книги из ГПНТБ / Розанов Н.П. Технология изготовления гребных винтов малых размеров

70 75

60 61 62 63 60 65 66 67 68

строгального станка, модель СГВ-4.

123

мом для передачи ползуну возвратно-поступательного движе­ ния снабжена приставной коробкой скоростей 2, осуществляю­ щей четыре скорости: 1 = 13,4; 11 = 15,2; 111 = 18,3 и IV = 20,7

двойных ходов ползуна в минуту.

Коробка скоростей 2 через эластичную муфту 3 соединяется с электромотором 4. Кривошипная шестерня 5 коробки скоро­ стей снабжена регулируемым кривошипом 6. Величина регули­ ровки — до 550 мм длины хода ползуна. От кривошипа регу­ лирующимся шатуном 7 через рычажный механизм 8, 9, 16 передается движение станку.

Ползун 70 движется в призматических направляющих ста­ нины 1. В подшипниках ползуна установлен шпиндель 71, на переднем конце которого смонтирован узел крепления (смен­ ный) в виде специальной оправки 48 для закрепления обраба­ тываемого гребного винта.

Во время движения ползуна 70 шпиндель 71, перемещаясь вместе с ползуном, получает, кроме возвратно-поступательного, еще и возвратно-вращательное движение.

Сложное движение обрабатываемого гребного винта, соот­ ветствующее его расчетному шагу, осуществляется следующим образом. На станине 1, на верхней планке, установлена зубча­ тая рейка 65, по которой катится-'сцепляющаяся с ней шаговая шестерная 64, укрепленная в ползуне на поперечном шлицевом валу 63.

На шлицах вала находится кулачковая муфта 69, которая своими кулачками сцепляется с одной из двух конических шесте­ рен 61 или 62, сцепленных с конической шестерней 60 переда­ точного вала 59.

Кулачковая муфта 69 может находиться в зацеплении с одной из конических шестерен 61 или 62 в зависимости от направления вращения гребного винта (правое или левое).

На передаточном валу 59 насажена муфта 56 с направляю­ щим пазом, по которому перемещается фиксатор 55, закреплен­ ный в подвижной муфте 57. Фиксатор 55 входит в гнезда дели­ тельной муфты 54, осуществляя деление по числу лопастей гребного винта. Включение фиксатора 55 в делительную муфту 54 осуществляется рычагом 58. На противоположном конце дели­ тельной муфты 54 нарезаны зубья шестерни (Z = 28). На нее на специальных шпонках может насаживаться шестерня 51 (Z — 42), которая сцепляется со сменной шестерней 50, наса­ женной на шпиндель 71.

При обработке гребных винтов с малым шагом (от 420 до 1000 мм) ставится шестерня 51 (Z — 42) и на шпиндель 71 — шестерня 50 (также Z = 42), а для обработки гребных винтов с большим шагом (от 840 до 2000 мм) на шпиндель 71 устанав­

124

Для предохранения оправки 48 от изгибов ползун 70 снабжен поддерживающим хоботным устройством 52, 53.

Р е з ц о в ы е с у п п о р т ы . К основной станине 1 впереди прикреплена станина, имеющая направляющие для двух суп­ портов 22, расположенных под углом 120° (такое расположение суппортов под углом 120° обусловлено тем, что подавляющее большинство гребных винтов, обрабатываемых на данном заводе, трехлопастные). Конструктивно станок может быть как с расположением суппортов под углом 120° — для трехлопастных винтов, так и с прямым расположением суппортов — для четырех­ лопастных винтов. На станках как в одном, так и в другом исполнении, можно обрабатывать гребные винты с числом лопас­ тей 2, 3, 4 и 6.

При расположении суппортов под углом 120° трехлопастные гребные винты можно обрабатывать одновременно с обеих сто­ рон лопастей, а четырехлопастные винты — раздельно. Сначала одним суппортом обрабатывается нагнетающая сторона лопа­ стей, а затем другим суппортом обрабатывается засасывающая сторона. При прямом расположении суппортов (180°) четырехлопастные винты могут обрабатываться одновременно с обеих сторон двумя суппортами, а трехлопастные винты обрабаты­ вают раздельно: одним суппортом — одну сторону, затем дру­ гим суппортом — другую сторону.

