Manualul Ofiterului Mecanic - Vol1

GHEORGHE UZUNOV ELENA DINU DUMITRU CAT AN

ANASTASE PRUIU ION DRAGOMIR ADRIAN PETRE

MANUALUL OFIERULUI MECANIC MARITIMvol. ICoordonatori: Gheorghe Uzunov, Anastase Pruiu

EDITURA TEHNIC Bucureti, 1997

Copyright^ 19?^, E^ltMraiTeWic^ J Toate drcptunlc asupra acestei ediii siiM rezervate editurii

Adresa: EDITURA TEHNIC Piaa Presei Libere, l 33 Bucureti, Romnia Cod 71341

Redactor: ing. Maria Antoinette lonescu Tehnoredactor: Nicoleta Negoi Editare computerizat: Vochita Pruiu Laura Alexe Coperta: Camelia Dumitru Bun de tipar: 19.05.1997 C.Z.U.: 629.12 ISBN: 973-31-1057-4 ISBN: 973-31-1061-2 Coli: 32,5

PREFA

Concepia i ordonarea materialului prezentei lucrri se bazeaz, cu precdere, pe- aspectele principale i generale ale posibilitii de exploatare tn condiii de siguran a mainilor, mecanismelor, sistemelor i instalaiilor navale. Activitatea de exploatare a motoarelor, mainilor i instalaiilor navale impune ofierilor mecanici o pregtire teoretic i practic multidisciplinar, cunotine teoretice de baz privind principiile de fitncionare ale mainilor i instalailor, metode de msurare a mrimilor fizice, analiza datelor i interpretarea rapid a rezultatelor. Documentaia de exploatare a mainilor cuprinde reguli, instruciuni i date tehnice specifice, iar pentru interpretarea lor rapid i corect este necesar o informare tehnic continu. Activitatea de exploatare a motoarelor, mainilor, agregatelor i instalailor de la bordul navelor este puternic influenat de urmtorii factori: Complexitatea - datorat numrului mare de tipuri de motoare, maini, agregate, dispozitive i instalaii montate tn compartimentul maini sau pe puntea principal, cu parametri funcionali ridicai si dimensiuni geometrice mari, a cror funcionare are la baz diver se principii termotehnice, mecanice, hidraulice etc. factorul economic - impus de armatori privind economia de combustibil, de apt de lubrifianfit precum i de reducerea cheltuielilor legate de plata echipajelor i a condiiilor de munc la bordul navelor. La unele nave, armatorii au redus numrul de membri ai echipajului pn la limita de siguran, impunnd sarcini sporite. Condiiile hidrometeorologice - existente tn natur n diversele puncte cardinale tn care se afl nava. Factorul uman - legat de pregtirea profesional a echipajului i de durata voiajelor ntre una i unsprezece luni de navigaie. S-a dovedit c pentru aceast activitate desfurat la bordul navei n condiii de ruliu, tangaj, zgomote, vibraii, gaze i temperaturi ridicate este necesar o pregtire multidisciplinar complex, o condiie fizic bun i un moral ridicat. Aceast cane este adresat, n principal, ofierilor mecanici care i petrec o bun pane din via la bordul navelor, prin a cror pricepere tehnic i stpnire de sine supravegheaz instalaiile, fac reparaii complexe, menin navele n condiii de vitalitate, asigurnd prin aceasta transponuri importante de mrfuri i de pasageri ntre diverse ponuri ale lumii. Pentru a stpni aceast tehnic deosebit de complex, ofierilor mecanici li se impun condiii de pregtire superioare, marcate de examenele de brevet la un numr mare de discipline fundamentale i de specialitate.

Manualul va aprea n dou volume, n prinul, volum, tyectnd principiile generale privind pregtirea studenilor tn tnvlimntul superior de marin, se prezint noiunile fundamentale de matematic, termodinamic tehnic, rezistena materialelor, desen tehnic, organe de maini, motoare navale, cldri, maini cu abur cu piston, caracteristicile de exploatare ale apei, combustibililor gi lubrifianfilor. De asemenea sunt prezentate cele mai importante acorduri regionale g i internaionale privind introducere L S. M. (International System Management) si P. C. S. (Post Control State) pentru instalaiile navale, precum si privind pregtirea profesional i conduita social a echipajului. n volumul al doilea, autorii i propun s prezinte urmtoarele: turbine cu abur, turbine cu gaze, pompe, compresoare, instalaii de ambarcare i transfer de combustibil, instalaia de ap tehnic, instalaia de ap potabil, instalaia frigorific de aer condiionat, instalaii specifice tancurilor petroliere M. Canea este adresat ofierilor mecanici maritimi si ofierilor mecanici fluviali, inginerilor mecanici din antierele navale, inginerilor de la companiile de navigaie, studenilor din nvmntul de marin. Tehnoredactarea computerizat a crii a fost fcut de doamna Vochia Pruiu si doamna Laura Alexe, crora le mulumim pe aceast cale pentru efortul depus.Constana, mai 1997 - Autorii

-

CUPRINS5 15 15 15 15 16 16 18 18 19 19 19 20 20 20 22 25 27 29 30 30 33 33 34 34 35 35 36 36 37 39 44 44 44 44 45 45 45 46 48 54 51

Prefa LMATEMATICA 1.1. Elemente uzuale de algebr 1.1.1. Puteri 1.1.2. RadicaU 1.1.3. Trinomul de gradul doi 1.1.4. Sisteme de numeraie 1.1.5. Progresii 1.1.6. Analiza combinatorie 1.1.7. Sume finite de numere 1.1.8. Logaritmi 1.1.9. Numere complexe 1.2. Elemente uzuale de trigonometrie 1.2.1. Funcii trigonometrice 1.2.2. Relaiile ntre laturile i unghiurile triunghiului 1.3. Geometrie 1.4. Calculul diferenial 1.5. Calculul integral Bibliografie 2. MECANICA FLUIDELOR 2.1. Proprietile lichidelor 2.2. Statica fluidelor 2.2.1. Principiul lui Pascal 2.2.2. Fore de presiune pe suprafee plane i curbe 2.2.3. Principiul lui Arhimede 2.3. Dinamica fluidelor vscoase 2.3.1. Traiectorii, linii de curent, tuburi de curent 2.3.2. Ecuaia de continuitate 2.3.3. Ecuaia lui Bernoulli 2.3.4. Rezistene hidraulice Bibliografie 3. TERMODINAMICA TEHNICA 3.1. Ecuaia termic de stare a gazului perfect 3.2. Transformrile simple ale gazului perfect 3.2. l. Transformarea la volum constant 3.2.2. Transformarea la presiune constant 3.2.3. Transformarea adiabat 3.2.4. Transformarea politropic 3.3. Amestecuri de gaze perfecte 3.4. Aburul 3.5. Aerul Bibliografie

'

.

4. TEORIA NAVEI 4.1. Flotabilitatea 4.2. Stabilitatea iniial a navei 4.3. Noiuni de dinamica navei r 4.3.1. Rezistena la naintare a navelor 4.3.2. Influena navigaiei n ape limitate asupra rezistenei la naintare r 4.3.3. Puterea de propulsie ^ 4.3.4. Corelarea funcionrii motocului cu propulsorul , Bibliografie ,:

58 58 ,/; 59* 61 61 64 65 65 67 68 * * ^ 68 68 71 73 80 81 84 85 85 89 89 91 92 92 93 98 99 99 99 100 100 101 101 102 102 102 103 103 103 104 104 105 108 108

5. MATERIALE, MAINI -UNELTE SI TEHNOLOGE 5.1. Materiale utilizate n construcia de maini 5.1.1. Materiale metalice 5.1.2. Materiale nemetalice 5.1.3. Alegerea materialelor 5.2. Maini-unelte 5.3. Tehnologii Bibliografie 6. REZISTENTA MATERIALELOR

;. .v i . ' , ; .

t

\

6.1. Terminologie i notaii utilizate 6.2. Calcule de rezisten la solicitri statice 6.2. l. Relaii principale de calcul pentru solicitri simple 6.2.2. Solicitri compuse 6.2.3. Rezistene admisibile i coeficieni de siguran 6.2.4. Calcule de stabilitate elastic ( flambaj) 6.3. Calcule de rezisten la solicitri variabile Bibliografie 7. DESEN TEHNIC SI ORGANE DE MAINI 7.1. Norme generale ale desenului tehnic 7.1.1. Linii utilizate n desenul tehnic 7. l .2. Scrierea standardizat 7. l .3. Formate n desenul tehnic 7.1.4. mpturirea desenelor 7.1.5. Indicatorul 7.1.6. Scri numerice 7. l .7. Tabelul de componen 7.2. Reprezentarea vederilor, seciunilor, rupturilor 7.2.1.1.Definiii ' 7.2. l .2. Reguli de reprezentare a vederilor 7.2.l.3. Clasificarea vederilor 7.2.2. Reprezentarea seciunilor 7.2.2.1.Definii 7.2.2.2. Reguli de reprezentare a seciunilor 7.2.2.3. Clasificarea seciunilor 7.2.3. Reprezentarea rupturilor

7.23.1. Definiie 7.2.3.2.Et^6trtffe2otBitar^mlot 7.3. Cotarea decodor totak 7.3.1. Definii 7.3.2. Bknori * cotai* ; 7.3.3. Cotwttltoiieitespecif '*' 7.3.4. Stfltttnscboetne 7.3.5. Metodologia de cotare 7.4. Reprezent*^ i cotarea antelor 7.5. Reprezentarea, cotarea i notarea fiinelor " r 7.5.1. Elemeniete geometrice ate fifctuhii 7.5.2, Oaiiffcareafiletelor 7.5.3 Reprezentarea, cotarea i notarea filetelor 7.6. Notarea pa devastrii suprafeelor 7.6.1. Definiii 7.6.2. Notarea strii suprafeelor 7.63. Indicarea pe desen a strii suprafeelor i a tratamentului termic 7.7. nscrierea pe desen a toleranelor 7.7.1. Definiii 7.7.2. Sisteme de ajustaje 7.7.3. Tolerane fundamentale. Trepte de precizie 7.7.4. Ajustaje prefereniale 7.7.5. Caracterul i domenii de aplicare ale ajustatelor 7.7.6. nscrierea pe desen a toleranelor 7.7.6.1.Tolerana la dimensiuni liniare i unghiulare 7.7.6.2. nscrierea pe desen a toleranelor geometrice 7.8. Alctuirea desenelor tehnk 7.8.1. Odioi 7.8.2. Alctuirea schiei i desenului la scar 7.8.3. Alcttiirea desenului de ansamblu 7.9. Organe de maini 7.9.1. Sisteme de uniti de msur 7.9. l. l .Noiuni fundamentale 7.9. l .2. Reguli pentru formarea multiplilor i submultiplilor 7.9.2. Rulmeni. ' 7.9.3. Standarde de stat 7.9.4. STAS-uri uzuale folosite de ofierii mecanici 7.9.5. Filete. Dimensiunile cheilor Bibliografie 8. MOTOARE NAVALE 8. l. Clasificarea motoarelor cu ardere intern cu piston 8.2. Variante constructive ale motoarelor cu ardere intern 8.3. Parametrii geometrici 8.5.Comparaia dintre motoarele cu ardere intern cu piston i alte tipuri de motoare 8.6. Indici tehnici i termoeconomici ai m.a.i. i ai instalaiilor energetice cu m.a.i 8.6. l .Constanta cilindrului. Constanta motorului 8.6.2. Coeficientul de combustibil 8.6.3. Alunecarea aparent

108 109 109 109 110 111 113 114 114 115 115 116 118 118 118 120 120 121 122 123 123 124 125 131 131 131 134 134 134 134 135 135 135 136 143 144 145 151 156 157 157 161 165 157 168 169 169 170

10

Cuprins 170 170 171 171 177 191 191 192 193 195 195 200 201 202 203 206 212 212 213 214 215 217 219 220 220 220 221 223 224 226 226 226 238 239 239 243 243 244 245 245 245 253 253 253 253 254

