Основы проектирования и расчета судового валопровода, страница 2

Рис. 5.2. Расположение бортового валопровода

Значительно реже встречаются трехвальные энергетические установки. В таких установках один валопровод располагается в диаметральной плоскости, а два – по бортам судна. Для трехвальной установки характерно эшелонное размещение главных двигателей.

5.2. Конструктивный обзор деталей судового                                              валопровода

Конструктивные особенности валов, входящих в состав судовых валопроводов, определяются, как правило, технологией получения заготовки и возможностями механической обработки. Для упрощения изготовления валы всегда стремятся делать короткими. Однако это не всегда удается. Длина валов назначается в зависимости от расстояния между опорными подшипниками. Место расположения последних выбирают таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение действующих на них нагрузок, упростить монтаж линии валопровода, исключить опасные резонансы изгибных колебаний на всех эксплуатационных режимах, уменьшить потери на трение и влияние деформации корпуса судна на напряженное состояние валов. Удовлетворить перечисленным требованиям полностью зачастую не удается, поэтому задача определения длины пролета между опорами требует оптимизационного решения. В частности, уменьшить влияние деформации корпуса удается за счет размещения подшипников вблизи поперечных переборок, где деформации минимальные. Требования удобства монтажа и минимизации потерь на трение вынуждает уменьшать число подшипников.

Согласно рекомендациям Российского морского регистра длину пролета  (м) между соседними подшипниками промежуточных валов выбирают в диапазоне

,

где  – диаметр вала, м;  – коэффициент, численное значение которого зависит от частоты вращения вала: при  £ 500 мин^-1  = 14; если                                                                                                                                                  > 500 мин^-1, то  = 300 /.

При окончательном назначении длины промежуточных валов предусматривает возможность их взаимозаменяемости. Каждый такой вал стремятся опирать чаще на один и реже на два подшипника. При установке вала на один опорный подшипник конструкция валопровода должна иметь дополнительную монтажную опору. Опорные и монтажные подшипники располагают от торца вала на расстоянии 0,15¸0,22 от его длины [14].

Между собой валы стыкуются при помощи фланцевого соединения. Фланцы выполняют как одно целое с валом, а когда это невозможно, применяют съемные фланцевые полумуфты (рис. 5.3). Соединения фланцев осуществляется плотно пригнанными цилиндрическими болтами. Применение для этих целей конических болтов не рекомендуется, так как они часто не обеспечивают плотного прилегания фланцев друг к другу.

Рис. 5.3. Фланцевая полумуфта

Длина гребного вала однозначно определяется длиной дейдвудного устройства. В свою очередь, его размеры и конструкция зависят от формы кормовых обводов судна, количества и типа опор. Типовая конструкция дейдвуда показана на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Дейдвудное устройство с подшипниками из баббита

Основой дейдвудного устройства является труба, которую изготавливают цельной или сварной из нескольких частей.

Толщина стенки трубы обычно не превышает 0,15 от диаметра гребного вала. Крепление дейдвудной трубы к корпусу выполняется различными способами. Есть примеры, когда труба соединяется сваркой с яблоком ахтерштевня, флорами и ахтерпиковой переборкой или когда кормовой конец трубы крепится к яблоку ахтерштевня болтами, а носовой конец имеет скользящую посадку в ахтерпиковой переборке. Благодаря последнему способу удается компенсировать температурные деформации дейдвудной трубы, однако отсутствие жесткой связи трубы с набором корпуса увеличивает ее вибрацию.