Модернизация конструкции валопровода и винто-рулевого комплекса судна
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?овым способом. Существо гидропрессовой посадки заключается в замене натяга, возникающего при перемещении детали по конусной поверхности, масляным зазором, который образуется за счёт подачи масла под высоким давлением на сопрягаемые поверхности.
Посадку гребного винта на вал осуществляют с помощью осевого домкрата, подавая масло под высоким давлением на сопрягаемые поверхности и под кольцевой поршень домкрата.
Домкрат закрепляют на хвостовике гребного вала с помощью специальной гайки, осевое перемещение гребного винта по валу на расчётную величину контролируется индикатором.
4.2 Цельнолитой гребной винт
Рассматриваемый гребной винт является цельнолитым. Цельнолитые гребные винты имеют конструкцию, трудно поддающуюся обработке на станках из-за сложности криволинейных поверхностей лопастей. Обработку лопастей винтов при изготовлении осуществляют пневматическими зубилами и шлифовальными кругами.
Тяжёлые условия труда, значительный объем ручных работ при изготовлении цельнолитых гребных винтов привели к необходимости изменения их конструкции на сборную, состоящую из ступицы и лопастей. Такая конструкция винта является более технологичной, что позволило исключить ручные работы по обработке составляющих элементов винта.
В сборных гребных винтах, предназначенных для работы на судах речного флота, лопасти имеют фрикционное соединение со ступицей. Надёжность крепления лопасти со ступицей обеспечивают за счёт сил трения, которые возникают при сборке комля лопасти со ступицей с расчётным натягом.
От разворота лопасти дополнительно фиксируют фланцем специальной формы.
Сборные винты отличаются высокой ремонтопригодностью, которая заключается в возможности замены лопасти винта без подъёма судна из воды. Сборку лопастей со ступицей осуществляют путём нагрева ступицы, охлаждением лопастей или комбинированным способом - нагревом охватывающей детали и охлаждением охватываемой. Разборку прессового соединения лопастей со ступицей производят подачей масла под высоким давлением под торец комля лопасти через специальное отверстие.
4.3 Шпоночное соединение румпеля и баллера
В рассмотренной конструкции, для закрепления румпеля на баллере используется шпоночное соединение. Такая конструкция соединения имеет ряд существенных недостатков. На конусе баллера и внутренней поверхности ступицы румпеля строганием или фрезерованием приходится изготавливать шпоночные пазы, которые уменьшают живое сечение деталей и являются концентраторами напряжений. Кроме этого необходимо изготовить шпонку. Процесс пригонки шпонки по пазам деталей достаточно трудоёмок, так как включает в себя большой объём ручных работ.
Посадку румпеля на баллер осуществляют с помощью осевого домкрата, подавая масло под высоким давлением на сопрягаемые поверхности.
Домкрат закрепляют на хвостовике баллера с помощью специальной гайки, осевое перемещение румпеля по баллеру на расчётную величину контролируется индикатором.
5. Расчёты гидропрессовых соединений
.1 Конструкция и принцип работы гидропрессового устройства
Гидропрессовый бесшпоночный способ соединения деталей осуществляется после нагнетания масла через маслопроводящие канавки на сопрягаемые поверхности вала (баллера) и винта (румпеля) с помощью насоса высокого давления. Перемещение ступицы винта (румпеля) вдоль оси вала (баллера) производится специальным домкратом. Образующаяся масляная плёнка толщиной около 0,1 мм полностью разъединяет соприкасающиеся поверхности, и охватывающая деталь, в данном случае винт (румпеля), как бы всплывает на ней. Исключение составляют лишь узкие зоны у каждого торца охватывающей детали, которые действуют как своего рода жидкостный замок, удерживающий масло между контактными поверхностями.
При перемещении винта (румпеля) по валу (баллеру) на масляной плёнке требуется осевое усилие в 10 - 12 раз меньше, чем при сухой напрессовке.
Передача крутящего момента осуществляется за счёт сил трения, возникающих благодаря упругим деформациям материала ступицы винта (румпеля) и вала (баллера) при создании натяга.
На гребной вал 2 надет гребной винт. На хвостовике вала гайкой 5 закреплён осевой домкрат 4, предназначенный для перемещения винта по валу. Масло от насосов высокого давления 7 подаётся в осевой домкрат и через сверление в ступице на сопрягаемые поверхности винта и вала. Давление масла в магистралях контролируется манометрами 6 . Контроль за осевым перемещением винта осуществляется индикатором часового типа 1. Посадка румпеля на баллер осуществляется аналогично.
Рис.5.1 Оснастка для гидропрессовой посадки гребного винта, румпеля.
5.2 Расчёт посадки гребного винта гидропрессовым способом
Контактное давление pk на сопрягаемых поверхностях, возникающее вследствие упругих деформаций материала ступицы винта и вала, обеспечивающее передачу крутящего момента на движитель, определяют из соотношения
pk=471 МПа
где Мкр - крутящий момент, развиваемый двигателем, НМ;
кHм
dср - средний диаметр конуса вала,м; dcр= 0,169м.
Wp = 0.2d3cp- полярный момент инерции сечения вала,м3;
fT= 0.15 - коэффициент трения при круговом смещении;
Lф - фактическая длина контакта поверхностей вала и винта; Lф= 0,11 м. Кз= 2,8 - коэффициент запаса несущей способности соединения.
Значение диаметрального натяга Sн, н