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

На прямую линию аа, проведенную к осевой линии лопа­ сти O'О' под шаговым_углом а, опускаются два перпендику­

ляра АВ ± аа и CD ± аа, причем перпендикуляр АВ опус­ кается из точки В пересечения хорды профиля, принятой в ка­ честве основной линии проекции сечения лопасти, с линией, ограничивающей ширину сечения. Перпендикуляр CD прово­ дится касательным к профилю сечения. Расстояние между этими перпендикулярами равно величине перемещения соот­ ветствующей точки боковой проекции и габаритного контура лопасти из-за влияния толщины кромки.

При построении контура габарита лопасти нужно брать ве­ личины: для выходящей кромки — величину /sin а, для входя­ щей кромки —/2 sin а.

Можно определить величину Si перемещения точки Е габа­ рита аналитически. Для этого из чертежа определяется раз­ мер S кромки сечейия в точке Е. Умножением этого размера на котангенс угла подъема винтовой линии данного сечения полу­ чим искомый размер si = s.ctg a, который и впишем в таблицу.

Исходя из чертежа греб­ ного винта, вычерчивают про­ филь сечения с учетом усадки ф-1,5% (см. рис. 10). Вокруг профиля добавляют величины припусков на обработку и, со­ единив отложенные точки плавными линиями, получают профиль сечения лопасти го­ товой модели. При этом линии, ограничивающие кромки сече­ ний, проводят перпендикуляр­ но оси винта, как это изобра­ жено на рис. 10.

тПолученный таким образом

профиль сечения одновремеш но является и сечением лопа­ сти модели, и фигурой скель-

тона для формовки винта по шаблонам.

В случае изготовления скельтонов для формовки и отливки гребного винта по шаблонам на скельтонах необходимо дать глубокие риски на осевой аа для установки их в форме в пра­ вильное положение.

П о с т р о е н и е с к е л ь т о н о в мо д е л и . Для формовки заготовки модели необходимо изготовить комплект скельтонов. Скельтоны должны обеспечить получение лопастей модели

с необходимыми припусками на обработку модели при ее изго­ товлении.

20

Построение скельтонов для формовки модели по шаблонам (рис. 11) аналогично построению профиля сечения лопасти модели. Вычертив профиль сечения лопасти модели, вокруг полученного профиля добавляют величины припусков на обра­ ботку модели. Соединив отложенные точки плавными линиями, получают требуемую фигуру скельтона. Кромки профиля скель­ тонов строятся так же, как и сечения модели. На скельтонах даются риски по линии аа,

При построении скельтонов для формовки модели необхо­ димо учесть двойную усадку: усадку латунной отливки греб­ ного винта и усадку силуминовой отливки модели. Из этих рас­ четов и определяются размеры скельтонов. •

При проектировании модели следует учесть, что форму сту­ пицы для удо'бства формовки лучше делать конусной, сообра-

при формовке по шаблонам, так и при формовке по модели необходима отдельная модель ступицы-прибыли. Эта модель представляет собой круглую конусообразную форму, нижняя часть которой соответствует форме ступицы модели винта и пе-

21

реходит в 'верхней части в 'Прибыль, имеющую форму крутого конуса (рис. 12).

Для проверки правильности установки модели ступицы при формовке гребного 'винта по шаблону'на модели ступицы делается круговая риска, соответствующая центровой линии лопасти винта.

Обработка модели гребного винта производится теми же способами и на том же оборудовании, что и обработка гребных винтов.

Для получения равномерного по величине заданного черте­ жом модели припуска на обработку гребного винта по нагне­ тающей стороне лопастей необходимо сместить продольный шаблон, при проверке положения образующей винтовой поверх­ ности, от центровой линии лопасти. Нож-шаблон следует сместить в сторону от лопасти на величину, равную половине запроектированного припуска на обработку гребного винта, ставя его параллельно центровой линии (рис. 13).

Конусное отверстие в ступице модели гребного винта может быть изготовлено по какой-либо из имеющихся в цехе опра'вок для обработки гребных винтов.

§6. Каркас нижних и верхних горок, формовочные плиты

икольцевые рамы литейных форм

Каркас нижних горок (рис. 14) для литейных форм малых гребных винтов представляет собой чугунную плиту с залитыми

в нее рядами изогнутых стальных стержней по числу лопастей круглого или квадратного сечения. Стержни изогнуты в направ­ лении вращения винта.. Для правых и левых винтов делаются отдельные каркасы горок. Изгиб прутьев начинается на неко­ тором расстоянии от плиты, примерно в 180—250 мм. Этот раз­

22 .

мер задается при технологической разработке литейной оснастки. По верху прутьев горок укрепляют обшивку основа­ ния откоса горки из тонкой листовой стали. ,По листу делают ряд отверстий, служащих для скрепления с формовочной смесью формы. В центре плиты отливается отверстие для сво­ бодного прохода шпинделя стенда в случае формовки по шаб­ лону.

Для удобства работы и транспортировки литейные формы изготовляют на плитах-основаниях (рис. 15). На эти плиты устанавливаются подмодельные плиты или каркасы. Плиты чугунные литые квадратной формы. Верхняя сторона плиты гладкая, нижняя имеет ребра жесткости. Кольцевая рама делается литой из серого чугуна в виде неполного кольца, в котором устроены гнезда для установки стержней литниковой системы.

Каркас для верхних частей горок литейных форм (рис. 16) малых гребных винтов изготовляют по форме лопасти из сталь­ ных прутьев.

