Практическое занятие №4
Пример задачи 2.1.
Определить номинальную расчетную скорость СРТМ «Маяк» при плавании судна в различных погодных условиях (см. рис. 2.1).
Решение.
Абсцисса точки пересечения кривых 1 и 4 указывает искомую скорость судна на тихой воде (
уз). Необходимое шаговое отношение гребного винта (
) найдено по кривой 9. Наибольшая достижимая скорость судна при работе двигателя на номинальном режиме в условиях встречного ветра силой 3 и 6 баллов составляет соответственно 
уз и 
уз (найдена на пересечении кривых 2 и 3 с кривой 4). Во избежание перегрузки двигателя шаговое отношение винта при встречном ветре должно быть несколько уменьшено. Например, при ветре 6 баллов в точке пересечения ординаты 
уз с кривой 9 получим .
Пример задачи 2.2.
Определить наибольшую достижимую скорость судна и шаговое отношение гребного винта при работе двигателя на промежуточном эксплуатационном режиме с частотой вращения 
об/мин (см. рис. 2.1).
Решение.
Задача решается аналогично предыдущей: точка пересечения кривых 1 и 7 указывает скорость 
уз, которой на кривой 12 соответствует шаговое отношение 
.
Пример задачи 2.3.
Установить зависимость между частотой вращения и шаговым отношением гребного винта, реализация которой необходима для работы двигателя на швартовном режиме по верхней ограничительной характеристике (см. рис. 2.1).
Решение.
Точки пересечения кривых 9, 10, 11, 12, 13 с осью ординат (
) указывают значения: 
; 
; 
; 
; 
для соответствующих значений 
; 
; 
; 
; 
об/мин.
Пример задачи 2.4.
Воспроизвести на швартовах номинальный расчетный режим работы двигателя по верхней ограничительной характеристике, определить наибольшую тягу винта на швартовном режиме (см. рис. 2.1).
Решение.
В примере 3 для 
об/мин указано значение 
(кривая 9). Нагрузка на двигатель составит 590 кВт, гребной винт разовьет тягу 
кН (точка пересечения кривой 4 с осью ординат).
Пример задачи 2.5.
Определить наибольшую достижимую скорость РТМ «Атлантик» при всех вариантах включения энергетической установки, найти соответствующие значения шагового отношения ВРШ (см. рис. 2,2).
Решение.
Абсциссы точек пересечения кривой 6 с кривыми 1, 3, 4, 5 указывают искомую скорость 
; ; 
; 
; 
уз соответственно при работе одного главного двигателя, двух главных двигателей с отбором мощности на валогенератор, двух главных двигателей, двух главных двигателей и валомотора. Лопасти ВРШ должны устанавливаться с шаговым отношением ; ; ; (кривые 2, 7, 8, 9). Напомним, что регулирование скорости РТМ «Атлантик» выполняется только изменением шагового отношения при неизменной номинальной частоте вращения винта.
Пример задачи 2.6.
Определить полезную тягу гребного винта РТМ «Атлантик» на швартовном режиме при работе на винт одного и двух главных двигателей (см. рис. 2.2).
Решение.
Точки пересечения кривых 1 и 4 с осью ординат дают 
и 
кН при ; (кривые 2 и 8).
Пример задачи 2.7.
Пользуясь тяговыми характеристиками СРТМ «Маяк» (см. рис. 2.3), определить скорость свободного хода судна при работе двигателя на номинальном режиме.
Решение.
Из условия 
скорость 
уз определяется в точке пересечения кривой 5 с осью абсцисс. Восставляя перпендикуляр из найденной точки до пересечения с нижней кривой семейства 4, получим 
(см. пример 1).
Практическое занятие №5
Пример задачи 2.8.
Определить наибольшую достижимую скорость траления СРТМ «Маяк» тремя тралами различной конструкции (см. рис. 2.3).
Решение.
Искомая скорость определяется как абсцисса точек пересечения кривых 1, 2, 3 с кривой 5: 
; 
; 
уз. Соответствующие шаговые отношения ВРШ составляют ; ; (нижняя кривая семейства 4).
Пример задачи 2.9.
Определить шаговое отношение ВРШ, обеспечивающее работу двигателя по верхней ограничительной характеристике на швартовном режиме при частоте вращения 
об/мин (см. рис. 2.3).
