Hình học và kết cấu chong chóng
13.4.Kết cấu chong chóng
Tuỳ thuộc vào phương pháp ghép cánh với củ người ta chiachong chóng ra làm hai nhóm: Chong chóng bước không đổi cánh được ghép cố định vào với củ, chong chóng biến bước cánh của chúng có thể quay quanh trục vuông góc với trục chong chóng để điều chỉnh bước.
Chong chóng bước không đổi đựơc chia ra loại đúc khối, hàn và chong chóng cánh củ rời; mà cánh của nó được ghép vào củ bằng cách nối bích hoặc ép nén. Củ chong chóng là một vật tròn xoay mà đường sinh của nó có hình dáng khác nhaụ Dạng của đường sinh phải tính toán và chọn sao cho củ kèm theo mũ thoát nước và các vật nhô tạo thành một tổ hợp dễ thoát nước. Đường kính trung bình của củ thường lấy bằng 1,8
ệ2,2 dB, trong đó dB là đường kính trục chong chóng. Mặt đuôi củ về nguyên tắc có đường kính nhỏ hơn. Chiều dài của củ cần được tính toán và chọn sao cho khi bảo quản chong chóng tựa lên mặt mút các mép cánh không bị va chạm.
Hình 13.6. Sơ đồ kết cấu của mũ, củ thoát nước và trục chong chóng 1. cánh 2. củ 3. rãnh đặt vỏ chống quấn dây 4. trục chong chóng 5. áo trục chong chóng 6. đoạn côn trục 7. then 8. đoạn trụ đầu trục
9. lỗ khoét trong củ để giảm công việc cạo rà 10. đai ốc đầu trục
11. mũ thoát nước 12. bulông giữ mũ với củ
Củ và trục chong chóng được nối ghép bằng then hoặc ép không then. Lỗ bên trong củ có độ côn 1:15, để tương ứng với độ côn trục chong chóng. Sơ đồ kết cấu của củ, mũ thoát nươc và trục chong chóng trong trường hợp nối then được trình bày trên hình 13.6.
Lực đẩy của chong chóng khi chạy tiến do phần côn trục tiếp nhận, còn khi chạy lùi do đai ốc vặn vào ren phần đầu trục tiếp nhận. Để giảm tổn thất thuỷ lực, tránh cho phần côn trục, đai ốc và ren bị ăn mòn và hư hỏng người ta lắp mũ thoát nước. Mũ được lắp ghép kín nước trên củ bằng bu lông và đổ đầy mỡ bôi trơn đặc. ở mút trước của củ cũng phải lắp đệm kín để tránh nước biển lọt vào trục. Trên các tàu nhỏ đai ốc và mũ thường kết hợp thành một chi tiết.
Tuỳ theo các yêu cầu về độ chính xác và độ bóng của bề mặt khi chế tạo chong chóng bằng kim loại theo GOCT8054 - 81 phân ra 4 loại chong chóng: S - đặc biệt, I - cao cấp, II - trung bình, III - thường. Loại trung bình dành cho các tàu có tốc độ dưới 15 hải lý/h, loại thường cho các tàu và phương tiện nổi, mà tốc độ của chúng không phải là thông số khai thác quy định. Đa số các tàu cỡ lớn tốc độ từ 15ệ20 hải lý/h chong chóng được chế tạo theo loại cao cấp; loại đặc biệt áp dụng cho các tàu cao tốc trên 25 hải lý/h.
Độ chính xác và độ bóng gia công bề mặt cánh chong chóng thuộc loại đặc biệt phải lấy theo GOCT8054 - 81 _ các chỉ tiêu sau đây:
- Sai số tới hạn tính bằng phần trăm không vượt quá ±0,15 cho bán kính chong chóng; ±1,0 cho chiều dài mặt cắt; +2,0 ữ(-1,0) cho chiều dày mặt cắt, trong đó sai số tuyệt đối cho đường kính chong chóng dưới 2,5 m là ±0,5mm và +0,2mm ữ1,0mm cho đường kính 2,5m và lớn hơn; nếu sai số tới hạn tính bằng phần trăm được chuyển sang milimét thì chúng phải nhỏ hơn các trị số đó; ±5,0 cho khối lượng chong chóng; độ nhám mặt ngoài của cánh chong chóng và củ không cao hơn 0,63 micromet cho mặt đạp, ở 0,10 chiều dài mặt cắt tại bán kính (0,4 ữ0,9)R và từ mặt cắt ở bán kính 0,9 R tới đỉnh cánh; 2,5 micrômét cho củ và phần chân cánh tới mặt cắt ở bán kính 0,4R và 1,25 micrômét cho các bề mặt còn lạị
Về mặt gia công các yêu cầu này rất khắt khe và cần phải đảm bảo các đặc tính động lực học của chong chóng, không xuất hiện xâm thực, giảm tiếng ồn, hiệu suất đẩy caọ
Về mặt vật liệu, theo GOCT 8054 - 81 thì các chong chóng loại đặc biệt và cao cấp được phép sử dụng các loại vật liệu như: đồng thau đặc biệt, đồng đỏ, thép không rỉ. Trên các tàu cỡ bé người ta còn áp dụng những chong chóng bằng chất dẻọ Vật liệu chế tạo chong chóng phải có sức chịu ăn mòn, các chỉ tiêu đảm bảo sức bền tĩnh và tính đàn hồi, độ bền mỏi, dễ dát mỏng và sửa chữa, giá thành thấp và trọng lượng nhỏ. Chong chóng loại trung bình và thường có thể chế tạo bằng thép cacbon.
Mỗi chong chóng phải có lý lịch và nhãn hiệụ Theo GOCT8054 - 81 nhãn hiệu bao gồm: nhãn hàng hoá, ký hiệu xuất xưởng, ký hiệu bản vẽ, đường kính, bước, chiều quay, ký hiệu vật liệu, số hiệu mẻ đúc, dấu KCS, dấu giám sát của Đăng kiểm, ký hiệu tiêu chuẩn, ngày xuất xưởng.
Chương 14