Автор: Ю. В. Бакшт, Е. Г. Лофенфельд, А. А. Русецкий..
Тип документа: Книга | pdf.
Популярность: 0.18 %
Страниц: 326.
Размер файла: 21 Mb.
Язык: Русский.
Под редакцией А. А. ЯНОВСКОГО
В книге рассматриваются вопросы теории и конструкции судовых гребных винтов регулируемого шага (ВРШ). Приведена классификация ВРШ; рассмотрены особенности их установки на судно, устройство механизмов изменения шага и управления ВРШ.
Приведены основные данные и сведения о конструкции отдельных отечественных и зарубежных ВРШ.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, изготовлением, монтажом и ремонтом гребных винтов, а также для: конструкторов, работающих в области проектирования судов. Книга будет полезна инженерно-техническому персоналу морского « речного флота, эксплуатирующему суда, оборудованные ВРШ; может быть использована в качестве пособия студентами кораблестроительных факультетов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В последние годы судовые винты регулируемого шага (ВРШ) получают все более широкое 'распространение, что обусловлено преимуществами ВРШ перед обычными винтами, а также внедрением на флоте газотурбинных установок, для которых применение ВРШ упрощает решение вопросов реверсирования и изменения скорости хода судна. Однако широкие круги инженерно-технических работников мало осведомлены о свойствах ВРШ, их гидродинамических особенностях <и конструктивном оформлении. Это в значительной степени объясняется недостатком литературы по вопросам, касающимся ВРШ. Литература по ВРШ представлена в основном отдельными статьями в отечественной и иностранной периодической печати. Книги, в которой рассматривался бы- весь комплекс вопросов, связанных с этой темой, в отечественной литературе до сих пор Нет. Настоящая монография представляет собой попытку восполнить имеющийся пробел я рассмотреть основные вопросы теории и конструирования ВРШ.
Винт регулируемого шага как судовой движитель является развитием обычного гребного винта, поэтому основные положения гидродинамики, геометрии и, отчасти, конструкции обычных гребных винтов относятся и. к ВРШ. В связи с этим в настоящей книге рассматриваются только специфические вопросы, характерные именно для ВРШ; к числу таких вопросов относятся: особенности геометрии винта и гидродинамики, связанные с поворотом лопастей (глава II); рассмотрение внешних нагрузок, действующих на лопасти (глава III),'а. также'все, что связано с конструкцией ВРШ, являющегося довольно развитым механизмом (главы IV, V, VI, VII, VIII).
Для того чтобы дать представление о диапазоне применения ВРШ, в книге, кроме описания основных конструкций (глава IX), в приложении III приведен перечень некоторых зарубежных судов, оборудованных ВРШ.
Главы IV, V, VI, VII и VIII написаны Ю. В. Бакштом; главы I, IX — Е. Г. Лофенфельдом; главы II и III — А. А. Русецким, кроме § 2 — написанного Г. Г. Мартиросовым и А. А. Русецким совместно, § 5 — написанного М. А. Мавлюдовым и § 8—- Г. Г, Мартиросовым.
Приложение I составлено А. А. Русецким, приложение II — Г, Г, Мартиросовым, приложение III—Е. Г. Лофенфельдом.
Авторы считают необходимым выразить благодарность канд. техн. наук И. А. Лучанскому за предоставленные им материалы по истори» развития ВРШ.
Ввиду обширности и разнородности круга вопросов, рассматриваемых в настоящей монографии, она не может претендовать на исчерпывающую полноту. Авторы будут признательны за критические замечания, направленные к улучшению книги.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
История судостроения самым тесным образом связана с историей развития движителей, преобразующих энергию главного двигателя в силу, движущую судно. На заре развития мореплавания в качестве движителя 'использовались весла; позже появился парус.
В 1752г. член Петербургской Академии Наук Д. Бернулли впервые теоретически доказал преимущество гребного винта перед другими типами движителей. Им же был разработан проект винта, имеющего; вид двухзаходного червяка, установленного за кормой корабля перед рулем. В 1764 г. академик Л. Эйлер, рассматривая вопрос о замене парусов другими движителями, предложил использовать гребнце кЫ леса, водометы и гребные винты. Одними ,из первых гребных винтов были винты, созданные в 1776 г. американцем Бюшнелом для подводной лодки «Черепаха»; эти винты приводились в действие вручную и служили только для передвижения судна вверх и вниз (подъёма и погружения).
