2700t沿海货船舵设备设计(附件)
船舶在海上航行过程中，船首方向的控制需要驾驶员不断地根据船舶的运动特性和外界环境进行设备的操纵。舵设备作为船舶的一种重要的操纵设备，其通常用来改变或者保持船舶航向。在船舶外舾装设备设计中，对舵设备设计至关重要。2700T货船是一艘单机、单桨、单舵的沿海航区的船舶，对其舵设备的设计主要依据CCS《国内航行海船建造规范（2014）》进行计算和校核。舵设备的设计首先要确定舵设备的设计思路，要综合考虑船舶的排水量、总布置、稳性、快速性以及操纵性等要求，从而得出舵设备的设计方法及设计内容；接着要确定舵设备布置方案，同时要根据船舶的操纵性，设计舵叶参数以及舵杆直径，估算舵机功率；在对舵设备在设计结束后，会进行舵系的建造，最后舵设备的安装检验及试验必不可少。关键词：舵设备；舵叶；舵杆目录
第一章 绪论 1
1.1 船舶操纵性概述 1
1.2 2700吨沿海散货船简介 3
第二章 舵设备概述及设计方法 4
2.1 舵设备的组成及分类 4
2.1.1舵设备的组成 4
2.1.2舵设备的分类 4
2.2 舵设备的工作原理 6
2.3 舵设备的设计方法 7
2.3.1舵设计的考虑要素 7
2.3.2舵设计的主要内容 7
第三章 2700T沿海货船舵设备设计 8
3.1 舵设备的方案及布置设计 8
3.1.1舵设备的方案设计 8
3.1.2舵设备的布置设计 9
3.2 舵叶参数确定 10
3.2.1舵的外形参数 10
3.2.2 舵叶翼型及剖面参数 11
3.3 舵叶的水动力特性及计算 13
3.3.1舵叶的水动力及扭矩的基本定义 13
3.3.2舵的水动力特性的计算 14
3.4 舵杆强度计算及舵杆直径的确定 16
3.4.1舵杆强度计算 16
3.4.2舵杆直径计算 20
3.5 舵叶结构设计 20
3.5.1流线型舵的结构形式的确定 20
3.5.2 舵叶结构计算 22
3.6 舵设备其它零部件
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
矩的基本定义 13
3.3.2舵的水动力特性的计算 14
3.4 舵杆强度计算及舵杆直径的确定 16
3.4.1舵杆强度计算 16
3.4.2舵杆直径计算 20
3.5 舵叶结构设计 20
3.5.1流线型舵的结构形式的确定 20
3.5.2 舵叶结构计算 22
3.6 舵设备其它零部件设计 23
3.6.1舵杆与舵叶的连接 23
3.6.2舵承 24
3.7 舵机功率估算 24
第四章 舵设备的安装检验与试验 26
4.1 舵设备的安装检验 26
4.1.1 舵系中心线检验 26
4.1.2 舵系中心照光检验 26
4.1.3 舵承镗孔检验 27
4.1.4 舵承衬套加工与安装检验 28
4.1.5舵系安装检验 29
4.2 舵设备的试验 30
4.2.1 试验内容、要点及程序 30
4.2.2 回转试验 30
4.2.3 操舵试验 32
第五章 设计小结 34
致谢 35
参考文献 36
第一章 绪论
1.1 船舶操纵性概述
船舶在水上航行时，港口的进出、水上的锚泊、港口的靠离等操纵过程中，都需要船员根据当时船舶的运动状态和外界环境条件，熟练地运用船舶上的车、舵、锚、缆、侧推器以及拖船等操纵设备或工具，进行准确、高效地完成操纵任务，同时又要必须保证船上人员、货物安全以及周围环境不被破坏。
操作指为了保证达到确实的目的而控制某种过程的组织方法。船舶操纵是指在船、人、环境系统中，开船的人使用船舶本身以及操作舵、锚、车、拖轮、缆等手段，从而改变或保障船舶运动状态为目标来进行的必不可少观察、判断、指挥、实施等。一个开船的人主要关心的是执行操作后，该船对与操纵反馈的情况，也就是船舶运动的性能怎样。我们称船舶对驾驶者执行操纵的响应能力为本船的船舶操纵性能。如何推断船舶具备良好的操纵性能，关系到能否高效、安全地操纵船舶具备着重要的意义。
1、船舶操纵任务
