Вычисление весового водоизмещения и положения ЦТ судна (Часть 2)
Для очень приближенного определения веса корпуса без двигателя и валопровода можно пользоваться рисунками. Для пользования рисунком надо предварительно перемножить длину, ширину и высоту борта судна, выраженные в метрах. Для определения веса готовых изделий следует пользоваться данными справочников, прейскурантов, паспортов и т. п. документов. В таблицах и наряду с основными характеристиками приведен вес некоторых двигателей.
Данные о некоторых стационарных двигателях применяемых в мелком судостроении.
Марка |
Тип |
Цилиндров |
Мощность л.с. |
Мах обороты вала |
Расход топлива г\элсч |
Допустимый упор кг. |
Направление вращения |
Мах дифферент в гр. |
Сухой вес кг. |
СМ255-Л |
двухтактный |
1 |
6 |
2000 |
415 |
80 |
правое |
15 |
33 |
АМ402-СР3 |
четырехтактный |
4 |
20 |
1000 |
315 |
300 |
левое |
10 |
210 |
ГАЗ-ММ |
четырехтактный |
4 |
41-50 |
1800-2800 |
280 |
- |
левое |
- |
280 |
ГАЗ-69 |
четырехтактный |
4 |
55 |
3000 |
265 |
250 |
правое |
- |
268 |
М51Г-1 |
четырехтактный |
6 |
62 |
1670 |
280 |
- |
правое |
9 |
370 |
М51У |
четырехтактный |
6 |
62 |
1670 |
280 |
- |
левое |
9 |
363 |
М51СПЭ-3,5 |
четырехтактный |
6 |
62 |
743 |
280 |
750 |
правое |
- |
370 |
ЗИС-5СР |
четырехтактный |
6 |
55 |
900 |
310 |
800 |
правое |
- |
660 |
ЗИЛ-120СР |
четырехтактный |
6 |
70 |
1300 |
286 |
1000 |
правое |
14 |
655 |
4ЧСП 8,5\11 |
четырехтактный |
4 |
19 |
960 |
248 |
450 |
правое |
10 |
408 |
ЗИЛ110 |
четырехтактный |
8 |
110 |
1625 |
280 |
900 |
правое |
8 |
560 |
6ЧСП 8,5\11 |
четырехтактный |
6 |
60 |
827 |
220 |
900 |
правое |
15 |
600 |
2ЧСП 10,5\13 |
четырехтактный |
2 |
20 |
600 |
200 |
- |
правое |
12 |
550 |
МЗМА-407 |
четырехтактный |
4 |
45 |
4300 |
230 |
|
правое |
|
133 |
Центр тяжести подвесных моторов всегда расположен вблизи горизонтальной оси наклонения двигателя.
Расположение ЦТ на некоторых двигателях.
На рисунке показано положение центра тяжести (ЦТ) некоторых стационарных двигателей. На двигателе АМ 402-СРЗ ЦТ расположен вправо от оси выходного вала, если смотреть со стороны реверс-редукторной передачи, на расстоянии 23 мм и на расстоянии 82 мм вверх от этой оси. На двигателе ЗИЛ-120СР ЦТ расположен на расстоянии 1 000 мм от фланца выходного вала и на 55 мм выше оси вала. ЦТ двигателя М51Г-1 расположен на 182 мм выше оси выходного вала на расстоянии 784 мм от фланца вала.
Центр тяжести двигателя 4ЧСП 8,5/П — на 270 мм выше оси выходного вала и на расстоянии 725 мм от фланца вала. На двигателе АМ-407 (мощностью 33 л. с.), вес которого без коробки скоростей 148 кг, ЦТ расположен на 342 мм выше нижней плоскости масляного картера и на расстоянии 380 мм от плоскости коробки сцепления заметим, что вес коробки скоростей 15 кг.
Данные о некоторых подвесных лодочных моторах.
Марка |
Цилиндров |
Мощность л.с. |
Обороты коленвала мин. |
Вес кг. |
ЛМ-20 "Чайка" |
1 |
1,8 |
2500 |
12 |
Рига-125 |
1 |
4 |
4500 |
22 |
ЛМ-1 |
1 |
3 |
3000 |
24 |
ЛМР-6 |
1 |
6 |
3200 |
36 |
"Стрела" (ЗИФ-5) |
1 |
5 |
3500 |
21 |
"Москва" |
2 |
10 |
4200 |
31 |
"Меркурий" (США) |
4 |
40 |
- |
62 |
Способ точного определения положения ЦТ имеющегося двигателя при помощи весов показан на рисунке.
Схема взвешивания двигателя для определения положения его ЦТ по длине.
Сперва двигатель в любом положении взвешивают на весах обычным образом, а затем взвешивают, располагая его так, как это показано на рисунке.
Положение ЦТ по длине (расстояние ЦТ от оконечности мотора, находящегося на весах) определяют по формуле:
где:
А — расстояние между точками опоры двигателя, мм;
В — расстояние от опоры на весах до той точки оконечности мотора, от которой мы будем измерять расстояние до ЦТ, мм;
G - полный вес двигателя;
Q - показание весов при взвешивании.
