Способ продления срока эксплуатации гребного винта



Способ продления срока эксплуатации гребного винта

 


Владельцы патента RU 2531990:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (RU)

Изобретение относится к области судоремонта и может использоваться для всех типов гребных винтов, изготовленных из различных материалов. Продление срока эксплуатации гребного винта включает замер фактических геометрических параметров гребного винта, расчет диапазона отклонений геометрических параметров гребного винта коррекцией эксплуатационных характеристик пропульсивного комплекса. Достигается продление срока эксплуатации гребного винта. 1 ил.

 

Изобретение относится к области судоремонта и может использоваться для всех типов гребных винтов, изготовленных из различных материалов.

Известен способ продления срока эксплуатации гребных винтов с геометрическими параметрами, не соответствующими расчетным и заданными чертежом гребного винта, такой как исправление геометрических параметров сваркой (1), (2).

Недостатком данного способа является наличие сварочных напряжений и необходимость последующей термообработки или механического воздействия для снятия сварочных напряжений. Кроме того, требуется механическая шлифовка места сварки, причем в ремонтной зоне А лопасти гребного винта использование сварки запрещено.

Задачей, решенной заявляемым изобретением, является способ расчета диапазона отклонений геометрических параметров гребного винта, при котором продлевается срок эксплуатации гребного винта за счет коррекции эксплуатационных характеристик пропульсивного комплекса, выполняемой на основе фактически измеренных геометрических параметров гребного винта.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что производят замер геометрических параметров гребного винта с последующим расчетом коррекции эксплуатационных характеристик пропульсивного комплекса, позволяющих продлить срок эксплуатации гребного винта.

Предлагаемый способ является новым: отличие от прототипа - устранение сварочных операций. Совокупность существенных признаков изобретения приводит к новому техническому результату - снижению трудоемкости, стоимости ремонта и продлению срока эксплуатации гребных винтов.

Изобретение поясняется расчетом массовых и пропульсивных характеристик в зависимости от отклонений геометрических параметров гребного винта от номинальных значений при помощи выведенных математическим анализом зависимостей, которые позволяют произвести количественную оценку эксплуатационных характеристик при известных отклонениях радиуса δR гребного винта, а также длины, шага и толщины цилиндрических сечений лопастей гребного винта.

Известно, что при отличии геометрии гребного винта от расчетного происходит рассогласование энергетической установки и движителя. У гребного винта, правильно спроектированного для номинальных условий, при максимальной частоте вращения отбирается наибольшая мощность энергетической установки. КПД такого гребного винта выше в сравнении как с гидродинамически тяжелым, так и с гидродинамически легким гребным винтом. В случае использования гидродинамически тяжелого гребного винта происходит недобор оборотов и мощности, в то время как при гидродинамически легком гребном винте номинальные обороты отбираются, однако не обеспечиваются потребление номинальной мощности и достижение необходимого упора. Таким образом, предлагаемый расчет КПД, упора, скорости хода судна и максимальной частоты вращения гребного винта позволяет количественно определить их изменение от номинального и сделать вывод по продлению срока эксплуатации гребного винта.

Последовательность расчета выполняют в следующем порядке:

1. Определяют постоянную K n T по формуле K n T = K T 0 J 0 2 ,         ( 1 )

где K T 0 - коэффициент упора гребного винта на рабочем режиме при номинальной геометрии;

J0 - поступь гребного винта на рабочем режиме при номинальной геометрии.

2. Строят параболу K T = K n T J 2 ,

где KT - коэффициент упора;

J - рабочая поступь гребного винта.

3. Определяют относительную поступь Ji и коэффициент упора K T i по точке пересечения кривой K T i ( J ) и параболы K n T J 2 .

4. Находят значение коэффициента момента K Q i при известной поступи Ji с использованием кривой K Q i ( J ) .

5. Определяют значение максимальной частоты вращения n н о м i ( 1 / c ) :

K Q i n н о м i 2 = K Q 0 n н о м 0 2 .                                            ( 2 )

6. Полную скорость хода Vi (м/с) определяют по формуле:

V i = J i n н о м i D 0 ,                                                   ( 3 )

где D0 - диаметр гребного винта.

7. КПД η гребного винта выразится в виде:

η i = J i 2 π K T i K Q i .                                                             ( 4 )

Кривые действия гребного винта изображены на чертеже.

Полученные значения скорости хода, КПД позволяют определить их относительное изменение от номинальных значений. Величина относительного изменения КПД и скорости позволяют сделать заключение о соответствии фактических геометрических параметров гребного винта требуемым эксплуатационным характеристикам. Диапазон отклонений геометрических параметров гребного винта рассчитывается как разница между фактическими геометрическими параметрами гребного винта и номинальными геометрическими параметрами.

Таким образом, предлагаемый способ расчета диапазона отклонений геометрических параметров гребного винта позволяет продлить срок эксплуатации гребного винта, гарантировать его надежность, уменьшить трудоемкость и стоимость восстановления гребного винта за счет полного или частичного отказа от ремонта сваркой на основании вышеуказанного способа.

