Способ статической балансировки гребных винтов

и 1996882 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 310781 (21) 3324523/25-28с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 1502.83. Бюллетень М 6Дата опубликования описания 15. 02. 83 РМ К з 601 М 1/12 Государственный комитет СССР ио делам изобретенийи открытий531 УДК 620.1.05: 4531.24088.8 у 54) СПОСОБ СТАТИЧЕСКСИ БАЛАНСИРОВКИ ГРЕБНЫХ ВИНТОВНаиболе сущности к соб статич ных винтов что оправк на ножевые ,ланс винта Изобретение относится к балансировочной технике и может быть применено в судостроении при изготовлении в ремонте гребных винтов.Известен способ статической балан сировки гребных винтов, заключающийся в том, что винт устанавливают на аэростатическую шайбу, размещенную на центрирующем шпинделе, центрируют гребной винт относительно центрирую- щего шпинделя, в полость аэростатической шайбы подают сжатый воздух, который создает подъемную силу, урав новешивающую массу гребного винта, в результате чего аэростатическая шайба с гребным винтом имеет возможность перемещаться и поворачиваться в горизонтальной плоскости, после чего определяют дисбаланс винта, который устраняют удалением неуравновешенной массы с лопасти винблизким по технической изобретению является спо ской балансировки гребзаключающийся в том, с винтом устанавливают опоры, измеряют дисбаи устраняют его снятием ли добавлением металла на ступицуинта (2. Недостатком способов являетсято, что они не учитывают разношаговость лопастей, вызывающую гидродинамическую неуравновешенность гребного винта, которая обусловливаетвозникновение знакопеременных нагрузок на подшипники дейдвудного устройства, главным образом иа кормовой дейдвудный подшипник, в связис тем,что при различной величине шагалопастей равнодействующая создаваемого ими упора не совпадает с осьювинта, сместившись от нее в стОронулопастей, имеющих наибольший шаг,на некоторое расстояние, котороеявляется плечом этой равнодействующей относительно оси, перпендикулярной оси винта и плоскости осевогосечения винта, в которой произошлоэто смещение. Произведение величины равнодействующей ( силы упора) на 25 это плечо дает момент, изгибающийгребной вал и вызывающий опорныереакции дейдвудных подшипников, создающих реактивный момент, равныйпо величине моменту силы упора и З 0 обратный ему по знаку.Встояние от опоры 9 до правого торца ступ ицы.Определив расстояние К - расстояние ЦТ винта от правого торца, замерами с места или по чертежу валопровода определяют расстояние 8 от плоскости переднего торца ступицы винта до середины кормового дейдвудного подшипника 12, а также расстояние 1 между серединами кормового дейдвудного подшипника 12 и носо вого дейдвудного подшипника 13, а также расстояние , от ЦТ винта 1 до середины носового дейдвудного подшипника 13.После этого приступают к стати ческой балансировке гребного винта, для чего определяют общую условную дебалансную массув по формуле М - . .М23 Ы20 где Ь - общая условная дебаланснаямасса, приложенная на радиусе К винта 1;М - момент суммарного упора .всех лопастей относительнооси, перпендикулярной осивинта и плоскости действияэтого момента - оси 00 ф; - диаметр гребного винта .1;. и - частота вращения гребноговинта 1.Эта формула выведена следующим образом.Допустим, что у гребного винта 1 (для простоты возьмем двухлопастный 35 винт). - шаг лопастей составляет Н и Н, причем Н, 7 Н.При вращений винта 1 эти лопасти создают упоры Р и Р, и для рассматриваемого случая (т.е. Н 1 Н) 40 Р Р, Как известно, упоры у лопастей винтов фиксированного шага при-. лагаются на расстоянии 0,7 В от оси винта (в точках А). Разйость упоров. (их геометрическая сумма) создает на этом плече момент суммарного упора лопастей относительно оси, перпендикулярной оси винта и плоскости действия этого момента (в данном слу чае, плоскости чертежа).Для компенсации воздействия этого момента (гидродинамической составляющей нагрузки) на дейдвудные подшипники 12 и 13 надо приложить к винту центробежную. силу й ., Ифгде Ср - масса винта,Ч - окружная скорость вращенияЦТ винта;д - ускорение свободного паде- б 0ння тела,а - величина смещения ЦТ винта-от оси вращения в результатедебаланса;и - частота вращения винта. б 5 Момент М суммарного упора создает нагрузку на .кормовой 12 и носовой 13 дейдвудные подшипники и реакции й(М) и й(М), причем максимальная часть нагрузки действует на кормовой подшипник. Разгрузить его можно реак цией от момента М, создаваемого центробежной силой 4,.вызванной искусственно созданным дебалансом винта 1.Момент И можно уравновесить моментом вК; где К- радиус винта, в - общая условная дебалансная масса, приложенная на радиусе винта К: т.е.,б а вК.Отсюда а=О 26 Подставляя это значение О.получают щ 1 1МСтКУДаМ щОпределив по этой формуле общуюусловную дебалансную массу в, приложенную на радиусе К винта, определяют дебалансные массы в,д и ИФ(см. Фиг. 3,. позиции 14 и 15 .Раскладывают общую услЬзную.массу в на систему координат,.длячего вертикальную ось (ось у) системы координат располагают по осилопасти, имеющей наибольший шаг.Дебалансные грузы 14 и 15 устанавливают на концы лопастей ипосле чего на этих же лопастях винта 1 устраняют материал; масса удаляемого материала соответствуетмассе в, что обеспечивает уравновешивание винта 1 с дебалансными Грузами 14 и 15, после этого снимают слопастей идебалансные грузы14 и 15, сообщая таким образомвинту 1 дебаланс, необходиыяй длятого, чтобы при вращении винта возникла центробежная сила й, раэгружающая дейдвудные подшипники 12 и 13.Причем кормовой дейдвудный подшипник12 полностью разгружается от знакопеременной составляющей, имеющейпричиной разношаговость винта 1. Нагрузка от этой составляющей носового подшипника 13 будет значительноуменьшена, вместе с тем носовой подшипник 13 является менее нагруженными, как правило, не определяет надежности и долговечности дейдвудногоустройства,При работе винта .сообщенный емуискусственный дебаланс смещает ЦТвинта от его оси, вследствие чегоот массы винта, приложенной с экс-,центриситетом относительно оси вращения, возникает центробежная сила.Момент этой силы компенсирует момент,возникающий от равнодействующей упоров, создаваемых лопастями, точкаприложения которой смещена от осивинта иэ"эа того, что всладстйие раз" нсшаговости лопастей упоры, создавае мые лопастями, не одинаковы.Таким образом исключается энакопеременная составляющая нагрузки на кормовой дейдвудный подшипник, возникающая в результате гидродинамической неуравновешенности гребного винта, и значительно снижается нагрузка на носовой дейдвудный подшипник, что вызывает надежность и дол говечность дейдвудных устройств,Формула изобретенияСпособ статической балансировкигребных винтов, заключающийся в том,что оправку с винтом устанавливаютна ножевые опоры, измеряют дисбалансвинта и устраняют его, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности дейдвудных устройств путем разгрузкикормового и носового дейдвудныхподшипников, перед измерением дисбаланса винта определяют моментыупора его лопастей и координату ивеличину дебалансной массы, устраняющейреакцию от момента упора, устанавливают дебалансные грузы расчетной массы на концы соответствующих лопастей, а после устранениядисбаланса винта снимают с лопастейдебалансные грузы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 540181, кл. 501 М 1/12, 19732, Беньковский Д,Д, и др. Техно"