Проектирование гребного винта

На листе 14.411-040-02 построен спрямленный контур лопасти, проектируемый контур лопасти и продольный разрез лопасти гребного винта. На листе 14.411-040-03 на относительных радиуса 0,2; 0,4; 0,7; 0,8; 0,9 построены сечения лопасти.

6 Расчёт прочности лопасти и массы гребного винта

Массу винта можно рассчитать по приближенной формуле:

кг,

где м – хорда профиля на относительном радиусе 0,6;

кг/м³ – плотность материала винта;

м – диаметр ступицы;

м – толщина профиля на относительном  радиусе 0,6;

м – длина ступицы.

 

Расчёт прочности лопастей гребного винта является проверочным расчётом. Он сводится к определению напряжений в предположительно опасных точках расчётных сечений лопасти на относительных радиусах 0,2 и 0,6 и сравнение их с допустимыми.

Практические максимальные напряжения рассчитываются по формулам И. Дж. Ромсона:

Для напряжений растяжения:

для напряжений сжатия

,

где л. с. – мощность подведенная к гребному винту;

 – ширина лопасти на  расчётном радиусе, м;

 – толщина на расчётном  сечении, см;

 – безразмерные коэффициенты, определяемые по графикам рисунок 19[3] в зависимости от , и относительного радиуса.

 – коэффициент сопротивления  сечения по изгибу, определяемый  по таблице 23[3].

Для относительного радиуса 0,2:

м,

см,

,

,

МПа,

 МПа.

Для относительно радиуса 0,6

м,

см,

,

,

 МПа,

 МПа.

Напряжения, возникающие от действия центробежных сил:

Напряжения растяжения:

,

напряжения сжатия

,

где – безразмерные коэффициенты определяемые для относительных радиусов 0,2 и0,6 по графикам на рисунках 20,21 соответственно, в зависимости от , и .

 – расчётный коэффициент  принимаемый для относительно  радиуса 0,2;

 – то же для относительного  радиуса 0,6.

Относительный радиус 0,2:

,

 МПа,

 МПа.

Для относительного радиуса 0,6:

,

 МПа,

 МПа.

Полные напряжения растяжения сжатия определяются суммированием напряжений от действия упора и тангенсальных сил с напряжениями от центробежных сил.

,

.

Для относительного радиуса 0,2

 МПа,

 МПа.

для относительного радиуса 0,6

 МПа,

 МПа.

Т. к. расчётные напряжения больше допускаемых, которые для углеродистой стали составляют МПа, то материал винта заменяю на нержавеющую легированную сталь с допустимыми напряжениями МПа.

 

Заключение 

Целью выполнения курсовой работы является закрепление теоретического материала  и получение практических навыков по расчёту и конструированию гребных винтов.

В ходе работы был рассчитан гребной  винт в направляющей насадке. Произведено  его согласование с главным двигателем. Построены ходовые характеристики судна.

Представлены чертеж на двух листах формата А1. Первый лист – спрямлённый контур, проектированный контур и боковая проекция винта, второй лист – профили сечения лопасти.

В работе были использованы диаграммы  для расчёта гребных винтов.

 

 

 

Список литературы

1. Басин А. М. Ходкость и управляемость судов. – М.: Транспорт, 1997. – 344с.
2. Лебединская Л. М. Теория корабля. Методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов для студентов факультета Кораблестроение и гидросооружения. – Н. Новгород: ВГАВТ, 2000. – 28с.
3. Микульчик Т. П. Ходкость и управляемость судна. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по курсу «ходкость и управляемость судов» специальности 1401 «Кораблестроение». – Н. Новгород: ВГАВТ, 1999. – 30с.
4. Руководство по расчёту и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания. / под. ред. Басина А. М., Степанюка Е. И.  – Л.: Транспорт, 1977.– 272с.
5. Руководство по расчёту и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания. / под. ред. Басина А. М., Степанюка Е. И.  – Л.: Транспорт, 1977. Приложение – 272с.