Обоснование и расчет параметров промысловой и морской лебедки типа ЛНМ-2 с электроприводом с тяговым усилием 30кН при лове рыбы на западном

   Для  курсового проекта  по тяговому  усилию  ваерной лебедки  выбираем трал .

Длина верхней подборы м                                                23,5

Длина нижней подборы м                                                18,2

Периметр трала в условной посадке м                            28,5

Тип судна                                                                          МРТ

Построечная масса передней части кг                         153,0

Вертикальное раскрытие, м                                        4,0-3,0

Горизонтальное раскрытие, м                                  12,0-15,0

Агрегатное сопротивление, т,с                                  2,8 -3,0

Скорость траления, узл                                              2,5 – 3,2

Площадь фиктивная, м                                                2 977,0 Площадь затененная м2                                                    34,4

2.4Характеристика  судна.

Маломерный рыболовный траулер рефрижераторный типа «Балтика» проект   1328.

 

Рис 3. (судно «Балтика»)

 

Краткие технические характеристики

Назначение судна :Лов рыбы донным, близнецовым и разноглубинным

                                      тралами.                 

Длина габаритная (м)                                                                             25,50

Ширина габаритная (м)                                                                          6,80

Высота борта до верхней палубы (м)                                        3,30

Осадка средняя в грузу (м)                                                          2,37

Водоизмещение наибольшее (т)                                                   174

Дедвейт (т)                                                                                      30

Грузоподъемность (т)                                                                                26,2

Температура в трюмах(С)                                                                       -0,5- 2

Скорость (уз)                                                                             9,5

Автономность плавания по запасам топлива , сут:                 6

                

Количество коечных мест:                                                               5

Район плаванья:   открытые моря с удалением от места убежища до 100 миль

               допустимое расстояние между местами убежища до 200 миль

 

Энергетическая установка:                                           дизель  редукторная

Мощность главного двигателя, кВт(л.с.):                                 1х220 (300)

Энерговооруженность, кВт (л.с.):                                                 250 (340)

Место постройки:                    АООТ "Сосновский ССЗ", г. Сосновка, Россия

                                               Сретенский ССЗ, п. Кокуй, Читинская обл., Россия

Год начала постройки судов данного типа                                                 1971

Год окончания постройки судов данного типа                                  2010 ?

2.5. Вывод

Так как промысел ведется на глубине 250 м., скорость выборки ваеров рекомендуется 90 м/мин. Так же на судне типа “Балтика” проект 1328 мы устанавливаем ваерную лебедку.

 

 

 

 

           

 

 

 

      

 

 

 

3. Технический проект ваерной лебедки ЛЭТр-8

 

Содержание:

 

3.1. Введение.

3.2. Назначение и область применения.

3.3.Техническая характеристика.

3.4. Описание и обоснование конструкции.

3.5. Расчеты.

3.5.1. Исходные данные.

3.5.2. Кинематический расчет.

3.5.3. Расчет параметров шестерни.

3.5.4. Расчет габаритных размеров фрикционного барабана.

3.5.5. Расчет прочных размеров фрикционного барабана.

3.5.6. Расчет грузового вала.

3.5.7. Подбор муфты.

3.5.8. Подбор подшипника для опоры грузового вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Введение.

По заданию кафедры разработан проект ваерной лебедки  с электроприводом тяговым 20 кН при лове рыбы на глубинах до 250 метров. В качестве прототипа использована конструкция ваерной лебедки ЛЭТр-8.

 

3.2 Назначение и область применения  лебедки.

 

Ваерная лебедка предназначена для хранения, траления и выборки ваеров при спуске и подъеме трала, удержания ваеров при тралении и удержания траловых досок у транца судна при последующих операциях с тралом.

Лебедка устанавливается в кормовой части траулера симметрично относительно его диаметральной плоскости. В данной промысловой схеме предусматривается установка двух ваерных лебедок, отличающихся тем, что одна правого, а другая левого исполнения.

