Методические указания по выполнению работы

1. Гребной винт 1 надеть на вал 5 и закрепить центрирующими конусными втулками 6, а затем винт вместе с валом установить на роликовые опоры 4 баланси­ровочного стенда 3 (рис. 10).

Рис. 9. Схема дисбаланса: а - статического; б – динамического

Рис.10. Стенд для статической балансировки винта: 1 — гребной винт; 2 - ос­нование; 3 - стойки; 4 - опорные ролики; 5 - шпиндель; 6 - конусные втулки;7 - диск для крепления штырей; 8 - штыри; 9 - уравновешивающие грузы

2. Снять все уравновешивающие грузы 9. определить и обозначить буквами: Т - тяжелую лопасть (она занимает нижнее положение). С - среднюю и Л - легкую (она занимает верхнее положение).

3. Надеть на штыри 8 уравновешивающие грузы 9 и путем их перемещения по штырям добиться безразличного положения равновесия винта, т.е. он не должен вращаться при любом положении лопастей.

4. С помощью линейки измерить расстояние L, которое характеризует положение центра тяжести каждого груза 9 от оси вращения гребного винта, и вы­числить уравновешивающие моменты М_i, создаваемые каждым грузом

М_i =m_i∙L, кгм.

Массы уравновешивающих грузов выбиты на их торцах и соответственно рав­ны: m₁=0.25 кг, m₂=0.28 кг, m₃=0.285 кг.

5.   Очевидно, что не всегда возможно наплавить на лопасть на полученном при балансировке радиусе количество металла равное массе используемого грузика. С учетом того, что уравновешивающий момент на лопастях должен остаться неизменным, можно определить массу металла, которую необходимо нанести на лопасть вместо балансировочного груза

, кг

где R_i - радиус, на котором предполагается, с учетом приведенных выше рекомендаций, наплавить груз (поверхность сту­пицы, засасывающая сторона корневой части лопасти и др.).

6.  Чтобы оценить возможность размещения наплавляемого металла в предполагаемом месте, следует вначале найти размеры этого участка, для чего первоначально опреде­лить его площадь:

, м²,

где ρ - плотность металла (для стального винта ρ =7.8 г/см³); δ- толщина на­плавляемого  металла (для контролируемого винта δ<2 мм).

Наплавляемый участок может быть в виде круга или иной фигуры, размеры ко­торой необходимо определить.

Для круга, его радиус .

Если в намеченном месте (на радиусе R_i) такая наплавка не помещается мож­но, например, определить, какую массу металла необходимо снять с тяжелой лопасти (это уменьшает вес наплавки на среднюю и легкую лопасть).

Тогда (для простоты расчета) принимаем единый радиус R_0бщий наплавки/снятия металла по всем лопастям одинаковым и находим соответствующие массы снимаемо­го или добавляемого (наплавляемого) здесь металла, из найденных ранее уравновешиваю­щих моментов:

;    ;    .

I вариант

Считая, что на тяжелую лопасть металл наплавлять не будем, находим, какой вес необходимо наплавить на легкую и среднюю лопасти:

Рʹ_с=Р_с - Р_т;  Р_л'=Р_л - Р_т;      Рʹ_т=0.

II вариант

Считая, что со средней лопасти снимать металл не будем, находим, какой вес необходимо снять/наплавить на расчетном радиусе тяжелой и легкой лопасти:

Р_т''=Р_т - Р_с - снять;    Р_л"=Р_л - Р_с - наплавить;           Р_с" = 0.

Те значения, которые получаться меньше по модулю (меньше изменение тол­щины лопасти, т.е. меньше вмешательство в работу винта), являются расчетными для определения размеров наплавляемого/снимаемого металла. Необходимо убедиться, что их (наплавки/снятия)возможно разместить на винте.

7. Результаты расчетов занести в табл. 14.

Таблица 14    Расчет статического уравновешивания гребного винта

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды неуравновешенности гребных винтов возможны?

2. В чем сущность статической балансировки винта?

3. Что представляет собой стенд для балансировки винта?