На направляющих станины суппортов 22 расположены два суппорта 43 — правый и левый. В верхней каретке суппорта 43 расположен шпиндель 42, к которому прикрепляется резцедер­ жатель 44. Суппорты 43 смонтированы так, что оси шпинделей суппортов 42 пересекаются с осью шпинделя станка 71 (см.

рис. 84).

Р е з ц е д е р ж а т е л ь . Резцедержатель 44 представляет собой приспособление в виде диска с эксцентрично расположен­ ным стержнем рукава резцедержателя.

Б стержне рукава резцедержателя имеется два гнезда для головок-резцедержавок и два упорных штифта. У каждого рез­ цедержателя имеется по две сменные головки — правая и левая: одна для обработки правых, а другая для обработки левых вин­ тов. Головка-державка имеет цилиндрический хвостовик, которым она входит в одну из двух втулок-гнезд в стержне рукава. На этом хвостовике установлена шестеренка, сцепляю­ щаяся с рейкой. На рейку действует пружина, поворачивающая головку до упора в упорные штифты.

На конце стержня рукава сделано направляющее полукруг­ лое гнездо. Это гнездо расточено точно по оси резцедержателя; в него устанавливается шаблон для установки резца по центру.

Такая конструкция резцедержателя и наличие шаблона поз­ воляют быстро установить резец в резцедержателе таким обра­ зом, чтобы его острие совпадало с осью шпинделя суппорта 42.

125

Во время работы станка при холостом направлении хода ползуна гребной винт обрабатываемой лопастью надвигается на резцедержатель, упирается в резец и поворачивает головкудержавку, откидывая при этом резец. При рабочем ходе пол­ зуна пружина через рейку и шестерню поворачивает головку на место и этим устанавливает резец в рабочее положение. В слу­ чае обработки винтов с очень малым междулопастным прост­ ранством, когда нормальный резцедержатель не вмещается в нем, применяются малые резцедержатели, имеющие меньшие

ботки лопасти меняется угол подъема винтовой линии обраба­ тываемой поверхности, причем на всю длину лопасти измене­ ние угла подъема может быть до 45°. Если резец укрепить непод­ вижно относительно изменяющихся углов подъема винтовой поверхности, то его пришлось бы затачивать с очень большим задним углом. При этом резец ослаблялся бы и создавались бы очень невыгодные для него углы резания.

Для обеспечения наиболее выгодных углов резания резца 45 при непрерывном изменении углов подъема обрабатываемой винтовой поверхности в суппорте 43 предусмотрен шпиндель 42 резцедержателя 44, поворот которого кинематически связан с поперечной передачей суппорта 43.

На ходовом винте 34, перемещающем суппорт, сделан про­ дольный шпоночный паз, на котором на скользящей шпонке установлен червяк 36, сцепляющийся с шестерней 35. Ходовой винт 34 получает движение через коническую передачу 33. Дальше через трензель конических шестерен 37 и набор шесте­

состоящего из конических шестерен и кулачковой муфты пере­ ключения.

Оба суппорта 43 одинаковы, предназначаются для обработки поверхностей лопастей и настраиваются один, например правый, на обработку нагнетающей стороны, а другой, например левый, на обработку засасывающей стороны лопастей гребного винта.

Суппорты 43 перемещаются по направляющим станины 22 ходовыми винтами 34 как вручную, так и самоходом.

Для удобства наладки и управления в станке предусмотрен механизм быстрой подачи суппортов от отдельного электромо­ тора 15.

При повороте рычага 12 муфта включения 13, сидящая на валике 40, выходит из зацепления с шестерней 10, включается

126

с шестерней редуктора и, одновременно нажимая конечный выключатель И, включает электромотор 15, отчего тот суппорт, у которого рычагом 12 произведено включение, будет быстро

и редуктор механизма быстрой подачи' остановится, а суппорт при работе станка вновь будет получать нормальную установ­ ленную подачу. Для уравновешивания наклонно расположенных суппортов применины противовесы 47. Сзади станка устанавли­ вается клеть с укрепленными на ней направляющими роликами и двумя гнездами для противовесов — для каждого суппорта свой груз противовеса.