8.6.4. Coeficientul amiralitii 8.6.5. Braul frnei hidraulice 8.6.6. Determinarea puterii MP cu traductor montat pe linia axial 8.6.7. Caracteristicile motoarelor 8.7. Steaua manivelelor i ordinea de aprindere 8.8. Controlul funcionrii motoarelor diesel pe baza diagramelor indicate 8.8.1. Indicatorul de ridicat diagrame 8.8.2. Descrierea aparatului 8.8.3. Alegerea corect a elementelor aparatului indicator 8.8.4. Funcionarea aparatului de ridicat diagrame 8.8.5. Modalitile de acionare a tamburului aparatului indicator 8.8.6. Operaiuni preliminare ridicrii diagramelor 8.9. Ridicarea diagramelor i interpretarea lor 8.9.1. Diagrame ridicate manual 8.9.2. Diagrame ridicate cu ajutorul aparatului indicator 8.9.3. Defeciuni ale diagramelor ridicate cu aparatul indicator i interpretarea lor 8.10. Metode de calcul al presiunii medii indicate(pm/) i al puterii indicate 8.10. l .Calculul pmi prin metoda trapezelor 8.10.2. Calculul pmi prin metoda ordonatelor 8.10.3. Determinarea pmi cu ajutorul diagramei desfurate 8.10.4. Calculul pmi cu ajutorul pimetrului 8.10.5. Folosirea planimetrului la calcularea pmi 8.10.6.Determinarea puterii indicate 8.11. Cauzele apariiei i modul de nlturare a (apm) la motoarele navale 8.11.1.Generaliti 8.11.2. Cauze care conduc la apariia apm 8. .3. Msurarea apm, valori admisibile 8.11 AMetoda grafo-analitic de construire a axei deformate a arborelui cotit 8.11.5. Particulariti ale centrrii arborelui cotit 8.12. Msurtori efectuate la motoare ( cmi, pistoane, segmeni, arbori) 8.12.1.Generaliti ' ' 8.12.2. Jocurile i uzurile pieselor componente ale ansamblului mobil i ale cmilor 8.12.3.Tolerane de strngere a bolurilor pentru pistoanele motoarelor principale i auxiliare 8.12.4. Jocuri admisibile pentru segmenii de piston ai pompelor de combustibil i ap 8.12.5. Jocuri de montaj i jocuri maxime admisibile n exploatare pentru linia axial 8.13. Exploatarea motoarelor navale 8.13.1 Pregtirea motorului pentru pornire 8.13.2. Pornirea motorului 8.13.3 Deservirea motorului n timpul funcionrii 8.13.4. Oprirea motorului 8.13.5. Defeciuni principale ale motoarelor Diesel, cauze i remedierea lor 8.14. Marcarea motoarelor navale 8.14. l. Marcarea motoarelor ruseti 8.14.2. Marcarea motoarelor navale BURMEISTER & WAIN 8.14.3. Marcarea motoarelor SULZER 8.14.4. Marcarea motoarelor FIAT

Cuprins 8.14.5. Marcarea motoarelor MAN 8.14.6. Marcarea motoarelor SKL 8.14.7. Marcarea motoarelor GOTAWERKEN 8.14.8. Marcarea motoarelor SKODA 8.14.9. Maparea motoarelor MITSUBISHI 8.14.10. Marcarea motoarelor navale romneti MN-Reia 8.15. Hrme constructoare de motoare navale Bibliografie 9. CALDARI NAVALE 9.1.Definiii. Parametrii. Caracteristici , 9.2. Cldri ignitubulare 9.2.1. Cldarea ignitubular cu flacr direct 9.2.2. Cldarea ignitubular cu flacr ntoars 9.2.3. Cldrile orizontale 9.2.3.1. Cldri scoiene 9.2.3.2. Cldri Howden Jhonson i Cpu 9.2.3.3. Cldri tip Cochran Chieftain i Wee Chieftain 9.2.3.4. Cldarea Steambloc 9.2.4. Cldri verticale 9.2.4.1. Cldarea cu tuburi ncruciate 9.2.4.2. Cldarea Aalborg 9.2.4.3. Cldarea Sunrod 9.3. Cldri acvatubulare 9.3.1. Avantajele cldrilor acvatubulare 9.3.2. Tipuri de cldri acvatubulaifc 9.3.2.1. Cldri Foster Wheeler i Babcock & Wilcox 9.3.2.2. Cldarea tip DSD 9.3.2.3. Tipurile ESDI i ESD H 9.3.2.4. Cldri de tipul ESD ffl 9.3.2.5. Cldri tip ESD IV 9.3.2.6. Tipul Foster Wheeler renclzite -ESRD 9.3.2.7. Cldri de tip Wheeler cu supranclzire controlat 9.3.2.8. CldaredetipDcurenclzire 9.3.2.9. Cldrile Babcock & Wilcox 9.3.2.10. Cldri Babcock cu tuburi curbe 9.3.2.10. l .Cldri cu supranclzire controlat 9.3.2.10.2.Cldri cu focar integral ecranat 9.3.2.10.3.Cldri cu domeniul larg de reglare a temperaturii aburului supranclzit 9.3.2.11. Cldarea Babcock radial de tip MR 9.3.2.12. CldareaBabcocktipM21 9.3.2.13. Cldri cu dubl evaporare 9.3.2.14. Cldarea Aalborg AT-4 9.3.2.15. Cldarea Aalborg AT-8 9.4. Armturi i accesorii interne ale cldrilor navale 9.4.1. Armturi exterioare 9.4.2. Accesorii interne 9.5. Circulaia apei n cldare 9.5.1. Circulaia natural a apei

U 254 254 255 255 255 255 256 260 261 261 262 262 262 265 265 269 270 272 276 276 277 281 285 285 287 288 291 291 294 298 298 301 303 305 308 308 309 310 313 315 316 316 318 318 318 320 321 321

129.5.2. Circulaia artificial a apei 9.6. Instalaiile ce deservesc cldrile navale 9.6.1. Instalaia de alimentare cu aer 9.6.2. Instalaia de alimentare cu ap 9.6.3. Instalaia de alimentare cu combustibil 9.7. Automatizarea cldrilor navale 9.7. l. Reglarea automat a debitului de ap 9.7.2. Reglajul arderii ' 9.7.3. Reglarea automat a cldrilor auxiliare 9.7.3.1. Sistemul poziional de reglare 9.7.3.2. Sistemul de reglare continuu 9.7.3.3. Sistemul combinat 9.7.3.4. Reglarea automat a caldarinei recuperatoare de tip " LA MONTE" 9.8. Exploatarea cldrilor navale 9.8.1. Pregtirea pentru exploatare 9.8.2. Ridicarea presiunii la cldare 9.8.3. Deservirea cldrii n funcionare 9.8.4. Oprirea cldrii 9.8.5. Incidente caracteristice n exploatarea cldrii Bibliografie 10. APA, COMBUSTIBILI, LUBRIFIANT! 10.1. Apa, agent termic 10. l. l. Tipuri de ap i impuriti prezente n ap 10.1.2 Efecte ale impuritilor apei asupra instalaiilor 10.1.2.1. Depunerile 10. l .2.2. Spumarea i antrenarea de ap 10.1.2.3. Coroziunile 10.1.3. Indici de calitate ai apelor 10.1.3.1. Definiii 10.1.3.2. Determinarea indicilor de calitate ai apei 10.1.3.3. Valori recomandate pentru indicii de calitate ai apelor 10.1.4. Tratarea apei de alimentare i a apei din cldare 10.1.4.1 Eliminarea gazelor dizolvate 10. l .4.2. Eliminarea srurilor de calciu i magneziu ( dedurizarea) 10.1.4.3. Tratarea complet a apei de alimentare i a celei din cldare 10. l .4.4. Purjarea cldrii 10.1.5. Tratarea apei n distilator 10.1.6. Tratarea apei de rcire 10. l .6. l. Eliminarea depunerilor 10. l .6.2.Tratarea cu inhibitori de coroziune 10.2.Combustibili navali 10.2. l. Generaliti 10.2.2. Compoziia chimic a combustibililor 10.2.3. Obinerea i clasificarea combustibililor 10.2.4. Caracteristicile combustibililor 10.2.4.1.Densitatea 10.2.4.2.Viscozitatea 10.2.4.3. Curba de distilare

Cuprins322 323 323 323 324 325 326 327 329 330 330 330 330 332 332 332 333 333 334 335 336 336 336 338 338 340 341 343 343 344 347 348 348 349 350 350 351 351 351 351 352 352 352 354 356 357 360 363

'

Cuprins10.2.4.4. Caracteristici de ardere 10.2.4.5. Reziduul de carbon ( cifra de cocs) 10.2.4.6. Cenua 10.2.4.7. Coninutul de vanadiu 10.2.4.8. Coninutul de aluminiu plus siliciu 10.2.4.9. Coninutul de ap 10.2.4.10.Coninutul de sulf 10.2.4.11 .Aciditatea combstibililor 10.2.4.12. Punctul (temperatura) de inflamabilitate 10.2.4.13. Punctul(temperatura) de tulburare 10.2.4.14. Punctul(temperatura ) de curgere 10.2.4.15. Sedimente 10.2.5. Specificaii de combustibili navali 10.2.6 Aditivi pentru combustibili navali 10.2.7. Modaliti de remediere a efectelor negative ale caracteristicilor combustibililor 10.3. Lubrifiani navali 10.3.1. Generaliti 10.3.2. Obinerea i compoziia uleiurilor minerale 10.3.2.1. Uleiuri de baz 10.3.2.2. Aditivi pentru uleiuri minerale 10.3.3. Clasificarea uleiurilor minerale 10.3.4. Caracteristicile uleiurilor minerale 10.3.4.1. Clasificarea caracteristicilor uleiurilor minerale 10.3.4.2 Proprietile presiune-volum 10.3.4.3. Proprieti reologice 10.3.4.4. Proprieti tensioactive 10.3.4.5. Proprieti termice 10.3.4.6. Proprieti legate de stabilitatea la oxidare a uleiurilor 10.3.4.7. Proprieti diverse 10.3.5. Calitile uleiurilor pentru motoare n raport cu calitatea combustibilului i condiiile de lucru 10.3.5.1. Uzura cilindrului 10.3.5.2. Corelaia ulei-condiii de lucru- combustibil 10.3.5.3.Intreinerea uleiului aflat n serviciu 10.3.5.4. Analiza uleiurilor aflate n serviciu 10.3.5.5. Interpretarea rezultatelor analizei uleiului 10.3.6. Specificaii pentru uleiuri minerale 10.3.7. Unsori consistente 10.3.7.1. Compoziie 10.3.7.2. Proprietile unsorilor consistente 10.3.7.3. Clasificarea unsorilor consistente 10.3.7.4. Specificaii de unsori navale Bibliografie 11. MAINI CU ABUR. CU PISTON I L L Procesele termice n instalaiile de fa eu abur l L L L Ciclul Rankine pentru abur saturat 11.1.2. Ciclul Rankne pentru abur supranclzit 11.1.3. Ciclul regenerativ

13364 367 367 368 368 369 369 370 370 370 371 371 372 373 375 377 377 378 378 379 380 382 382 382 384 385 387 388 388 390 390 391 392 393 395 397 408 408 408 409 409 412 413 413 4 f4 415 417

14

Cuprins 419 420 422 422 423 426 426 427 428 430 430 432 433 433 434 435 440 442 446 448 448 449 450 450 452 455 455 458 463 464 464 465 489 490 494 496 498 501 505

11.1.4. Ciclul cu destindere incomplet 11.2. Generaliti privind maina cu abur cu piston. Definiie. Clasificare 11.3. Procese de lucru n maina cu abur cu piston 11.3.1. Maina cu plin introducie 11.3.2. Maina cu expansiune 11.4. Pierderile n maina cu abur 11.4.1. Pierderile n tubulatura de abur 11.4.2. Pierderile datorit laminrii aburului la introducie 11.4.3. Pierderile datorate destinderii incomplete a aburului n cilindru 11.4.4 Pierderile datorate evacurii aburului n condensator 11.4.5. Pierderi datorate spaiului mort i a comprimrii aburului n main 11.4.6. Pierderi datorate schimbului de cldur ntre abur i pereii cilindrului 11.4.7. Pierderi de cldur n mediul nconjurtor 11.4.8. Pierderi datorate scurgerilor de abur 11.5. Diagrama indicat a mainii reale cu abur 11.5.1. Lucrul mecanic i randamentele mainii cu abur 11.5.2. Bilanul termic al instalaiei de for cu maina cu abur 11.5.3. Determinarea presiunii medii indicate 11.5.4. Puterea indicat a mainii cu abur 11.6. Distribuia prin sertare a mainilor cu abur 11.6. l. Generaliti 11.6.2. Ecuaia micrii sertarului 11.6.3. Diagrame de distribuie 11.6.3. l. Diagrama polar a distribuiei (ZEUNER) 11.6.3.2. Diagrama de distribuie bicentric (BRIKS) 11.6.4. Momente de distribuie 11.6.4. l. Momente de distribuie la maina cu plin introducie 11.6.4.2. Momente de distribuie exterioar la mainile cu destindere Biblliografie 12. REGLEMENTARI ALE ORGANIZAIILOR INTERNATIONALE SI SOCIETILOR DE CLASIFICARE ' 12.1. Introducere 12. 2. Reglementri ale organizaiilor internaionale 12.3. Convenia internaional din 1990 privind pregtirea, aciunea i cooperarea mpotriva polurii cu hidrocarburi 12.4. Planul de urgent n caz de poluare cu hidrocarburi 12.5. Program de prevenire i lupta mpotriva polurii marine n porturile maritime romne i marea teritorial 12.6. A -19 - a sesiune a adunrii Organizaiei Maritime Internaionale 12.7. Reglementri ale societilor de clasificare 12.7.1. Inspecii periodice 12.7.2. Inspecii de renoire continu a clasei

MATEMATICA1.1. Elemente uzuale de algebrl.l.LPuteri am. an = ara+n; am: an = a1; am bm = (abf; am : bm = l : am = a'ra;\ nJ

; (a m Y = am'n ;^ '

= - 1;

(-l)2n = + 1; a = 1;

(a + b)2 = a2 + 2ab + b2;3 (a - b) = a - Sa + 3ab2 - b ;

(a - b)2 = a2 - 2ab + b2; a 2 -b 2 b)(a-b);n=0 n=l n=2

3 2 2 3 (a 4- b)3 = a+3ab + 3ab+b;

a3 - b3 = (a-b) (a+A)=l1 1

);

a 3 -b 3 = (a+b) (a 2 -ab + b3) ;

(a+b)1 =a+b (a+b)2 =a2+2ab+b* (a+b)3 =a(a +b)" -

1 2 1

133114641

1 5 1010 5 1 (a+b)5 =

^+Sab*+b5

1.1.2. Radicali

'a

;~

va+b

;

Va- Vb =

candbxa.