Решение.
В точке пересечения кривой 4 с осью ординат устанавливается 
(см. пример 3). Полезная тяга винта при этом составляет 51,4 кН.
Пример задачи 2.10.
Определить наибольшую достижимую скорость траления РТМ «Атлантик» четырьмя тралами различной конструкции (см. рис. 2.4).
Решение.
Наибольшая скорость траления достигается при работе на винт двух главных двигателей и валомотора. На пересечении кривых 9, 10, 11, 12 с кривой 4 получаем 
; 
; 
; 
уз. Соответствующее шаговое отношение ВРШ определяется по кривой 8: ; ; ; .
Пример задачи 2.11.
Определить наибольшую достижимую скорость траления разноглубинным тралом 
м при различных вариантах включения энергетической установки (см. рис. 2.4).
Решение.
На пересечении кривой 12 с кривыми 1, 2, 3, 4 находим 
уз соответственно при включении одного двигателя, двух двигателей с отбором мощности на генератор, двух двигателей, двух двигателей и валомотора. Требуемое шаговое отношение ВРШ определяется для найденной скорости по соответствующей кривой 5, 6, 7 или 8. Например, при включении одного двигателя по кривой 5 при скорости 
уз получаем 
.
Пример задачи 2.12.
РТМ типа «Атлантик» привлекается для снятия другого судна с мели. Определить наибольшую располагаемую тягу на гаке (см. рис. 2.4).
Решение.
Наибольшая тяга на швартовах достигается при включении двух двигателей и валомотора: в точке пересечения кривой 4 с осью ординат получаем 
кН. В пересечении кривой 8 с осью ординат находим соответствующее .
Пример задачи 2.13.
Пользуясь характеристиками свободного хода БМРТ «Лесков» в координатах 
(рис. 2.5), определить наибольшую достижимую скорость судна при работе двигателя на номинальном режиме.
Решение.
Находим на верхней ограничительной характеристике двигателя точку с параметрами номинального режима (
кВт, 
об/мин). Устанавливаем скорость судна (
уз) и соответствующее шаговое отношение ВРШ .
Пример задачи 2.14.
В результате неисправности механизма изменения шага ВРШ его лопасти остались зафиксированными в положении, при котором 
. Определить наибольшую достижимую скорость судна без перегрузки главного двигателя (рис. 2.5).
Решение.
В точке пересечения винтовой характеристики с верхней ограничительной характеристикой двигателя определяем 
уз. Допустимая частота вращения двигателя составляет 
об/мин, загрузка — 1165 кВт.
Практическое занятие №6
Пример задачи 2.15.
Лопасти ВРШ зафиксированы в положении, при котором 
. Определить наибольшую достижимую скорость судна и параметры работы двигателя (см. рис. 2.5).
Решение.
В точке пересечения винтовой характеристики с ординатой номинальной частоты вращения двигателя 
об/мин определяем 
уз, 
кВт.
Пример задачи 2.16.
Скорость судна уз. Установить необходимое шаговое отношение ВРШ и параметры работы двигателя (рис. 2.5).
Решение.
На кривой уз находим низшую точку, соответствующую минимуму потребляемой мощности (
кВт). Через эту точку проходит ордината 
об/мин и кривая 
.
Пример задачи 2.17.
Неисправен ВУШ. По тахометру установлена частота вращения двигателя 
об/мин, по лагу — скорость судна 
уз. Найти шаговое отношение ВРШ и загрузку двигателя (рис. 2.5).
Решение.
В пересечении вертикальной прямой 
об/мин и кривой 
уз определяем точку, которой соответствуют 
и 
кВт.
Пример задачи 2.18.
По тахометру установлена частота вращения двигателя об/мин, по указателю шага — шаговое отношение 
. Определить потребляемую мощность и скорость судна (рис. 2.5).
Решение.
В пересечении ординаты об/мин и кривой находим скорость судна 
уз и мощность двигателя 
кВт.
Пример задачи 2.19.
Пользуясь характеристиками режима траления ППР «Сказочник Андерсен» в координатах (рис. 2.6), определить наибольшую скорость траления при работе двигателя на номинальном режиме.
