4 Сборочные единицы крепления судовых двс

Прокладки или клинья должны обеспечить надежное крепление и минимальную трудоемкость монтажа механизмов. Эти требования для одного и того же механизма могут быть удовлетворены при различных конструкциях и материалах прокладок. Окончательный выбор определяется технологичностью конструкции компенсирующего звена и техническими возможностями завода – строителя судна.

Исходные данные. Вариант №2:

Вес механизма Q= 290 кН

Площадь прокладки F= 800·10^-4 м²

Диаметр стержня болта d= 220·10^-3 м

Внутренний диаметр резьбы болта d_вн= 40·10^-3 м

Усилие от упора гребного винта S₂= 38,38 кН

Расстояние от центра механизма до центра судна l= 85 м

Момент в плоскости крепления М= 2,5 кН·м

Размеры расположения болтов L=3,48м, B=1,46м, C=0,58м

Общее количество болтов прокладок Z= 18 шт.

Количество простых болтов

Z1= 2 шт.

Z2= 4 шт.

Z3= 4 шт.

Количество призонных болтов n= 4 шт.

Удельное давление на прокладку q₁, МПа, от веса механизма

Удельное давление на прокладку q₂, МПа, от усилия затяжки фундаментных болтов:

где V_зат – усилие затяжки болта, МН

Усилие затяжки

где σ_зат=0,7·σ_т – напряжение от затяжки болта, МПа

σ_т=360 МПа – предел текучести для стали 45

Суммарное удельное давление на прокладку

Допускаемое удельное давление на прокладки [q]=10 МПа, неметаллическая, пластмасса на основе бакелита, материал остова механизма – сталь 40.

Расчет количества компонентов пластмассы ФМВ

Общее количество пластмассы G, кг, для заполнения определенного объема определяются по формуле:

где К – коэффициент, учитывающий выход пластмассы через зазоры, отверстия и выпор, К=1,5

n – количество прокладок;

F – площадь прокладок, м²;

h – толщина прокладки, м; h=20·10^-3 м;

γ – плотность пластмассы, кг/м³ (плотность пластмассы ФМВ γ=1,42·10³ кг/м³).

Масса одной весовой g, кг, части компонентов пластмассы ФМВ

Сумма весовых частей всех компонентов без учета массы воды для пластмассы ФМВ:

Масса каждого компонента g_i, кг, пластмассы:

Эпоксидная смола ЭД5 g = 32,1 кг

Полиэтилен-полиамин g = 4,82 кг

Дибутил фталат g = 3,21 кг

Стекловолокно g = 10,7 кг

Асбестовое волокно g = 10,7 кг

Расчет количества призонных болтов при демонтаже ДВС

Усиление от динамических нагрузок

где – коэффициент перегрузки (К=2)

Q – вес механизма, кН.

S₂ = 38,38 кН

Усилие от веса механизма при крене судна S₃, кН

θ – угол крена судна, град. θ = 45º

Усиление от инерционных нагрузок при бортовой качке судна S₄, кН

где t = 5 с, период качки судна.

Усилие от момента, который возникает при работе механизма и который стремится повернуть его вокруг центра крепления болтов, S₅, кН:

где P_max – нагрузка наиболее удаленного от центра крепления и наружного болта, кН.

Z – число всех болтов.

Рисунок 4.1 – Схема расположений усилий при расчете фундаментных болтов

кН

Силы трения от затяжки болтов, кН:

Сопротивление призонных болтов срезу, кН:

где F_б – площадь сечения болта по стержню

n – число призонных болтов

[τ]=230 МПа – допустимое напряжение на срез

Условие неподвижного механизма:

Условие выполнено.

Установка призонных болтов

Температура охлаждения:

t_окр = 20 ºС – температура окружающей среды.

Фактический натяг напряженной посадки ∆_ф = 2·10^-5 м.

∆_уст = 10^-5 м – зазор для установки болта.

α = 12·10^-6 коэффициент линейного сжатия 1/ºС.

d – диаметр болта при температуре окружающей среды, м.

Момент затяжки фундаментных болтов:

σ_т = 360 МПа – предел текучести для сталей 45.

Вывод

Для надежного крепления механизмов необходимо знать при каких условиях устанавливать тот или иной механизм. Для установления прокладки рассчитано давления, при котором надо устанавливать механизм, равный 0,2 МПа, усилие затяжки болта при этом равняется 322,56 кН. Призонные болты стоит устанавливать, предварительно охладив их до температуры -31,36°С.