Для приведения в действие гребного винта, способного обеспечить судну длительный и достаточно быстрый ход, был необходим механический двигатель. Лишь в 1792 г., после появления паровой машины, был построен паровой катер с гребным винтом, напоминавшим водоподъемный винт Архимеда, однако ввиду несовершенства таких винтов на первых пароходах стали устанавливать гребные колеса. Другой причиной, задерживавшей использование гребного винта, было низкое число оборотов паровых машин того времени; при низком* числе оборотов применение гребных колес оказалось более целесообразным.
В 1836 г. было построено судно, которое имело винт Архимеда, представлявший собой полную винтовую поверхность. G этого времени в связи с улучшением качеств самого винта и усовершенствованием паровой машины на морских судах начинают все чаще и чаще применять гребные винты. Серьезной помехой этому являлся чрезмерно быстрый износ внешнего подшипника гребного вала, работающего в воде, но применение подшипников из бакаута устранило указанный недостаток и также во многом способствовало дальнейшему распространению гребных винтов.
Первый русский корабль е винтовым движителем («Отважный»), был. построен в 1843 г. в Петербурге корабельным инженером А. Амосовым. В 1848 г. им же был построен корабль «Архимед» с паровой машиной в 300 л. c., имевший двухлопастной винт диаметром 1,5м; «Архимед» развивал скорость хода около 10 узлов.
Создание металлических гребных винтов простой и надежной конструкции привело к довольно быстрому вытеснению ими (на морских судах) громоздких и неудобных гребных колес и всех других видов движителей.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Перечень основных обозначений.
Глава I. Краткий исторический обзор.
Глава II. Основные свойства гребных винтов регулируемого шага.
§ 1. Гидродинамические особенности ВРШ и их преимущества по сравнению с обычными винтами.
§ 2. Особенности геометрии лопастей ВРШ.
§ 3. Поверочный расчет кривых действия ВРШ.
§ 4. Реверс судна, снабженного ВРШ.
§ 5. Винты регулируемого шага особых типов.
Глава III. Внешние нагрузки, действующие на лопасть; выбор основных элементов ВРШ.
§ 6. Силы и моменты, действующие на лопасть.
§ 7. Гидродинамические моменты, действующие на лопасть ВРШ относительно оси ее поворота.
§ 8. Центробежные силы и моменты, действующие на лопасть.
§ 9. Расчет изгибающих моментов гидродинамических сил, воспринимаемых комлевой заделкой лопасти ВРШ.
§ 10. Проектирование ВРШ.
§ 11. Пример проектирования и гидродинамического расчета ВРШ с использованием данных испытаний модели.
Глава IV. Классификация ВРШ.
§ 12. Состав установки ВРШ.
§ 13. Классификация ВРШ.
Глава V. Конструкция винтов с поворотными лопастями.
§ 14. Конструкция лопастной заделки.
§ 15. Механизм поворота лопастей.
§ 16. Некоторые вопросы конструкции винта с поворотными лопастями.
Глава VI. Механизм изменения шага.
§ 17. Гидравлические механизмы изменения шага.
§ 18. Электромеханические механизмы изменения шага.
Глава VII. Некоторые особенности установки ВРШ на судно.
Глава VIII. Управление ВРШ.
Глава IX. Описание конструкций ВРШ.
§ 19. ВРШ с гидравлическим цилиндром, расположенным в ступице гребного винта.
§ 20. ВРШ электромеханического типа.
§ 21. ВРШ с гидравлическим цилиндром, расположенным в линии валопровода.
§ 22. ВРШ с гидравлическим цилиндром в линии валопровода и с торцевым масловводом.
§ 23. ВРШ фирмы «КаМеВа» (Швеция).
§ 24. ВРШ фирмы «Липе» (Голландия).
§ 25. ВРШ фирмы «Эшер-Висс» (Швейцария — ФРГ).
§ 26. ВРШ фирмы «Лиааен» (Норвегия—ФРГ).
§ 27. ВРШ фирмы «Дженерал Моторе» (США).
§ 28. ВРШ фирмы «Морган-Смит» (США).
§ 29. ВРШ фирмы «Ротол» (Англия).
§ 30. ВРШ фирмы «Стоун» (Англия).
§ 31. ВРШ фирмы «Бурмайстер и Вайн» (Дания).
§ 32. ВРШ фирмы «Зефл» (Швеция).
§ 33. ВРШ с ручным управлением (Польская Народная Республика).
Приложение I. Кривые действия ВРШ.
Приложение II. Определение веса, центробежной силы и центробежного скручивающего момента лопастей.