/a3ba; 2a

16

'

Manualul ofierului mecanic

2 cnd a >b, a2 H- b2 *0,960-a + 0,398-b; - 2 '

2 2 a 2 +b2 *0,9938.a+0,0703-b+0,3567- ; a

cnda>b>c, Va 2 +b 2 +c 2 0,939 -a + 0,389- b -f 0,297- c

1.1.3. Trinomul de gradul doiax2+ bx + c s a(x - Xx)(x - x2), unde j2 =x

-bvb 2 -4ac

. . 2 * V J V ... sunt rdcinile ecuaiei: ax + bx +c = O sausunt

i,2 = i l/l J ~ c

rdcinile ecuaiei: x2 +bx + c = O

1.1.4. Sisteme de numeraieNumrul de simboluri folosit pentru scrierea unui numr este denumit: bam sistemului de numeraie. 1) Sistemul n baza 2; - simboluri: 0; 1. Sistemul binar 2) Sistemul n baza 3; - simboluri: 0; 1; 2. 3) Sistemul n baza 4; - simboluri: 0; 1; 2; 3. 4) Sistemul n baza 5; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4. 5) Sistemul n baza 6; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5. 6) Sistemul n baza 7; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6. 7) Sistemul n baza 8; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7. 8) Sistemul n baza 9; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8. 9) Sistemul n baza 10; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9. 10) Sistemul n baza 11; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a. 11) Sistemul n baza 12; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b. 12) Sistemul n baza 13; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c. 13 Sistemul n baza 14; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c; d. 14) Sistemul n baza 15; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c; d; e. 15) Sistemul n baza 16; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c; d; e; f. Exemple: 221 10 5 2 l 0 1 O l

2110>101012l . 2 -f O -2 -f- l -2 4- O -2 =1+4+16=^211 2 3

Matematic

1701 2

217 2

>2103O 3 + l 3 + 2 3 = 3 + 18 = 211 2

215 1

11 1

2110 l . 4 + i . 4 + 4 = l + 4 + 16 = 21

21 4 21 3 21 3 21 2 21 2

1 4

2110>415l 5 + 4 5 = l + 20 = 211

6

3 3 0 3

21,0> 33,3 6 + 3 6 = 3 + 18 = 21l

2110

0-7 + 3 - 7 ' = 2121,o> 25, 2110 >2392110 >21105 . 8 + 2 81 = 5 -h 16 = 21 3 9 + 2 91 = 3 -l- 18 = 21 l IO10 + 2 IO1 = 21

8

5 2 3 2

21 1

11 _ 10= a; 2110 > l a n 10 1 a -11 + l - II 1 = 10-11 + 11 = 10+1121

12 9 21 1 121 1 21 1

2110~->19,2

9 12 + l 12 = 9 + 12 = 21 21 10^l13

1

13 8 17 1

8 13 + l 131 = 8 + 13 = 21

2110-->1714 7- 14+l-14' = 7+14= 21

18


21 1 21 1

15 6 1 16 5 1

2110>1615

'21,o >1516

6 15 -i- 1 151 = 6 + 15= 21

5 16 + 1 161 = 5 + 16= 21Corespondena

a; b; c; d; e; f; Rebus

f a d

a c e

c e a

a c

b

> >

10 >11 12

d > 13 e > 14 f > 15

a c e16 =

e 16 + c 161 + a - 162 14-160 + 12-16 1 + 10- 162 14 -f 12- 161 +10- 16 2 = 2766

1.1.5. Progresii1.1.5.1. Progresia aritmetic ,; , + q\ a+ 2q\ al+3q\....\ a^ primul termen al progresiei; q - raia progresiei; q > O - progresia este cresctoare; q < O - progresia este descresctoare Termenul de ordinul n : an a{ + (n - l)q Suma primilor n termeni: S = 1.1.5.2. Progresia geometric l - progresia este cresctoare; O < q ],Z>2 - diagonalele -unghiul dintre diagonale h^Ki - lungimile perpendicularelor duse pe diagonala , -dou unghiuri opuse ale patrulaterului a,b - bazele c,d - laturile neparalele Dl , >2 - diagonalele - unghiul dintre diagonale m - linia mijlocie h - nlimea a, b - laturile; h - distana dintre laturile bazei; - unghiul paralelogramului; Dj,D2 - diagonalele - unghiul dintre diagonale a - latura - unghiul rombului Dp D 2 - diagonalele n - numrul laturilor *,i y l f X2 i y2..., Xn i y n -coordonatele vrfurilor poligonului ntr-un sistem cartezian

*> y, i

x, y, ii

o h,' + h 2 . r. C * )2

IT^T^ ctn tn T T% i * T

2

~(ab sin + cd sin )

//^

r^î^vQ

Trapez b

m = (a + b)

P 2m+c+d ^ h - m h - 2 D 1 D 2 n

V^

Paralelogramo

S

bh

absin D,D2sin

^^T^Romb

'/^^

j

S asm,

2

DlD2

(4.13)

n care: a este coeficientul de rezisten al aerului, p, - densitatea aerului n Jft/m , S proiecia pe plesni cuplului maestru a prii emerse a navei, m2 .v^ - viteza vastului, m/s, determinat dup scara Beaufort (tabelul 4.2). TabeM /,&Seara Beaufort Fora vatull0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Starea atmosferic Cta Adiere uoar Vnt uor Viteza medfe vntului

Nd

km/h0-1 2-6

VtslabVnt moderat Vnt rece V$nt puternic Vnt tare Vnt foarte tare Furtun Ratun puternic Furtun violent Uragan

3,5-6,4 6,6 - 10,1 10T1-14,4 14,6 - 19,0 19,2-24,1 24^-29,5 29,7 - 35,4 35,6-41,8 42,0-48,8 49,0-56,3 56,3

\a - 3,3

0-1

7-12 13-18 19-26 27-35 36-44 45-54 55-65 66-77 78-90 91-104104

64

Tabelul 4.2(continuare)

S tarea mriiGradul mrii0 1 2 3 4 5. 6 7 8 9

Aspectul mriiCalm plat Mrea uor ncreit Marea ncreit. Se vd rare crete albe. Se vd multe creste albe n formare. Se vd creste albe pronunate. Marea agitat. Crete albe din val n vaL Marea agitat. Marea montat. Valurile se rostogolesc. Apa din crestele valurilor este pulverizat de vnt Marea foarte montat. Marea furtunoas Tempest

nlimea valurilor, m0 0,1-0,25 0,25-0,75 0,75 - 1,25 1,25-2,0 2,0-3,0 3,0-6,0 6,0-8,5 8,5-11,0 11,0

f. Rezistena valurilor mrii R^. Apare datorit valurilor care lovesc nava la navigaia acesteia pe mare agitat i depinde de poziia navei n raport cu direcia de propagarea valurilor. Determinarea ei este dificil de aceea ea se apreciaz n raport de rezistena carenei teoretice datorit apei:

n realitate componentele rezistenei la naintare nu sunt independente ele condiionndu-se reciproc, determinarea prin calcule a rezistenei la naintare reprezentnd numai o prim aproximaie. Valori mai exacte se obin prin msurri pe modele la bazinele de ncercri. n cadrul rezistenei totale la naintare componentelesale au o influen diferit funcie de tipul navei, deplasamentul su, zona de navigaie, condiiile hidrometeorologice, depunerile de pe corp etc. Pentru navele obinuite ponderea cea mai mare o are rezistena de frecare R^ care poate atinge 50 - 80 % din rezistena total ( n cazul navigaiei n ap calm).

4.3.2. Influena navigaiei n ape limitate asupra rezistenei la naintareLa navigaia n ape cu adncime limitat (canale) rezistena la naintare crete datorit spaiului ngust dintre fundul apei i fundul navei, care conduce la creterea rezistenei de frecare mai ales dac stratul limit ajunge la nivelul fundului apei: fenomenul apare de regul la valori ale raportului H /d (10 - 15), unde H este adncimea canalului, m, iar d pescajul navei. Fenomene similare se produc i atunci cnd canalul are o lime limitat, n plus, apa nemaiavnd seciunea necesar pentru scurgere va fi mpins n fa de nav ceea ce conduce la creterea rezistenei de val; de asemenea valurile create de nav sunt reflectate rapid de maluri creiridu-se interferene suplimentare, nefavorabile. Avnd n vedere cele dou aspecte, raportul Q/ F, unde Q este aria imers a seciunii

Teoria navei

^

maestre, iar F - aria seciunii transversale a canalului navigabil, se poate considera Pnom ; evitarea suprancrcrii se realizeaz prin coborrea turaiei motorului pn la valoarea nl corespunztoare interseciei curbe B cu caracteristica limit a motorului (fig.4.5). Caracteristicile limit de funcionare ale motorului, prin care se neleg acele caracteristici n afara crora motorul nu poate funciona timp ndelungat, sunt particulareFIg. 4 5 Domeniul de funcionare al cuplului motor propulsor pentru eiid cu pas fix:

A - caracteristica limit inferioar a propulsonilui; B - caracteristica limit a propulsonilui; C - caracteristica limit superioar de funcionare a motorului; D - caracteristica de regulator (nominal); E - limita inferioar a turaiei stabile (turaia minim); F - caracteristica superioar maxim de funcionare a motorului (M nom= ct); O - caracteristica de regulator( turaia maxim);H - caracteristica limit inferioar de funcionare a motorului ( M ^ = ct); I-caracteristica nominal a propulsorului;M - domeniul limit de funcionare al motorului; V - domeniul de funcionare al cuplului motor-propulsor.

pentru fiecare motor, fiind indicate de constructorul acestuia. La motoarele nespraalimentate, caracteristica limit superioar este curba Mnom = const.; la motoarele supraalimentate, curba limit superioar de funcionare este dat, indirect, de limita superioar a temperaturii gazelor de evacuare, astfel nct s fie evitate suprasolicitrile termice, ea fiind amplasat sub curba Afnom const., n apropierea acesteia; inferior, domeniul de funcionare este limitat de curba momentului minim Af ^ const. n ceea ce privete turaia, aceasta este limitat superior de caracteristica nominal de regulator ( n = nnom), iar inferior de turaia minim la care motorul funcioneaz stabil ( n = Domeniul de funcionare al motorului, M, este reprezentat n fig.4.5 haurat la dreapta, iar domeniul de funcionare al cuplului propulsor motor V este reprezentat prin poriunea dublu haurat. Cunoaterea curbelor limit a domeniului de funcionare al motorului i al cuplului propulsor motor este necesar pentru aprecierea condiiilor de funcionare ale motorului astfel nct acesta s nu fie suprancrcat. In cazul elicilor cu pas reglabil, domeniul de funcionare al cuplului motor- propulsor este reprezentat dublu haurat n fig. 4.6. La elicele cu pas reglabil datorit posibilitii de a modifica pasul, motorul poate fi exploatat la puterea i turaia nominal indiferent de viteza navei, spre

Fig. 4.6. Domeniul de funcionare al cuplului motor-propulsor pentru elici cu pas reglabil.

Teoria navei

67

deosebire de elice cu pas fix la care creterea rezistenei la naintare impune reducerea turaiei motorului pentru funcionarea normal a motorului; n cazul clicilor cu pas reglabil, la suprasarcini provocate de mrirea rezistenei la naintare se poate reduce pasul, astfel nct motorul s funcioneze la turaia nominal; elicea cu pas reglabil poate acoperi deci un domeniu de funcionare mult mai mare ca elicea cu pas fix, limitat de curba limit a elicei funcionnd cu pas zero ( H ID 0), curba limit de funcionare la pas maxim (// ID - max) i curbele limit ale motorului ( fg.4,6) Asigirarea unei funcionri optime a cuplului motor - propulsor i a realizrii unor performane superioare de exploatare a navei impune asigurarea unei rezistene la naintare minime att n proiectare ct i n exploatare, prin eliminarea cazurilor care conduc la creterea acesteia, a utilizrii fenomenelor hidrometeorologice favorabile i evitrii celor defavorabile, astfel nct s se asigure consumuri minime de combustibil.

