Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

_Курсовая ТУС 1

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
1.13 Mб
Скачать

Продолжение таблицы 3.1

 

b1

 

35,0

35,0

35,0

35,0

38,9

 

44,3

 

47,9

 

50,0

48,1

 

 

 

br

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По полученным значениям величин x1,

x2 ,

 

br , b1

и b2 на относительных

радиусах 0,3; 0,5; 0,7; 0,8; 0,95 и 1, строится контур

лопасти винта.

 

 

 

Рисунок 3.1 – Построение спрямленного контура лопасти

Проводится осевая линия лопасти и от нее на выбранных радиусах откла-

дываются вправо величины x1, определяющие положение входящей кромки лопа-

сти, относительно оси, а влево откладываются величины x2 , определяющие по-

ложение выходящей кромки лопасти, относительно оси.

Затем, используя лекало, соединяются полученные точки и получается спрямленный контур лопасти. От входящей кромки, на тех же радиусах, отклады-

ваются в сторону вертикальной оси величины b1, которые определяют положение линии наибольших толщин на спрямленном контуре лопасти.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

11

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

3.2 Распределение толщин лопасти по ее длине

 

Под толщиной лопасти винта е на данном радиусе r

понимается

наибольшая толщина соответствующего сечения лопасти.

 

Толщина лопасти у корня назначается из соображений прочности, в

остальных сечениях – из условия обеспечения достаточной прочности и наилуч-

ших гидромеханических качеств.

 

Толщина конца лопасти (у края) устанавливается из конструктивных сооб-

ражений. Численные значения максимальной толщины на конце лопасти еR , а

также условные максимальные толщины на оси винта е0 в зависимости от числа

лопастей гребного винта приведены в таблице 3.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.2 – Определение толщин лопасти

 

 

Число лопастей

z

 

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

R

 

eR

 

 

 

 

0,008

0,007

0,007

0,011

0,010

0,009

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

e0

 

 

 

 

 

 

0,10

0,09

0,08

0,09

0,082

0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На современных грузовых и буксирных судах речного флота используются утолщенные четырехлопастные гребные винты где еR 0,012...0,020 .

Диаграмму наибольших толщин рекомендуется строить в такой последова-

тельности:

1.Проводится образующая лопасти в виде прямой линии, проходящей через точку пересечения оси ступицы и винта с его диском и имеющей заданный наклон образующей в корму. Наклон образующей задается значением mR

на конце лопасти.

2.От образующей лопасти параллельно оси винта откладываем величину еR , а

на оси винта е0 и соединяем полученные точки.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

12

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Рисунок 3.2 – Распределение толщин лопасти по длине

Уклон mR у края лопасти принимается согласно таблицы 3.3 в зависимо-

сти от диаметра винта.

Таблица 3.3 – Значение уклона лопасти mR

Диаметр D, м

Уклон mR, мм

Диаметр D, м

Уклон mR, мм

>0,5 0,8

45

>1,4 1,6

120

>0,8 1,0

60

>1,6 1,8

130

>1,0 1,2

80

>1,8 2,0

150

>1,2 1,4

100

>2,0 2,2

160

Принимаем для D 1000мм значение mR 60мм .

Максимальная относительная толщина на конце лопасти и оси винта:

eR eR R;

(3.3)

e0 e0 R;

(3.4)

eR 0,007 500 3,5мм; e0 0,09 500 45мм.

После построения диаграммы наибольших толщин определяются макси-

мальные толщины на относительных радиусах 0,3; 0,5; 0,7; 0,8 и 0,95:

ет1 32,55мм; ет2 24,25мм; ет3 15,95мм; ет4 11,8мм; ет5 5,58мм;

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

13

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

3.3 Профилирование лопасти винта

Рисунок 3.3 – Профилирование лопасти винта

Для относительного радиуса r 0,3 ет 32,55мм :

Входящая часть профиля: b1 129,4мм:

х1

0,2 b1

0,2

129,4 25,9

мм;

y 0,98 ет 0,98 32,55 31,9мм;

х1

0,4 b1

0,4

129,4 51,8мм;

y 0,93 ет 0,93 32,55

30,3мм;

х1

0,6 b1 0,6 129,4 77,6

мм;

y 0,85 ет 0,85 32,55

27,7мм;

х1

0,8 b1 0,8 129,4 103,5мм.

y 0,7 ет 0,7 32,55 22,8мм.

yн 0,38 ет 0,38 32,55 12,4мм; dн 0,35 ет 0,35 32,55 11,4мм.

y1 0;

y1 0,02 yн 0,02 12,4 0,2мм; y1 0,13 yн 0,13 12,4 1,6мм; y1 0,3 yн 0,3 12,4 3,7мм.