 

3.3 Техническая характеристика лебедки.

 

Номинальное тяговое усилие на среднем диаметре намотки каната	40 кН
Скорость выборки каната	60 м/мин
Диаметр каната	19,5 мм
Рабочая канатоемкость барабана	1500 м

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Описание и обоснование конструкции  лебедки.

 

Ваерная лебедка состоит из электродвигателя, редуктора, ваерного барабана с ленточным тормозом и кулачковой муфтой включения, канатоукладчика, состоящего из двухходового винта, каретки, направляющих, механического привода и штурвала ручного привода для установки каретки в исходное положение. Все элементы лебедки скомпанованы на общей фундаментальной – станине, которая крепится к судовому фундаменту.

Устанавливают двигатель мощностью 250 кВт. Электропривод соединен с помощью  муфты с шестерней 2 редуктора. От шестерни 2 передается вращение шестерни 3. Вращение от шестерни 3 передается валом 4 шестерни 5. От шестерни 5 передается вращение шестерни 6.  Вращение от шестерни 6 передается валом 7 шестерни 8. От шестерни 8 передается вращение шестерни 9. От шестерни 9 передается вращение шестерни 10. От шестерни 10 передается вращение шестерни 11.Ступицы всех шестерней опираются на корпус редуктора 12. От шестерни 9 передается вращение с помощью вала 13 передается кулачковой муфте 14, а от нее ваерному барабану 15. Крепление каната осуществляется с помощью двух прижимных планок на реборде барабана. Одна из реборд барабана выполнена в виде храповика и совместно с защелкой-собачкой 16, управляемой рычагом 17, используется при останове лебедки из-за задева трала, когда приводной мощности лебедки недостаточно для отрыва трала от грунта. На другой реборде барабана расположен тормозной шкив двухленточного тормоза 21.

 Вращение  же на ходовой винт 19 ваероукладчика передается через вспомогательную зубчатую передачу 20. Каретка 18 ваероукладчика перемещаясь по винту, наматывает канат на ваерный барабан 15 лебедки.

 

 

 

3.5 Расчеты.

3.5 .1 Исходные данные.

Lраб = 750м – рабочая канатоемкость;

T = 20 кН – тяговое усилие.

3.5.2 Выбор каната.

 

n - коэффициент запаса прочности (4÷5)

В соответствие с ГОСТом 3079-80 выбран стальной канат двойной свивки типа ТЛК-О.

dк = 19,5 мм; Pраз = 184 кН; m = 1350 кг.

3.5.3 Расчет габаритных размеров  барабана.

3.5.3.1 Исходные данные.

Lраб = 750м – рабочая канатоемкость;

T = 20 кН – тяговое усилие;

  dк = 19,5 мм – диаметр каната.

3.5.3.2 Определение диаметра втулки  барабана.

 

3.5.3.3 Определение шага укладки  каната.

 

3.5.3.4 Определение длины втулки  барабана.

 

z - число витков по длине втулки барабана (40÷60)

3.5.3.5 Определение числа слоев  навивки каната.

— при полной канатоемкости  Lпол = 2×Lраб

 

— при рабочей канатоемкости

 

3.5.3.6 Определение диаметра реборды.

 

3.5.3.7 Определение среднего  диаметра навивки каната при рабочей канатоемкости.

 

 

 

 

3.5.4 Расчет прочностных размеров  барабана.

3.5.4.1 Исходные данные.

Материал: сталь СТ5; [*сж] = 110 Н/мм2; [*изг] = 140 Н/мм2; * = 0.7; D0 = 390 мм; Dn = 1268мм; * = 0.16; TB = 64 кН

Тв= Т1,6 = 64 кН

3.5.4.2 Определение толщины стенки  втулки барабана.

 

3.5.4.3 Определение толщины реборды  барабана.

