基于導(dǎo)管槳和雙速比齒輪箱之拖網(wǎng)船舶機(jī)槳匹配軟件設(shè)計(jì)

《基于導(dǎo)管槳和雙速比齒輪箱之拖網(wǎng)船舶機(jī)槳匹配軟件設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、基于導(dǎo)管槳和雙速比齒輪箱之拖網(wǎng)船舶機(jī)槳匹配軟件設(shè)計(jì)第一章緒論1.1研究目的與意義舟山群島是我國(guó)最大的漁場(chǎng)，承擔(dān)著豐富老百姓餐桌的重任。拖網(wǎng)漁船作為漁場(chǎng)的主要交通工具和捕撈工具承擔(dān)著及其重要的角色，如何安全、經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保的使用拖網(wǎng)漁船，日益引起漁民、專家、學(xué)者的關(guān)注。船機(jī)槳匹配技術(shù)與船舶的安全性、經(jīng)濟(jì)性、綠色環(huán)保有著千絲萬縷的聯(lián)系。只要船機(jī)槳的合理匹配，才能保證主機(jī)在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，既能充分利用主機(jī)功率，又不致超負(fù)荷，同時(shí)螺旋槳能有效的將來自主機(jī)的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為有效的推力，推動(dòng)船舶前進(jìn)，使拖網(wǎng)漁船高效、經(jīng)

2、濟(jì)、綠色環(huán)保的營(yíng)運(yùn)。拖網(wǎng)漁船作為一種多工況船舶，其拖網(wǎng)狀態(tài)和自由航行狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求是不一致的，這里就存在一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)選擇的問題。為了盡快的往返漁場(chǎng)和追趕魚群而選擇自由航行時(shí)作為設(shè)計(jì)點(diǎn)，這時(shí)漁船航速較高，但是拖網(wǎng)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)螺旋槳重了，同時(shí)主機(jī)功率得不到充分的發(fā)揮，并且產(chǎn)生的拖網(wǎng)推力大，但是轉(zhuǎn)之自由航行時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)螺旋槳輕了，主機(jī)功率同樣發(fā)不足。雙速比減速齒輪箱是一種可靠、簡(jiǎn)便的裝置，如能合理的應(yīng)用于多工況的拖網(wǎng)漁船，其就能取得兩面逢源的效果，即漁船在拖網(wǎng)狀態(tài)和自由航行狀態(tài)下螺旋槳均能發(fā)揮出令人滿意的高效率

3、，并且主機(jī)功率也能得到盡情的發(fā)揮。導(dǎo)管槳作為一種特種槳，其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為重載時(shí)推進(jìn)效率較高。其結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)為普通螺旋槳外圍安裝了一個(gè)圓筒狀的套筒，這個(gè)套筒俗稱導(dǎo)管，其與普通螺旋槳的組合即為導(dǎo)管槳，如圖1-1所示[1]。導(dǎo)管槳在保證通過螺旋槳的水流定向，改善船舶航行的穩(wěn)定性，減小外界進(jìn)流對(duì)槳轉(zhuǎn)矩的影響，保護(hù)槳葉，使槳葉不易露出水面而導(dǎo)致空吸現(xiàn)象的發(fā)生等方面較常規(guī)螺旋槳具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。因而，導(dǎo)管槳在拖網(wǎng)漁船、頂推輪、拖輪等載荷較大的船舶中得到了比較廣泛的應(yīng)用。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀拖網(wǎng)漁船是一種多工況船舶，一

4、般的設(shè)計(jì)很難保證拖網(wǎng)漁船在兩種工況下主機(jī)均能發(fā)出額定功率。誠(chéng)言單從技術(shù)方面來講，可調(diào)槳應(yīng)用于拖網(wǎng)漁船是最好的，但問題是可調(diào)槳制造的成本高、對(duì)船員的技術(shù)要求也高、維護(hù)保養(yǎng)成本也高，所以其在拖網(wǎng)漁船上的應(yīng)用不是很多。反而雙速比齒輪箱配導(dǎo)管槳由于其自身優(yōu)勢(shì)，在拖網(wǎng)漁船等多工況船舶上得到了比較廣泛的應(yīng)用。1930年前后，國(guó)外就開始了導(dǎo)管槳方面的研究，并且早在1934年科特（Kort）就公開了其在導(dǎo)管槳方面的研究專利，那個(gè)時(shí)候，在德國(guó)掀起了一股研究導(dǎo)管槳的熱潮。20世紀(jì)60年代，Caster[2]、Morgan[