Выходящая часть профиля: b2 240,2мм:

х2

0,2 b2

0,2 240,2 48,0мм;

y 0,96 ет 0,96 32,55 31,2мм;

х2

0,4 b2

0,4 240,2 96,1мм;

y 0,868 ет 0,868 32,55 28,3мм;

х2

0,6 b2

0,6 240,2 144,1мм;

y 0,734 ет 0,734 32,55 23,9мм;

х2

0,8 b2

0,8 240,2 192,2мм.

y 0,6 ет 0,6 32,55 19,5мм.

 

 

 

yх 0,27 ет 0,27 32,55 8,8мм;

 

 

 

dх 0,18 ет 0,18 32,55 5,9мм.

 

 

 

y2

0;

 

 

 

y2

0;

 

 

 

y2

0,07 yх 0,13 8,8 0,6мм;

 

 

 

y2

0,15 yх 0,3 8,8 1,3мм.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

14

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Для относительного радиуса r 0,5 ет 24,25мм :

Входящая часть профиля: b1 148,1мм :

х1 0,2 b1 0,2 148,1 29,6мм;

y 0,97 ет 0,97 24,25 23,5мм;

х1 0,4 b1 0,4 148,1 59,2мм;

y 0,88 ет 0,88 24,25 21,3мм;

х1 0,6 b1 0,6 148,1 88,8мм;

y 0,76 ет 0,76 24,25 18,4мм;

х1 0,8 b1 0,8 148,1 118,4мм.

y 0,6 ет 0,6 24,25 14,6мм.

 

 

 

yн 0,31 ет 0,31 24,25 7,5мм;

 

 

 

dн 0,3 ет 0,3 24,25 7,3мм.

Выходящая часть профиля: b2 275,0мм :

х2 0,2 b2

0,2 275,0 55,0мм;

y 0,965 ет 0,965 24,25 23,4мм;

х2 0,4 b2

0,4 275,0 110,0мм;

y 0,85 ет 0,85 24,25 20,6мм;

х2 0,6 b2

0,6 275,0 165,0мм;

y 0,684 ет 0,684 24,25 16,6мм;

х2 0,8 b2

0,8 275,0 220,0мм.

y 0,46 ет 0,46 24,25 11,2мм.

 

 

 

yх 0,14 ет 0,14 24,25 3,4мм;

 

 

 

dх 0,16 ет 0,16 24,25 3,9мм.

Для относительного радиуса

 

0,7 ет 15,95мм :

r

Входящая часть профиля: b1 186,8мм :

х1 0,2 b1 0,2 186,8 37,4мм;

y 0,97 ет 0,97 15,95 15,5мм;

х1 0,4 b1 0,4 186,8 74,7 мм;

y 0,89 ет 0,89 15,95 14,2мм;

х1 0,6 b1 0,6 186,8 112,1мм;

y 0,77 ет 0,77 15,95 12,3мм;

х1 0,8 b1 0,8 186,8 149,5мм.

y 0,6 ет 0,6 15,95 9,6мм.

 

 

 

yн 0,16 ет 0,16 15,95 2,6мм;

 

 

 

dн 0,22 ет 0,22 15,95 3,5мм.

Выходящая часть профиля: b2 234,9мм :

х2 0,2 b2

0,2 234,9 47,0мм;

y 0,965 ет 0,965 15,95 15,4мм;

х2 0,4 b2

0,4 234,9 94,0мм;

y 0,86 ет 0,86 15,95 13,7мм;

х2 0,6 b2

0,6 234,9 140,9мм;

y 0,72 ет 0,72 15,95 11,5мм;

х2 0,8 b2

0,8 234,9 187,9мм.

y 0,52 ет 0,52 15,95 8,3мм.