 

3.5.4.4 Проверочный расчет.

 

 

 

 

 

Следовательно, толщина стенки втулки барабана * = 39 мм соответствует условиям прочности изгиба и кручения.

3.5.5 Кинематический расчет.

3.5.5.1 Исходные данные.

Vвыб = 60 м/мин = 1 м/с – средняя скорость выбирания ваера;

Dср = 1044 мм – средний диаметр барабана;

Mкр = 6 кНм – крутящий момент;

η = 0.83 – общий кпд механизма лебедки;

Т = 20 кН – номинальное тяговое усилие.

3.5.5.2. Определение мощности двигателя.

 

3.5.5.2 Определение частоты  вращения барабана.

 

Тип размера двигателя	Мощность двигателя, N	КПД	Cos φ	SН	Ток ротора	Напряжение ротора	Масса	Синхронная частота вращения
4АК180М4УЗ	18 кВт	89%	0.88	3.5%	38 А	295 В	250 кг	1500 об/мин

 

Число оборотов двигателя будет регулироваться открытием (закрытием) дросселя.

Так как число оборотов двигателя превышает расчетное число оборотов барабана, двигатель требует установки редуктора. Обеспечение необходимого числа оборотов барабана достигается установкой в редукторе двух шестерен передаточным отношением i=3.7, при этом необходимо увеличить расчетное число оборотов барабана до 48 об/мин.

Уточнение Vвыб = π×nб×Dср = 3.14×48×1,044 = 160 об/мин;

Принимается количество зубьев на №2 шестерне: z2 = 93;

 m = 10 мм;

Длина делительной окружности: L0 = 93×31.4 = 2920.2 мм;

Делительный диаметр: D0 = 2920.2/3.14 = 930 мм;

Радиус: R = 930/2 = 465 мм;

Высота соприкосновения зубьев шестерен находится из допускаемого напряжения [*изг] = 120 Н/мм2

 

 

F = Mкр/R = 6/0.465 = 13 кН;

 

 

 

 

Следовательно, полная высота зуба шестерни = 50 мм.

Тогда z1 = 93/3.7 = 25

В редукторе также установлены еще 3 шестерни (2 из них паразитные) которые обеспечивают привод ваероукладчика.

Общее передаточное отношение барабан-ходовой винт находится из условия:

 

 

 

 

3.5.6 Расчет крепления конца каната.

3.5.6.1 Исходные данные.

T = 20 кН; * = 0.12; TB = 64 кН; k =1.5; β = 80°;

* = dk + 15 = 19,5 + 15 = 35 мм

Число аварийных витков – 4 (* = 8*);

Материал крепежных болтов М27 с внутренним диаметром резьбы

 d1 = 25.4 мм (в соответствие с СТСЭВ 182-75): сталь СТ3; [*р] = 60 Н/мм2

3.5.6.2 Определение усилия крепления  каната.

 

3.5.6.3 Определение силы растяжения  болтов.

 

 

3.5.6.4 Определение силы трения  между канатом и планкой.

 

 

3.5.6.5 Определение числа болтов.

 

Принимается n = 2 болта, крепление выполняется двумя планками по одному болту.

3.5.7 Расчет ваероукладчика с винтовым механизмом перемещения каретки.

3.5.7.1 Исходные данные.

T = 20 кН; Lб = 840 мм; dк = 19,5 мм; nбар = 21 об/мин; t = 36 мм;

 А = 0.6 м; h = 20 м; D0 = 260 мм; η = 0.96; Vвыб = 60 м/мин; * = 0.4;

[p] = 4.5 Н/мм2; θ = 2*/3 = 120°

3.5.7.2 Определение хода каретки.

 

3.5.7.3 Определение максимального  давления каната на ролики  каретки.

 

 

 

3.5.7.4 Определение максимального  усилия, необходимого для перемещения  каретки.

 

3.5.7.5 Определение диаметра  ходового винта.