4.6 Соединение гребного винта с валом
Конус гребного вала под гребной винт выполняется с конусностью 1:12. Во избежание попадания воды на конус гребного вала предусматриваются уплотнения.
4.7 Подшипники валов
4.7.1 Опорные подшипники
В качестве опорных подшипников используются подшипники скольжения с фитильно-кольцевой системой смазки. Подшипник подбирается по диаметру промежуточного вала
dпр = 240 мм согласно ОСТ 5.4153-75.
Т.к.
n≤350
мин
,
максимальное
расстояние между смежными подшипниками
[3, с. 37]:
где k1 = 450 коэффициент для подшипников скольжения.
dr = dпр = 240мм – диаметр вала.
Минимальное расстояние между смежными подшипниками:
Так как расстояние от фланца редуктора до дейдвудного подшипника не превышает 5931,9 мм, то принимаем к установке один опорный подшипник скольжения по ОСТ 5.4153-75.
4.6 Тормозные устройства
Тормозное устройство устанавливается на фланцевом соединении промежуточного вала и редуктора. В качестве тормозного устройства используется тормоз бугельной конструкции.
Расчет тормозного устройства
Для стопорения валопроводов в аварийных ситуациях (повреждение винта или валопровода, ремонта их и т.п.) их оборудуют тормозом. Большинство тормозов валопроводов работает по принципу сухого механического трения. Их часто совмещают с фланцевым соединением.
Цель расчёта – определить конструктивные параметры тормоза и обеспечить требования Правил Регистра по усилию затяжки. Расчёт ведется в следующей последовательности.
1.Определяется
момент на гребном валу, кН·м,. создаваемый
застопоренным гребным винтом,
,
где km – коэффициент момента застопоренных четырех- и трёхлопастных гребных винтов в зависимости от дискового θ и шагового Н/Dв отношений (рис.1);
ψ = 0,27 – коэффициент попутного потока;
-
скорость движения судна с застопоренным
гребным винтом, равная обычно 3…4 м/с;
ρ – плотность воды, т/м3;
DB = 3,1м – диаметр гребного винта,
2 . Находится диаметр тормозного диска, м:
,
где f - коэффициент трения, принимаемый для ленты ферродо по стали – 0,4;
– угол
охвата одного бугеля (обычно
100
-130
),100
=1,92рад.
;
k = bт/Dт - отношение ширины тормозной ленты к диаметру тормоза, k = 0,12 ÷ 0,14;
p=
(6…8)10
кПа – среднее допускаемое давление
на тормозную поверхность.
Так как тормозное устройство устанавливается на фланцевом соединении гребного и промежуточного валов, то принимаем диаметр тормоза равным диаметру фланца.
DT = DФ = 0,89 мм.
3.
Определяются необходимые силы, кН,
торможения ленты
=
и затяжки винта
где
e
– основание натурального логарифма.
4. Рассчитывается момент затяжки винта, кН·м,
Для сжатия колодок применяем винт с резьбой М30.
Шаг резьбы s = 3,5 мм.
Средний диаметр принимаем dср = 0,9d = 0,9∙30 = 27 мм.
Угол подъема винтовой линии:
,
Угол трения резьбы:
,
где β = 600 = 1,05 рад – угол профиля резьбы,
μ = 0,2 – коэффициент трения
Момент затяжки:
5. Определяется усилие затяжки на рукоятке:
где L – длина рукоятки, м.
Усилие
затяжки на 1 чел. не должно превышать
кН.
Допускается
работа на тормозе не более 2 чел.,
следовательно,
кН.
Конструкция тормоза показана на рисунке 1.
Рисунок 4.1 – Тормозное устройство
1 – гайка тяги; 2 – тяга; 3, 5 – штыри тяги и бугеля; 4 – бугель с головкой для штыря и тяги; 6 – фундамент; 7 – фрикционные колодки.