Bibliografie[!}. V.Maier [2]. Gh. Iurascu, .a. Mecanica i construcia navei Editura Tehnic, Bucureti, 1985 Comandantul de curs lung n exploatarea navei maritime Editura Tehnic, Bucureti, 1974 Construcia i vitalitata.navei Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1977 ndrumtorul ofierului de nav Editura Tehnic, Bucureti, 1983

[3]. D. Pascale, Th. Asknit [4]. Gh.Uzunov, I. Dragomir, D. Pascale

MATERIALE, MAINI-UNELTE I TEHNOLOGII5.1. Materiale utilizate n construcia de maini5.1.1. Materiale metaliceMaterialele metalice sunt cele mai folosite n domeniul construciilor de maini, datorit proprietilor deosebite ale acestora. Cele mai importante proprieti ale materialelor metalice sunt prezentate n continuare. Smctura este cristalin, mrimea, forma, compoziia i orientarea cristalelor definind structura metalului. Structura este fin atunci cnd cristalelesunt mici, uniforme si strns legate ntre ele; ea este grosolan cnd cristalele sunt mari i neuniforme. Forma i mrimea cristalelor oricrui metal nu sunt constante ci se modific n limite foarte largi, n funcie de tehnologia de prelucrare. Elasticitatea este proprietatea pe care o are materialul de a-i relua forma iniial, atunci cnd eforturile la care a fost supus i care 1-au deformat temporar, nceteaz. Maleabilitatea este nsuirea de a se deforma sub aciunea forelor exterioare i de a-i pstra noua form dup ncetarea aciunii acestora. Prin nclzire, maleabilitatea materialuluicrete; la temperaturi ridicate un corp maleabil poate fi adus n stare plastic, (pentru oel l 400 C). Ductilitatea este proprietatea pe care o are un metal de a putea fi tras n srm subire ( cuprul, aluminiul). Tenacitatea este proprietatea pe care o au metalele de a rezista la rupere alungindu-se pn la o anumit limit, atunci cnd sunt supuse la un efort de rupere; metalele tenace au deci alungiri mari. Rezistena este nsuirea metalelor de ase opune unui efort de deformare sau rupere care trebuie s rup legtura dintre cristale. Duritatea este proprietatea corpului de a se opune ptrunderii altor corpuri n masa lor; otelurile speciale clite au o duritate foarte mare fa de plumb, aluminiu i cupru. Fuzibiltaea este proprietatea metalelor ele a trece sub aciunea cldurii, din starea solid n stare lichid, la o temperatur anumit care se numete temperatur de topire sau punct de topire. Dilatabilitatea este nsuirea pe care o.au toate metalele de a -i mri volumul atunci cnd sunt nclzite; prin rcire metalele se contract ( i micoreaz volumul) Conductibilitatea termic este proprietatea pe care o au metalele de a lsa s treac cldura prin ele. Conductibilitatea electric este nsuirea ce o au metalele de a conduce electricitatea.

Materiale, maini unebe i tehnologii

Magnetismul este proprietatea oelurilor i a altor metale de a se raagnctiza i de a atrage metale de aceeai natur. Rezistena la uzur este nsuirea pe care o are un metal de a rezista la frecare, n general, cit ct duritatea unui metal este mai mate cu att crete rezistena sa la uzuri. Fluajul este proprietatea metalelor de a se deforma leat i continuu, sub aciunea unor sarcini constante. Metale feroase. Dintre materialele metalice, cea mai larg rspndire o au metalele feroase, respectiv fontele i oelurile. Fontele sunt aliaje ale fierului cu carbonul, cu un procent de carbon de peste 1,7% i cu alte elemente ca: siliciu, mangan, sulf i fosfor. Fontele se clasific n: Fonte brute (SR EH 10001:1993) sunt produse obinute n furnal prin reducerea minereurilor de fier. Ele servesc la fabricarea oelului i a fontelor turnate n piese; Fontele turnate n piese se obin prin retopirea unei unei ncrcturi formate din font brut, font i otel vechi, rezultnd dup turnare piese din font alb sau font cenuie dup coninutul de mangan sau siliciu i dup modul de rcire. Fonte maleabile nealiate turnate n piese (SR ISO 5922: 1995) se mpart n font maleabil neagr, font maleabil perlltic, font maleabil alb - funcie de structura masei metalice de baz, de forma i cantitatea grafitului obinut. Oelurile surit aliaje ale fierului cu carbonul n procente de 0,04- 1,7. Cu ct coninutul de carbon este mai mare, cu att oelul este mai dur. Oelul cu 0,05 - 0,3 carbon se numete ore! moale oelul rn 0,3 - 0,6 carbon are o duritate medie ise numete oel semidur, iar oelul cu 0,6 1,7 carbon este otelul dur. Oelul cu un coninut de carbon sub 0,3 nu se clete. Cnd oelul are mai mult carbon i schimb prin clite proprietile. Oelul fr coninut de elemente speciale se numete oel carbon, dac coninutul n elemente uzuale ( siliciu,mangan etc.) nu depete procentele obinuite-. Dac la fabricarea oelului se mai introduc i alte elemente. ( crem, nichel, wolfram, vanadiu, cobalt etc.) se obin caliti mecanice, fizice i chimice deosebita: oelul astfel obinut se numete oel aliat. Siliciul i mngind introduse intenionat rt oel contribuie la mrirea rezistenei la rupere, a duritii i elasticitii. Oelul conine de obicei pn la 0,35% siliciu i pn la 8% mangac. n cazurile cnd se depesc aceste coninuturi, manganul i siliciul se consider elemente de aliere - deoarece oelurile astfel obinute au proprieti speciale. Fosforul i sulful sunt duntoare oelului, deoarece primul l face fragil chiar la temperaturi lornv'e, .iar al doilea la temperaturi ridicate, producnd fisuri. iV?el.V d aUujr reefer oase. Materialele metalice, altele dect fierul i aliajele acestuia se consider irmlens^ rêferoaie,, Materialele neferoase cu greutatea specific mai mic dect 3,8 daN/dts.'', S' cui/bider metale grele. Cuprul (Cu) are culoarea roiatic, cu lucia strlucitor; este foarte maleabil, ductil i conduce bine electricitatea i cldura. Punctul de topire este de 1083 C. Cuprui se fabric sub form de cupru electrolitic ( pentru conductori electrici i aliaje) i cupru rafinat ( pentru baie, tabk, benzi, evi i pentru piese turnate). Cuprul se folosete i sub form de aliaje cu cositorul ( bronz), cu zincul ( alam), cu nichelul, aluminiul, plumbul etc. Aluminiul(Al) are o culoare argintie i este foarte moale. Se topete ia 637 C; este

70

Manuahd ofierului mecanic

foarte maleabil i are o conductibilitate terdc i electric mare. Se prelucreaz uor prin achiere i presare. Prin difuziunea aluminiului la temperaturi nalte n stratul superficial de la suprafaa pieselor din alte metale - operaie numit alilare - se obine protecia acestora la coroziune. Amestecul termit compus din praf de aluminiu i oxid de fier este folosit la sudarea pieselor metalice prin procedeul aluminotermiei. Aluminiul se folosete deasemenea la elaborarea diferitelor aliaje (Al-Cu-Mg, Al-CuNi, Al-Mg-Si etc.) Zincul (Zn) este un metal de culoare alb cu nuan albstruie. Se topete la 419 C; este casant pn la temperatura de 100 C i peste 150 C; ntre aceste temperaturi este maleabil i poate fi laminat n foi. Dei se oxideaz, zincul se folosete n zincarea evilor i srmelor de oel, stratul de oxid de zinc ce se formeaz mpiedicnd ptrunderea coroziunii la metalul de baz. Zincul se folosete i la elaborarea aliajelor neferoase (Cu-Zn, Zn-Al, ZnAl-Cu) cel mai important aliaj fiind alama (Cu-Zn).x

Cositorul (Sn) are o culoare alb~argintie cu o nuan puin glbuie; se topete la 232 C. Este maleabil i ductil putnd fi laminat n foi foarte subiri. Cositorul nu este atacat de agenii corozivi atmosferici i de acizii organici diluai; este atacat ns puternic de baze i de acizi sulfuric i azotici, Cositorul se folosete pentru acoperirea de protecie a metalelor oxidabile ( cositorire) i pentru obinerea aliajelor ca bronzurile ( Cu-Sn), aliaje antifriciune pentru lagre i aliaje pentru lipit ( Sn-Pb) Plumbul (Pb) are un aspect lucios i o culoare cenuie albstruie; plumbul pur se topete la 326 C. Este rezistent la aciunea coroziv a multor acizi i n special a acidului sulfuric ceea ce l face apt pentru construcia acumulatoarelor electrice. Plumbul se poate lamina n table. Este folosit n aliaje cu antimoniu, cositor etc, Antimoniul (stibiu-Sb) are im luciu metalic viu i este foarte casant. Se folosete n aliajele cu punct de topire cobort i aliaje antifriciune pentru lagre (Sb-Sn-Pb). Aliaje cupru-cosilor (STAS 197/2-S) numite i bromuri pot avea n compoziia lor i alte elemente de aliere ca zinc i plumb. Simbolul lor cuprinde simbolul elementelor constructive principale i numere care indic procentual, coninutul de cositor i coninutul principalelor elemente de aliere. Modul de turnare este specificat prin literele N (turnate n forme obinute n amestec de turnare), C (turnare n forme metalice), F ( turnate centrifugal), TC (turnate continuu), Aliaje cupru- aluminiu (STAS 198-8$) sunt aliaje care conin un procent de 7-11% aluminiu; se mai numesc i bronzuri de aluminiu. Ele pot avea i alte elemente de aliere ca Fe,Mn, Ni i se utilizeaz pentru piese turnate, Simbolul mrcii cuprinde literele Cu Al urinate de coninutul mediu, n procente, de aluminiu, simbolurile elementelor de aliere ( dac exist) i litera 7* (turnat). Aliaje cupru-zinc ( STAS 95-Jfi) se numesc alame, dac coninutul n cupru este pn la 72% sau tonibacuri dac acesta depete 80%. Aliajele de cupru-zinc se mpart n : aliaje obinuite cu simbolul Acu, urmat de un numr care indic coninutul medio de cupru (n procente),, aliaje speciale care ausimbolulAmx i aliaje destinate evilor de condensatoare care se simbolizeaz cu simbolul aliajelor speciale Amx, urmat de simbolul elementului de aliere principal ( Sn sau Sb).

Materiale, maini unelte i tehnologii

71

Aliaje de aluminiu ( STAS 201/2-80) MrciJe aliajelor de aluminiu se simbolizeaz n funcie de felul turnrii, elementul principal de aliere i compoziia chimic, prin grupurile de litere ATN pentru aliajele turnate D amestec de formare, ATC pentru aliaje turnate n cocliil l ATP pentru gtupa de aliaje Sumate sub presiune, urmate de simbolurile chimice ale elementelor coiriponeute i coninutul mediu n procente al fiecruia, n ordinea descresctoare a acestora cu excepia aiajuui proveait din recuperri, ATO, ia care nu se precizeaz elementele componsn'.e. Principalele aliaje de alumiiuu sunt: du aluminiul (durai) ( care conine 92-%% aluminiu, 3,5-4,5% capra, 0,4-0,5% magneziu i 0,3-0,75% mangan); ..iluminiul ( corespunztor aliajului ATSil.2- si electronul ( care conine 4% aluminiu, 3% zinc, 0,20,5% mangan i restul magneziu). Datorit cutailor lor speciale de rezisten i a greutii reduse ele se foosescn special n industria aeronautic, de automobile i construciile de nave mici i rapide sau speciale ( vedete rapide, nave de agrement, vehicule pe pern de aer, ecranplane, nave pe aripi portante),

5.1.2. Materiale nemctaticeMaierialele tictuetalice ;u cpi*.tat o '8 70 daN/mm 2 Oel rapid clit, r = 260 daN/ mm Font moale i semidur, HB < 200 Font dur, HB > 200 Bronz, alam, zinc Oel moale i semidur cu r < 70 2 daN/mm 2 Oel dur cu r > 70 daN/mm Oel rapid clit, r = 260 daN/ mm2 Font moale ii semidur, i IB < 200 Font dur, IIB > 200 Bronz, alam, Aliaje de zinc

5-10 5-10 5-10 5-10 5 - 10 5-10 1-3 1-3 0,5-1 1 -2 1 -2 1 -2 1 -2

0,5-1 0,5-1 0,5-1 0,5-1 0,5- 1 1-1,5 0,1 - 0,4 0,1 - 0,4 0,1 - 0,2 0,2 - 0,4 0,1 -0.3 0,1 - 0,5 0,1 -0,5

240 - 120 150 - 80 40-30 100-50 80-40 400-200400-200 240 - 120 120 - 80 150 - 120 120 - 90 300-400 200 - 150

82


5.3.1.2. Gurirea Este operaia prin care se obin guri ptrunse sau nfundate folosind scule achietoare: burghie, adncitoare, cuite de strung. Burghierea este operaia de gurire executat cu ajutorul burghielor. Se efectueaz n general mecanic la maini de gurit, strunguri, maini de frezat, alezat. Dac operaia de burghiere se execut la maina de gurit ( cu coloan, radiale, de mas) piesa de prelucrat rmne imobil i burghiul execut micarea principal de rotaie precum i micarea secundar de avans, rectilinie. La mainile de frezat, piesa fixat pe masa mainii execut micarea rectilinie de avans, iar scula execut principala micare de rotaie. La strungurile universale, piesa de prelucrat execut principala micare de rotaie, iar burghiul, fixat n pinola ppuii mobile, execut micarea secundar de avans , rectilinie. Tabelul 5.13. Viteze de achiere pentru burghiere la maini de guritAvansul s, mm/ rot , turaia n , rot/min Viteza de achiere, m/ min 10-18 25-40 9-12 25-32 12~20 Materialul de prelucrat Oel carbon de construcii, s/&y ' y ^ i.r/r *~^y

Desen tehnic i organe de maini

121Tabelul 7.77 (continuare)

OAceeai suprafaa r u rugoziti diferite

Suprafeele profilului ieteior i ale flancurilor danturii roilor dinate

Suprafee ce formeaz ajustaje

Toate suprafeele au aceeai rgozitate (a) Majoritatea suprafeelor au aceeai rugozitate cu unele excepii (b)

(a)

iNDiCATOR

| Supraia tratat termic

1.1. nscrierea pe desen a tolerantelorDatorit impreciziei inevitabile a procedeelor de fabricaie, dimensiunile efective ale pieselor difer de dimensiunile indicate pe desen prin cote. Pentru a-i ndeplini rcJul

122


funcional si pentru a asigura interschimbabilitatea pieselor s-au stabilit anumite norme i reguli standardizate privind prescripiile referitoare la precizia de fabricaie.

