Конструкция сборного гребного винта и расчёты насадки лопастей

Конструкция сборного гребного винта

 

В четвёртом разделе данного дипломного проекта было предложено заменить литой винт сборным гребным винтом. В этом же разделе указывались преимущества сборного гребного винта с креплением лопастей при помощи насадки с гарантируемым натягом. Конструкция сборного гребного винта представлена на рисунке.

 

Рис 9.1 Конструкция сборного гребного винта.

 

В сборных гребных винтах лопасти имеют фрикционное соединение со ступицей. Надёжные крепления лопасти со ступицей обеспечивается за счёт сил трения, которые возникают при сборе комля лопасти со ступицей с расчётным натягом.

Расчет насадки лопастей

 

Гарантированное соединение с натягом лопасти со ступицей обеспечивается расчётом натяга в узле комель лопасти-гжезло ступицы. Новая конструкция не нуждается в деталях крепления лопасти к ступице. Отпадает необходимость изготовления шпилек, гаек и т.п., что является ещё одним преимуществом предлагаемой конструкции.

Исходные данные:

Диаметр комля лопасти d = 250 мм

Диаметр ступицы винта D = 335 мм

Длина сопрягаемой поверхности l = 50 мм

Натяг определяется по следующей эмпирической формуле:

 

,

 

где d - диаметр комля лопасти.

 

 мм

 

Значение контактного давления на сопрягаемые поверхности, МПа

 

,

 

где С1 С2 - коэффициенты жёсткости деталей; Е1 Е2 - модули упругости материала 2,06*105 МПа; Кз - коэффициент запаса, 3.

Коэффициент жёсткости материала вычисляется по формулам:

 

; ;

 

где d0 - внутренний диаметр полного конца лопасти, м; (d0=0, т.к. сечение лопасти сплошное); μ - коэффициент Пуассона; С1 =0,7 С2 =3,8

 

Па

 

Момент трения на сопрягаемых поверхностях зависит от геометрических размеров поверхности трения и контактных давлений на эти поверхности.

 

Мтр=πd2lfP,

 

где l - длина сопрягаемых поверхностей, м; f - коэффициент трения.

 

Мтр = 3,14*0,3352*0,05*0,15*250070 =1870 Нм

 

Проверить эксплутационную надёжность крепления лопасти по конструктивно-технологическим параметрам, как при ремонте, модернизации, так и изготовлении новых гребных винтов можно по условиям:

 

Мтр≥fP

Проектирование и расчёт конструкции для заводки гребного вала в сборе с гребным винтом

 

Описание конструкции

 

Конструкция для заводки гребного вала с гребным винтом состоит из следующих элементов:

платформ (верхней и нижней);

тележек с домкратом;

электродвигателя для перемещения тележек с домкратом;

лестницы для подъёма рабочих. Нижняя платформа перемещается по рельсам стапеля на колёсах, соединённых между сбой осями. На этой платформе находятся тележки с домкратами, с помощью которых можно перемещать верхнюю платформу в вертикальном и горизонтальном направлении при заводке гребного вала в дейдвудную трубу.

На верхней платформе находятся ещё две тележки с домкратами, на которые укладывается гребной вал. Заводка вала осуществляется с помощью этих тележек, которые перемещаются по направляющей верхней платформы с помощью электродвигателя. Домкраты служат для дополнительного перемещения вала вверх и вниз.

При расчёте конструкций для заводки гребного вала в сборе с гребным винтом проверяем прочность осей колёс и рассчитываем домкрат верхней платформы.