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    螺旋槳槳葉的厚度的測量

    日期:2016-09-28

    摘要:螺旋槳槳葉截面厚度關系到槳葉的強度和趟水效率,在設計、制造中均為一項重要的指標。

    螺旋槳槳葉截面厚度關系到槳葉的強度和趟水效率,在設計、制造中均為一項重要的指標。實際應用中,槳葉往往同時呈現彎曲、傾斜、扭曲的特點,傳統測量方法難以得到厚度測量的精確值。

    船用螺旋槳截面厚度定義分析

    ISO484中規定截面厚度測量方法為:在與同軸圓柱相切并垂直于截面壓力面螺距線的平面上沿SV方向進行(如圖1所示),其中ST是槳葉圓柱截面上S點的軸線方向;SV是在槳葉圓柱截面的伸展平面上S點處曲面的垂直方向。GB12916-91的定義是:在壓力面Rs線上測定軸向各測點S然后從S點所在截面的理論螺旋槳的垂直方向上測量(如圖2所示)。

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    圖1 ISO484中厚度測量定義

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    圖2 GB12916-91

    在槳葉的設計圖上,會給出一個各個截面的設計厚度,如圖3所示,從圖中可以看出,圖3是半徑為Ri的槳葉截面,沿著弦長從最大厚度線分別到導邊和隨邊的20%、40%......100%的位置,可見圖中槳葉截面的豎線才是設計中槳葉厚度值。

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    圖3 槳葉上半徑為R的截面

    現有的葉厚測量方法

    現有的測量方法對于槳葉葉厚的測量通常是在槳葉的壓力面和吸力面同時按槳葉半徑畫線,并按照型值表給出的槳葉每個半徑參考線到壓力面和吸力面的距離給出每個頒獎上的厚度工藝值。如圖4所示,該半徑的槳葉截面葉厚為d1,d2......di,d10。再具體測量中工人使用卡鉗測出厚度過后再用鋼尺對比讀出數值,由于螺旋槳在槳葉中是一空間曲線,卡鉗在測量時不可能精確的定位在槳葉圓柱截面的伸展平面上S點垂直于壓力面螺距線的方向,本身測量精度也不高,加之工人在對比鋼尺讀數時也有誤差,因此此種厚度測量方法受測量人員經驗手感的影響較大,在對II、III級精度槳葉葉厚的測量還可以基本滿足要求,但不能滿足S、I級精度槳葉葉厚的設計和制造的需要,尤其是S及槳葉為避免線性不連續性,規定從局部螺距和厚度連續測得的偏差不應大于正負公差所包范圍的一半,卡鉗測量精度根本就不能滿足要求。

    葉厚軸向測量法

    為了避免采用卡鉗這一誤差較大的測量方法,需要同時在吸力面和壓力面對葉面坐標進行測量,然后通過換算得出葉厚值,但國內螺旋槳生產廠家現在在生產上還沒有使用三坐標測量儀,如果再螺距規上進行2次測量,則無法避免兩次安裝的定位誤差,因此需要在螺距規的兩頭同時安裝螺距測針,在把槳葉的設計厚度進行轉換后,取槳葉的某半徑截面,該界面與水平面成角度φ,角度φ即為槳葉在該半徑上的螺距角,上下同時測量,兩測點的連線與軸向平行。在測點所在半徑的圓柱截面的展開平面上,該連線還是直線且和理論螺距線成90°-φ角,如圖4所示。使用螺距規,根據工藝給出的壓力面和吸力面設計厚度點角度值分別測出壓力面和吸力面設計厚度點值。

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    圖4 兩點式厚度測量法

    根據下式計算設計厚度點的厚度值:

    h=H-h1-h2;T=h/cosφ

    其中,H為假槳轂體高度;h1為壓力面測得設計厚度點螺距值;h2為壓力面測得設計厚度點螺距值;φ為螺距角;T為設計厚度值。

    此種測量方法減小了測量和讀數誤差,可以較精確的測量槳葉厚度。


    標簽: 螺旋槳(85) 螺旋槳葉片(27)
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