7.7.1. DefiniiiDefiniiile i denumirile referitoare la dimensiuni, abateri si tolerane (fig, 7.13) sunt date de STAS 7385/1-85 si STAS 8100/1-88 si sunt prezentate n tabelul 7.18.

Fig. 7.13Tabelul 7.18. Abateri si tolerante. Terminologie Termen 0 Simbol 1 .N E

Arbore Alezaj Dimensiune nominal Dimensiunea efectiv Dimensiuni limit: -pentru alezaje -pentru arbore Abaterea efectiv Abateri limit: -superioar -inferioar Linia de zero Tolerana Cmpul de toleran

Piesa cuprins; dimensiunea exterioar Piesa cuprinztoare; dimensiunea interioar Dimensiunea rezultat din calcul faa de care se definesc dimensiunile limit Dimensiunea real a piesei obinut dup prelucrare (msurat). Dimensiuni extreme ntre care trebuie s se gseasc dimensiunea efectiv, prescris de proiectant.

Definiie 2

D jaxj DUU

Dmin 3 mm) H7/n6, H8/n7 ajustaje intermediare cu joc probabil extrem de redus H76-ajustaj cu strngeri mici (pentru D>3mm)

Asigurarea unei anumite elasticiti necesare a pieselor n condiii de solicitri i mediu nefavorabile. Asigurarea montrii uoare. Joc redus dac arborele se nclzete mult mai mult dect alezajul (de exemplu ajustajul H7/c8 la tija supapei n buca de ghidare la motoare cu ardere intern) Asamblri mobile n maini grele (de exemplu: roi libere pe arbore, lagre de alunecare n turbine, maini de ndreptat, laminoare) Arbori n lagre de alunecare cu lubrifiere abundent, mult distanate ntre ele sau arbori n mai mult de dou lagre (de exemplu, H6/e7 la arborele cotit i axul cu came n lagrele lor la motoarele cu ardere intern, lagrele turbogeneratoarelor, motoare electrice mari etc.) Arbori n lagre de alunecare cu lubrifiere normal cu ulei sau unsoare, funcionnd la temperaturi nu prea ridicate (de exemplu lagre la reductoare de turaie, motoare electrice mici, pompe, mecanisme mijlocii i uoare, roi dinate libere pe axe fixe, tije de tachei n ghidajul lor, mecanisme de cuplare) Asamblri precise cu montaj uor. Asigurarea lipsei de vibraii (de exemplu, bolul pistonului n piston, bucele cu ghiare de cuplare pe arborii cutiilor de vitez) For de montare redus n cazul strngerii maxime. Asamblri foarte precise cu joc limitat la minim (de exemplu, came pe ax, uruburi cu tij de centrare) Asamblri foarte precise fr joc, ns fr strngeri prea mari Asamblri "strnse". Dac suprafeele n contact sunt lungi, erorile de rectilinitate sau coaxialitate contribuie la mrirea strngerii Hxarea pieselor la solicitri reduse sau n cazul unui element suplimentar de fixare (pene etc.). Montarea i demontarea fr pericol de deteriorare. Ajustaj tipic cu strngeri obinuite la piese de oel i font sau oel j alam (de exemplu roi mpnate pe arbori sau butuci, cuzinei n lagre). La piese din aliaje uoare strngerea e prea redus pentru a asigura fixarea corespunztoare. Ca la H76, ns o execuie mai precis (deci mai scump) Se folosete rar Asamblri mobile numai la mecanisme de precizie cu solicitri foarte reduse. Asamblri fixe de poziionare a elementelor (de exemplu tifturi de centrare, urubul capului de biel)

H6/g5,H7/g6

H6/p5-ajustaj cu strngeri mici H8/p7-ajustaj intermediar Jocuri foarte mici

126

Manualul ofierului mecanic Tabelul 7.22 (continuare)O lJoc minim egal cu zero, joc probabil foarte mic Asamblri fixe cu poziionarea precis a elementelor. Asamblri mobile cu ghidare foarte precis, cu ajustaje de precizia 5-7 (de exemplu supape comandate cu arc, articulaii n mecanisme finale). Lanuri de dimensiuni la montarea n ir a mai multor piese (de exemplu, roi dinate pe axul cutiei de vitez) Asamblri fixe cu montare i demontare uoar a pieselor i joc limitat (de exemplu, roata melcat pe arbore, capace n corpuri, coroane de roi dinate fixate cu uruburi pe capul roii, centrarea semicuplajelor) Fixare "mijlocie" la piese din metale feroase i fixare uoar la piese din metale neferoase (de exemplu, buce presate n lagre, ghidaje, capete de biel, fixarea rotorilor de pomp pe arbore) Ca la H7/r6, ns o execuie mai precis (deci mai scump) Strngerea minim extrem de redus, apropiat de zero

H6/h5,H7/h6,HS/h8, H9/h9,H/hll, H2/hl2

H6/j5,H7/j6,HS/j7

H6/r5,H7/r6,H8/r7

Ajustaje. intermediare cu joc probabil foarte mic sau ntr-un numr redus de cazuri - cu o slab strngere probabil H7/r6-ajustaj cu strngeri mijlocii H6/r5-ajustaj cu strngeri mijlocii H8/r7-ajustaj intermediar pentru D lOOmm sau ajustaj cu strngere pentru D 1/2 9/16 *' 9/16 * 5/6 11,11 12,7 14,29 15,86 17,46 19,05

15,24 18,0320,83 2334 25,65

X,

20,64 22,23 23,81 25,4 26,99

"111/16 3/4 7/8 15/16

. 1(1/6) 27,94 30,48 33,02 35,51 37,59 _,1 d/6)3/4 7/8

5/8 11/16 3/4 13/16 1/8 15/16 1

28,5831,75 3334 36,51

1(1/4) 1(5/16 1(7/16 1(1/2) 1 (5/8) 1(11/16) 1(13/16) 1(7/8) 2 2(1/16) 2 (3/16) 2(1/4) 2(3/8) 2(5/8) 2(3/4) 3 3(1/80 3(3/8) 3(3/4)-

1

1(1/16) 1(1/8) 1(1/4) / 1(3/8) 1(1/2)1 (5/6) 1(3/4) 2

40,13 42,4247,24 52,07 56,39

1

1(1/8)Kl/4)

1(1/8) 1(1/2) 1(3/6) 1(1/2) 1(5/6)1(3/4

1(3/8) 1(1/2) 1(3/4)2 2(1/4) 2(1/4)

36,10 41,26 42,66 46,04 47,63 50,6 52,93 55,56 57,15 6033

61,21 65,53 70,10 60,01 90,17 98,81

2

291/4)2(1/2

2(1/4) 2(1/2)

66,68 69,85 76,20 85^75 85,73 95,25

2(3/4)

2(1/2)

154Tabelul 7.45. Dimensiunile cheilor fixe SISTEML AMERICAN Serie Dimen siunea REGULAR LrgiDiaDiamea nominal a capumetrul metrul filetului de capufletuluide lui de luide cheie piuli cheie urub inch inch inch nun 3/32 238 3,18 1/6 5/32 3,973/16 3/32 1/4 9/32 5/16 11/32 3/8 13/32 7/16 1/2 9/16 19/32 5/8 11/16 3/4 4,76 5,56 6,35 7,14 7,94 8,73 9,53 10,32 11,11 12,7 14,29 15,08 15,88 17,46 19,05 19,05 20,64 22,23 23,81 25,4


Dimen siunea nominal a capu-

lui decheie3 3,2 3,5 4 4,5 5 5,5 6 7 8 9 10 li 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32

Dimen siunea nominal a capu-

lui de

nun

cheie33 34 35 36 38 41 42 46 47 50 52 54 55 58 60 63 65 67 70 71 75 77 80 85 95 100 105 110 115 116 120

mm

SISTEMUL AMERICAN Dimen Serie Lrgi siunea REGULAR nomiDiaDiamea metrul nal a capumetrul capuffletufiletului de luide luide lui de cheie cheie fub^ piuli inch (inch mm inch 1(5/16) 7/81 7/8 3334 \ 1(3/8) 34,93 1(7/16) 1(1/2) 1(5/8) 1(11/16 1(3/4) 1(13/16 1(7/8)2 2(1/16) 2(1/8) 2(3/16) 2(1/4) 2(3/8) 2(7/1 6) 2(1/2) 2(9/16) 2(5/8) 2(3/4) 2(13/16 2(15/16 3 3(1/8) 3(1/8) 3(3/4) 3(7/8) 4(1/8) 4(1/4) 4(1/2) 4(5/6) 4(7/8) 11(1/8)

1

1(1/8) 1(1/4) 1(3/8)5 2(1/2) 1(5/8) 1(3/4) 1(7/8)2

1(1/4)

36,51 38,10 41,26 42,86 44,45 46,04 47,63 50,8 52,93 53,98 55,56 57,15 6033 61,91 63,50 65,09 66,68 69,85 71,44 74,61 76,20 7938 85,73 95,25 98,43 104,76 107,95 11430 117,46 123,83

1/4 [5/16 3/8 7/16 1/2 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8

1(3/8)

2(1/2) 1(5/8)

1(3/4) 1(7/8)

25/32 13/16 7/8 15/16 1 1(1/16) 1(1/6) 1(3/16) 1(1/4)

9/16 5/8

22(1/4) 2(1/2) 2(3/4)

2(1/4) 2(1/2) 2(3/4)3

26,993/4 3/4

28,5830,16 31,75 .

3

Desen tehnic i organe de maini Tabelul 7.46. Filete pentru uruburi cu profil ISO i WHITWORTH FILET METRIC NORMAL DiamePasul Diametrul filetutrul burfiletului lui ghiului mm mm 77777?4,5 5,0 6 7 8 9 10 11 12 14 16 18 0,75 0,6 1,0 1,0 1,25 1,25 1,5 1,5 1,75 2,0 2,0 2,5 3,7 4,2 5,0 6,0 6,8 7,8 8,5 9,5 10,2 12,0 14,0 15,5

155

Diametrul filetului

Pasul filetului

mm 1,21,6 1,7 1,8 2,0 2,2

Diametrul burghiului

Diametrul filetului 77777720 22 24 27 30 33 36 39 42 45 48 52

Pasul filetului 77777)2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0

7? m0,25 035 0,35 035 0,4 0,45 0,4 0,45 0,45 0,5 0,6 0,7

mm0,95 1,25 1,35 1,45 1,6 1,75 1,9 2,05 2,5 2,5 2,9 3,3

Diametrul burghiului

mim

2,5 2,6 3,0 3,5 4,0

23

17,5 19,5 21,0 24,0 26,5 29,5 32,0 35,0 37,5 40,5 43,0 47,0

Tabelul 7A7. Fete pentru uruburi cu profil SO i WHITWORTH FILET METRIC CU DiamePasul fiietutrul ffetului Iul PAS FIN DiameDiametrul trul burfiletului ghiului

Diametrul filetului

Pasul fietuiu 77?77? 0350,5 0,5 0,75 0,75 0,75 1,0 1,0 0,75

Tnm3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 8,0 9,0 10,0

Diametrul burghmlul l 77277? ~5?5 3,5 4,55,2 6,2 7,2 7,0 8,0 9,2

Pasul filetului

mm o,d10,0 11,0 12,0 12,0 12,0 13,0 14,0

mm1,0 U5 1,0 1,0 1,25 1,5 1,0 1,0

^"^r8,8 10,0 11,0 10,8 10,5 12,0 13,0

mm

mm14,0 14,0 15,0 15,0 16,0 16,0 18,0 24,0

mm1,25

Diametrul burghiului 777/7?12,8 12,5 14,0 133 15,0 143 17,0 22,0

1,51,0 1,5 1,0 1,5 1,0 2,0

Tabelul 7.48. Filete pentru uruburi cu profil ISO i WHITWORTH FILET WHITWORTH CU PAS NORMAL Wl DiameDiametrul DiameNr. Diametrul burtrul trul spire pe burghiului filetului mm inch ghiului inch mm 77777? 1(1/4) 7 235 3,175^ 28 3,7 \ 1(3/8) 4/62 6 303 6 ' 1(1/2) 5,1 6l35 353 7,937 1(5/8) 5 63 353 1(3/4) 7,9 9325 5 39 1(7/8) 11,112 4(1/2) 92 413103 12 133 183 19,25 22