被控坐标指的是作为操纵目标从而要改变或者保持的量，被控坐标会根据操纵目的不同，一般会有船舶运动的船首方向、船舶运动的转首角速度、船舶运动的横向位置、船舶运动的横向速度、船舶运动的纵向位置、船舶的纵向速度等。船舶操纵的一般任务根据操纵目的和操纵特点可以分为保向和改向操纵、保持航迹操纵、保持或改变位置操纵等。操纵任务一般可分解成若干个子任务，为了完成某一子任务，需要进行必要的观察、判断，并充分利用船舶本身或其他设备的特性和功能。
（1）保持航向
海上运输的目标是以最短的时间消耗和成本消耗完成运输任务，因此，保持距离最短的直线运动(在平面内)是最基本的要求。根据航海学知识、我们知道恒向线并不是距离最短的，但目前绝大多数运输船舶的航线都是由若干个恒向线构成的，保持操纵是船舶最基础的操作。
（2）改变航向
当船舶到达转向点或需要避离障碍物或其他船舶时，需要从一个给定航向改驶到另一航向。改变航向的任务可以分解为转向操纵以及迅速稳定在新航向的操纵子任务，后者即为保持航向。
（3）改变航速
船舶在宽阔水域航行时，通常的操纵任务不涉及船速。但如果为了避免需要、进出港操纵、锚泊操纵或紧急情况下，需要及时改变船速一保证船舶安全或达到操纵目的。
（4）保持航迹
为了安全或经济目的，船舶有时需要保持精确的平面运动轨迹(直线或曲线)，保持航迹的任务相当复杂，可分解为参考船位信息、保持航向和改变航向、控制航速等子任务。
（5）保持姿态
船舶姿态包括船位、船速、航向等全部自由度，操作或保持船舶状态为船舶最繁杂和最不便的操纵。
2.船舶操纵设备
船舶操纵人员是通过船舶操纵设备对船舶的运动状态进行控制的，操纵任务能否完成或其难度与操纵对象和操纵设备的性质以及必要完善程度之间存在着联系。
常规的船舶操纵设备主要指推进装置和舵。推进装置由主机和推进器组成，一般称作车，可以控制船舶向前的速度，而舵是改变船头方向的主要设备。根据车、舵的使用情况的方面考虑，我们一般吧船舶操纵分成常规操纵以及应急操纵。常规操纵设备含小舵角保向、中舵角转向以及加速、减速操纵。应急操纵包括满舵旋回操纵和全速倒车停船操纵。
在船舶速度较低尤其是倒车操纵时，操舵往往不能有效控制船首向，此时可使用的操纵设备还包括侧推器、拖船甚至锚缆等设备。在用车不能控制船速(或不能安全控制)的情况下，也需要借助拖轮甚至锚等其他操纵设备，以保证安全。船舶在锚泊、系离浮筒
第一章 绪论 1
1.1 船舶操纵性概述 1
1.2 2700吨沿海散货船简介 3
第二章 舵设备概述及设计方法 4
2.1 舵设备的组成及分类 4
2.1.1舵设备的组成 4
2.1.2舵设备的分类 4
2.2 舵设备的工作原理 6
2.3 舵设备的设计方法 7
2.3.1舵设计的考虑要素 7
2.3.2舵设计的主要内容 7
第三章 2700T沿海货船舵设备设计 8
3.1 舵设备的方案及布置设计 8
3.1.1舵设备的方案设计 8
3.1.2舵设备的布置设计 9
3.2 舵叶参数确定 10
3.2.1舵的外形参数 10
3.2.2 舵叶翼型及剖面参数 11
3.3 舵叶的水动力特性及计算 13
3.3.1舵叶的水动力及扭矩的基本定义 13
3.3.2舵的水动力特性的计算 14
3.4 舵杆强度计算及舵杆直径的确定 16
3.4.1舵杆强度计算 16
3.4.2舵杆直径计算 20
3.5 舵叶结构设计 20
3.5.1流线型舵的结构形式的确定 20
3.5.2 舵叶结构计算 22
3.6 舵设备其它零部件
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
矩的基本定义 13
3.3.2舵的水动力特性的计算 14
3.4 舵杆强度计算及舵杆直径的确定 16
3.4.1舵杆强度计算 16
3.4.2舵杆直径计算 20
3.5 舵叶结构设计 20
3.5.1流线型舵的结构形式的确定 20
3.5.2 舵叶结构计算 22
3.6 舵设备其它零部件设计 23
3.6.1舵杆与舵叶的连接 23
3.6.2舵承 24
