Дейдвудное устройство судна Советский патент 1985 года по МПК B63H23/36 

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкции дейдвудного устройства судна.

Цель изобретения - увеличение срока службы устройства.

На фиг. 1 изображено дейдвудное устройство судна, продольный разрез; на фиг. 2 разрез .А-А да фиг. 1,.на фиг. 3 - дейдвудное устройство судна с крепежной планкой, продольныНразреа; на фиг. 4 - дейдвудное усхройство с крепление|л рубашки двумя шшэнками.,ь I ;

Дейдвудное устройстйб судна (фиг. 1) содержит де цвудную труб 1 с подшипником 2 (например, избронзы Бр ОЦ-10-2), внутрь которого введен гребной вал 3 с винтом 4. На наружной поверхности гребного вала 3 установлена рубашка 5 из антифрикционного синтетического материала (например, капролона), удерживаемых от проворачивания с помощью шпонки 6, закрепленной на наружной поверхности 7 вала 3 (например, с помош,ью клея) и контактирующей с рубашкой 5. Шпонка 6 выполнена из материала, например, эпоксидной смолы К153, коэффициент линейного расширения которого выбирается из условия

ЗД

где К1 и К2 - соответственно коэффициент линейного расширения материала рубашки 5 (для капролона К1 (6,4-12,6)-10-51С°С) и шпонки 6 (для смолы К-153 К2 (3,5-4,0)-10- If С). Толщина средней части ho (фиг. 2) шпонки 6 больше толщины ее боковых кромок ЪтПлощадь поперечного сечения шпонки 6 выбрана из условия

...5„,

где So, Si и S,i - площадь поперечного сечения шпонки 6 соответственно, у кормового 8, между носовым 9 и кормовым 8 и носового 9 торцов рубашки 5. Толщина шпонки 6 по направляющей вала 3 выбрана из условия

ho ./li .../lm,

где ho - толщина сечения шпонки 6 в плоскости 10, проходящей через центральную ось 11 вала 3 и середину шпонки 6;

h -толщина сечения шпонки 6 в плоскости, проходящей через ось 11 и расположенной между плоскостью 10 и плоскостью, проходящей через ось 11 и радиус вала 3, пересекающий кромку щпонки 6; hm - толщина сечения шпонки в плоскости, проходящей через ось 11 и радиус вала 3, пересекающий боковую кромку шпонки 6. При этом разность между толщиной стенки рубащки 5 и толщиной ho должна быть

больше величины предельно допустимого износа рубашки 5 (предельно допустимые значения износа рубашки 5 выбираются в соответствии с наружным диаметром рубашки 5 согласно нормативной документации) В модификации изобретения шпонка 6 выполнена из эпоксидной смолы.

Устройство снабжено крепежной планкой 12, закрепленной у носового 9 торца рубашки 5. При этом толщина планки 12 должна быть равна или меньше ho.

Толщина шпонки 6 по образующей наружной поверхности 7 вала 3 выбрана из условия

, .../ii,

где /г и /li - толщина сечения шпонки 6 в плоскости 10, проходящей через ось 11 и середину щпонки 6 соответственно между кормовым 8 и носовым 9 торцов рубащки 5.

Шпонка 6 и крепежная планка 12 выполнены из одного материала, при этом планка 12 прикреплена к шпонке 6. Устройство может быть снабжено второй шпонкой 13.

Устройство работает следующим образом.

Нагрузка от веса винта 4 и вала 3 через рубашку 5 передается на подшипник 2 и дейдвудную трубу 1. Из-за консольного расположения гребного винта 4 нагрузка у торца 8 будет больше, чем у торца 9, что вызовет неравномерность приложения тангенциальной нагрузки от сил трения по длине рубашки 5 и дополнительный окручивающий момент у торца 8. Так как площадь контакта шпонки 6 (площадь смятия) и рубащки 5 и торца 8 больще, чем у торца 9, то контактное давление по всей длине шпонки 6 будет одинаковое, что увеличит надежность соединения шпонки 6 - рубашки 5 и соответственно срок службы устройства. От осевого смещения рубашки 5 вдоль вала 3 в сторону торца 8 будет предохранять шпонка 6, а в сторону торца 9 - планка 12 или шпонка 13.

В зависимости от направления вращения вала 3, одна из боковых кромок шпонка 6 будет выполнять роль клина, тем самым еще больше увеличивая надежность соединения шпонка 6 - рубашка 5 и увеличивая срок службы устройства.

При увеличении температурного режима устройства рубашка 5 и шпонка 6 будут стремиться увеличить свои линейные размеры как в радиальном, так и в осевом направлении. Так как коэффициенты линейного расширения шпонки 6 и рубашки 5 равны или отличаются незначительно (в 3,6 раза), то увеличение линейных размеров шпонки 6 и рубашки 5 в радиальном направлении не приведет к нарушению целостности соединения шгюнка 6 - рубашка 5, а в случае уменьщения площади их контакта, произойдет расклинка щпонки 6 в рубашке 5 и площадь контакта соединения шпонка 6 - рубашка 5 увеличится. При этом в модификации изобретения на фиг. 3

планка 12 будет препятствовать удлинению рубашки 5 в осевом направлении, тем самым заставляя двигаться ее в направлении винта 4, так как шпонка 6 выполнена в форме клина, то рубашка 5 расклинивается шпонкой 6, при этом создается дополнительное давление контактирующих, поверхностей шпонки 6 и рубашки 5 друг на друга, тем самым увеличивается надежность крепления, и следовательно, и срок службы устройства.

Дополнительная шпонка 13 также выполнена в форме клина, поэтому расклинка рубашки 5 шпонками 6 и 13 произойдет как в направлении винта 4, так и в противоположную сторону, при этом увеличится надежность крепления, а следовательно, и срок службы устройства.

1. ДЕЙДВУДНОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА, содержащее дейдвудную трубу с подшипником, внутри которого расположен гребной вал, на наружной поверхности которого установлена рубашка из антифрикционного синтетического материала, зафиксированная от проворачивания посредством шпонки, расположенной между рубашкой и гребным валом, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы устройства шпонка выполнена из материала, коэффициент линейного расширения которого выбран из условия где К1 и К2 - коэффициенты линейного расширения соответственно материала рубашки и шпонки. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шпонка выполнена из эпоксидной смолы. 3.Устройство по пп. I и 2, отличающееся тем, что оно снабжено крепежной планкой, присоединенной к шпонке и фиксирующей рубашку со стороны ее носового торца, при этом шпонка и крепежная планка выполнены из одного и того же материала.

10