Diametrul filetului1/8 3/16 1/4 5/16 3/8 7/16 i/2 9/16 5/B 3/4 7/8

far&h

Nr. spire pe inch40 24 20 18 16 14 12 12 11 10 9 8 7

Diametrul mm31,75 34,925

ill Lj

24,75

14,287 15,875 19,05 22,225 25,4 28375

12S7

^ 2(1/4) X 2(I/2) j| 2(3/4) | 3 jj 3(1/2) j 4

2

3(1/2) 3(1/2) 3(1/4)3

4(1/2 4. 4

813 933

593

443 50 563 63

41,275 44,45 47,62550,8 57,15 633

38,1

69,8576,2 9 *& 101,6

156


Tabelul 7.49. Filete pentru uruburi cu profil ISO i WHITWORTH

Diametrul Bietului inch1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 1(1/4) , 1(1/2)

Diametrul evii exterioare mm' 9,73 13,16 16,66 20,96 26,44 33,25 41,91 47,80

FILET WHITWORTH PENTRU EVI Rl Diametrul Nr. Diame- DiameNr. trul spire pe gurii trul evii spire pe inch> pentru filet flletului exteriinch. oare mm inch mm28 19 19 14 14 11 11 11 8,8 11,8 15,25 19 24,5 30,5 39,5 45

Diametrul gurii pentru filet

mm57 72,5 85,5 97,5 110,5 136 161,5

2 2(1/2) 3 3(1/2) 4 5 6

59,61 75,18 87,88 10033 113,03 138,43 163,83

11 11 11 11 11 11 11

Bibliografie[1] E.Diaconescu .a. [2] E. Dinu . a. [3] L Enache .a. [4] P. Precupeu .a. [5] E. Vasilescu .a. Culegere de standarde de desen tehnic. Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1981 Desen tehnic Litografiat I.M.C., 1994 Gebmetrie descriptiv i desen tehnic. Probleme i aplicaii. Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1982 Desen tehnic industrial pentru construcii de maini. EdituraTehnic, Bucureti 1982. Desen tehnic industrial. Elemente de proiectare. Editura Tehnic, Bucureti 1995. I.R.S. Standarde de desen tehnic seria U ndrumtorul ofierului de nav Editura Tehnic, Bucureti 1983 ndrumtor pentru ateliere mecanice Editura Tehnic, Bucureti 1978

[6]* * *[7] GhuUzunov ,a. [8] G.S. Georgescu

MOTOARE NAVALE

8.1. Clasificarea motoarelor cu ardere intern cu pistonMotoarele ou ardere intern se clasific dup urmtoarele criterii principale: a) dup metoda de realizare a ciclului motor; - m.a.i. In patru timi(4T), la care ciclul termodinamic se realizeaz n dou rotaii complete ale arborelui cotit, ceea ce corespunde la patru curse simple ale pistonului; - m.a.i. n doi timpi(2T), la care ciclul termodinamic se realizeaz ntr-o rotaie a arborelui cotit, ceea ce corespunde la dou curse simple ate pistonului; b) dup modul de acionare a pistonului de ctre fluidul motorf - m.a.i. cu simplu efect ( simpl aciune) la care ciclul motor se realizeaz numai de o parte a pistonului; - m.a.i, cu dublu efect ( dubl aciune), la care ciclul motor se realizeaz iii ambele pri ale pistonului; - m.a.i. cu pistoane opuse, care sunt m.a.i. n 2T cu simplu efect i cu camer de ardere comun (pistoanele se deplaseaz n acelai cilindru); c) dup ghidarea piciorului bielei: - m.a.i. cu piston portant, la care piciorul bielei este ghidat de ctre piston; - ra.a.i. cu cap de cruce, la care piciorul bielei este ghidat de un cap de cruce - m.a.i. cu umplere natural ( adniisie natural), la care admisia ncrcturii proaspete se face prin efectul depresiunii produse prin deplasarea pistonului n cilindru; - m.a.i. supraalimentate, la care ncrctura proaspt ptrunde n cilindri la o presiune Pi (Pk) > M Po Po - presiunea mediului ambiant; - m.a.i. cu combustibil lichid; - m.a.i. cu combustibil gazos ( gaz de generator, gaz natural, gaz de furnal, etc*); - m.a.i. cu combustibil gazos i lichid, motorina, introdus prin injecie, ajut la aprinderea i stabilitatea arderii combustibilului gazos; i) dup procedeul de aprindere: - motoare cu aprindere prin scnteie (m.a.s); - motoare cu aprindere prin comprimare (m.a.c.) la care aprinderea amestecului carburant se produce ca urmare a condiiilor realizate de procesul de comprimare a ncrcturii proaspete n cilindrii motorului; - motoare cu aprindere prin comprimare i de la pereii incandesceni ai camerei de

d) dup metode de umplere a cilindrilor cu ncrctur proaspt;

e) dup starea de agregare a combustibilului folosit;


ardere, numite i motoare cir c^> incandescent sau motoare semidiesel; g) dup metoda deformare a amestecului; - m.a.i. cu formarea exterioar a amestecului carburant; , -m.a.i. cu formarea interioar a amestecului carburant; \h) dup modul de organizare & camerei de ardere l m.a.L cu camere de ardere nedivizate, la care camerele die ardere sunt organizate ntr-un compartiment sau mai multe, unite prut canale cu diametrul echivalent mai mare de 0,3 D (D- alezajul cilindrului); - m.a.i. cu camere de ardere divizate, la care camerele de ardere sunt organizate n dou sau mai multe compartimente, unite prin canale cu diametrul echivalent mai mia de 0,3 D (sunt m.a.i. cu camere de ardere de vrtej 'turbionare), antecamere camere de aer ; i) dup fluidul de rcire folosit*, - m.a.i. rcite cu lichid, la care cilindrii, chiulasele i alte organe sunt rcite cu lichide de rcire; - m.a.i. rcite cu aer, la care cilindrii, chiulasele i alte organe sunt rcite cu aer; j) dup viteza medie a pistonului} - m.a.i.lente; viteza medie a pistonului este 4^-7 m/s; - m.a.i. semirapide; viteza medie a pistonului este 6 -r8 m/s; - m.a.i. rapide ; viteza medie a pistonului este 8 4-12 m/s ; Viteza medie a pistonului se determin cu relaia w^ (S*nX 30; S (m) - cursa pistonului; n(rpm) * turaia motorului. La motoarele cu curs superlung, viteza medie a pistonului este 8 4-12 m/s, ceea ce nseamn c ciclul termodinamic este similar cu cel al motoarelor rapide i ultrarapide , dei turaia arborelui cotit este 70 -rlOO rpm. k) dup sensul de rotaie al arborelui cotit; - m.a.i.ireversibile, cu un singur sens de rotaie pentru arborele cotit; - m.a.i. reversibile, la care arborele cotit se poate roti n ambele sensuri, permind manevra navei; 1) dup ciclul teoretic de referin^ , - m.a.i. cu introducerea cldurii ntr-un proces termodinamic nsoit de o transformare de stare a sistemului termodinamic la volum constant sau motoare care funcioneaz dup ciclul Otto sau Beau de Rochas, numite i motoare Otto( sunt toate m.a.s) ; -m.a.i. cu introducerea cldurii ntr-un proces termodinamic nsoit de o transformare de stare a sistemului termodinamic la presiune constant, sau, care funcioneaz dup ciclul Diesel lent - m.aJ. cu introducerea cldurii n procese termodinamice nsoite de transformri de stare succesive ale sistemului termodinamic la volum constant i presiune constant sau, care funcioneaz dup ciclul Seiliger, Sabathe, Trinkler, sau ciclul Diesel rapid ( sunt m.a.c.cu injecie mecanic a combustibilului lichid - m.a.c. actuale sau motoare Diesel cu injecie mecanic); m) dup particularitile geometrice ale mecanismului motor; - m.a.i. cu mecanism biel - manivel normal( capul bielei se monteaz pe fusul maneton); - m.a.i. cu bielete ( exist o biel principal i bielete care se monteaz pe boluri de capul bielei principale); - m.a.i. cu mecanism biel - manivel axat ( axa cilindrului intersecteaz axa arborelui cotit ); - m. a.i. cu mecanism biel - manivel dezaxat (axa cilindrului nu intersecteax axa arborelui cotit; - m.a.i. cu pistoane libere, fr arbore cotit, ns cu un mecanism de sincronizare a micrii pistoanelor, aa cum sunt generatoarele de gaze cu pistoane libere ( G.G.P.L), care

Motoare navale

159

sunt m.a.c. in 2T cu pistoane opuse, nalt supraalimentate, ce produc gaze calde a cror energie este prelucrat de turbine de gaze, Diesel- compresoarele cu pistoane libere (D.K.P.L), caresunt m.a.c.n 2T c pistoane opuse, supraalimentate, ce realizeaz comprimarea unui fluid compresibil, gaze combustibile, etc. n) dup numrul de cilindri ai motorului} - m.a.i. monocilindrice, care au un singur cilindru de lucru; - m.a.i. policilindrice, care au doi sau mai muli cilindri de lucru; o) dup dispunerea relativ a cilindrilor: - m.a.i. cu cilindrii n linie ( monobloc), la care cilindrii sunt dispui n linie ( ntr-un bloc al cilindrilor), avnd axele geometrice ale cilindrilor dispuse ntr-un plan care conine, sau este paralel, cu axa de rotaie a arborelui cotit, cilindrii aflndu-se de aceeai parte a arborelui cotit; - m.a.i. cu cilindri n V (cu dou blocuri de cilindri), la care axele cilindrilor sunt situate n dou plane care fac un anumit unghi ntre ele, diferit de zero, i sunt paralele sau conin axa de rotaie a arborelui cotit, i pot fi normale, dac fiecare cot alarborelui cotit este legat la dou biele sau la o biel principal care la rndul ei remorcheaz o bielet, i cu cilindrii intercalai, dac fiecare cot al arborelui cotit este legat de cte o singur biel; - m.a.i. cu cilindrii opui ( cu dou blocuri de cilindri) care sunt m.a.i.n V, cu unghiul dintre planele n care sunt situate axele cilindrilor de 180 ( motoare Boxer); - m.a.i. cu cilindri n evantai ( multibloc), cu mai multe linii de cilindri ( mai multe blocuri de cilindri), cu un arbore cotit, la care fiecare cot al arborelui cotit este legat de biele care pot remorca bielete a cror numr total este egal cu numrul de linii ( blocuri) ale motoruluii, iar unghiul dintre planele axelor cilindrilor din liniile de cilindri( blocurile de cilindri) extreme este mai mic de 180 ( pentru trei linii de cilindri - trei blocuri de cilindri ) rezult m.a.i. n W; - m.a.i. cu cilindri n X, care au patru linii de cilindri( pentru blocuri de cilindri), un arbore cotit, iar axele cilindrilor se afl n dou plane concurente ( m.a.i. cu mecanisme motoare manivel- piston axate) sau n patru plane, dou cte dou paralele ( m.a.i. cu mecanisme motoare manivel-piston dezaxate); - m.a.i. n stea, care au un numr impar de cilindri, mai mare dect unu, dispui n seciuni de cilindri, cu axele cilindrilor situate ntr-un plan transversal i perpendicular pe axa de rotaie a arborelui cotit i uniform distribuite n jurul axei de rotaie a arborelui cotit, cu o singur seciune de cilindri- n cazul motorului n stea multipl; dac cilindrii motorului n stea multipl se gsesc n mai multe linii de cilindri ( blocuri de cilindri) cu acelai numr de cilindri n linie i cu numrul de linii de cilindri egal cu numrul de cilindri din seciunea de cilindri, motorul este n stea multipl cu linii de cilindri ( cu blocuri de cilindri) ( o seciune de cilindri are axele cilindrilor ntr-un plan transversal perpendicular pe axa arborelui cotit iar pistoanele acestora se leag prin intermediul bielelor i bieletelor la acelai cot al arborelui cotit); - m.a.i. cu dou linii paralele de cilindri ( dou blocuri paralele de cilindri) i doi arbori cotii, legai ntre ei prin transmisii mecanice cu roti dinate; -m.a.i. cu cilindri n H, formate din dou motoare cu cilindri opui, cu axele arborilor cotii paralele i legaiprin transmisie mecanic cu roi dinate; - m.a.i. cu cilindri jumelai, formate din grupe de cte doi cilindri, care au aceeai camer de ardere, cu pistoanele remorcate de acelai cot al arborelui cotit prin intermediul bielelor sau a unei biele care la rndul ei remorcheaz o bielet, avnd planul axelor geometrice a celor doi cilindri ntr-un plan transversal, perpendicular pe axa arborelui cotit, sau ntr-un plan longitudinal, paralel cu axa arborelui cotit ( m.a.i. cu mecanisme motoare manivel-piston dezaxate), sau care conin axa arborelui cotit ( m.a.i. cu mecanisme motoare manivel-piston axate); - m.a.i. cu pistoane opuse, care sunt m.a.i. n 2T;

160


p) Jup poziia cilindrilor i r, - m.a.i. cu cilindrii verticali, la care axele cilindrilor sunt paralele i verticale iar cilindrii sunt dispui deasupra axei de rptaie a arborelui cotit; - m.a.i. cu cilindrii nclinai, la care axele cilindrilor sunt paralele i nclinate fa de planul vertical al locului iar cilindrii dispui deasupra axei arborelui cotit; - m.a.i. cu cilindrii orizontali, Ia care axele cilindrilor sunt paralele i orizontale iar cilindrii sunt dispui de o singur parte a axei arborelui cotit; - m.a.i. inversat, la care cilindrii sunt dispui sub planul orizontal ce conine axa de rotaie a arborelui cotit; q) dup destinaie} - m.a.i. de propulsie ( motoare n 2T i motoare n 4T); - m.a.i. auxiliare( de obicei motoare n 4T care antreneaz generatoare de curent electric); - m.a.i. de avarie ( antreneaz generatoare de curent electric, pompe de incendiu sau compresoare de aer); - m.a.i. pentru brcile de salvare; n fig. 8.1 -r 83 sunt prezentate scheme arhitecturale ale m.a.i., precum i regulile de numerotare ale cilindrilor.