Решение.
Находим на верхней ограничительной характеристике двигателя точку с параметрами номинального режима (
кВт, 
об/мин), устанавливаем скорость траления ( уз) и шаговое отношение ВРШ (положение рукоятки ВУШ — 
).
Пример задачи 2.20.
Определить параметры работы двигателя и необходимое шаговое отношение для траления со скоростью 
уз (рис. 2.6).
Решение.
Из условия минимума потребляемой мощности на кривой 
уз находим низшую точку, которой соответствуют об/мин, 
, 
кВт.
Пример задачи 2.21.
В результате неисправности механизма изменения шага ВРШ его лопасти остались зафиксированными в положении, при котором 
. Определить наибольшую достижимую скорость траления без перегрузки главного двигателя (рис. 2.6).
Решение.
В точке пересечения винтовой характеристики с верхней ограничительной характеристикой двигателя определим 
уз. Допустимая частота вращения двигателя составляет 125 об/мин.
Практическое занятие №7
Пример задачи 2.22.
Определить положение лопастей ВРШ и загрузку двигателя на режиме «Стоп» (рис. 2.6).
Решение.
Судно может быть остановлено без выключения двигателя, если рукоятку ВУШ установить в положение нулевого упора (
). В зависимости от частоты вращения винта загрузка двигателя составит от 
кВт при 
об/мин до 
кВт при 
об/мин.
Пример задачи 2.23.
Пользуясь диаграммой загрузки двигателя СРТМ «Маяк» на швартовном режиме (см. рис. 2.7), установить зависимость между частотой вращения и шаговым отношением гребного винта, реализация которой необходима для работы двигателя на швартовном режиме по верхней ограничительной характеристике.
Решение.
На линии 
для ряда значений 
; 
; 
; 
; 
об/мин устанавливаем ряд значений 
; 
; 
; 
; 
.
Пример задачи 2.24.
Двигатель работает на швартовном режиме с частотой вращения 
об/мин, лопасти ВРШ развернуты в положение с шаговым отношением 
. Найти загрузку двигателя (см. рис. 2.7).
Решение.
В пересечении ординаты 
об/мин с кривой определяем 
кВт.
Пример задачи 2.25.
Определить наибольшую загрузку двигателя на швартовах при развороте лопастей в положение с шаговым отношением (см. рис. 2.7).
Решение.
При номинальной частоте вращения 
об/мин потребляемая мощность двигателя составит 305 кВт.
Пример задачи 2.26.
На ППР «Сказочник Андерсен» применена система совместного управления главным двигателем и ВРШ. Пользуясь программными характеристиками (рис. 2.8), описать последовательность выведения ВРШ и главного двигателя в область оптимальных режимов работы установки на свободном ходу.
Решение.
Режиму «Стоп» соответствует нулевое положение рукоятки управления (
, рис. 2.8). Увеличение скорости судна до 
уз производится переводом рукоятки в положение 3,5 при неизменной частоте вращения (
об/мин). Дальнейшее увеличение скорости судна до 
уз сопровождается одновременным увеличением шага винта (рукоятка управления переводится в положение 5, 
увеличивается от 0,6 до 0,8) и частоты вращения двигателя (до 127 об/мин). Перевод пропульсивного комплекса на полный ход в области наиболее экономичных режимов работы выполняется при неизменном шаговом отношении ВРШ (
) за счет увеличения частоты вращения двигателя до номинальной ( об/мин). Следовательно, перевод рукоятки управления из положения 5 в положение 7,75 сопровождается только изменением частоты вращения двигателя.
Пример задачи 2.27.
Из-за неисправности системы совместного управления на ППР «Сказочник Андерсен» перешли к раздельному управлению главным двигателем и ВРШ. Пользуясь зависимостями 
(см. рис. 2.9), сравнить часовой расход топлива главным двигателем при движении на свободном ходу со скоростью 
уз для двух положений рукоятки управления шагом ВРШ: 
и 
.
Решение.
Скорость уз может быть обеспечена при установке рукоятки ВРШ в положение 4, а рукоятки управления двигателем — на частоту вращения об/мин. При этом часовой расход топлива составит 
кг/ч. Эту же скорость можно получить при установке рукоятки ВРШ в положение 7,75, а рукоятки управления двигателем — на частоту об/мин. Часовой расход топлива уменьшается до 
кг/ч.
