Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 августа, печатный экземпляр отправим 6 августа
Опубликовать статью

Молодой учёный

Исследование проектирования водометного движителя для модернизированного бронетранспортёра БТР-60 ПБ

Технические науки
13.06.2018
315
Поделиться
Библиографическое описание
Нгуен, Тхе Мань. Исследование проектирования водометного движителя для модернизированного бронетранспортёра БТР-60 ПБ / Тхе Мань Нгуен. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 24 (210). — С. 66-71. — URL: https://moluch.ru/archive/210/51261/.


На основе оценки плавающих качеств оригинального бронетранспортёра БТР-60 ПБ и исследования теории расчета и проектирования водометного движителя автор предлагает разработку водометного движителя вместо традиционного гребного винта, установленного на оригинальный бронетранспортёр БТР-60 ПБ.

Ключевые слова: плавающие машины, плавающие качества, проектирование, гребной винт, водометной движитель.

Бронетранспортерами БТР-60 ПБ вооружены армии многих стран мира. Помимо неоспоримых преимуществ эти машины имеют и некоторые недостатки из-за устаревающих со временем технологий. Вьетнам, как и многие страны мира, совершенствует технические характеристики этой машины, в том числе заменив два бензиновых двигателя одним дизельным двигателем и разработав новую трансмиссию. Это в свою очередь привело к необходимости проектирования плавающих конструкций.

На основе оценки плавающих качеств оригинального бронетранспортёра БТР-60 ПБ и исследования теории расчета и проектирования водометного движителя, автор предлагает разработку водометного движителя вместо традиционного гребного винта, который имеет оригинальный бронетранспортёр БТР-60 ПБ.

  1. Основные технические требования разработки водометного движителя для модернизированного бронетранспортёра БТР-60 ПБ.
    1. Малый размер и вес, чтобы обеспечить установку на плавающую машину.
    2. Обеспечить требуемую тягу в разных условиях эксплуатации с большим коэффициентом мощности.
    3. Обеспечить возможность поворота, реверс машины c помощью привода управления.
    4. Обеспечить безопасность и надежность работы.
  2. Основные содержания расчета ипроектирования водометного движителя для модернизированного бронетранспортёра БТР-60ПБ.

+ Расчет и проектирование водовода водометного движителя и выбор типа насоса

+ Расчетная оценка плавающих качеств машины при установке нового водометного движителя относительно оригинального варианта.

2.1 Расчет ипроектирование водовода водометного движителя, выбор типа насоса.

Таблица 1

Некоторые технические характеристики оригинальной машины БТР-60 ПБ

Технические параметры

обозначение

Единица

Значение

1

Боевой вес

G

Тонна

10.3

2

Длина

L

м

7.22

3

Ширина

B

м

2.825

4

Высота

H

м

2.55

5

Осадка

T

м

0,85

6

Поперечное сечение

Fпс

м2

2.348

7

Водоизмещение

V

м3

12.535

8

Скорость плавания

V0

км/ч

10.0

9

Запас плавучести

Kd

%

23

10

Мощность двух бензинных двигателей

Nemax

л.c

180

11

К.п.д гребного винта

Ηгреб.

0,75

12

Суммарный коэффициент взаимодействия водометного движителя с корпуса машины по количеству движения

α

0,95

13

Коэффициент попутного потока

β

0,76

14

Плотность воды

ρ

кг/м3

1000

15

Суммарный коэффициент гидравлических потерь в водометной трубе

K

1,15

16

Коэффициент скорости

q0

1,4о43

Сопротивление воды движению плавания машины

Н(1)

Требуемая движущая сила

Ре = R = 7560 H (2)

Мощность на валу насоса

Вт (3)

Расход жидкости

м3/c(4)

Напор насоса, требуемый по параметрам движителя

м(5)

Входной диаметр трубопровода

м(6)

Выходная скорость струи

м/с(7)

Выходной диаметр трубопровода

м(8)

Коэффициент быстроходности водометного насоса

оборот/мин.(9)

