Подшипниковый узел гребного вала

Союз СоцетсинкСоцнолнстнчесинкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 874476(23) П риоритет -Опубликовано 23.10.81. Бюллетень,игр 39 по делам иэобретеиий и открытийДата опубликования описания 23.10.81 А, В. Смыков, А, С. Кельзон, В. Н, Елизаров,В. И. улыбин, Б. С, Березин, Г. Н. Быстров, О,-М; Пряхин, П. М. Лысенков и Л. А. Туманов;(54) ПОИ 1111 ИКОВЫЙ У 31:Л Г 1.И 1 ОО ВАЛА Изобретение относится к судостроению, а имении к суповым иопгининиковым узлам гребных валов.Известен подшипниковый узел гребного вала, содержгииий концентрически расположенную внутри пейдвудной трубы втулку 1.Наиболее близким к предлагаемому является подшипниковый узел гребного вала, содержащий охватывающую последний концентричес. ки расположенную внутри дейдвудной трубы втулку со сквозным продольным пазом на наружной поверхности 2. Недостатком известных конструкций явля.4 тся высокая радиальная жесткость узла, приводящая к перекосу гребного вала в подшил.никс.Цель изобретения - повышение надежностипутем снижения радиальной жесткости подшил.пикового уэна. 20 осишзснная ис.н лосгигастся тем, что узелсн.иы и. но мсныа и мере, одной пластиной. расположенной в продольном пазу, упруго де.формирующейся в поперечном направлении,исходя иэ условия где до - величина деформации пластины ввертикальной .плоскости, проходящей8через центральную ось втулки;- величина деформации пластины вплоскости, ироходягцей через центральную ось и радиус втулки и расположенной между упомянутой вер.тикальной плоскостью и плоскостью,проходящей через центральную осьвтулки и ее радиус, пересекающий6боковую кромку пластины;1 - величина деформации пластины вплоскости. нроходяиюй через иенральнук 1 ось втулки и ее радиус,иересекаюиий боковую кромку илас.тины,45 50 55 при этбм ширина паза больше радиуса направ.ляющей втулки, а его глубина выбрана иэусловияСО 0где Ь - глубина паза;О - толщина пластины, измеренная ввертикальнойплоскости, проходящейчерез центральную ось втулки,Кроме того, упомянутая пластина расположена симметрично относительно вертикальнойплоскости, проходящей через центральную ось,втулки.При этом боковые кромки пластины отогну.ты в сторону внутренней поверхности дейдвудной трубы и расположены в контакте с последней.Кроме того, тоацина пластины выбранаиз условияо-,- "Мгде Ь - толщина сечения пластины в плоское.ти, проходящей через центральнуюось втулки и расположенной междуупомянутой вертикальной плоскостьюи плоскостью, проходящей черезцентральную ось втулки и ее радиус,пересекающий кромку пластины;Ь - толщина сечения пластины в плоскосити, проходящей через центральную, ось втулки и ее радиус, пересекающий боковую кромку пластины,При этом упомянутый узел содержит двепластины, установленные одна над другой, причем одна из боковых кромок каждой пласти.ны отогнута в сторону внутренней поверхностидейдвудной трубы и расположена в контактес последней,На фиг. 1 представлен подшипниковый узел.гребного вала, поперечный разрез; на фиг, 2 -то же, продольный разрез; на фиг. 3 - вариант выполнения. подшюшикового узла, поперечный разрез; на фиг, 4 - то же, продольныйразрез; иа фиг, 5 - другой вариант выполнения подшинникового узла, поперечный разрез. Подшипниковый узел гребного вала содержит втулку 1, концентрически расположенную внутри дейдвудной трубы 2. На наружной по.верхиости втулки 1 выполнен сквозной продоль.ный наз 3, в котором установлена пластина 4.1 Во втулку 1 с направляющей 5 ее наружной поверхности установлен гребной вал б с греб.ным винтом 7, имеющим ступицу 8. Пластина 4 уложена на опорные элементы 9 таким об.разом, что может упруго деформироваться в поперечном направлении на величинуд . Глу.бина сквозного продольного паза 3 обозначена через Ь , а толщина пластины 4 в вертикальной плоскости (проекцин 11),проходя.Шеи через центральную ось 10 втулки 1,че 10 5 20 25 30 35 40 рез Ио . 