Гребной винт - представляет собой ступицу с несколькими лопастями геликоидальной формы, закрепленными на ней. При вращении винт как бы ввинчивается в воду, опираясь на столб воды, через который он проходит. Упорное усилие через валопровод передается к упорному подшипнику, а через него — на корпус судна.
Рис. 11.5. Цельнолитой гребной винт:
1—лицевая сторона лопасти; 2 — обратная сторона лопасти; 3 — ступица винта; 4 — проектированный контур лопасти; 5 — развернутый контур лопасти; I — откидка лопасти; II — откидка лопасти в плоскости вращения; III — радиус; IV — сечение лопасти
На рис. 11.5 показан винт фиксированного шага, у которого лопасти выполнены заодно со ступицей. Хотя подобные винты называют винтами фиксированного шага, шаг их меняется по мере удаления от ступицы. Однако в каждой данной точке он постоянный, а для расчета берется некоторое усредненное значение шага.
Вращающийся по часовой стрелке винт, если смотреть на него со стороны кормы, называют винтом правого вращения. Большинство одновинтовых кораблей имеют винт правого вращения. У двухвинтовых судов винт правого вращения обычно располагается по правому борту, а винт левого вращения — по левому борту.
Крепление гребных винтов
Гребной винт крепится на коническом хвостовике гребного вала, и для передачи вращающего момента может быть применена шпонка. Встречаются, однако, конструкции без шпонки. На конец гребного вала навинчивается и фиксируется большая гайка. Затем при помощи болтов к торцу гребного вала крепится конус, служащий обтекателем для потока отходящей от винта воды.
Одним из способов бесшпоночной посадки винта на вал является посадка его на масле. На внутренней конической поверхности ступицы протачивается ряд аксиальных и поперечных кольцевых канавок. В конический зазор между ступицей и валом
Рис. 11.6. Принцип действия гайки «Пилигрим»:
а — при посадке винта на вал; б — при снятии винта с вала; 1— ступица гребного винта; 2 — прокладка; 3 — нажимное кольцо; 4— шина из нитриловой резины; 5 — соединительный шток; 6 — уплотнение; 7 — дистанционная трубка; 8 — гидравлический штуцер; 9 — пробка; 10 — стопорная пластина; 11 — гребной вал; 12 — шпилька; 13— съемная плита
В конический зазор между ступицей и валом подается масло под высоким давлением. Благодаря этому значительно снижается трение между ступицей и валом. Насадка винта производится при помощи кольцевого гидропрессового устройства. После того как винт установлен на место, давление в масляных каналах снимается, масло сливается, а винт остается плотно посаженным на вал.
Существует еще одно устройство для посадки винта на конический хвостовик вала с натягом. Это патентованная гайка «Пилигрим». Используя эту гайку, можно добиться того, что вращающий момент с двигателя на винт будет передаваться благодаря трению, а не через шпонку, даже если она установлена. Гайка «Пилигрим» представляет собой гидравлический домкрат, навинчивающийся на конец хвостовика гребного вала при монтаже и демонтаже гребного винта (рис. 11.6). Под давлением от гидравлической системы в шине, выполненной из нитриловой резины, возникает усилие, передаваемое на нажимное кольцо. Через кольцо это усилие передается на ступицу винта при его посадке на конический хвостовик гребного вала. Для снятия винта гайка «Пилигрим» устанавливается в обратную сторону и к ней добавляется съемная плита, которая в этом случае крепится шпильками к ступице винта. При повышении давления в шине винт снимается с конуса. На рис. 11.6 показано действие гайки при установке и снятии гребного винта с вала.
Винты регулируемого шага
Эти винты состоят из ступицы и прикрепленных к ней лопастей. Механизм, расположенный внутри винта, позволяет производить одновременный поворот всех лопастей винта вокруг оси лопасти для изменения шагового угла, а следовательно, и шага винта. На рис. 11.7 показана типовая конструкция установки винта регулируемого шага.
Рис. 11.7. Винт регулируемого шага:
1 — шток поршня; 2 — поршень; 3 —- уплотнение лопасти; 4— болт крепления лопасти; 5 — лопасть; 6 — кривошип; 7 — цилиндр главного сервомотора; 8 — поворотное кольцо; 9 — золотник; 10, 12 — штоки золотника; 11 — гребной вал; 13 — главный насос; 14 — зубчатое колесо; 15 — зубчатое колесо с внутренними зубьями; 16 — невозвратный клапан; 17 — ползун; 18 — скользящий упор; 19 — штырь; 20 — вспомогательный сервомотор; 21 — корпус; 22 — уплотнение.
При получении сигнала на изменение шага приводится в действие золотниковый клапан, регулирующий подачу масла низкого давления во вспомогательный сервомотор. Последний служит для перемещения ползуна, через который движение передается к штоку золотника, проходящего внутри вала к ступице винта. Золотник в свою очередь служит для подачи масла высокого давления в ту или иную полость цилиндра главного сервомотора. Поступательное движение цилиндра через шатуны и поворотное кольцо преобразуется во вращательное движение лопастей вокруг своей оси. Все лопасти продолжают свое вращение до тех пор, пока сигнал обратной связи не уравновесит сигнала на изменение шага, и тогда подача масла низкого давление во вспомогательный сервомотор прекращается. Для аварийного изменения шага винта золотниковый клапан управления вспомогательным сервомотором имеет ручной привод. Масляные насосы приводятся во вращение от валопровода.
Механизм управления шагом винта обычно гидравлический, подача масла производится через гребной вал. Управление механизмом осуществляется непосредственно с мостика. Изменение шага винта вызывает изменение упора винта, и так как существует положение нулевого шага, то двигатель при маневрировании можно не останавливать. Лопасти винта могут поворачиваться, создавая упор для получения заднего хода, так что исчезает необходимость в реверсировании двигателя.
Кавитация
Сущность кавитации заключается в том, что на задней стороне лопасти винта при его вращении в результате изменений давления образуются и исчезают пузырьки водяного пара. Последствиями кавитации являются снижение упора винта, эрозия на поверхности лопастей, вибрация и шум в кормовой части судна. Однако эти явления возникают при вращении винта с большой частотой при высоких нагрузках на винт. Если же винт подобран удачно, то в обычных условиях эксплуатации кавитация не наблюдается.
Обслуживание гребных винтов
При стоянке судна в сухом доке появляется возможность тщательно осмотреть винт. Квалифицированный персонал дока выполняет все необходимые ремонтные работы. Особенно тщательно следует осматривать кромки лопастей для выявления трещин. Даже мельчайшие трещины нельзя упускать из виду, так как они являются причиной возникновения местных напряжений, и если винт подвергнется удару, то может сломаться лопасть. Трещины в лопастях необходимо заваривать с применением специальных, электродов.
Особое внимание следует обращать на погнутые лопасти. За исключением случаев, когда погнутость лопастей небольшая, ее следует устранять с применением нагрева. Однако после этого нужно произвести общий нагрев винта для снятия напряжений в ранее нагретом месте.
Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com