Приложение III. Перечень некоторых кораблей и судов, оборудованных ВРШ.
Литература.
В книге рассматриваются вопросы теории и конструкции судовых гребных винтов регулируемого шага (ВРШ). Приведена классификация ВРШ; рассмотрены особенности их установки на судно, устройство механизмов изменения шага и управления ВРШ.
Приведены основные данные и сведения о конструкции отдельных отечественных и зарубежных ВРШ.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, изготовлением, монтажом и ремонтом гребных винтов, а также для: конструкторов, работающих в области проектирования судов. Книга будет полезна инженерно-техническому персоналу морского « речного флота, эксплуатирующему суда, оборудованные ВРШ; может быть использована в качестве пособия студентами кораблестроительных факультетов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В последние годы судовые винты регулируемого шага (ВРШ) получают все более широкое 'распространение, что обусловлено преимуществами ВРШ перед обычными винтами, а также внедрением на флоте газотурбинных установок, для которых применение ВРШ упрощает решение вопросов реверсирования и изменения скорости хода судна. Однако широкие круги инженерно-технических работников мало осведомлены о свойствах ВРШ, их гидродинамических особенностях <и конструктивном оформлении. Это в значительной степени объясняется недостатком литературы по вопросам, касающимся ВРШ. Литература по ВРШ представлена в основном отдельными статьями в отечественной и иностранной периодической печати. Книги, в которой рассматривался бы- весь комплекс вопросов, связанных с этой темой, в отечественной литературе до сих пор Нет. Настоящая монография представляет собой попытку восполнить имеющийся пробел я рассмотреть основные вопросы теории и конструирования ВРШ.
Винт регулируемого шага как судовой движитель является развитием обычного гребного винта, поэтому основные положения гидродинамики, геометрии и, отчасти, конструкции обычных гребных винтов относятся и. к ВРШ. В связи с этим в настоящей книге рассматриваются только специфические вопросы, характерные именно для ВРШ; к числу таких вопросов относятся: особенности геометрии винта и гидродинамики, связанные с поворотом лопастей (глава II); рассмотрение внешних нагрузок, действующих на лопасти (глава III),'а. также'все, что связано с конструкцией ВРШ, являющегося довольно развитым механизмом (главы IV, V, VI, VII, VIII).
Для того чтобы дать представление о диапазоне применения ВРШ, в книге, кроме описания основных конструкций (глава IX), в приложении III приведен перечень некоторых зарубежных судов, оборудованных ВРШ.
Главы IV, V, VI, VII и VIII написаны Ю. В. Бакштом; главы I, IX — Е. Г. Лофенфельдом; главы II и III — А. А. Русецким, кроме § 2 — написанного Г. Г. Мартиросовым и А. А. Русецким совместно, § 5 — написанного М. А. Мавлюдовым и § 8—- Г. Г, Мартиросовым.
Приложение I составлено А. А. Русецким, приложение II — Г, Г, Мартиросовым, приложение III—Е. Г. Лофенфельдом.
Авторы считают необходимым выразить благодарность канд. техн. наук И. А. Лучанскому за предоставленные им материалы по истори» развития ВРШ.
Ввиду обширности и разнородности круга вопросов, рассматриваемых в настоящей монографии, она не может претендовать на исчерпывающую полноту. Авторы будут признательны за критические замечания, направленные к улучшению книги.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
История судостроения самым тесным образом связана с историей развития движителей, преобразующих энергию главного двигателя в силу, движущую судно. На заре развития мореплавания в качестве движителя 'использовались весла; позже появился парус.
В 1752г. член Петербургской Академии Наук Д. Бернулли впервые теоретически доказал преимущество гребного винта перед другими типами движителей. Им же был разработан проект винта, имеющего; вид двухзаходного червяка, установленного за кормой корабля перед рулем. В 1764 г. академик Л. Эйлер, рассматривая вопрос о замене парусов другими движителями, предложил использовать гребнце кЫ леса, водометы и гребные винты. Одними ,из первых гребных винтов были винты, созданные в 1776 г. американцем Бюшнелом для подводной лодки «Черепаха»; эти винты приводились в действие вручную и служили только для передвижения судна вверх и вниз (подъёма и погружения).
Для приведения в действие гребного винта, способного обеспечить судну длительный и достаточно быстрый ход, был необходим механический двигатель. Лишь в 1792 г., после появления паровой машины, был построен паровой катер с гребным винтом, напоминавшим водоподъемный винт Архимеда, однако ввиду несовершенства таких винтов на первых пароходах стали устанавливать гребные колеса. Другой причиной, задерживавшей использование гребного винта, было низкое число оборотов паровых машин того времени; при низком* числе оборотов применение гребных колес оказалось более целесообразным.