3.7 舵机功率估算 24
第四章 舵设备的安装检验与试验 26
4.1 舵设备的安装检验 26
4.1.1 舵系中心线检验 26
4.1.2 舵系中心照光检验 26
4.1.3 舵承镗孔检验 27
4.1.4 舵承衬套加工与安装检验 28
4.1.5舵系安装检验 29
4.2 舵设备的试验 30
4.2.1 试验内容、要点及程序 30
4.2.2 回转试验 30
4.2.3 操舵试验 32
第五章 设计小结 34
致谢 35
参考文献 36
第一章 绪论
1.1 船舶操纵性概述
船舶在水上航行时，港口的进出、水上的锚泊、港口的靠离等操纵过程中，都需要船员根据当时船舶的运动状态和外界环境条件，熟练地运用船舶上的车、舵、锚、缆、侧推器以及拖船等操纵设备或工具，进行准确、高效地完成操纵任务，同时又要必须保证船上人员、货物安全以及周围环境不被破坏。
操作指为了保证达到确实的目的而控制某种过程的组织方法。船舶操纵是指在船、人、环境系统中，开船的人使用船舶本身以及操作舵、锚、车、拖轮、缆等手段，从而改变或保障船舶运动状态为目标来进行的必不可少观察、判断、指挥、实施等。一个开船的人主要关心的是执行操作后，该船对与操纵反馈的情况，也就是船舶运动的性能怎样。我们称船舶对驾驶者执行操纵的响应能力为本船的船舶操纵性能。如何推断船舶具备良好的操纵性能，关系到能否高效、安全地操纵船舶具备着重要的意义。
1、船舶操纵任务
被控坐标指的是作为操纵目标从而要改变或者保持的量，被控坐标会根据操纵目的不同，一般会有船舶运动的船首方向、船舶运动的转首角速度、船舶运动的横向位置、船舶运动的横向速度、船舶运动的纵向位置、船舶的纵向速度等。船舶操纵的一般任务根据操纵目的和操纵特点可以分为保向和改向操纵、保持航迹操纵、保持或改变位置操纵等。操纵任务一般可分解成若干个子任务，为了完成某一子任务，需要进行必要的观察、判断，并充分利用船舶本身或其他设备的特性和功能。
（1）保持航向
海上运输的目标是以最短的时间消耗和成本消耗完成运输任务，因此，保持距离最短的直线运动(在平面内)是最基本的要求。根据航海学知识、我们知道恒向线并不是距离最短的，但目前绝大多数运输船舶的航线都是由若干个恒向线构成的，保持操纵是船舶最基础的操作。
（2）改变航向
当船舶到达转向点或需要避离障碍物或其他船舶时，需要从一个给定航向改驶到另一航向。改变航向的任务可以分解为转向操纵以及迅速稳定在新航向的操纵子任务，后者即为保持航向。
（3）改变航速
船舶在宽阔水域航行时，通常的操纵任务不涉及船速。但如果为了避免需要、进出港操纵、锚泊操纵或紧急情况下，需要及时改变船速一保证船舶安全或达到操纵目的。
（4）保持航迹
为了安全或经济目的，船舶有时需要保持精确的平面运动轨迹(直线或曲线)，保持航迹的任务相当复杂，可分解为参考船位信息、保持航向和改变航向、控制航速等子任务。
（5）保持姿态
船舶姿态包括船位、船速、航向等全部自由度，操作或保持船舶状态为船舶最繁杂和最不便的操纵。
2.船舶操纵设备
船舶操纵人员是通过船舶操纵设备对船舶的运动状态进行控制的，操纵任务能否完成或其难度与操纵对象和操纵设备的性质以及必要完善程度之间存在着联系。
常规的船舶操纵设备主要指推进装置和舵。推进装置由主机和推进器组成，一般称作车，可以控制船舶向前的速度，而舵是改变船头方向的主要设备。根据车、舵的使用情况的方面考虑，我们一般吧船舶操纵分成常规操纵以及应急操纵。常规操纵设备含小舵角保向、中舵角转向以及加速、减速操纵。应急操纵包括满舵旋回操纵和全速倒车停船操纵。
在船舶速度较低尤其是倒车操纵时，操舵往往不能有效控制船首向，此时可使用的操纵设备还包括侧推器、拖船甚至锚缆等设备。在用车不能控制船速(或不能安全控制)的情况下，也需要借助拖轮甚至锚等其他操纵设备，以保证安全。船舶在锚泊、系离浮筒
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jtgc/cbyhy/413.html