 

 

 

yх 0,08 ет 0,08 15,95 1,3мм;

dх 0,16 ет 0,16 15,95 2,6мм.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

15

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Для относительного радиуса r 0,8 ет 11,8мм:

Входящая часть профиля: b1 185,4мм :

х1 0,2 b1 0,2 185,4 37,4мм;

y 0,97 ет 0,97 11,8 11,4мм;

х1 0,4 b1 0,4 185,4 74,7 мм;

y 0,853 ет 0,853 11,8 10,1мм;

х1 0,6 b1 0,6 185,4 112,1мм;

y 0,78 ет 0,78 11,8 9,2мм;

х1 0,8 b1 0,8 185,4 149,5мм.

y 0,62 ет 0,62 11,8 7,3мм.

 

 

 

yн 0,1 ет 0,1 11,8 1,2мм;

 

 

 

dн 0,2 ет 0,2 11,8 2,4мм.

 

Выходящая часть профиля: b2 201,6мм :

х2

0,2 b2

0,2 201,6 40,3мм;

y 0,965 ет 0,965 11,8 11,4мм;

х2

0,4 b2

0,4 201,6 80,6мм;

y 0,87 ет 0,87 11,8 10,3мм;

х2

0,6 b2

0,6 201,6 121,0мм;

y 0,73 ет 0,73 11,8 8,6мм;

х2

0,8 b2

0,8 201,6 161,3мм.

y 0,54 ет 0,54 11,8 6,4мм.

 

 

 

yх 0,08 ет 0,08 11,8 0,95мм;

dх 0,16 ет 0,16 11,8 1,9мм.

Для относительного радиуса r 0,95 ет 5,58мм :

Входящая часть профиля: b1 101,1мм :

х1 0,2 b1 0,2 101,1 20,2мм;

y 0,97 ет 0,97 5,58 5,4мм;

х1 0,4 b1 0,4 101,1 40,5мм;

y 0,93 ет 0,93 5,58 5,2мм;

х1 0,6 b1 0,6 101,1 60,7мм;

y 0,84 ет 0,84 5,58 4,7 мм;

х1 0,8 b1 0,8 101,1 80,9мм.

y 0,72 ет 0,72 5,58 4,0мм.

 

 

 

yн 0,1 ет 0,1 5,58 0,6мм;

 

 

 

dн 0,2 ет 0,2 5,58 1,1мм.

 

Выходящая часть профиля: b2 109,1мм :

х2

0,2 b2

0,2 109,1 21,8мм;

y 0,965 ет 0,965 5,58 5,4мм;

х2

0,4 b2

0,4 109,1 43,6мм;

y 0,87 ет 0,87 5,58 4,9мм;

х2

0,6 b2

0,6 109,1 65,5мм;

y 0,755 ет 0,755 5,58 4,2мм;

х2

0,8 b2

0,8 109,1 87,3мм.

y 0,6 ет 0,6 5,58 3,3мм.

 

 

 

yх 0,1 ет 0,1 5,58 0,6мм;

dх 0,2 ет 0,2 5,58 1,1мм.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

16

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

3.4 Построение проекций лопасти винта

После построения на спрямленном контуре соответствующих сечений ло-

пасти переходим к построению проекций лопасти. Для этого необходимо знать нормальные и боковые проекции входящих и выходящих кромок.

Их определяют следующим образом:

1.На спрямленном контуре вдоль по прямой, перпендикулярной осевой линии лопасти, откладываем из точки пересечения вертикальной и горизонтальной осей, в сторону противоположную вращению лопасти, величину:

 

Р

 

H

,

(3.5)

 

 

 

 

 

2

 

где Н – шаг винта. Для теплохода проекта 585 Н 1,143м .

 

Р

1143

182мм.

 

2 3,14

 

 

 

 

 

2.Из полученной точки Р , как из полюса, проводим лучи пересекающие осе-

вую линию в точках, расположенных на радиусах построенных сечений.

3.Проводим по две касательных к каждому профилю входящей части сечения,

причем одна касательная строится перпендикулярно лучу, другая парал-

лельно ему. Получаем, соответственно, отрезки h1 и l1.