5、3]和Dyne[4]等將槳葉用鼓動(dòng)盤來代替，用圓柱面上的奇點(diǎn)系來模擬導(dǎo)管的載荷和厚度，巧妙的將流動(dòng)問題轉(zhuǎn)化成了軸對(duì)稱問題。Gibson和Lep;aK、ULSTEINBERGEN、DAIHATSU、YANMAR、SKL、AKASAKA等[26]。最近幾年，我國(guó)引用了不少國(guó)外先進(jìn)機(jī)型，如此同時(shí)，也開發(fā)了一些國(guó)產(chǎn)新機(jī)型，這為漁船主機(jī)選型提供了極為有利的條件。進(jìn)行漁船主機(jī)選型時(shí)，以下幾點(diǎn)是需要考慮的[27]：1)作業(yè)工況變化大。比如拖網(wǎng)漁船拖網(wǎng)時(shí)，主機(jī)處于低速高負(fù)荷下工作，而起網(wǎng)時(shí)則正倒車頻繁；2)工作環(huán)境差。

6、漁船普遍機(jī)艙狹小，溫度高，濕度大，縱橫搖嚴(yán)重，主機(jī)負(fù)荷瞬時(shí)變化大；3)主機(jī)自由端常帶負(fù)荷。比如需帶動(dòng)捕魚用的液壓泵、PTO、艙底泵等輔助機(jī)械；4)經(jīng)濟(jì)性好。漁船主機(jī)要求油耗低，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般燃油費(fèi)用約占海洋漁業(yè)成本的一半以上。因此可以采用多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行漁船主機(jī)選型。影響主機(jī)選型的因素包括主機(jī)熱效率、初始投資費(fèi)用、重量、尺寸、可靠性、振動(dòng)噪聲等因素[28]。其實(shí)主機(jī)選型受很多規(guī)則制約，所以我們可以認(rèn)為這是一個(gè)多規(guī)則判別的問題（MCDM）（multiplecriteriadecisionmaking

7、），對(duì)于這種多規(guī)則問題，一般有兩種解決方法：一是多因子選擇問題，一是多目標(biāo)選擇問題。但多因子選擇法應(yīng)用的更多更廣[29]。..第三章漁船機(jī)槳匹配設(shè)計(jì)軟件開發(fā)........173.1軟件的主要功能....173.2軟件開發(fā)工具及軟件總流程圖....173.2.1軟件開發(fā)工具......173.2.2軟件總流程圖......183.3軟件界面開發(fā)........19第四章漁船機(jī)槳匹配設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用研究........474.142m拖網(wǎng)漁船的基本設(shè)計(jì)參數(shù).....474.2船機(jī)槳匹配設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)行.....

8、...474.3計(jì)算結(jié)果分析........574.4本章小結(jié)........58第五章全文總結(jié)與展望....595.1全文總結(jié)........595.2展望........59第四章漁船機(jī)槳匹配設(shè)計(jì)應(yīng)用研究4.142m拖網(wǎng)漁船的基本設(shè)計(jì)參數(shù)42m拖網(wǎng)漁船主要在近海進(jìn)行捕魚操作，因其往往需要追趕魚群，自由航行時(shí)設(shè)計(jì)航速為11節(jié)，拖網(wǎng)狀態(tài)時(shí)漁船航速為4節(jié)，兩種狀態(tài)下，主機(jī)功率均能得到充分的發(fā)揮，但不至超負(fù)荷[54][55]。進(jìn)入主機(jī)選型運(yùn)行界