книги из ГПНТБ / Розанов Н.П. Технология изготовления гребных винтов малых размеров
.pdfВ примечаниях к чертежу шаговых угольников указываются количество угольников, изготовляемых по данному чертежу, радиус и направление изгиба плоскостей угольников, характер обработки кромок (с эскизом) и допуски на изготовление угольников. Кроме этого, в примечаниях оговаривается необ ходимость нанесения на угольниках рисок по кромкам профиля
и по осевой линии ло'пасти, а также указывается |
порядок клей |
|||
мения шаговых |
угольников. |
ш а б л о н о в (рис. |
6). |
Кромоч |
Ч е р т е ж к р о м о ч н ы х |
||||
ные шаблоны, |
так же как |
и шаговые угольники, |
относятся |
|
к контрольному |
инструменту и служат для проверки при обра |
|||
ботке входящих |
и выходящих кромок лопастей. |
|
|
Кромочный шаблон представляет собой изогнутую по ра диусу пластину о вырезанным в ней точным профилем кромки сечения лопасти. Примечания к чертежу кромочных шаблонов аналогичны примечаниям к чертежу шаговых угольников?
Ч е р т е ж |
п р о д о л ь н ы х ш а б л о н о в |
(рис. 7). Про |
|
дольные шаблоны служат для контроля |
профиля |
сечения |
|
лопасти в |
плоскости, 'проходящей через |
центровую |
линию |
лопасти. |
|
|
|
На чертеже изображаются два, шаблона — для нагнетающей и засасывающей стороны. В примечаниях к чертежу указывается плоскость, в которой располагаются продольные шаблоны при измерении лопасти.
§3. Материалы для гребных винтов
Вкачестве материала для изготовления гребных винтов малых размеров технические условия предусматривают спе циальные латуни двух марок.
М а р г а н |
ц о в и с т о ж е л е з и с т а я |
л а т у н ь |
марки |
ЛМцЖ55-3-1, |
ГОСТ 1019—47, обладает хорошими |
механиче |
скими и технологическими свойствами, а также стойкостью про тив коррозии в морской воде.
В ы с о к о п р о ч н а я |
а л ю м и н и е в о м а р г а н ц о в и |
с т о ж е л е з и с т а я л |
а т у н ь марки ЛАМЦЖ67-5-2-21 по |
сравнению со всеми известными латунными сплавами обладает наиболее высокими механическими качествами, высокой стой костью против коррозии и эрозии в морской воде, а также хоро шими технологическими свойствами. В отливке металл полу чается чистым, имеет мало литейных пороков, которые нужно исправлять заваркой, благодаря чему винты из этого сплава получаются более качественными.
1 Сплав ЛАМцЖ67-5-2-2 изобретен А. Е. Вол и Т. Г. Ряженой. Авторское свидетельство № 12423.
10
о
Рис. 6. Шаблоны входящих и выходящих кромок.
