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    船用螺旋槳的靜平衡

    日期:2016-04-07

    摘要:船用螺旋槳的不平衡,會對其本身強度、艦軸彎曲強度產生不良影響,引起軸承加速磨損,軸系和船體的振動,以及影響主機運轉等。

    船用螺旋槳的不平衡,會對其本身強度、艦軸彎曲強度產生不良影響,引起軸承加速磨損,軸系和船體的振動,以及影響主機運轉等。

    螺旋槳產生不平衡的原因及其后果

    螺旋槳在制造過程中各葉片幾何形狀的不一,會造成葉片重量不等,葉片夾角不等、螺距不符合圖紙要求等等,使得螺旋槳的重心不在其轉動軸線上,因而造成靜不平衡。

    在營運中,由于船舶擱淺,或與堅硬物體的碰撞、或者材質本身缺陷等、導致葉片彎曲、卷邊、變形、甚至于斷裂等。使螺旋槳失去平衡。

    螺旋槳失去平衡后,對軸系、主機和船體等會有反?,F象出現。經驗豐富的船員就會立即察覺到軸系會跳動、艇部軸承有敲擊聲、主機轉速不勻,船體也有反常的振動等。例如77年4月某輪航行東海海面上,當時風平浪靜、主機在100轉/分下正常運行,突然船體振動,值班輪機員立即降速到70轉/分,這時發現最后三道中間軸承有明顯敲擊聲,直到降為50轉/分,敲擊聲才消失。當時發現旋部螺旋槳打出水花很不正帶。拋錨后,用盤車法檢視螺旋槳,發現四片中有一片葉在葉片根部斷掉了。

    螺旋槳的失去平衡現象在船廠,用船和驗船部門是屢見不鮮的。嚴重時會因螺旋槳失卻平衡而引起海損事故。凡發生這類事故,均應對螺旋槳進行水下或塢內檢查,然后確定修復或換新。以確保航行安全。

    螺旋槳靜平衡時的允許不平衡重量

    螺旋槳的重心不在轉動軸線上時就會產生不平衡現象。在運轉時不平衡重量就會產生離心力。據日本資料介紹當不平衡重量所產生離心力等于螺旋槳重量的5%時,葉片應力增加值約為原有應力的1%。對跳軸和軸承影響更為顯著,因而修造船廠,用船和驗船部門對此有較嚴格要求,并把不平衡重量,限制在一定范圍內。

    國外資料介紹,螺旋槳允許不平衡重量的計算公式,是以螺旋槳在其連續最大功率的轉速下,由不平衡重量所產生的離心力不超過螺旋槳重量的2%條件下推導出來的。

    螺旋槳的靜平衡試驗

    螺旋槳制造或修理完后都要進行靜平衡試驗。它是在專用平衡架上進行的。其精確度取決于軸頸在支承上的摩擦力,摩擦力愈大就愈粗糙所以通常小型螺旋槳宜在園柱體上或軌道上進行靜平衡,大型螺旋槳采用園柱體時因壓強過大易使軸頸磨損,一般常用滾柱軸承圖。

    試驗方法:一般可分為任意平衡法和掛重法兩種。前者將螺旋槳置于平衡架上,分另在相鄰葉片的葉尖上掛重物m1及m2,調整到使它平衡,此時慢慢轉動,能慢慢地停留在任意位置上,而無明顯回轉,然后稱最大掛重mmax,不得超過允許不平衡值,即為合格。校正靜平衡試驗裝置本身的精度偏差不得大于允許不平衡值1/3。

    當靜平衡裝置本身精度偏差超過1/3m值時便用掛重法。各掛重葉片由水平位置放手后,能自然向下轉到接近最低點的同一位置,然后測出葉片端掛重衛(m1,m2,m3.......)值,當(mmax-mmin<=m)時即認為合格。

    上述方法為目前各廠廣泛使用。

    當測得的不平衡重值超過允許值,對較重葉片應予以修正。按CB263—62規定,首先在槳毅上削除應削減的金屬,若不夠時則可繼續在該葉片背削除掉,但與葉片邊緣距離不得小于該處葉片寬度的1/10。

    正確的消除不靜平衡方法是避免在葉片上鏟除所需校正平衡用的重量,而是加工中心錐孔的空刀的處,使與重心相重合,為此錐孔空刀處予先留有10~12毫米余量。這樣既保證了葉片的強度,又能滿足設計圖紙對它的要求。但此法在工廠中還較少應用。

     

    標簽: 船用螺旋槳設計(49) 螺旋槳(85)
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