Винт регулируемого шага

(19) (11) В 63 Н 3/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ВИНТ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА (57) Использование: судостроение - конструкция судового движителя. Сущность изобретения: винт регулируемого шага содержит ступицу 1, лопасти 3, установленные в ступице с возможностью поворота, и механизм поворота, включающий ползун 5, связанный с каждой лопастью посредством сухаря 10 и пальца 9. Каждый палец выполнен с двумя плоскими параллельными друг другу поверхностями, сопряженными с соответствующим сухарем .10. 2 ил.Изобретение относится к водному транспорту, в частности к гребным винтам регулируемого шага, и может быть использовано также в конструкциях воздушных винтов, турбин и компрессоров.Известны винты регулируемого шага, содержащие ступицу, установленные в ней с возможностью поворота лопасти и механизм их поворота, включающий в себя ползун, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси гребного винта и сопряженный с каждой лопастью посредством пальца с сухарем и паза.Недостатками известных конструкций являются сильное влияние сил трения в сопрягающихся на величину моментов, необходимых для поворота лопастей, и трудность обеспечения необходимого диапазона углов поворота лопастей.Вследствие убывания плеча действия силы, поворачивающей лопасть, при движении ее к крайнему положению необходимо увеличивать силу, т,е, мощность гидропривода изменения шага. Это возможно только путем повышения давления гидравлики, габаритов и массы привода и всех сопряженных с ним деталей и сопровождается увеличением действующих в кинематических парах контактных напряжений до предельных по условиям прочности материалов. Конструкции с нагрузками, близкими к предельным, недостаточно надежны, в том числе из-за опасности задиров металла в парах трения.Цель изобретения - повышение надежности и снижение массогабаритных характеристик винта регулируемого шага,Для достижения этой цели в винте регулируемого шага, содержащем ступицу, установленные в ней возможностью поворота лопасти и механизм их поворота, включающий в себя ползун, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси гребного винта и сопряженный с каждой лопастью посредством пальца с сухарем и паза, каждый из указанных пальцев выполнен с двумя плоскими параллельными одна другой поверхностями, которыми он сопряжен с двумя ответными плоскими поверхностями сухаря, а пазы выполнены на ползуне в виде круглых расточек.На фиг, 1 изображен гребной винт регулируемого шага, разрез; на фиг. 2 - механизм поворота лопасти, разрез А - А на фиг. 1.Винт регулируемого шага содержит ступицу 1, скрепленную с гребным валом 2 фланцевым соединением, лопасти 3, жестко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 соединенные каждая с пальцевой шайбой 4, и ползун 5, закрепленный на штанге б гидравлического механизма изменения шага (не показан) и опирающийся на кормовую 7 и носовую 8 втулки ступицы, Закрепленный на пальцевой шайбе 4 палец 9 выполнен в форме параллелепипеда и гранями, параллельными друг другу и радиусу поворота лопасти, сопряжен с плоскими внутренними поверхностями сухаря 10, Последний своей внешней цилиндрической поверхностью подвижно сопряжен с круглой расточкой ползуна 5. Внутренние полости ступицы заполнены смазочной жидкостью.При включении механизм изменения шага ползун 5 вместе со штангой 6 перемещается вдоль оси винта и, преодолевая трение в узлах сопряжения механизма поворота лопастей, воздействует поверхностями расточки на внешнюю поверхность сухаря 10 и через него - на пальцы 9, вызывая их поворот совместно с лопастями 3 относительно осей поворота последних. В процессе поворота каждый палец перемещается относительно своего сухаря параллельно его пазам. При этом происходит перераспределение площадок контакта с сухарем и увеличение плеча действия силы поворота лопасти, которое измеряется от центра площадки контакта. Величина площадки также увеличивается, что приводит к снижению контактных напряжений, Совокупное изменение силы поворота лопасти и плеча ее действия позволяет существенно увеличить момент поворота на больших углах поворота лопастей. Вместе с тем, при передаче усилия от стенок расточки ползуна к сухарю, имеющему существенно больший наружный диаметр и площадь контакта, значительно уменьшаются контактные напряжения в этой паре и действующие силы трения. В общем итоге при более равномерном распределении моментов во всем диапазоне поворотов лопастей может быть снижена на 10 необходимая мощность механизма изменения шага с соответствующим уменьшением массы и габаритов всех элементов кинематической цепи и, как следствие, ступицы винта и всего устройства в целом.Кроме того, пальцы 9 предлагаемой конструкции имеют существенно большую прочность на излом, а круглый сухарь при одинаковых с квадратным сухарем прототипа габаритных размерах требует меньшей площади расточки в ползуне, ослабляющей его конструкцию. В итоге снижения усилий и действующих напряжений конструкция предлагаемого винта регулируемого шага обладает более высокой надежностью,едактор Н, Шитев Т КоРРектоР М. Кучерява Заказ 1477 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, РаушсПодписноеиям и открытиям при ГКНТ ССя наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Винт регулируемого шага, содержащий ступицу, лопасти, установленные в ступице с возможностью поворота, и механизм поворота лопастей, включающий в себя. ползун, установленный в ступице с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси гребного винта и связанный с каждой лопастью посредством сухаря и пальца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения массогабаритных характеристик, каждый из указанных пальцев выполнен с двумя плоскими параллельными одна 5 другой поверхностями, которыми он сопряжен с соответствующим сухарем, установленным в круглой расточке, выполненной в ползуне.