1 Нирина сквозного продольного паза 3 по направляющей 5 обозначена через 8,В подшипниковом узле (фиг, 3) пластина 12 расположена симметрично относительно вертикальной плоскости (проекции 11), проходящей через центральную ось 10 втулки 1, Кроме того, боковые кромки 13 пластины 12отогнуты в сторону внутренней поверхностидейдвудной трубы 2, а толпина выполненапеременной по ширине. Максимальное значение толщины находится в вертикальной плоскости проходящей через центральную ось 10 втулки 1, и обозначено через фо минимальное значение - через И а промежуточное - через %,1.В другом варианте подшипннкового узла (фиг. 5) внутри сквозного паза 3 расположе. ны две пластины 14 и 15, установленные сост ветственно одна над другой, причем, одна боковая кромка 13 каждой из пластин 14 и 15 отогнута в сторону внутренней поверхности дейдвудной трубы 2.При работе подшнпникового узла статическая нагрузка от веса гребного винта 7 и греб. ного вала 6 воспринимается втулкой 1, ее внугренней поверхностью, расположенной ее нижней частью в районе сквозного продольно го паза 3, Деформируясь, материал втулки 1 передает нагрузку через пластину 4, упруго деформирующуюся в поперечном направлении, опорным элементам 9, которые с свою оче. редь передают ее дейдвудной трубе 2 и дальше корпусу судна. В результате деформации пластины 4 и опорных элементов 9 внутренняя поверхность втулки 1 в районе сквозного продольного паза 3 деформируется в соответствии с приложенной нагрузкой, При этом ра. диальная жесткость пластины 4 подбирается таким образом, что на всей длине втулки 1 гребной вал б не касается ее внутренней по. верхности в районе паза 3. Во время работы судовой силовой установ. ки кроме статических нагрузок от веса греб. ного, вала б и винта 7 на подшипниковый узел действуют динамические нагрузки от греб. ного винта 7, За счет упругих свойств матерна ла втулки 1 и пластины 4 часть нагрузки при передаче ее корпусу судна гасится. Деформация втулки 1 в зоне сквозного продольного паза 3 и пластины 4 состоит из суммы деформаций в зависимости от вида приложенной нагрузки (динамической и статической), Требо. ванне минимальной работоспособности подшипникового узла гребного вала состоит в том, чтобы пружина Ь сквозного продольного паза 3 была больше значения деформации от статической нагрузки, характеризующейся ве. личиной веса гребного вала 6 и винта 7. Вели.;что увеличивает его несущую способность,а следовательно, работоспособность и его ресурс, Кроме того, снижение величины динами.ческой составляющей реакции подшюпгикового5 узла уменьшает вибрацию кормовой оконечности судна, тем самым улучшая условия судового экипажа,1, Подшипниковый узел гребного вала, содержащий охватьгвающую последний концентри.чески расположенную внутри дейдвудной тру.5 бы втулку со сквозным продольным пазомна наружной поверхности, о т, л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения"надежности путем снижения радиальной жест 1 сости подшипникового узла, он снабжен, по мень.шей мере, одной пластиной, расположеннойв продольном пазу, упруго деформирующейся,в поперечном направлении, исходя из условиягде Д 0 - величина деформации пласпеы в вертикальной плоскости, проходящейЮчерез центральную ось втулки;- величина деформации пластины в30 ллоскости, проходящей через цент.ральную ось и радиус втулки и рас.положенной между упомянутой вер.тикальной плоскостью и плоскостью,проходящей через центральную осьвтулки и ее радиус, пересекающийбоковую кромку пласпшы;- величина деформации пластины вплоскости, проходящей через цежральиую ось втулки и ее радиус, пересекающий боковую кромку платины,при этом ширина упомянутого паза большерадиуса направляющей втулки, а его глубинавыбрана из услбвия45 . О Я 1с где Ь - глубина паза;- толщина пластины, измеренная в вер.0ю етикальной плоскосзмр проходящеичерез централыую ось втулки, .2,Узелпоп.1, отличающийсятем, что упомянутая пласпща. расположенасимметрично относительно вергикальной плос.