Ffg. 8.1. Motoare crf dispoziia cilindrilor n linie

a) b) Fig. 8.2. JôlQ fe cu dispoziia cilindrilor n: a) evantai; b) dou linii paralele

Fig. 8.3. Motoare cu dispoziia cilindrilor n H: a) dispunere orizontal ; b) dispunere vertical

Motoare navale

r) dup puterea efectua a motorului} -m.a.i. de putere mic; P e < 200 kW; - m.a.i. de putere medie; 200 < P < 2 000 kW; - m.a.i. de putere mate; 2 000 < Fe < 20 000 kW; - m.a.i. de putere foarte marei 20 000 < Pe < 72 000 kW; s) dup raportul curs / diametru^ - m.a.i. cu curs scurt; 0,6 < S/D < 1,2; - m.a.i. cu curs medie^ 1,2 < S/> < 1,5; - m.a.i. cu curs lung; 1,5 < S/D < 2,2; - m.a.i. cu curs superlung; 2,2 < S/D < 4,2; t) dup diametrul cilindrului^ - m.a.i. de puteri micii 80 < D < 200 mm; - m.a.i. de puteri medii; 200 < D < 600 mm; - m.a.i. de puteri mari i foarte mari; 600 < D < l 060 mm

8.2. Variante constructive ale mioarelor cu ardere internMotoarele cu ardere intern sunt formate, n general, din: - prile fixe; - mecanismul motor; - mecanisme i instalaii auxiliare. Prile fixe formeaz carcasa motorului compus din: - pentru motoarele n 2T cu cap de cruce ( placa de baz, blocul coloanelor, blocul de cilindri, chiulasa ); - pentru motoarele n 4T ( carterul inferior, carterul superior sau blocul de cilindri, chiulasa); Mecanismul motor este format din pri mobile. Prile mobile principale ale mecanismului motor sunt: - pentru motoarele n 2T> arborele cotit, biela, capul de cruce, tija pistonului, pistonul i segmenii ; - pentru motoarele n 4T> arborele cotit, biela, bolul pistonului, pistonul; Mecanismele fi instalaiile auxiliare ale motoarelor cu ardere intern sunt: - mecanismul de distribuie, care asigur desfurarea proceselor de schimbare a gazelor cu mediul ambiant; pentru motoarele supraalimentate mecanismul de distribuie se compune din: arbore de distribuie( ax cu came), culbutori, supape, agregatul de supraalimentare, conducte de aer de supraalimentare, conducte de gaze, colectoare de aer, colectoare de gaze; - instalaia de rcire( rcire cilindri, rcire agregate de supraalimentare, rcire pistoane, rcire aer de supraalimentare, rcire injectoare); - instalaia de ungere( instalaia de ungere mecanism motor, instalaie de ungere cilindri); - instalaia de pomire( lansare) care cuprind a: buteliile de aer de lansare, valvul principal de lansare, distribuitorul de aer de lansare, supapele de lansare; - instalaia de inversare a sensului de rotaie a arborelui cotit (la m.a.c. reversibile); - instalaia de pregtire combustibil ( tancuri de decantare, separatoare purificatoare, separatoare clarificatoare, valvule de distribuie i regare); - instalaia de alimentare cu combustibil( tancuri de serviciu, tanc de amestec, pompe, filtre, nclzitor de combustibil, viscozimetru, pompe de injecie, injectoare);

162


- instalaii cte msur i control, comanda de la distan, reglare automat cu limitarea regimurilor de suprasarcin i automatizare.

10

l - chiulas i supap de evacuare; 2 - grup de supraalimentare; 3 - colectoare de baleiaj; 4 - bloc de cilindri; 5 - piston cu tij; 6 - blocul coloanelor, 7 - cap de cruce; S - biel; P - arbore cotit; 10 - placa de baz; 11 - ax cu came; 12- acionarea hidraulic asupra supapei de evacuare.

Fig,8.4.Seciune transversal prin motorul SULZER RTA 84C

Motoare navale

163

l - chiulas i supap de evacuare; 2 - grup de supraalimentare; 3 - colectoare de baleiaj; 4 - bloc de cilindri; 5 - piston cu tij; 6 - blocul coloanelor; 7 - cap de cruce; 8 - biel; 9 - arbore cotit; 10 - placa de baz; U -ax cu came; 12- acionarea hidraulic asupra supapei de evacuare.

Fig. 8.5.Secine transversal prin motorul MAN B&W L60MC/MCE

164

Manualul qficrului mecanic

I - turbina cu gaze; 2 - compresorul de aer, 3 - rcitorul de aer, 4 - colector de gaze; 5 - colector de aer, 6 - supapa de evacuare; 7 - cmaa de cilindru; 8 - ferestrele de baleiaj; 9 - piston; 10 - tija pistonului; II - capul de cruce; 12 - biel; 13 - arborele cotit; 14 - generator electric; 15 - sistem pentru meninerea turaiei constante; 16 - turbine cu gaze; 17 - roi dinate pentru transmisia puterii de la turbin la flana arborelui cotit

Fig. 8.6.Schema de amplasare pentru : a) grupul de supraalimentare; b) acionarea generatorului electric; c) turbina cu gaze pentru antrenarea arborelui cotit

Motoare navale

165

l - grupuri de supraalimentare; 2 - chiulas ; 3 - bloc de cilindri; 4 - piston; 5 - bolul sferic al pistonului; 6 - biel; 7 - fusul maneton; 8 - contragreutate; 9 - carter, 10 - baia de ulei; 11 - ax cu came; 12 - tachet cu rol; 13 ~ tij mpingtoare; 14 - culbutori; 15 - supape; 16 - capacul culbutorilor, 17 - supap de siguran montat pe carter.

Fig. 8.7.Seciune transversal prin motorul SULZER ZA 40S

83. Parametrii geometriciPrincipalele dimensiuni ale motoarelor navale de propulsie trebuie s fie luate n seam pentru dimensionarea compartimentului maini, motiv pentru care firmele constructoare le prezint n documentaie de ofert. Principalele dimensiuni sunt: L - lungimea maxim a motorului; A - nlimea de la flana de aezare amotorului pe postament pn la axa palierelor; B - limea plcii de baz a motorului; E - distanta dintre axele cilindrilor; //f, //2; 7/3 - nlimi de manevr pentru macara sau pod.

166

Manualul ofierului mecanic Tabelul 8. L Dimensiunile principale pentru motoarele MN B&W A B E Ht Tipul Oi. H, LI

K90MC

K90MC-C

L90MC

S80MC

K80MC-C

L80MC

S70MC

L70MC

4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 7 8 9 10 11 12 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 7 8 9 10 11 12 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8

9496 11096 11260 12862 17139 18741 20343 21945 23547 12480 14082 15684 18429 20031 21633 23235 9535 11137 12739 15576 17178 18780 20382 21984 23586 8934 10358 11782 13206 14630 16904 18328 19752 21 176 11 109 12623 14047 15471 16895 18319 19743 8481 9905 11329 12753 14177 16671 18095 19519 20943 7735 8981 10227 11473 12719 7371 8617 9863 11 109 12355

mm

1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1699 1736 1736 1736 1736 1736 1736 1736 1736 1736 1518 1518 1518 1518 1518 1518 1518 1510 1510 1510 1510 . 1510 1510 1510 1510 1510 1520 1520 1520 1520 1520 1323 1323 1323 1323 1323

mm

4936 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4286 4286 4286 4286 4286 4286 4286 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4936 4824 4824 4824 4824 4824 4824 4824 4824 4824 4088 4088 4088 4088 4088 4088 4088 4388 4388 4388 4388 4388 4388 4388 4388 4388 4250 4250 4250 4250 4250 3766 3766 3766 3766 3766

mm

1602 1602 1602 1602 1602 1602 602 602 602 602 602 602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1602 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 1424 424 424 246 246 246 246 246 246 246 246 246 246

mm

14050 14050 14050 14050 14050 14050 14050 14050 14050 12105 12105 12105 12105 12105 12105 12105 13835 13 835 13835 13835 13835 13835 13835 13835 13835 13 950 13950 13950 13950 13950 13950 13950 13950 13950 11410 11410 11410 11410 11410 11410 11410 12330 12330 12330 12330 12330 12330 12330 12330 12330 12130 12130 12130 12130 12130 10775 10775 10775 10775 10775

mm

13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 12050 12050 12050 12050 12050 12050 12050 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13000 13900 13000 13000 13900 13000 13000 13900 13000 11300 11300 11300 11300 11300 11300 11300 11800 11800 11800 11800 11800 11800 11800 11800 11800 11325 11325 11325 11325 11325 10150 10150 10150 10150 10150

mm

13070 13070 13070 13070 13070 13070 13070 13070 13070 11900 11900 11900 11900 11900 11900 11900 13070 13070 13070 13070 13070 13070 13070 13070 13070 12 870 12870 12870 12870 12870 12 870 12870 12870 12 870 11 150 11150 11150 11 150 11 150 11 150 11 150 11630 11630 11630 11630 11630 11630 11630 11630 11630 11175 11175 11175 11 175 11175 10010 10010 10010 10010 10010

H, ram

Masa tone

752 902 1040 1196 1330 1462 1597 1742 1879 930 1056 1 183 1374 1500 1665 1795 776 930 1073 1235 1375 1512 1653 1803 1946 656 776 880 973 1085 1 190 1295 1400' 1505 694 785 882 983 1 101 1229 1332 562 682 778 884 992 1099 1206 1313 1420 434 513 595 663 750 399 478 549 615 695

Motoare navahTabelul 8. l (continuare)

Tipul S60MC

4 5 6 1 8

I mm6588 7656 8724 9792 10860 6278 7346 8414 9432 10456 5800 6690 7580 8470 9360 5818 6708 7598 8488 9378 4661 5409 6157 6905 7653

L

A nun1300 1300 1300 1300 1300 1134 1 134 1134 1134 1134 1094 1094 1094 1094 1094 944 944 944 944 944 690 690 690 690 690

L60MC

S50MC

L50MC

L42MC

4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 4 5 6 7 $

B mm 3478 3478 3478 3478 3478 3228 3228 3228 3228 32282916 2916 2916 2916 2916 2710 2710 2710 2710 2710 2460 2460 2460 2460 2460

E mm1068 1068 1068 1068 1068 1068 1068 1068 1068 1068 890 890 890 890 890 890 890 890 890 890 748 748 748 748 748

H! mm10400 10400 10400 10400 10400 9235 9235 9235 9235 9235 8700 8700 8700 8700 8700 7725 7725 7725 7725 7725 6525 6525 6525 6525 6525

* nun 9750 9750 9750 9750 9750 8700 8700 8700 8700 8700 8150 8150 8150 8150 8150 7400 7400 7400 7400 7400 6300 6300 6300 6300 6300

H

H, nun 9600 9600 9600 9600 9600 8545 8545 8545 8545 8545 8005 8005 8005 8005 8005 7280 7280 7280 7280 7280 6250 6250 6250 6250 6250

Masa tone290 338 391 439 488 260 303 351 394 438 178 206 237 265 295 162 187 216 240 267 96 113 129 144 162