Вязка арматуры каркаса производится электросваркой или тонкой проволокой. Толщину прутьев каркаса выбирают в зави­

К 50/100. По внешнему виду пески должны быть однородными, т. е. должны быть однообразными по

окраске и величине зерна, насколько это может быть опре­ делено на глаз. В песке не должно быть никаких посторонних

Цемент марок 400—500, ГОСТ 970—41, пригоден для приго­ товления формовочных смесей. Марки ниже 400 медленно схва­ тываются и не обеспечивают требуемой прочности. В случае

23

отсутствия цемента марок 400—500 временно можно применить цемент марки 300, но при этом количество цемента должно быть

смеси: песок кварцевый К 50/100—88%, цемент марки 400 или

500— 12%.

В бегуны засыпается кварцевый песок и перемешивается, затем засыпается цемент и 'Перемешивается вместе с песком в течение 5 мин. После этого добавляют необходимое количе­

жен в сыром состоянии пролежать сутки, .после чего он в тече­ ние 1—1,5 час. подсушивается в электрошкафу при температуре

24

к следующему. В бегуны засыпают тальк, на него — бентонит и декстрин и перемешивают 10—15 мин., затем вводят раствор поваренной соли, добавляют воду, доводя смесь до тестообраз­ ного состояния, и производят перемешивание еще в течение 1,5 час. Пасту удаляют из бегунов и разводят водой до удель­ ного веса 1,25—1,30. Готовая краска при окрашивании переме­ шивается.

П р и м е ч а н и е . 1,6 кг белюги может заменяться 0,7 кг бентонита.

После этого добавляется вода, омесь доводится до тестообраз­ ного состояния, и производится перемешивание в течение 4 час. Паста выстаивается 1—2 суток и разводится водой до удель­ ного веса 1,25—1,3. Готовая краска должна все время переме­ шиваться.

§ 8. Литниковая система

Выбор конструкции литниковой системы зависит от размеров ступицы. Для всех гребных винтов с центровым стержнем (с отли­ ваемым отверстием) в ступице применяют литниковую систему, изображенную на рис. 17. Для гребных винтов, не имеющих в отливках центровых стержней, применяют литниковую систему, изображенную на рис. 18. Во всех литниковых системах металл подводится к отливке сифоном снизу в торец ступицы.

Для удаления окисных плен и погашения динамического удара жидкого металла часть литниковой системы, расположен­ ной до сетки (стояк, отстойник, сетка), делается тор-мозящей.

25

Тормозящим, узким местом литниковой системы является сетка (см. рис. 20). Площадь сечения суммы отверстий сетки делается меньше площади сечения каналов литниковой системы, расположенной до сетки, вследствие этого поступление в форму жидкого металла тормозится.

Остальная часть литниковой системы, расположенная за сеткой, делается нетормозящей. Каждый последующий элемент литниковой системы, расположенный за сеткой, имеет большую площадь поперечного сечения, чем предыдущий. Увеличение площадей поперечного сечения элементов литниковой системы за. сеткой и применение расширяющихся питателей производится с целью обеспечения спокойного' поступления металла в форму.

§ 9. Расчет литниковой системы

Р а с ч е т п л о щ а д и п о п е р е ч н о г о с е ч е н и я уз ­

26

2.На оси абсцисс находят точку, соответствующую черному весу отливки.

3.Из найденной точки восстанавливают перпендикуляр до пересечения с линией значения высоты уровня металла в литни­ ковой чаще над питателями Я0.

Ч.пг

Рис. 19. Номограмма для определения площади поперечного сечения узкого места литниковой системы отливок гребных винтов.

4. Из точки пересечения восстановленного перпендикуляра с линией значения Яо 'проводят горизонтальную прямую до оси ординат.

5. В точке пересечения горизонтальной примой с осью орди­

Площадь поперечного сечения узкой части питателей берется в указанных пределах в зависимости от размеров ступицы. Пло­

27

ГЛАВА III

ФОРМОВКА И ОТЛИВКА ГРЕБНЫХ ВИНТОВ

§ 10. Общие замечания

Сложность геометрической .формы гребных винтов, особенно широколопастных с 'перекрывающимися лопастями, обусловли­ вает ряд специфических особенностей производства и вызывает технологические трудности как при формовке и отливке, так и при обработке гребных винтов.

Существующие основные способы изготовления литейных форм гребных винтов следующие:

формовка по моделям; формовка по шаблонам.

В зависимости от того, какое количество гребных винтов требуется отлить по данному чертежу, при разработке литейной технологии принимается тот или иной способ формовки.

Как правило, при серийном изготовлении гребные винты формуются но металлическим моделям, что является наиболее производительным способом формовки. По модели с одинако­ вым успехом можно формовать гребные винты как с постоян­ ным, так и с переменным шагом. В зависимости от конструкции гребного винта, главным образом, от ширины лопастей выби­ рается способ формовки по модели:

формовка в опоках; формовка на формовочной плите: без кладки нижних горок;

с кладкой кирпичных нижних горок; с применением специаль­ ных металлических каркасов нижних .горок.

Формовка по шаблонам является очень распространенным и наиболее старым способом изготовления форм для отливки гребных винтов. Этот способ применяется уже более ста лет. За это время технология изготовления форм по .шаблонам совер­ шенствовалась, и выработаны рациональные конструкции обо­ рудования и приспособлений для изготовления форм по шабло­ нам. При этом сам принцип получения винтовых поверхностей горок формы практически остался неизменным.

29