где n0 = 1050 оборот/мин. — частота рабочего колеса насоса

Пропульсивный коэффициент движителя

(10)

Коэффициент напора:(11)

(12)

Коэффициент расхода:

(13)

Таблица 2

Параметры лопастных систем осевых насосов воптимальной точке их характеристик

Лопастные системы

Параметры

KQ

KH

ns

C

ηs

1

O2

0,49

0,19

525

965

88

2

O3

0,45

0,195

500

1030

88

4

O4

0,505

0,14

850

1060

87

5

O5

0,42

0,085

900

1140

86

6

O6

0,40

0,065

1110

1190

84

7

O7

0,44

0,230

440

1060

89

8

OД1

0,467

0,082

980

1200

87

9

OД2

0,8

0,06

1620

810

89

10

OД3

0,58

0,06

1350

950

86

11

OД4

0,88

0,11

1080

1220

84

На основе результатов расчета параметров KH, KQ, ns, мы выберем насос О7, имеющий параметры:

Насос O7: KH = 0,230 KQ = 0,44C = 1060 ηS = 0,89

Рис. 1. Безразмерные характеристики насоса О7

Коэффициент полезного действия струи движителя

C:\Users\Nguyen Hai Ha\Desktop\bom phut.PNG

Рис. 2. Модель 3D устройства водометного движителя

Рис. 3 Модель устройства насоса

Рис. 4. Модель 3D-установки водометного движителя на машине: а) вид сверху б) вид сбоку

Таблица 3

Параметры разработанного водометного движителя

Параметры

Значение

1

Входной диаметр, м

0,552

2

Выходной диаметр, м

0,441

3

Тип насоса

O7

4

Коэффициент напора KH

0,230

5

Коэффициент расхода KQ

0,44

6

Коэффициент быстрохода ns

440

7

К.п.д насоса ηs

0,89

2.2 Расчетная оценка плавающих качеств машины при установке нового водометного движителя относительно оригинального варианта.

Движущая сила, создаваемая водометным движителем:

(Н) (14)

Сопротивление движению плавающей машины:

Rc = K.ρ.Fcd.(V)2 (Н) (15)

Рис. 5. График тяговой характеристики машины

  1. Обсуждение:

На графике тяговой характеристики машины видно:

‒ При вводе машины в воду скорость плавания имеет минимальное значение, соответствующее максимальному сопротивлению движения.

‒ — При увеличении скорости плавания сопротивление движению машины тоже повышается.

‒ — Со времени точки пересечения графиков R = R(v) и Р = Р(v) машина достигает максимальной постоянной скорости.

‒ — Графики P= P(v) (розовая линия) и R= R(v) для оригинальной машины пересекутся в точке, соответствующей скорости плавания и равной примерно 10,5 км/ч, такая величина приблизительно равна действительной скорости V = 10 км/ч согласно руководству эксплуатации машины БТР-60ПБ.

‒ Графики P= P(v) и R= R(v) для модернизированной машины пересекутся в точке, соответствующей скорости плавания примерно V= 11 км/ч.

Итак, по теоретическому расчету при одинаковой мощности двигателя на валу насоса, предлагаемый вариант увеличивает скорость плавания по сравнению с оригинальным вариантом. Недостатком рассмотренного автором варианта является более сложная технология изготовления водометного движителя по сравнению с оригинальным вариантом.

Литература:

  1. Министерство обороны СССР (1968), Каталог узлов и деталей бронетранспортера БТР-60ПБ, Москва, Военное издательство.
  2. Министерство обороны СССР (1982), бронетранспортер БТР-60ПБ: Руководство по войсковому ремонту, Москва, Военное издательство.
  3. Папир А. Н. Водометные движители малых судов.– Л.: Судостроение, 1970.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
плавающие машины
плавающие качества
проектирование
гребной винт
водометной движитель
Молодой учёный №24 (210) июнь 2018 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 66-71):
Часть 1 (стр. 1-95)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 66-71стр. 95

Молодой учёный