8.5. Comparaia dintre motoarele cu ardere intern cu piston i alte tipuri de motoare termiceMotoarele cu ardere intern cu piston n micare alternativ prezint, n comparaie cu celelalte tipuri de motoare termice, urmtoarele avantaje: - timpul scurt necesar pregtirii motorului pentru pornire; - parametrii termoeconomici cei mai ridicai si anume: consumul specific efectiv de combustibil este: ce = (250^170) [g / kWh] , iar randamentul efectiv: e = (35^51) %, fa de instalaiile energetice cu turbine cu abur, la care Q = (22 -26) % i de instalaiile energetice cu turbine cu gaze, la care 77e = (24 f 30) %. - asigur o mare autonomie navelor; - siguran mare n exploatare privind apariia incendiilor i a exploziilor; - indicii de gabarit i greutate sunt mai mici, fa de instalaiile energetice cu turbine cu abur i cu turbine cu gaze, care implic existena mai multor agregate ce compun instalaia; - nivelul relativ sczut al temperaturii n spaiile n care sunt amplasate, asigurnd astfel condiii bune pentru personalul de exploatare al instalaiilor energetice cu m.a.i. Dezavantajele principale ale m.a.i. cu piston cu micare alternativ sunt: - complexitatea ridicat a construciei i necesitatea unui personal de exploatare cu calificare nalt; - cheltuielile relativ mari privind construcia motoarelor; - dificulti de reducere a turaiei n exploatare,!!! special, la m.a.c. sub ( 1/3--1/4) /nom (rtnom - turaia nominal a motorului);

Manualul ofierultti)necantc

- nivelul de zgomot, relativ ridicat n special, la ra.a.c. semirapide i rapide. Motoarele cu ardere intern prezint urmtoarele direcii de perfecionare i dezvoltare: - mbuntirea parametrilor caracteristici ai ciclului motor prin perfecionarea proceselor de formare a amestecului i de ardere a combustibilului; - ridicarea presiunii de comprimare; - creterea vitezei medii a pistonului la reducerea vitezei medii unghiulare; - creterea puterii efective, Pe i a randamentului efectiv, t , prin aplicarea supraalimentrii cu ajutorul agregatelor de supraalimentare; - folosirea m.a.c. lente, cu cap de cruce, n 2T, de mare putere, cu simplu efect, cu grade nalte de supraalimentare, la care s-au obinut puteri pe cilindru de - 6 000 kW, iar pe agregat de ~ 72 000 kW; - reducerea indicilor de gabarit i greutate prin creterea rapiditii, prin aplicarea supraalimentrii, n general, i a supraalimentrii nalte la m.a.c. n 4T, prin realizarea construciilor sudate, folosirea aliajelor uoare i prin crearea unor noi forme arhitecturale de motoare; - folosirea instalaiilor energetice combinate cu m.a.i. i turbine cu gaze; - reducerea pierderilor prin frecare, prin utilizarea unor noi materiale de antifriciune i prin perfecionarea instalaiilor de ungere i aditivarea uleiurilor; - creterea fiabilitii ( durabilitii) motoarelor; - scderea nivelului zgomotului, vibraiilor i a emisiilor poluante produse de m.a.i.; - folosirea sistemelor de reglare automat, pentru subsisteme ale m.a.i.; sistemul (instalaia) de alimentare cu combustibil, sistemul de injecie, sistemul de supraalimentare, sistemul de baleiaj-supraalimentare, sistemul de ungere, sistemul de rcire i automatizrii complexe pentru optimizarea regimurilor de funcionare ale instalaiilor energetice cu m.a.i. prin folosirea calculatoarelor electronice, n general i a calculatoarelor de proces n special; - mbuntirea comportrii dinamice a subsistemelor motoarelor i a comportrii dinamice a m.a.i., prin aplicarea automatizrii complexe;

8. 6. Indicii tehnici i termoeconomici ai m.a.i. i ai instalaiilor energetice cu m.a.i.Indicii tehnici i termoeconomici ai m.a.i. i ai instalaiilor energetice cu m.a.i. permit efectuarea comparaiei ntre m.a.i. i respectiv ntre instalaiile energetice cu m.a.i. din punctul de vedere constructiv i respectiv, din punctul de vedere al gradului de folosire a energiei termice dezvoltat de combustibil n m.a.i. Se folosesc indici tehnici i termodinamici absolui i relativi. Indicii tehnici utilizai sunt: - indici de putere; - indici de gabarit; - indici de greutate; Indicii de putere absolui mai importani sunt: - puterea indicat la regimul nominal de funcionare al motorului, /^Qm kW; - puterea efectiv la regimul nominal de funcionare al motorului, Pcnom kW. Regimul staionar de funcionare al unui m.a.i. este precizat, n prima analiz, de urmtorii parametrii constani n timp: - poziia organului de reglare al motorului, care determin ncrcarea ( sarcina) acestuia; - turaia arborelui cotit;

Motoare navale

169

- regimul termic caracterizat de cmpul de temperatur al organelor motorului i al fluidelor de lucru ( gaze de ardere, ap, ulei, combustibil, aer, etc.); - parametrii de reglaj ai motorului( avans la injecie, avansurile i ntrzierile la supapele de admisie i evacuare);

8.6.1. Constanta cilindrului. Constanta motoruluiPicu- -nf rrn K ca **iril ~ Pmi "l^ril * 5

Picil - puterea fcdicat pe cilindru; Pmi - presiunea medie indicat; n - turaia motorului; = 2,M2T; 4,M4T.Tabelul 8.2. Constanta cilindrului

4

s r\ 60

PiCPi

Pmi

n2 2

D m

S m D 4 D 42c

2c

kgf7cn

fr

rot/min

Kca 4 2 1 IO 60 75 2 1 60

1 -vT/

kN/m

7

rot/min rot/min rot/min

m m m

m m m

MN/m2

1 ^s-2.60 io3 4

kW

daN/cmJ "V T /

2

^s-2.1 -io 24 60

i - constanta cilindrului, ATmot - constanta motorului

8.6.2. Coeficientul de combustibilCf =D -V3 3

unde: CF - coeficientul de combustibil; D [t] - deplasamentul navei;

V [Nd] - viteza navei; F [t/24h] - cantitatea de combustibil consumat. Prin valoarea coeficientului de combustibil pot fi comparate nave similare, care au aproximativ aceeai vitez, aparin aceleiai companii, au aceleai rute, folosesc combustibil de aceeai calitate. Coeficientul de combustibil are urmtoarele valori: 70 000 -f 95 000 pentru nave de mrfuri generale; 70 000 4- 95 000 pentru nave tancuri petroliere; 80 000 4-100 000 pentru nave de linie; 90 000 -=-110 000 pentru nave mari de pasageri.

170


8.6.3. Alunecarea aparent (Apparent propeller slip)Reprezint diferena dintre pasul constructiv al elicei i naintarea real a navei la o rotaie complet n ap. n-H-101,33-V -100 % A.. = n-H n [rot/min] - turaia elicei ( propulsorului); H [fr] - pasul constructiv al elicei; V [Nd] - viteza navei; l Nd = l Mm/h = 101,33 ft/min ; l inch = 25,39 mm ; l l l l l ft =12 inch ; yd 3 : ft = 36 inch ; cb = 200 \yd ; Mm = 10 c b ; Lg = 3 Mm .

B. =

n-H-30,70-V

n-H n [rot/min] - turaia elicei ( propulsorului); H [m] - pasul constructiv al elicei; V [Nd] - viteza navei; l Nd = 30,70 m/min

8.6.4. Coeficientul amiralitii (The amiralty constant)

c =^Lx!A

finisajul corpului i de ali factori; D [t ]- deplasamentul navei; V [Nd] - viteza navei; SHP [CP] - puterea efectiv a motoarelor principale ( Aggregate Schaft Horse - Power of Engines) CA = 500 ~ 530 pentru nave tancuri petroliere; CA = 350 pentru nave de pasageri; CA = 450 pentru nave de mrfuri generale; CA = 250 -f-280 * pentru nave destinate CA = 400 pentru nave de linie; transportului pasagerilor i potei pe Canalul Mnecii. *Cross Channel Vessel - nav rapid de 1900 ~ 4200 TRB cu viteza 18 -f 24 noduri.

SHP

unde: CA

- coeficientul amiralitii, dependent de firma navei, de

8.6.5. Braul frnei hidraulice

LcuRelaia de calcul: Pe =

F-L -n F-nkg-f-m

1CP = 75

K=75;

IkW = 100Fig. 8.8. Schema de principiu

daN - m

KU, = loo

a frnei hidraulice

Motoare navale

P.CP

F kgf daN

KOM 75 100

nrot/min rot/min

L- ^ = 0,71619m * 716mm ^ 100-, V. n Q'SdQm 9S5mm

kW

Concluzii Pentru o frn hidraulic se utilizeaz relaia: _. p

Pe =

pentru determinarea puterii efective a motorului.

Observaie Frnele hidraulice sunt folosite pentru determinarea puterii motoarelor termice turbinelor cu gaze, turbinelor cu abur i motoarelor electrice.

8.6.6, Determinarea puterii MP cu traductor montat pe linia axial

Cl)

L

O

0 *=-

i

Y

* \^-

Fig. 8.9. Msurarea unghiului de torsiune

^

G-I

Mt [kN m] - momentul transmis de motor elicei (consumatorului);

L [m] - distana dintre cele dou seciuni de msurare; G [kN/m2] - modulul de elasticitate transversal( caracteristic de material); 4 7p [ni ] - momentul de inerie polar.

8.6.7. Caracteristicile motoarelorCurbele care arat variaia puterii i a consumului dg combustibil la variaia condiiile de funcionare ale motorului se numesc caracteristicile motorului. Cel mai mare interes i cea mai mare importan practic o au caracteristica exterioar a motorului, caracteristica de elice, caracteristica de sarcin. Pentru motoarele cu autoaprindere, caracteristica exterioar reprezint variaia puterii i a consumului de combustibil introdus n cilindru la fiecare curs activ. n realitate, debitul pompei de injecie, n cazul poziiei neschimbate a cremalierei pompei, nu poate rmne constant la diferite turaii, deoarece, o dat cu modificarea turaiei, se schimb i coeficientul de debit al pompei de injecie. Totui, experiena arat c coeficientul de debit al pompei de injecie variaz n limite foarte mici i din aceast cauz, n mod practic, se poate considera c debitul ponipei de injecie este constant pentru orice turaie.Deoarece caracteristica exterioar se refer la funcionarea motorului cu debitul de combustibil maxim posibil, ea indic valorile puterilor maxime care pot fi obinute la diverse turaii.

172


BSFC

(g/kWh) (g/bhph)

air flow (kg/kWh)

175-

165-

100

105

rev/min %load

100 105

Fig. 8.10. Caracteristicile motorului SULZER 9RTA 84CMotorul dezvolt 34 380 kW MCR la 100 rot/ min. Puax. presiunea maxim de ardere; pcomp - presiunea de comprimare; p^^ - presiunea de baleiaj; BSFC - consumul specific efectiv de combustibil; temp.before turbine - temperatura la intrarea n turbine; temp, after turbine - temperatura la ieirea din turbine; spec, airflow - consumul specific de aer, load - sarcin ( putere).

Motoare navale

173

1000 r.pm 900r.p/n. 25

50

100

100 HO

110 f. Load V. Load

Fig. 8.11 . Caracteristicile motorului SULZER 6S 20- Motorul dezvolt 160 kW /cilindru MCR la 1000 rot/min ' Motorul dezvolt 145 kW /cilindru MCR la 900 rot /rain valve temperatures - temperaturile supapelor; exshaust temperatures - temperaturi la evacuare; airflow consumul specific de aer, scveging pressure - presiunea de supraalimentare; cylinder pressure - presiunea din cilindru; BSFC - consumul specific efectiv de combustibil; load - sarcin (putere).

174


500

I*00'I 300200-

210-

~ 205

JC

51 195-1 ,9 -20

LI

-120 S * cL -100 k

-800 -400-300

h*

TOOOrpm 900 rpjn. 25

100110

XXX) r.pj 100 110 /. Load /Load

Fig. 8.13. Caracteristicile motorului SULZER 6 S20 folosit ca motor de propulsie160 kW/cilindru la 1000 rot/min. 145 kW/cilindru la 900 rot/min. valve temperatures - temperaturile supapelor; txshaust temperatures - temperaturi la evacuare; airflow - consumul specific de aer; scveging pressure - presiunea de supraalimentare; cylinder pressure - presiunea din cilindru; BSFC - consumul specific efectiv de combustibil; load - sarcin (putere); bypass open - clapeta de bypass deschis; bypass closed - clapeta de bypass nchis.

176


TC[%]

j 65-

turbocharger efficiency60-

p sc [bar]5.0-

scavenging air pressure

4.0-

3.0-

P max [bar]200190180170160150I 22I 23

firing pressure

24

I 25BMEP [bar]

I 26

27

28

Fig. 8.14. Caracteristicile motorului SULZER ZA 40 S turbocearger efficiency - randamentul turbosuflantei; scavenging air pressure - presiunea de supraalimentare; firing pressure - presiunea de ardere; BMEP - presiunea medie efectiv.

177

8.7. Steaua manivelelor i ordinea de aprindere'; ' , . - . . - . ^JT;t

n lucrate su prezentate motoare n 4 timpi (4T) i 2 timpr""(2$J cu^dtepoziiea cilindrilor n" LINIE", n "V "i n "STEA". Notaii: c = 360 RAC unghiul funcional pentru M2T; m - distanta unghiular dintre manetoane; c 720 RAC unghiul funcional pentru M4T;

Manualul Ofiterului Mecanic - Vol1

Documents

Transcript of Manualul Ofiterului Mecanic - Vol1