5.6 Баллер руля

Диаметр головы баллера d₀ в см должен быть не менее большего значения, определяемого по формуле:

, (5.9)

где k₁₀ = 26.1 – для переднего хода и 23.3 для заднего хода,

R_еH – верхний предел текучести материала для баллера, МПа.

Баллер изготавливаем из стали D32 с пределом текучести R_еH= 315 МПа.

Тогда для переднего хода:

см,

для заднего хода:

см.

Принимаем диаметр головы баллера 130 мм.

Диаметр баллера в сечении 2 и 3:

Диаметр баллера в сечении 2:

см.

Диаметр баллера в сечении 3:

см.

Принимаем диаметр баллера в сечении 2 – 270 мм, в сечении 3 –210 мм.

5.7. Проверка подшипников по удельному давлению

Удельное давление на подшипник должно быть не более допускаемого для смазки водой по полимеру SXL (Канада) – [p]=12,0 Н/мм². Давление на подшипник определяется по формуле:

где R – расчетная опорная реакция, R=808,3 кН; – внутренний диаметр подшипника, ; h - высота втулки подшипника, равная 0,7…1,3 диаметра подшипника, примем значение ;

Удельное давление не превышает допустимое, следовательно, условие выполняется.

5.8 Соединение баллера с пером руля

Соединение баллера осуществляется с помощью фланца с болтами, диаметр которых должен удовлетворять прочности и жесткости, для надежного закрепления пера руля.

Диаметр соединительных болтов d₁ должен быть не менее:

, (5.12)

где z₁ = 6 – число соединительных болтов, шт,

r₂ – среднее расстояние от центров болтов до центра системы отверстий фланца, оно должно быть не менее 0.9d₃; r₂ = 0.924 =21.6 см

d₃ – диаметр баллера у фланца в сантиметрах,

R_ен1 =315 МПа – верхний предел текучести материала баллера,

R_ен2 =315 МПа – верхний предел текучести материалов болтов;

см.

Принимаем 6 болтов с резьбой М65.

Гайки с нормальными размерами. Болты и гайки надёжно стопорятся.

Толщина фланца должна быть не менее диаметра болтов. Принимаем толщину фланца 65 мм. Центры отверстий должны отстоять от наружных кромок фланца не менее чем на 1.15 диаметра болтов и составляет 74,8 мм.

5.9 Перо руля

Толщина обшивки пера профильного руля S, мм должна быть не менее определяемого по формуле:

, (5.13)

где Т – осадка судна,

а = 0.6 м – расстояние между горизонтальными рёбрами или вертикальными диафрагмами, смотря по тому, что меньше,

,

где в = 0.6 м – расстояние между горизонтальными рёбрами или вертикальными диафрагмами, смотря по тому, что больше;

k₁₂ – коэффициент равный 18.6 – для участка обшивки расположенного в пределах 0.35 длины пера руля от его передней кромки; 8 – для участка обшивки расположенного в пределах 0.65 длины пера руля от его задней кромки;

k₁₃ – коэффициент равный 1 для участка обшивки расположенного в струе винта; 0 – участка обшивки расположенного вне струи винта.

В любом случае толщина пера руля должна быть не менее:

мм.

Минимальная толщина пера руля составляет S = 11 мм.

Таким образом, толщину обшивки пера руля необходимо определить для четырех участков:

• в пределах 0.35 длины пера руля от его передней кромки в струе гребного винта

мм;

• в пределах 0.65 длины пера руля от его задней кромки в струе гребного винта

мм;

• в пределах 0.35 длины пера руля от его передней кромки в не струи гребного винта:

мм;

• в пределах 0.65 длины пера руля от его задней кромки в не струи гребного винта:

мм;

Назначаем толщину обшивки пера руля 11,5 мм, торцевые листы толщиной 12 мм. Обшивка пера руля изнутри должна быть подкреплена горизонтальными рёбрами и вертикальными диафрагмами толщиной 10 мм. В торцевых листах предусмотрены спускные пробки из нержавеющего металла.