Пример задачи 2.28.
Определить расход топлива главным двигателем при вращении гребного винта на «холостом» ходу (см. рис. 2.9).
Решение.
В положении нулевого упора ВРШ (
, ) часовой рас ход топлива изменяется от 
кг/ч при минимально устойчивой частоте вращения 80 об/мин до 
кг/ч при номинальной частоте вращения 200 об/мин.
Практическое занятие №8
Пример задачи 2.29.
Определить расход топлива главным двигателем при движении полным ходом (см. рис. 2.9).
Решение.
В точке пересечения ординаты об/мин с винтовой характеристикой при 
определяем скорость судна 
уз и часовой расход топлива 
кг/ч.
Пример задачи 2.30.
На рис. 2.10. приведены зависимости 
ППР «Сказочник Андерсен» при тралении донным тралом. На диаграмму наложена программная характеристика совместного управления двигателем и ВРШ, перенесенная с рис 2.9. Установить, обеспечивает ли программная характеристика совместного управления работу двигателя в области наиболее экономичных режимов при тралении со скоростью 
уз.
Решение.
Программная характеристика пересекается с кривой 
уз в точке с ординатой 
кг/ч, а винтовая характеристика 
(положение рукоятки ВРШ при раздельном управлении 
) проходит через минимум кривой уз при 
кг/ч. Аналогичная зависимость наблюдается и при других скоростях траления. Следовательно, программная характеристика совместного управления двигателем и ВРШ, построенная для режима свободного хода, не соответствует области наиболее экономичных ре жимов работы энергетической установки при тралении. Целесообразно перейти на раздельное управление двигателем и ВРШ по винтовой характеристике .
Пример задачи 2.31.
Пользуясь, рис. 2.10, установить наибольшую скорость траления и допустимую частоту вращения без перегрузки двигателя по среднему эффективному давлению при работе по программной характеристике и винтовой характеристике 
.
Решение.
В первом случае достигается скорость траления 
уз при 
об/мин, во втором - скорость 
уз при номинальной частоте вращения об/мин.
Пример задачи 2.32.
Пользуясь диаграммой ходкости РТМ «Тропик» при постоянной номинальной частоте вращения винта (рис. 2.11), определить наибольшую скорость свободного хода в случае работы на винт двух главных двигателей и валомотора суммарной мощностью 
кВт.
Решение.
Заданной мощности на кривой 1 соответствует скорость 
уз, для достижения которой лопасти ВРШ должны быть развернуты под углом 
.
Пример задачи 2.33.
Пользуясь рис. 2.11, выбрать вариант включения энергетической установки для движения судна со скоростью 
уз.
Решение.
Заданной скорости на кривой 1 соответствует мощность установки 
кВт которая обеспечивается включением одного главного двигателя (
кВт.). Соответствующий угол разворота лопастей ВРШ составляет 
.
Пример задачи 2.34.
Определить мощность, необходимую для вращения гребного винта на режиме «Стоп» (рис. 2.11).
Решение.
Мысленно продолжив ось абцисс, а также кривые 1 и 2 влево и проведя ординату 
, устанавливаем 
кВт, 
.
Пример задачи 2.35.
Пользуясь диаграммой ходкости БАТ «Адмирал Головко» при постоянной номинальной частоте вращения винта (см. рис. 2.12), определить положение рукоятки выносного указателя шага ВРШ, необходимое для движения со скоростью 
уз, соответствующую загрузку двигателей и часовой расход топлива.
Решение.
В пересечении горизонтали на уровне 14 уз с кривой 
, определяем положение рукоятки ВУШ 
. Этому положению на кривой 
соответствует мощность 3500 кВт, а на кривой 
— часовой расход топлива 620 кг/ч.
Практическое занятие №9
Пример задачи 2.36.
Пользуясь рис 2.12, определить потребляемую вращающимся винтом мощность и расход топлива в режиме «Стоп».
Решение.
В положении рукоятки ВУШ 
() на левой шкале определяем 
кВт, а на выносной шкале — 
кг/ч.
Пример задачи 2.37.