Источники информации

1. ОСТ5Р.9782-2004. Винты гребные из сплавов на медной основе. Исправление дефектов и повреждений. Типовой технологический процесс.

2. РД5.УЕИА.3369-2003. Винты гребные стальные. Устранение дефектов и повреждений. Типовой технологический процесс.

Способ продления срока эксплуатации гребного винта, включающий замер фактических геометрических параметров гребного винта, расчет диапазона отклонений геометрических параметров гребного винта от номинальных и исправление геометрических параметров гребного винта коррекцией эксплуатационных характеристик пропульсивного комплекса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к кораблестроению и может быть использовано в технологическом процессе изготовления гребных винтов для различных судов. Изготовление гребного винта различных судов с минимизированным кавитационным эффектом на его поверхности включает изготовление вала винта с возможностью вращения, на поверхности которого последовательно располагают и фиксируют лопасти гребного винта.

Изобретение относится к области кораблестроения и может быть использовано при выполнении маневра подводной лодки. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус подводной лодки цилиндрической конфигурации, на которой устанавливают несколько ходовых винтов с возможностью вращения, при этом несколько ходовых винтов выполняют в виде многовитковой спирали или в виде шнека и позиционно располагают и фиксируют с нижней носовой части корпуса подводной лодки с возможностью вращения в секторе относительно осевой плоскости корпуса подводной лодки.

Изобретение относится к судостроению и авиастроению, а именно к судовым и воздушным винтам, где в качестве двигателей используют винты. Движитель (винт) содержит ступицу, лопасти с входными и выходными участками, амплитуду и шаг отклонения профиля выходной кромки лопасти.

Изобретение относится к судостроению, а именно к водометным движителям, предназначенным для привода быстроходных судов, кораблей и яхт. Водометный движитель содержит цилиндрическую ступицу, лопасти с входными и выходными участками, неподвижный цилиндрический насадок, шаг лопасти и неподвижные лопатки.

Изобретение относится к плавающим средствам, а именно к водным велосипедам, предназначенным для активного отдыха и прогулок по водной глади. Водный велосипед содержит поплавки, скрепленные поперечными балками, сиденье и педальный движитель.

Изобретение относится к транспортным средствам повышенной проходимости. Шагающий движитель содержит два одинаковых механических тракта, каждый из которых выполнен из двух одинаковых дисков, расположенных на концах одной неподвижной оси.

Изобретение относится к устройствам для перемещения окружающей среды - воды, воздуха. Лопастная система водометного движителя помещена в неподвижный цилиндрический насадок и содержит ступицу и расположенные на ней лопасти.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей. Гребной винт состоит из ступицы и лопастей, закрепленных на внешней поверхности ступицы в шахматном порядке, смещенных относительно друг друга в направлении вала винта на величину (0,05-0,25) внешнего диаметра корпуса ступицы в зоне размещения комлей лопастей.

Изобретение относится к области судовых и авиационных движителей с пропеллерными рабочими колесами. Винт содержит ступицу и лопасти с входными и выходными участками.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкции лопастей суперкавитирующих винтов. Лопасть суперкавитирующего гребного винта имеет клиновидный профиль сечения, у которого нагнетающая поверхность вогнутая, а засасывающая прямая.

Изобретение относится к судостроению, а именно для активного отдыха на воде. Плавающий мускульный транспорт содержит раму, выполненную П-образной формы, плавательные средства, рабочий орган движения, ножной привод и плавательные средства, стабилизаторы уровня. Плавательные средства установлены в один ряд, на некотором расстоянии один от другого, и закреплены неподвижно на раме, и устроены с возможностью оборудования сидениями для пассажиров. На раме смонтирован рабочий орган движения, состоящий из двух рядов направляющих. На направляющих установлены толкатели. К нижним сторонам толкателей на шарнирах установлены лопасти. Движение транспортного средства осуществляется ножным приводом, состоящим из площадок для установки ног с креплением к обуви, и оборудованных на толкателях. Стабилизаторы уровня выполнены из волнистой формы пластин, гребни которых направлены по ходу движения транспортного средства и которые удерживают транспортное средство в горизонтальном положении массой воды, находящейся над поверхностью и ниже поверхности стабилизаторов уровня. Достигается расширенная возможность для массового использования транспорта в туризме, активного отдыха и для оздоровления организма физической нагрузкой на воде. 2 ил.