В соответствии с техническими условиями на изготовление и приемку гребных винтов состав и свойства сплавов должны удовлетворять требования, изложенные в та!бл. 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||
Химические составы и механические свойства латуней |
|
|
|||||||||||
|
|
|
■ |
|
|
|
|
|
Марка |
|
|
|
|
|
, Химический состав |
|
ЛМцЖ55-3-1 |
|
ЛАМцЖ |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
67-5-2-2 |
| |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Основные элементы, |
°/0: |
|
|
|
|
|
67—70 |
|
|||||
м е д ь |
............................................................ |
|
|
|
|
|
|
55—58 |
|
|
|||
алюминий................... ................ |
|
|
|
" |
; . . |
: |
—- |
: |
5 - 6 |
|
|||
м ар ган ..................................ец |
|
|
|
|
|
|
3—4 |
|
2—3 |
|
|||
ж е л е з ..................................... ..................о |
|
|
|
|
|
|
0,5—1,5 |
|
со 1 CN |
|
|||
примеси , . . . . |
. . . . . . . . . . . |
< |
2 |
|
< |
1 |
|
||||||
ц и н к ........................................................... |
|
|
|
|
|
|
Остальное |
Остальное |
|
||||
Примеси, |
о /0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
свинец ........................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
< |
0,5 |
|
< |
0,5 |
|
олово ............................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
< |
0,5 |
|
< |
0,5 |
|
сурьма . . . . . . |
. |
. . .......................... |
< |
0,1 |
|
< |
0,1 |
|
|||||
алюминий ......................: |
г . |
: |
" . *-ч |
|
|
< |
0,6 |
|
— |
|
|
||
Механические свойства: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
предел |
прочности |
|
при растяжении, |
> |
48 |
|
> |
62 |
|
||||
кг 1мм2 . . . ......................................... |
|
|
|||||||||||
относительное удлинение 6 при расчет |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ной длине образца и диаметре не ме |
> 2 0 |
|
> |
12 |
|
||||||||
нее 10 ..........................мм, °/о |
|
|
V . . . |
|
|
||||||||
угол загиба ? |
при |
диаметре |
оправки |
|
|
|
|
|
|
||||
25 |
мм |
и |
|
размерах |
образца |
> |
30° |
|
> |
25° |
|
||
10X15X120 ......................................м м |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Образцы |
для |
механических |
испытаний изготовляются |
из |
|||||||||
пробных планок, |
отлитых в |
отдельные |
формы |
типа |
скамейка |
('по две формы на каждую плавку).
При литье гребных винтов в кокиль пробные планки должны отливаться также в кокиль.
В случае отливки из металла одной плавки двух или не скольких винтов испытания механических свойств производятся на одной отдельно отлитой пробе, характеризующей вою плавку и данную партию винтов.
Если неудовлетворительный результат испытаний механиче ских свойств является следствием наличия пороков в образцах, то такое испытание считается несостоявшимся и производится вновь на образцах из запасных пробных планок или из тела отливки.
Для изготовления гребных винтов, идущих на некоторые мелкие суда, применяется алюминиевый сплав Ал8 ГОСТ
2685—53 (табл. 2).
Таблица 2
Химический состав и механические свойства алюминиевомагниевого сплава Ал8
Химический состав, °/0 |
Механические свойства |
|
||
Mg |
А1 |
oft, kzImm2 |
°/о |
НВ |
9,5 -11,5 |
Остальное |
Не менее 28 |
9 |
60 |
В целях экономии или замены дефицитных цветных металлов стремятся применять в качестве материала для изготовления гребных винтов некоторые виды пластмасс.
Т е к с т о л и т состоит из кусков хлопчатобумажной ткани (кисея, вольта, мадаполам и др.), пропитанной в спиртовом растворе бакелита. Готовый отпрессованный текстолит имеет следующие физико-механические свойства:
|
Удельный вес ............................................................. |
1,35—1,40 |
|
Теплостойкость по Мартенсу, ° С .......................... |
100—125 |
|
Коэффициент линейного расш ирения................... |
около 20-10- 5 |
|
Предел прочности при разрыве, кг/сж2 ............... |
900—1700 |
|
Предел прочности на срезе, кг/см2 ............................ |
800 |
I |
Ударная вязкость, кг-см1см2 ....................................... |
50—80 |
|
|
Кроме текстолита, для изготовления гребных винтов приме няются различные марки полиамидов и некоторые другие термо пластические материалы.
§ 4. Требования к отливкам гребных винтов
На наружной поверхности отливок не должно быть раковин, неслитин и других поверхностных пороков, глубина которых пре вышает толщину припуска, оставленного на обработку. Местные пороки, глубина которых превышает величину припуска, дол жны быть удалены путем пологой вырубки и исправлены завар кой согласно действующей инструкции по заварке гребных винтов.
13
Размеры отливок должны обеспечивать получение готового гребного винта по чертежу с установленными допусками на отклонение от чертежных размеров. При отклонении формы й размеров лопастей от чертежа сверх установленных допусков разрешается их исправление путем правки.