дить следующее деление шпинделя по числу лопастей; при шаге винта 420—1000 мм — на 2, 3, 4 и 6 лопастей, при шаге

840—2000 мм — на 2, 3, 4, 6 и 8 лопастей.

При повороте трехили шестилопастных гребных винтов для обработки следующих лопастей рукояткой выключателя 58 фик­ сирующий палец 55 выводится из гнезда делительной муфты 54, имеющей три делительных паза. На шпинделе 71 закреплен вспомогательный маховик 72, имеющий по своей окружности ряд отверстий, в одно из них вставляется съемная рукоятка 68. Вращая рукоятку, поворачивают шпиндель станка 71 с закре­ пленным на нем гребным винтом 46 на требуемую величину, и вновь рукояткой выключателя 58 вдвигают фиксирующий палец 55 в следующее гнездо делительной муфты 54.

При повороте двух- и четырехлопастных гребных винтов деление производится при помощи муфты 69, имеющей четыре кулачка. Процесс деления такой же, как и вышеописанный.

З а к р е п л е н и е г р е б н о г о в и н т а на с т а н к е . ПустоФелый шпиндель 71 снабжен гнездом для закрепления в нем оправки 48. Оправка имеет посадочный конус, шпонку и резьбу для закрепления гребного винта гайкой 49. Оправка 48 затяги­ вается шомполом, проходящим через шпиндель. На шейку оправки надевается кронштейн 52 поддерживающего хобота 53. Так как при работе обоими суппортами возникают переменные усилия, стремящиеся повернуть и расшатать оправку 48 в гнезде шпинделя 71, для обеспечения жесткого закрепления оправки 48 в шпинделе 71 применены две тангенциальные шпонки. При этом одна шпонка закрепляется наглухо, а дру­

с шагом обрабатываемого винта производится от сменной рейки

127

65, укрепленной неподвижно на станине 1, и катящейся по рейке сменной шаговой шестерни 64 через конические шестерни 60, 61, 62, делительную муфту 54 и сменные шестерни 50, 51. При наст­ ройке может появиться необходимость разворота шпинделя с закрепленным гребным винтом до совпадения положения лопасти с резцами суппортов. Для этого предусмотрена регули­ ровка рейки 65.

В рейке 65 укреплена тяга 66, проходящая через отверстие кулака 67, неподвижно укрепленного на станине 1. Тяга 66 имеет на наружном диаметре резьбовую нарезку, на которую навинчены гайки с двух сторон кулака 67. Посредством регули­ ровочных гаек рейка 65 перемещается по длине, разворачивая сцепленную с ней шаговую шестерню 64, и через дальнейшую зубчатую передачу разворачивает шпиндель 71 с закрепленным на нем гребным винтом 46.

Для быстрейшего выбора люфтов в зубчатых передачах при перемене направления хода ползуна на шпинделе 71 устроен тормоз 73. Степень нажатия тормозных колодок регулируется сжатием пружины.

При обработке лопастей гребного винта одновременно с обеих сторон во время хода ползуна «вперед» работает один суппорт (левый), обрабатывая засасывающую сторону лопасти гребного винта, а во время хода ползуна «назад» работает дру­ гой суппорт (правый), обрабатывая нагнетающую сторону дру­ гой лопасти гребного винта. Таким образом, ход ползуна станка в обе стороны используется как рабочий ход.

Для предупреждения возможных случаев врезания резца и связанной с этим возможности аварии при неправильной на­ стройке станка необходимо соблюдать следующее правило: ста­ нок должен работать «от тела изделия». Для этого на резцедер­ жателе устанавливается соответствующая сменная головка-рез- цедержавка, правая или левая, и станок необходимо настраи­ вать так, чтобы обработка нагнетающей (рабочей) стороны лопасти происходила при движении ползуна «назад», а обра­ ботка засасывающей ■(тыльной) стороны лопасти происходила при движении ползуна «вперед» (см. рис. 46).