Изобретение относится к кораблестроению и может быть использовано для установки гребных винтов, для различных судов. Способ установки гребного винта спиралевидной формы, в котором выполняют вал винта с возможностью вращения, на поверхности которого последовательно располагают лопасти грибного винта. Вал выполняют увеличенной длины, один конец которого шарнирно располагают в пассивном фиксаторе, который закрепляют в верхней части линейной крышки жесткости с круглой поверхностью с одной ее стороны, а другой конец вала шарнирно располагают в активном фиксаторе, который закрепляют на втором конце крышки с ее нижней стороны, и этот конец вала функционально связывают с машиной для передачи ему момента вращения. Лопасти винта выполняют спиралевидной формы в виде шнека для увеличения объема перемещаемой водной среды. Достигается уменьшение скорости вращения ходовых винтов при необходимой силе их тяги. 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к лопастным судовым движителям. Лопастный судовой движитель содержит несколько плоских лопастей, которые соединены двусторонними цепями «галя». На валу колес-звездочек цепной передачи с каждого борта установлен двигатель. На концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага. Ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна. Пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части между колесами-звездочками однорядные, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот. В верхней части контура между колесами-звездочками пазы параллельны. Устройство реверсивно. Достигается повышение КПД. 4 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области моделирования движителей для мелких и крупных судов гражданского назначения. Гребной винт судна содержит насаживаемую на гребной вал ступицу с лопастями, которые расположены на равных расстояниях одна от другой под углом к продольной оси вала. К верхним краям лопастей прикреплена изогнутая по радиусу обечайка, которая имеет зубчатую форму края со стороны входящего водного потока. Достигается увеличение тяги гребного винта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для создания силы тяги и/или ее повышения и предназначено для установки на транспортных средствах, работающих преимущественно под водой, в атмосфере и в космосе. Гидродинамический движитель содержит гидродинамические трубы и крыло. Гидродинамические трубы содержат оси, которые расположены параллельно, а концы соединены со средством нагнетания рабочего тела с образованием циркуляционного контура. Внутри каждой гидродинамической трубы установлено, по меньшей мере, одно крыло с возможностью регулирования угла атаки набегающего потока рабочего тела. Достигается обеспечение возможности создания тяги в любом направлении, улучшение маневренности транспортного средства, повышение КПД. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтов самолетов. Способ создания тяги винтом заключается в том, что в течение времени совершения винтом поворота на 360° лопасти винта дополнительно совершают маховые движения в направлении, противоположном направлению тяги винта, и по направлению тяги винта, причем в направлении, противоположном направлению тяги винта, мах осуществляют со средней скоростью, большей, чем по направлению тяги винта. Тяговый винт с приводом включает втулку, выполненную с торцевой рельефной поверхностью, контактирующей при вращении с рельефной поверхностью платформы, на которой установлен привод и соединенной стержнями с втулкой винта, и втулку, установленную на валу двигателя неподвижно. Профиль контактирующих рельефных поверхностей при постоянной скорости вращения винта в течение времени совершения втулкой винта поворота на 360° обеспечивает совершение маховых движений лопастями винта со скоростью скольжения втулки и ускорением лопастей винта вдоль вала двигателя к платформе привода, большими, чем в противоположном направлении. Втулка винта также может быть выполнена с установленным в ее полости поршнем со штоками, поворачивающими лопасти при смещении штока. Тяговый винт с приводом может содержать соленоид, а втулка винта может содержать постоянный магнит для совершения маховых движений лопастей. Достигается увеличение тяги винта. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области авиа- и судостроения, в частности к созданию движителей судов и летательных аппаратов. Способ создания подъемной силы заключается в том, что в рабочей аэродинамической или гидродинамической среде подъемную силу создают вращением поверхностей второго порядка, например вращают прямой, круглый, полый конус относительно оси, проходящей через центр окружности основания и вершину. При этом получаемая подъемная сила будет направлена вдоль этой оси от вершины к основанию. Обеспечивается снижение уровня шума при работе движителя. 3 ил.

Изобретение относится к судовым гребным движителям гусеничного типа. Движитель содержит ведущий и ведомый шкивы, на которых крепится гибкая бесконечная лента либо цепь. На цепи установлены платформы, на которых, в свою очередь, смонтированы гребные лопатки. На корпусе судна между ведущим и ведомым шкивами установлены направляющие. Платформы попадают в направляющие и движутся по ним, ориентируя таким образом лопатки перпендикулярно движению судна. Технический результат - повышение эффективности движителя, упрощение его конструкции. 3 ил.

Изобретение относится к судовым винтам и может быть использовано как в обычных судах, так и быстроходных, а также в качестве рабочего органа в водометных движителях. Судовой винт (движитель) содержит втулку и лопасти. На рабочей стороне лопастей расположены выступы, ориентированные по окружности вращения относительно оси вращения винта. Высота линейно увеличивается от нулевой на входной кромке до максимальной на выходной. Достигается уменьшение потерь и повышение КПД при взаимодействии потока с лопастью. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к водометным движителям, предназначенным для привода быстроходных судов, кораблей, яхт. Водометный движитель содержит рабочее колесо (винт) с цилиндрической ступицей, на которой расположены лопасти рабочего колеса постоянного или переменного шага с входными и выходными участками, которые помещены в цилиндрический насадок. Диаметр лопастей рабочего колеса (винта) на входе больше диаметра лопастей на выходе так, что фронтальная площадь на выходе меньше площади на входе в 1,5-2 раза. В насадке расположены неподвижные лопатки противоположного направления по сравнению с направлением профиля лопасти рабочего колеса (винта) на входе. Высота лопаток выполнена переменной по ходу потока от минимума до максимума, образуя постоянный зазор с лопастями рабочего колеса. Лопатки плавно изогнуты до осевого направления на выходе. Достигается повышение упора движителя и коэффициент полезного действия, повышение устойчивости работы при попадании воздуха в лопастную систему движителя и в кавитационных режимах. 2 ил.
Наверх