В 1836 г. было построено судно, которое имело винт Архимеда, представлявший собой полную винтовую поверхность. G этого времени в связи с улучшением качеств самого винта и усовершенствованием паровой машины на морских судах начинают все чаще и чаще применять гребные винты. Серьезной помехой этому являлся чрезмерно быстрый износ внешнего подшипника гребного вала, работающего в воде, но применение подшипников из бакаута устранило указанный недостаток и также во многом способствовало дальнейшему распространению гребных винтов.
Первый русский корабль е винтовым движителем («Отважный»), был. построен в 1843 г. в Петербурге корабельным инженером А. Амосовым. В 1848 г. им же был построен корабль «Архимед» с паровой машиной в 300 л. c., имевший двухлопастной винт диаметром 1,5м; «Архимед» развивал скорость хода около 10 узлов.
Создание металлических гребных винтов простой и надежной конструкции привело к довольно быстрому вытеснению ими (на морских судах) громоздких и неудобных гребных колес и всех других видов движителей.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Перечень основных обозначений.
Глава I. Краткий исторический обзор.
Глава II. Основные свойства гребных винтов регулируемого шага.
§ 1. Гидродинамические особенности ВРШ и их преимущества по сравнению с обычными винтами.
§ 2. Особенности геометрии лопастей ВРШ.
§ 3. Поверочный расчет кривых действия ВРШ.
§ 4. Реверс судна, снабженного ВРШ.
§ 5. Винты регулируемого шага особых типов.
Глава III. Внешние нагрузки, действующие на лопасть; выбор основных элементов ВРШ.
§ 6. Силы и моменты, действующие на лопасть.
§ 7. Гидродинамические моменты, действующие на лопасть ВРШ относительно оси ее поворота.
§ 8. Центробежные силы и моменты, действующие на лопасть.
§ 9. Расчет изгибающих моментов гидродинамических сил, воспринимаемых комлевой заделкой лопасти ВРШ.
§ 10. Проектирование ВРШ.
§ 11. Пример проектирования и гидродинамического расчета ВРШ с использованием данных испытаний модели.
Глава IV. Классификация ВРШ.
§ 12. Состав установки ВРШ.
§ 13. Классификация ВРШ.
Глава V. Конструкция винтов с поворотными лопастями.
§ 14. Конструкция лопастной заделки.
§ 15. Механизм поворота лопастей.
§ 16. Некоторые вопросы конструкции винта с поворотными лопастями.
Глава VI. Механизм изменения шага.
§ 17. Гидравлические механизмы изменения шага.
§ 18. Электромеханические механизмы изменения шага.
Глава VII. Некоторые особенности установки ВРШ на судно.
Глава VIII. Управление ВРШ.
Глава IX. Описание конструкций ВРШ.
§ 19. ВРШ с гидравлическим цилиндром, расположенным в ступице гребного винта.
§ 20. ВРШ электромеханического типа.
§ 21. ВРШ с гидравлическим цилиндром, расположенным в линии валопровода.
§ 22. ВРШ с гидравлическим цилиндром в линии валопровода и с торцевым масловводом.
§ 23. ВРШ фирмы «КаМеВа» (Швеция).
§ 24. ВРШ фирмы «Липе» (Голландия).
§ 25. ВРШ фирмы «Эшер-Висс» (Швейцария — ФРГ).
§ 26. ВРШ фирмы «Лиааен» (Норвегия—ФРГ).
§ 27. ВРШ фирмы «Дженерал Моторе» (США).
§ 28. ВРШ фирмы «Морган-Смит» (США).
§ 29. ВРШ фирмы «Ротол» (Англия).
§ 30. ВРШ фирмы «Стоун» (Англия).
§ 31. ВРШ фирмы «Бурмайстер и Вайн» (Дания).
§ 32. ВРШ фирмы «Зефл» (Швеция).
§ 33. ВРШ с ручным управлением (Польская Народная Республика).
Приложение I. Кривые действия ВРШ.
Приложение II. Определение веса, центробежной силы и центробежного скручивающего момента лопастей.
Приложение III. Перечень некоторых кораблей и судов, оборудованных ВРШ.
Литература.
Скачать бесплатно: Гребные винты регулируемого шага (ВРШ).