Пользуясь зависимостями и от показания ВУШ для БМРТ «Пулковский меридиан» (см. рис. 2.13), определить положение рукоятки ВУШ и мощность двигателей для траления со скоростью 
уз при длине ваеров 600 м и 1500 м.
Решение.
Проводим горизонтальную прямую на уровне 
уз до пересечения с кривыми 
. Точкам пересечения соответствуют положения рукоятки ВУШ 
и значения потребляемой мощности 1780 кВт и 1850 кВт.
Пример задачи 2.38.
Пользуясь номограммой (см. рис. 2.14), определить наибольшее агрегатное сопротивление трала, который СРТМ «Маяк» может буксировать при скорости 
уз без перегрузки главного двигателя.
Решение.
На правой диаграмме по параметрам 
кВт, об/мин определяем точку А, через которую проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой 
об/мин на левой диаграмме. Горизонтальная шкала левой диаграммы показывает 
кН, вертикальная шкала — требуемое шаговое отношение ВРШ 
.
Пример задачи 2.39.
При скорости траления 
уз агрегатное сопротивление трала 
кН. Назначить параметры главного двигателя и ВРШ для работы с этим тралом (см. рис. 2.14).
Решение.
На левой диаграмме из точки с абсциссой кН восставляем перпендикуляр до пересечения с кривыми 
. Через полученные точки проводим горизонтальные линии до пересечения с одноименными кривыми на правой диаграмме. При этом получаем следующие пары значений мощности и частоты вращения 
главного двигателя: 294 кВт, 150 об/мин; 280 кВт, 200 об/мин; 275 кВт, 250 об/мин; 330 кВт, 300 об/мин. Из условия наименьшей потребляемой мощности двигателя выбираем частоту вращения 
об/мин, лопасти ВРШ разворачиваем в положение 
.
Пример задачи 2.40.
ПСТ «Баренцево море» оснащен тралом с агрегатным сопротивлением 
кН при скорости траления уз. Определить загрузку двигателя и требуемое шаговое отношение ВРШ (см. рис. 2.15).
Решение.
Перпендикуляр, восставленный из точки с абсциссой 
кН, на пересечении с 
уз верхнего семейства кривых указывает потребляемую мощность 
кВт, в пересечении с одноименной кривой нижнего семейства — шаговое отношение 
.
Пример задачи 2.41.
Определить наибольшее агрегатное сопротивление трала, который может буксировать ПСТ «Баренцево море» при мощности двигателя 
кВт (см. рис. 2.15).
Решение.
Горизонтальная прямая, проведенная на уровне 
кВт до пересечения с кривыми верхнего семейства, дает 
кН при 
уз, 
кН при уз и 
кН при 
уз.
Рисунки
К задаче 1.1., 1.2., 1.3., 1.4.
Рис. 1.1. Паспортная диаграмма МРТР «Карелия»
К задаче 1.5., 1.6.
Рис. 1.2. Паспортная диаграмма СРТР «Океан»:
а — диаграмма полезной тяги; б—диаграмма мощности.
1— в тихую погоду; 2—при встречном ветре 3 балла; 8—при встречном ветре 6 баллов
К задаче 1.7., 1.8., 1.9., 1.10.
Рис. 1.3. Тяговые характеристики МРТР «Карелия»
К задаче 1.11., 1.12., 1.13., 1.14.
Рис. 1.4. Тяговые характеристики СРТР «Океан»
К задаче 1.15., 1.16., 1.17.
Рис. 1.5. Ходовые характеристики ТР «Татарстан»: а — зависимость эффективной мощности главного двигателя от частоты вращения гребного винта; б — зависимость скорости судна от частоты вращения гребного винта.
1, 2—тихая вода; 3, 4—ветер встречный 3-4 балла; 5, 6—ветер встречный 7-8 баллов; 
м (кривые 1, 3, 5); 
м (кривые 2, 4, 6).
К задаче 1.18., 1.19.
Рис. 1.6. Ходовые характеристики ТР «Карл Либкнехт».
1— 
м; 2— 
м
К задаче 1.20., 1.21.
Рис. 1.7. Диаграмма полезной тяги ПБ «Балтийская слава»
К задаче 2.1., 2.2., 2.3., 2.4.