Для определения ЦТ двигателя по высоте двигатель должен быть положен набок (поперек весов). При взвешивании следует учитывать вес опоры, находящейся на (весах, и вычитать его из показания весов.
На рисунке в качестве примеров показано положение ЦТ двух Z-образных силовых передач, рассчитанных на передаваемую мощность в 40—60 л. с.
Расположение ЦТ на двух Z-образных силовых
передачах: а) откидная с тянущим винтом; б) поворотная с толкающим винтом.
Для определения веса гребного вала можно воспользоваться рисунками. При помощи рисунка, зная материал вала и крутящий момент Мкр двигателя, определяем диаметр, а по графику рисунка — вес одного погонного метра вала. Умножив вес погонного метра на длину вала, получим искомый вес.
Номограмма определения диаметра гребного вала.
Диаграмма для определения веса гребного вала.
Напомним, что крутящий момент равен мощности, деленной на число оборотов и умноженной на 12. Так, например, если мощность на валу двигателя N=40 л. с., а число оборотов n=1200 об\мин = 20 об\сек, то крутящий момент будет равен:
Пользование номограммой очень не сложно: прикладываем линейку в зависимости от материала для гребного вала к одной из двух точек, отмеченных кружками, и к делению на шкале Мкр, соответствующему вычисленному значению Мкр искомый диаметр вала соответствует делению шкалы d на пересечении с линейкой. Так, например, если гребной вал из легированной стали, то при
Мкр =150 кгм, искомый диаметр d=4,65 см, если вал из улеродистой стали, то d=5,56 см.
Для приближенного определения веса литого гребного винта из стали, бронзы, латуни можно воспользоваться графиком (для определения веса гребных валов) вес винтов из алюминиевых
сплавов можно принимать в 3 раза меньшим.
При расчетах водоизмещения вес человека следует принимать равным 75—80 кг, а положение ЦТ человека на уровне пояса.
Для вычисления веса топлива надо задаться длительностью либо дальностью плавания. Если задана длительность плавания в часах, то полный вес топлива Q в кг вычисляют как произведение расхода топлива в кг на 1 л. с. в час (q), мощности двигателя (N) в л. с. и заданной длительности плавания в часах (t):
Q=qNt
Для определения объема в кубических метрах, занимаемого топливом, надо вес Q кг разделить: для бензина на 700, для тяжелого топлива на 900.
Диаграмма для определения веса гребных винтов
Если задана дальность плавания в километрах, то ее надо разделить на предполагаемую скорость хода в км/час; частное представит собой длительность плавания в часах. После того как вычислены вес и положение ЦТ всех составляющих водоизмещения, можно перейти к вычислению непосредственно весового водоизмещания и положения ЦТ судна.
Схема такого расчета показана на таблице она рассчитана на то, чтобы можно было одновременно с весовым водоизмещением вычислить и положение ЦТ судна по длине, высоте и ширине. Расчет делают в форме таблицы, называемой «Расчетом весовой нагрузки и положения ЦТ».
Расчет весовой нагрузки и положения ЦТ.
№ |
Наименование |
Вес кг |
Координаты ЦТ |
Моменты |
Х |
Y |
Z |
PxX |
PxY |
PxZ |
1 |
Корпус |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Механизмы |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Снабжение |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Топливо |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Перевозимый груз |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Запас водоизмещения |
|
|
|
|
|
|
|
X - расстояние от ЦТ до миделя, Y - расстояние от ЦТ до ДП, Z - расстояние от ЦТ до ОЛ
В ней все грузы должны быть разделены по группам: 1) корпус, 2) механизмы, 3) снабжение, 4) топливо, 5) перевозимый груз. В группу «корпус» входят все детали, составляющие корпус (продольный и поперечный наборы, обшивка, переборки, палубный настил, надстройка, двери, люковые крышки, иллюминаторы, трапы, окна, елань и т. п.), оборудование помещений (диваны, шкафы, столы, умывальники, полки и т. п.), судовые устройства и системы (устройства: рулевое-якорное, швартовное и буксирное; системы: санитарная, противопожарная, электрооборудования и т. п.).
В группу «механизмы» входят вое предметы, относящиеся к силовой установке (главный двигатель, силовая передача на винт, гребной винт, реверс-редуктор, гребной вал, кронштейн, бензобаки, приемники забортной воды, дейдвудный сальник, трубопроводы — охлаждающий, топливный, выхлопной и т. п.), запчасти и инструменты.
В группу «снабжение» входят бросательные и швартовные концы, спасательное имущество, багры, весла, отмашки, водоотливные черпаки, кранцы, ведра, маты, матрацы спальные, запасные материалы (краска, стекло и др.).
Читать далее: Вычисление весового водоизмещения и положения ЦТ судна. Часть 3.
|