При приемке отливок по внешнему виду должны быть зафиксированы все места вырубки пороков и заварки с указа нием их размеров и места расположения. Все эти данные дол жны быть внесены в паспорт гребного винта. Все отливки, допу щенные к дальнейшей обработке, должны быть заклеймены с указанием номера плавки, года изготовления и номера чер тежа. Лопасти винта должны быть пронумерованы.
ГЛАВА II
ОБОРУДОВАНИЕ, ОСНАСТКА И ФОРМОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФОРМОВКИ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ
Изготовление литейных форм для отливки гребных винтов является одной из сложных операций в производстве гребных
ВИНТОВ. |
..................... |
— . |
- |
Технология формовки гребных винтов непрерывно совершен ствуется. Созданы . конструкции различных приспособлений, способствующих повышению: производительности, удобству в работе и облегчению труда. Совершенствуется конструкция моделей для формовки гребных винтов.
Подобраны формовочные материалы и составы формовочных смесей и красок для окрашивания форм. Разработана и внед рена в производство литниковая система, применение которой позволило в значительной степени снизить количество литейных пороков в отливках гребных винтов, исправляемых заваркой.
§ 5. Модели для формовки гребных винтов
При серийном изготовлении !гребных винтов наиболее рацио нальным способом формовки следует ,считать формовку по модели.
Модели можно изготовлять из различных материалов: чугуна, стали, латуни, силумина, дерева и др. В практике модели для малых винтов изготовляют преимущественно из силу мина. Сравнительно небольшой вес силуминовых моделей делает их наиболее удобными в работе. Установка модели, сня тие ее с формы могут производиться без подъемных средств, формовщик может выполнять эти операции самостоятельно вручную.
Конструкция модели и ее геометрические размеры должны обеспечить заформованной по ней отливке гребного винта необ ходимые размеры и припуски на обработку. Величина припу сков на обработку должна быть минимальной, но в то же время
15
такой, чтобы отливка по своей геометрии обеспечивала полу чение из нее годного гребного винта.
Металл отливки должен 'быть чистым, плотным и не иметь литейных пороков, требующих вырубки и исправления заваркой.
В настоящее время разработана удовлетворяющая произ
водство |
конструкция |
моделей, учитывающая |
размеры при |
|
пусков |
на обработку, |
коэффициент |
усадки и |
деформации. |
В моделях предусмотрены следующие припуски на обра |
||||
ботку: |
|
|
сторону 4—6 мм), при |
|
по толщине лопастей 9—10 мм (на |
чем у края лопасти и по всей нагнетающей стороне поверхности 4 мм, а по засасывающей стороне у края лопасти 4—5 мм с увеличением припуска к корню лопасти до б мм; увеличение припуска у корня лопасти на засасывающей стороне обуслов ливается тем, что в этом месте на лопастях отливки чаще всего выявляются пороки литья в виде различных раковин, окислов, плен и др.;
по наружным поверхностям ступицы в среднем 5 мм на сто рону;
по длине ступицы по 10—15 мм у нижнего и верхнего торцов; по контуру лопасти (по'габариту тела вращения) 5—6 мм на Сторону плюс технологический припуск на обточку контура по
шаблону 3 мм;
по наружному диаметру винта 10—15 мм на диаметр; по конструктивному шагу 4-1,5%.
Отливка гребного винта имеет неравномерную усадку по шагу; так, у корневых сечений лопасти усадка по шагу равна примерно 1,2%, а у края лопасти 2—2,5%.
Рекомендуется лопасти модели изготовлять с переменным увеличением конструктивного шага относительно чертежного. У корня лопасти припуск берется -(-1,2% от чертежного шага с постепенным увеличением к краю лопасти до +2% . При при нятом припуске на усадку 4-1,5% винты получаются годными, но при обработке лопастей заметна неравномерность при пуска.