кости, проходящей через центральную Ось втут- ки.55 3. Узел по пп. 1 и 2, о т л я ч а ю щ и йс я тем, что боковые кромки пластиныотогнуты в сторону внутренней поверхности Предлагаемое изобретение позволяет снизитьвлияние перекоса гребного вала во втулке,чину радиальной жесткости пластины 4, опор.ных элементов 9 и втулки 1 в зоне паза 3необходимо выбирать таким образом, чтобы, при работе подшипникового узла гребного вала деформация указанных элементов не приво-,дила бы к жесткому опиранию гребного ва.ла 6 на дейдвудную трубу 2,В подшипниковом узле (фиг. 3), толщинастенки пластины 12 выполнена переменной поширине с наибольшей толщиной 1 на проек. О Формула изобретенияции 11 вертикальной плоскости, проходящейчерез центральную ось 10 (фиг. 4), а рольопорных элементов 9 выполняют боковыекромки 13. Это необходимо для обеспеченияравномерного поля радиальной жесткостиподшипникового узла гребного вала, так как присмещении равнодействующей нагрузки на под.шипниковый узел под углом к вертикальнойплоскости, проходящей через центральнуюось 10 втулки 1, например, при качке суднана волнении заданная радиальная жесткостьдолжна сохраняться, А так как радиальнаяжесткость подшипникового узла определяетсяжесткостью пластины 12, то для сохранениязаданной радиальной жесткости пластины 12в определенном диапазоне ее ширины толщинапластины 12 выполнена переменной, Введениепеременной толщины пластины 12 по ее ширине изменяет экваториальный момент инер.ции пластины 12, а следовательно, ее поперечную жесткость в сечении,В другом варианте .подшипникового узла(фиг. 5) величина радиальной жесткости каждой из пластин 14 и 15 определяется ее геометрическими размерами и местом приложениянагрузки. Обеспечение равномерного поля ра.диальной жесткости подшипникового узладостигается за счет пластин 14 и 15, так какпри смещении вектора нагрузки, например, прикачке судна на волнении радиальная жесткостьподшипникового узла без учета радиальнойжесткости втулки 1 в зоне паза 3 складывается из радиальной жест 1 сости пластин 14. и 15,При действии вектора нагрузки в вертикальной плоскости, проходящей через центральнуюось 10 втулки 1, радиальные жесткости пластин 14 и 15 равны при их симметричномрасположении относительно упомянутой плос.кости, Смещение вектора нагрузки подшипни.кового узла в одну из сторон, например всторону неотогнутой боковой кромки 13 пластинр 14, приводит к уменьшению радиальнойжесткости пластины 14 и увеличению радиаль.ной жесткости пластины 15, В то же времясуммарная радиальная жесткость при соответствующем подборе геометрических размеровпластин 14 и 15 остается постоянной,дсйдвудной трубы и расположены в контактес последней,4. Узел по п, 3, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что толщина пластины выбрана из условия где Ь - толщина сечения пластины в плоскости, проходящей через центральнуюось втулки и расположенной междуупомянутой вертикальной плоскостьюи плоскостью, проходящей черезцентральную ось втулки и ее радиус,пересеканлций боковую кромкупластины; 4476И - толгнина сечения пластины в нз,м,о;.ти, проходящей через ценральнунось втулки и се радиус, нересскаю.щий боковую кромку пластины.5. Узел по и. 1, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что он содержит две пластины, установлен.ные одна над другой, причем одна из боковыхкромок каждой пластины отогнута в сторонувнутренней поверхности цейдвудной трубы и1 О расположена в контакте с последней.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство ССТР У 384738,кл. В 63 И 33/36, 197.1 2. Авторское свидетельство (,СТР Нф 545513,кл. В 63 Н 23/3".э, 1975 1 н 1)ототип).874476 ор Н, Альшина Корректор В. Бут каз 9158 29 Подписно П Патент", г. Ужгород, ул. Проектная НИИПИ Госуда по делам изоб 13035, Москва,фиа, б оставитель Л,Мусиловичхред Т,Маточка Тираж 492твенного комитета СССРретений и открытий- 35, Раушская наб;, д. 4/5