Проектирование и расчёт конструкции для заводки гребного вала в сборе с гребным винтом

Конструкция для заводки гребного вала с гребным винтом состоит из следующих элементов:

- платформ ( верхней и нижней );

- тележек с домкратом;

- электродвигателя для перемещения тележек с домкратом;

- лестницы для подъёма рабочих. Нижняя платформа перемещается по рельсам стапеля на колёсах, соединённых между сбой осями. На этой платформе находятся тележки с домкратами, с помощью которых можно перемещать верхнюю платформу в вертикальном и горизонтальном направлении при заводке гребного вала в дейдвудную трубу.

На верхней платформе находятся ещё две тележки с домкратами, на которые укладывается гребной вал. Заводка вала осуществляется с помощью этих тележек, которые перемещаются по направляющей верхней платформы с помощью электродвигателя. Домкраты служат для дополнительного перемещения вала вверх и вниз.

При расчёте конструкций для заводки гребного вала в сборе с гребным винтом проверяем прочность осей колёс и рассчитываем домкрат верхней платформы.

Расчёт прочности осей колёс

Исходные данные:

Масса конструкции М = 2512 кг;

Нагрузка на ось Р = М = 314 кг;

Длина оси λ = 2,5 м;

Материал оси Сталь 35

Рис. 10.1 Расчётная схема , эпюры сил и моментов.

Крутящий момент определён по следующей формуле, исходя из расчётной схемы ( рис.10.1 ):

Мкр=Р

Мкр=314*=392,5 кг*м

Условие прочности:

;

Момент сопротивления;

;

где d - диаметр оси, мм.

Из предыдущих формул получаем выражение для расчёта диаметра оси:

;

мм.

Диаметр оси при соблюдении условия прочности, должен быть не менее 23,2 мм, принимаем 25 мм. Момент сопротивления в данном случае:

мм3

Из условия прочности:

МПа

255,8 МПа ≤ 320 МПа – условия соблюдены.

Расчёт домкрата

Исходные данные:

Масса гребного вала Мвала = 61800 Н;

Масса гребного винта Мвинта = 48150 Н;

Количество домкратов n = 12;

Материала винта Сталь 35;

Материал гайки Сталь 3.

Рис.10.2. Схема нагружения домкрата.

Определим грузоподъемность одного домкрата:

;

Н

Определим диаметр винта домкрата по условию устойчивости:

;

где Fa – грузоподъёмность домкрата, Н; - коэффициент высоты гайки, 1,3; - коэффициент для упорной резьбы, 0,75 - допустимое напряжение смятия, 6 МПа

мм

судно валопровод рулевой модернизация

Выбираем резьбу М243 со следующими размерами:

- наружный диаметр резьбы - d=24 мм;

- внутренний диаметр резьбы - d1=20.75 мм;

- средний диаметр резьбы - d2=22,05 мм;

- шаг резьбы - Р = 3

- высота профиля - h = 1,624 мм;

- высота гайки - Н = 19 мм;

- число витков гайки - z = 6,35. Условия прочности резьбы по напряжениям среза:

;