Рис. 2.1. Зависимости располагаемой тяги винта 
и сопротивления движению корпуса R
от скорости СРТМ «Маяк»
1- в тихую погоду; 2—при встречном ветре 3 балла; 3 —при встречном ветре 6 баллов
К задаче 2.5., 2.6.
Рис. 2.2. Зависимости располагаемой тяги винта, шагового отношения винта и сопротивления движению корпуса РТМ «Атлантик» от скорости судна при 
об/мин = const.
1, 3, 4, 5— 
соответственно при кВт (один главный двигатель), 1450 кВт (два главных двигателя с отбором мощности на валогенератор), 1710 кВт (два главных двигателя), 1940 кВт (два главных двигателя и валомотор); 6 — 
; 2, 7, 8, 9— 
соответственно при 
кВт; 10— 
; 11— на встречном волнении 5 баллов.
К задаче 2.7., 2.8., 2.9.
Рис. 2.3. Тяговые характеристики СРТМ «Маяк».
1, 2, 3— 
для тралов 19; 32/22,5 и 22/30 м; 4 — 
; 5— 
.
К задаче 2.10., 2.11., 2.12.
Рис. 2.4. Тяговые характеристики РТМ «Атлантик" при об/мин = const.
1, 2, 3, 4— 
соответственно при 
кВт; 5, 6, 7, 8— 
при тех же значениях 
; 9, 10, 11, 12— для тралов 25; 31; 55,6; 59,6м.
К задаче 2.13., 2.14., 2.15., 2.16., 2.17., 2.18.
Рис. 2.5. Ходовые характеристики БМРТ «Лесков» в координатах 
(
т).
К задаче 2.19., 2.20., 2.21., 2.22.
Рис. 2.6. Характеристики режима траления ППР «Сказочник Андерсен» в координатах 
(донный трал № 326 ПИНРО).
К задаче 2.23., 2.24., 2.25.
Рис. 2.7. Диаграмма загрузки двигателя СРТМ «Маяк» на швартовном режиме.
К задаче 2.26.
Рис. 2.8. Программные характеристики совместной работы ВРШ и главного двигателя ППР «Сказочник Андерсен» (
м).
К задаче 2.27., 2.28., 2.29.
Рис. 2.9. Зависимости часового расхода топлива на главный двигатель от частоты вращения на свободном ходу ППР «Сказочник Андерсен» при 
м.
К задаче 2.30., 2.31.
Рис. 2.10. Зависимость часового расхода топлива главным двигателем от режима работы пропульсивной установки ППР «Сказочник Андерсен» на тралении.
К задаче 2.32., 2.33., 2.34.
Рис. 2.11. Зависимость мощности установки (1), угла разворота лопастей (2) и шагового отношения ВРШ (5) от скорости свободного хода РТМ «Тропик» при постоянной номинальной частоте вращения винта.
К задаче 2.35., 2.36.
Рис. 2.12. Зависимости суммарной мощности главных двигателей, расхода топлива и скорости свободного хода БАТ «Адмирал Головко» от положения лопастей ВРШ при 
об/мин = const.
К задаче 2.37.
Рис. 2.13. Зависимости мощности дизель-редукторного агрегата и скорости траления БМРТ «Пулковский меридиан» от показаний ВУШ при ходе с разноглубинным тралом 99/230 м.
— длина ваеров 600 м; - - длина ваеров 1500 м.
К задаче 2.38., 2.39.
Рис. 2.14. Диаграмма работы ВРШ при ходе СРТМ «Маяк» с тралом на скорости уз.
К задаче 2.40., 2.41.
Рис. 2.15. Диаграмма работы ВРШ на режиме траления ПСТ «Баренцево море» при .
4. Рекомендуемая литература
Основная
1. Алексеев Г.Д., Карпович В.А. Энергетические установки промысловых судов. - Л.: Судостроение, 1972. - 296 с.
2. Анцевич А.В., Егоров П.К. и др. Дизель-редукторные агрегаты рыбопромысловых судов. Мурманское книжное издание, 1983. - 160 с.
3. Артемов Г.А., Волошин В.П. и др. Судовые энергетические установки, 1987. - 480 с.
4. Беляев И., Глотов Ю. Семченков В. Эксплуатация судовых энергети<