4.Отрезок h1 представляет собой боковую проекцию спрямленной длины входящей части данного сечения, а отрезок l1 – нормальную проекцию этой длины. При этом способе определения проекций учитывается как толщина сечения, так и подъем носика.

5.Аналогично находятся отрезки h2 и l2 , представляющие собой, соответ-

ственно, боковую и нормальную проекции длины входящей части сечения.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

17

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

3.5 Параметры ступицы

Диаметр гребного вала:

 

d

 

560

k CEW

 

 

 

 

Ne

 

 

 

 

 

,

 

 

R

 

160

 

 

 

 

d

 

 

4

 

(3.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

3

 

n 1

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Rm 600МПа – временное сопротивление материала вала.

 

k 140 – коэффициент: для промежуточных валов со шпоночными муфтами;

CEW 1,0 – коэффициент усиления:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ne – расчетная мощность, передаваемая валом;

 

 

 

 

n – расчетная частота вращения;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di

0 – диаметр осевого отверстия вала;

 

 

 

 

 

 

 

d r

– действительный диаметр вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная частота вращения для самоходных судов равна:

 

n

nдв

,

(3.7)

 

 

i р

 

где nдв – частота вращения двигателя, мин-1 i p – передаточное число редуктора.

На теплоходе проекта 585 в качестве главных двигателей используются дизе-

ли 12ЧСП 15/18 с частотой вращения nдв 1500мин 1 и эффективной мощностью

Ne 220кВт. Тип реверс-редуктора: сб.1225-00-5, передаточное отношение РРП на передний ход: i p 2,95.

 

 

n

1500

 

508,5мин 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

560

140 1,0

 

 

 

 

 

220

 

 

 

 

 

 

78,02мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600 160

 

 

 

 

0

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

508,5 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем диаметр гребного вала равным 90 мм по ГОСТ 24725-81.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

18

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Средний диаметр ступицы:

 

d0 0,167 D;

(3.8)

d0 0,167 1000 167мм.

 

Габаритные размеры ступицы можно принять исходя из пропорций. пред-

ставленных на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Габаритные размеры ступицы винта

Длина ступицы принимается достаточной для размещения на ней корне-

вых сечений лопастей: l0 250мм.

Конусность гребного вала находится в пределах: k0 101 151 .

Принимаем конусность равной k0 101 .

Диаметр гребного вала d 80мм, диаметр вала d1 на выходе из ступицы будет равен:

d1 d 10l0 90 25010 65мм.

Параметры шпоночного паза принимаем в соответствии с диаметром греб-

ного вала с учетом конусности по ГОСТ 12081-72:

1.Ширина паза: b 22мм;

2.Глубина паза на валу: t 9мм;

3.Высота шпонки: h 14мм

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

19

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

 

 

 

 

 

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ГРЕБНОГО ВИНТА

 

 

 

 

 

 

Масса гребного винта определяется как сумма масс лопастей и ступицы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gв Gл Gст,

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Gл

 

– масса лопастей винта;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– масса ступицы винта;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массу лопастей можно вычислить по следующей формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gл γм 1,4 15,3 D F,

 

 

 

 

(4.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

– диаметр винта, м;.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– удельный вес материала винта, т/м3;

 

 

 

 

 

 

 

γм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– площадь спрямлённой поверхности лопастей, м2.

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

π D2

 

θ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

– дисковое отношение винта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

θ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем материал винта: Сталь 25Л ГОСТ 977-88.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

3,14 1,02

 

0,75 0,589м2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gл

 

7,85 1,4 15,3 1,0 0,589 77,2кг.

 

 

 

 

 

 

 

Массу ступицы определяют по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

780 γ

м

(d

 

2 d

2 ) l

,

 

 

 

(4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

 

 

 

 

 

 

0

 

 

к 0

 

 

 

 

 

где d0 – средний диаметр ступицы винта, м;.

dк – средний диаметр конусного отверстия, м (снимается с чертежа);. l0 – длина ступицы, м.

Gст 780 7,85 ( 0,1672 0,07752 ) 0,25 33,5кг;

Gв 77,18 33,5 110,7кг.

 

Лист

180405 КР ТУС-15 ХХ.00.00 ПЗ

20

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]