Способ изготовления изделий со ступицей и лопастями

 

Использование: авиамоделизм, турбиностроение и маломерный флот. Сущность изобретения: в качестве заготовки для изготовления винта используют трубу с наружным диаметром, равным наружному диаметру ступицы. Формирование лопастей осуществляют в два этапа: на первом этапе на одном торце трубы выполняют ступенчатые пазы с короткими и длинными участками , а затем лопасти отгибают по линии, соединяющей нижние точки длинного участка ступенчатого паза и короткого участка последующего паза, а на втором этапе придают окончательный контур и профиль лопастям путем механической обработки. Ступенчатые пазы выполняют также под углом к перпендикулярной оси трубной заготовки . 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842742/27 (22) 25.06.90 (46) 15.01.93. Бюл. № 2 (75) Ю,В.Белошенко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 139572, кл. В 63 Н 1/00, 1959. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

СО СТУПИЦЕЙ И ЛОПАСТЯМИ (57) Использование: авиамоделизм, турбиностроение и маломерный флот. Сущность изобретения: в качестве заготовки для изготовления винта используют трубу с наружным диаметром, pBBHblM наружному

Изобретение относится к транспорту и энергетике и может быть использовано в судо- и авиамоделизме, в маломерном флоте и вантиляторно-турбинных системах.

Известен способ изготовления крыльчаток, например, фена, заключающийся в выштамповке диска крыльчатки.

Недостаток данного способа в том, что этот способ является низкофункциональным.

Наиболее близким к заявленному является способ изготовления гребного винта, заключающийся в том, что на секторную ступицу приваривают лопасти, используя кондуктор.

Недостатком данного способа является низкая производительность, недостаточное качество изделий.

Цель изобретения — повышение производительности и качества иэделий.

Указанная цель достигается тем, что в качестве исходной заготовки используют трубу с наружным диаметром, равным на„„5U„„1787867 А1 (s<>s В 63 Н 1/00, В 23 P 15/02 диаметру ступицы. Формирование лопастей осуществляют в два этапа: на первом этапе на одном торце трубы выполняют ступенчатые пазы с короткими и длинными участками, а затем лопасти отгибают по линии, соединяющей нижние точки длинного участка ступенчатого паза и короткого участка последующего паза, а на втором этапе придают окончательный контур и профиль попастям путем механической обработки.

Ступенчатые пазы выполняют также под углом к перпендикулярной оси трубной заготовки. 3 з,п. ф-лы, 10 ил. ружному диаметру ступицы, элементы лопастей выполняют на трубе в два этапа, на первом из которых на одном из торцов трубы вдоль или наклонно к продольной оси выполняют расположенные равномерно по а окружности и ограничивающие участки фор- с мирования элементов лопастей пазы, одна из стенок которых выполнена ступенчатой с выходом участка паза большей ширины на торец трубы и с одинаковой ориентацией ступеней от одного паза к другому, количе- 0 ство которых соответствует количеству элементов лопастей, а на втором этапе элементы лопастей отгибают в сторону от наружной поверхности ступицы по линии, соединяющей нижнюю границу плоской стенки каждого из пазов со ступенью смежного с ним паза, формируя при этом заданный профиль лопастей.

Кроме того, дополнительно получение лопастей заданного контура осуществляют до отгибания элементов лопастей, получение заданного контура осуществляют после

1787867 отгибания элементов лопастей, второй этап изготовления лопастей осуществляют штамповкой.

На фиг.1 представлен вид с торца на заготовку — трубу с выполненными продольными пазами; на фиг.2 — развертка трубы с расположением продольных пазов для вращения винта по часовой стрелке; на фиг.3— иллюстраЦия операции отгиба и формирования профиля посредством кондуктора; на 10 фиг.4 — развертка трубы с расположением продольных пазов, обеспечивающих угол упора лопастей в сторону, противоположную, чем на фиг.2, т,е. для вращения винта против часовой стрелки; на фиг.5 — развертка трубы крыльчатки с продольными пазами, расположенными под углом к оси трубы, для обеспечения отгиба кромки лопасти под прямым углом; на фиг,6 — вид на участок изготовленной крыльчатки с торца; на фиг.7 и 8 — вид на отогнутые элементы лопастей для двух типов контуров лопастей; на фиг.9 и 10 — виды полученных готовых винтов.

Способ реализуется в следующей последовательности.

Выбирают заготовку — толстостенную трубу 1 из стали или латуни, Внутренний диаметр трубы 1 должен быть достаточен для нарезания резьбы под концевик гребного вала, а внешний — соответствовать диаметру ступицы.

В зависимости от условий эксплуатации выбирают требуемое количество лопастей, например три, как на фиг.1 — 4.

Элементы лопастей выполняют на трубе в два этапа.