Шаговая шестерня 64 и шаговая рейка 65 — сменные и слу­ жат для настройки станка на шаг обрабатываемого гребного винта.

Длина развертки начальной окружности шестерни 64 равна шагу винта, умноженному на передаточное отношение сменных шестерен 50, 51, т. е.

kD0= Hi.

Сменные шестерни 51 и 50 имеют два значения передаточ­ ного отношения: Д = 1 :1 и /2=1 :2.

128

При конструировании шаговой шестерни и шаговой рейки для какого-либо винта необходимо определить диаметр началь­ ной окружности шестерни, модуль, число зубьев и, если пона­ добится, угол наклона зубьев.

П р и м е р ы .

I. Требуется обработать гребной винт с постоянным шагом Я = ИЗО мм.

Решение.

Так как шаг винта больше 1000 мм, то берем передаточное отношение

шестерен 51 и 50/2 = у - Шестерня 51 имеет Z = 28, шестерня 50 — Z = 56.

В этом случае длина развертки начальной окружности шаговой шестерни должна быть равна половине шага

Определяем диаметр начальной окружности

Принимаем диаметр начальной окружности шестерни 180 мм (при этом шаг гребного винта будет равен 1131 мм, что вполне допустимо).

Определяем модуль и число зубьев;

М= 6 ; Z = 30;

М= 5; Z = 36.

Принимаем модуль 6 и число зубьев 30.

II. Гребной винт с постоянным шагом Я = 740 мм.

( Решение,

Так как шаг винта менее 1000 мм, то у шаговой шестерни длина раз­ вертки начальной окружности равна шагу винта 740 мм.

Определяем диаметр начальной окружности

А,о — Ик_ 7403,14 — 235,55 мм.

Определяем модуль и число зубьев. Для этого принимаем расчетное число для определения модуля и числа зубьев, равное 235. Раскладываем число 235 на первоначальные множители: 235 = 5 X 47.

Модуль и число зубьев: Л4 = 5; Z = 47.

Так как при модуле 5 и числе зубьев 47 расчетный диаметр начальной окружности для цилиндрической шестерни получается равным 235 мм, а для шага винта необходимо изготовить шестерню с диаметром начальной окружности, равным 235,55 мм, то в этом случае необходимо, сделать шестерню со спиральными зубьями.

Определяем угол наклона спиральных зубьев шестерни и зубьев рейки. Для этого определим косинус угла из отношения

димость обработки единичного гребного винта или модели для отливки гребных винтов, когда для требуемого шага на станке нет соответствующего набора шаговой шестерни к рейки, но имеется шаговая шестерня и рейка, близкие к требуемому шагу. В этом случае можно настроить станок с применением гладкой плитки-копира и подкладок под нее. Установкой шаго­ вой шестерни и рейки станок кинематически настраивается на

130

соответствующий данной шаговой шестерни шаг винта. Гребной винт 46 (см. рис. 85), закрепленный на шпинделе 71, воспроизводит винтовое движение относительно острия резца, закрепленного в суппорте. Если на копирном столе установить гладкую плитку-копир и эта плитка относительно каретки копирного стола будет параллельна, т,о катящийся по плитке ролик 32 не будет смещать рейку 31, а следовательно, и суппорт, и обработка будет производиться по шагу соответственно шаго­ вой шестерни 64 и рейки.

Но если под один конец плитки-копира подложить подкладку какой-то величины, то в этом случае ролик 32, перемещаясь по плитке, как по горке, будет плавно смещать суппорт на вели­

засасывающей стороны лопасти гребного винта, имеющей непра­ вильную выпуклую винтовую поверхность, или при обработке нагнетающей стороны лопасти, конструкция которой также имеет отклонения от теоретической винтовой поверхности (вогну­ тость, выпуклость, переменный шаг идр.), предусмотрено копирное устройство с применением плоских, коррекционных копиров.. Копиры — стальные, каленые, имеют твердость не ниже 50 по Роквеллу.