на рассматриваемом участке.