На первом этапе на одном из торцов трубы 1 вдоль или наклонно к продольной оси выполняют пазы 2, 3 и 4, расположенные равномерно по окружности и ограничивающие стенками 5 и 6 участки формирования элементов лопастей. Одна из стенок, например 5, пазов 2 — 4 выполнена ступенчатой с выходом участка паза большей ширины на торец трубы 1. Ориентация ступеней от одного паза к другому выполняется одинаковой.

Линия 7, соединяющая нижнюю границу плоской стенки 6 каждого из пазов 2 — 4 со ступенью смежного с ним паза, используется в дальнейшем на втором этапе. Кривая 8 определяет контур кромки лопасти 9, формируемой за счет механической обработки (опиловка, обрубка, газовая или лазерная резка) и удаления лишних участков 10 на любом из этапов, На втором этапе участки между пазами

5 и 6 отгибают в сторону от наружной поверхности ступицы по линии 7, соединяющей нижнюю границу плоской стенки 6 каждого

55 из пазов 2-4 со ступенью смежного с ним паза, формируя при этом заданный профиль лопастей.

Угол наклона пазов 2 — 4 относительно оси трубы 1 определяет угол наклона лопасти в плоскости, перпендикулярной оси трубы 1. Так, при выполнении пазов 2 — 4 (фиг,2 и 4) лопасти расположены с наклоном в одну сторону, в резул ьтате чего винту и рида ется

"саблевидный" профиль (фиг.8). В случае выполнения наклонных пазов 2 — 4 (фиг.5) винту придается соответствующая форма (фиг.7).

Все перечисленные выше операции обоих этапов можно осуществлять вручную, и в этом состоит достоинство данного способа перед традиционными по простоте и быстроте, причем с использованием минимума механизации.

При промышленном изготовлении для операций по отгибу по линиям 7 участков 10 трубы 1 и формированию профиля лопастей

9 также имеются все условия для еще более простой и эффективной обработки с выполнением второго этапа в один цикл с использованием кондукторов, состоящих из упорного кондуктора 11, имеющего хвостовик 12, надеваемый на заготовку — трубу 1.

Кондуктор 11 формует всасывающую (заднюю) сторону каждой лопасти 9, отгиб которых производится кондуктором 13, имеющим осевой центровик для первоначального отгиба лопастей 9 посредством плавного перехода — слипа, оберегающего от внутренней деформации заготовку — трубу 1. Кондуктор 13, кроме того, довершает отгиб лопастей 9 и формование профиля лопастей 9 с их круткой посредством дожима в упорный кондуктор 11, После этого кондуктор 3 отводят и отрезают готовый винт, после чего повторяется разметка, пропиловка пазов 2-4 и отгиб секторов лопастей 9. В результате обеспечивается практически полностью автоматизированное производство по изготовлению винтов и крыльчаток с монолитной конструкцией, прочной и надежной, значительно дешевой, причем при меньших энергозатратах и оперативном переходе на изменение геометрии винта; в отличие от традиционных способов изготовления, в частности литьевого и сварочного.

Формула изобретения

1. Способ изготовления изделий со ступицей.и лопастями, заключающийся в предварительном изготовлении промежуточного полуфабриката в виде заготовки ступицы соВМ8сТНо с лопастями и его окончательной обработке до получейия готового изделия с лопастями заданного контура и профиля, отличающийся тем, что, с целью

1787867 повышения производительности и улучшения качества изделий при изготовлении воздушных винтов и крыльчаток турбин путем изменения параметров лопастей, в качестве исходной заготовки для получения промежуточного полуфабриката используют трубу с наружным диаметром, равным наружному диаметру ступицы, элементы лопастей выполняют на трубе в два этапа, на первом из которых на одном из торцов трубы вдоль или наклонно к продольной оси выполняют расположенные равномерно по окружности и ограничивающие участки формирования элементов лопастей пазы, одна из стенок которых выполнена ступенчатой с выходом участка паза большей ширины на торец трубы и с одинаковой ориентацией ступени от одного паза другому, количество которых соответствует количеству элементов лопастей, а на втором элементы лопастей отгибают в сторону от наружной поверхности ступицы по линии, соединяющей нижнюю

5 границу плоской стенки каждого из пазов со ступенью смежного с ним паза, формируя при этом заданный профиль лопастей.

2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что получение лопастей заданного

10 контура осуществляют до отгибания элементов лопастей, 3. Способ поп1, отл ича ющийс я тем, что получение лопастей заданного контура осуществляют после отгибания эле15 ментов лопастей.

4. Способ по и 1, отличающийся тем, что второй этап выполнения элементов лопастей осуществляют штамповкой.

1787867

ЛЗ

Г

1787867

1787867

Составитель Ю. Белошенко

Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Редактор С. Кулакова

Заказ 42 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101