Расчет и построение модели гребного винта. При построении чертежа модели по чертежу гребного винта все размеры следует 'брать с учетом усадки (по усадочному метру). Усадка для латуни принята 1,5%. Поэтому все 'расчетные размеры необ ходимо пересчитать для построения чертежа моделш
Рассчитывать и проектировать можно графически и графо аналитически, проверяя вычерчиваемые размеры расчетом. Рекомендуется для удобства составить таблицу (табл. 3) в соответствующие графы которой вносятся необходимые для построения модели расчетные данные. Обозначения величин, используемые в табл. 3, приведены й на рис. 8, 9, 10.
16
Таблица 3
Расчетные данные для построения модели для формовки отливки гребного винта
|
|
|
|
№ сечения |
лопасти |
|
|
||
Обозначения и формулы |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
||
|
|
||||||||
|
Н |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 тi R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
t g a _ |
2 k R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sin a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CoS a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ctgot |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
— |
|
— |
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
Si = |
S Ctg a |
|
|
|
|
|
|
|
|
/2 = |
/| + Sj |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ Sin a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l2 Sin a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
mi |
Sin a |
|
|
|
|
|
|
|
|
T = |
l + Wi |
|
|
|
|
|
|
|
|
/2 = |
/2 4- |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . H — шаг винта; R — радиус сечения; |
a ~ |
угол подъема винтовой |
|||||||
линии; 1 — чертежный размер от центровой линии лопасти до выходящей кромки; |
—чер |
тежный размер от центровой, линии лопасти до входящей кромки; Дb — перемещение про екции габарита лопасти; s — размер толщины кромки; Si — величина перемещения точки Е
габарита; ^ — расчетный размер от центровой |
лопасти до рходящей кромки; 1 sin a — |
искомый размер для построения габарита лопасти |
по выходящей кромке; l2sin a — иско |
мый размер для построения габарита лопасти по входящей кромке.
2 Н. П. Розанов- |
17 |
11+ЮН5
Рис. 8. Схема проектирования модели гребного винта.
18
Проектирование ведется по схеме, изображенной на рис. 8. (желательный масштаб 1:1). Главной проекцией чертежа модели является проекция габарита лопастей тела вращения-, подобно боковой проекции на рабочем чертеже гребного винта. На листе чертежа проводятся осевые линии, осевая ступицы винта и центровая линия лопасти.
Рис. 9. |
Построение |
габарита |
Рис. |
10. |
Построение |
сечения |
|
|
лопасти. |
|
лопасти |
модели гребного винта |
|||
Параллельно осевой ступицы винта в обе стороны от осевой |
|||||||
лопасти |
проводятся линии радиусов |
сечений Ru |
R2 . . . R на |
||||
соответствующих |
расстояниях. |
Затем |
на |
линиях |
радиусовых |
||
сечений |
откладываются влево |
и вправо |
от центровой |
линии |
|||
лопасти |
размеры |
/ sin а для |
построения |
контура габарита |
лопасти по выходящей кромке и размеры /2 sin адля построения контура габарита лопасти по входящей кромке. Через отложен ные точки проводятся плавные кривые, являющиеся истинной проекцией габарита лопасти гребного винта. Проекция габа рита лопасти вычерчивается условными линиями. После этого вокруг контура габарита лопасти винта откладываются вели чины припусков на обработку по контуру лопастей модели.
П о с т р о е н и е с е ч е н и й л о п а с т и м о д е л и и с к е л ь т о н о в . 1 При построении профилей сечений и габарита лопасти модели, а также скельтонов для формовки гребных винтов по шаблонам необходимо учитывать влияние толщины входящих кромок сечений лопасти, в особенности у винтов с авиационным профилем лопастей. Влияние толщины кромок учитывается при построении сечения лопасти (см. рис. 9).
1 С к е л ь т о н ы — шаблоны сечений для |
изготовления земляной модели- |
тела лопасти при формовке. |
|
2* |
19 |