Файл: Детали из стеклопластика в судовом машиностроении..pdf

П р и м е ч а н и е , м. в. — металлический винт, п. в. — пластмассовый винт.

190

приведены результаты натурной проверки влияния пластмассовых винтов на характеристики крутильных колебаний и вибрации.

В 1965 г. в бассейне Черного моря были проведены сравнительные испытания судна СРТМ с ВРШ диаметром 2,15 м, оборудованным сменными пластмассовыми и металлическими лопастями. В процессе испытаний замерялись скорость, расход топлива, определялась маневренность судна, производилось торсиографирование силовой

сказалось на эксплуатационных качествах судна на винтах с пласт­ массовыми лопастями. На винтах с металлическими лопастями кри­ тическая зона приходилась на тральный режим, что значительно ограничивало возможности маневрирования судна на промысле.

Величина резонансных напряжений в коленчатом вале двигателя и гребном вале судна при переходе на'пластмассовые лопасти сни­ зилась примерно на 25% (рис. 101).

Одновременно вследствие увеличения частоты колебаний одно­ узловой формы произошло значительное удаление наиболее сильного

колебаний в системе «винт—вал—двигатель» и вибрации кормы судна (табл. 37).

На речном пассажирском теплоходе «Москвич» в эксплуатацион­ ных условиях была проверена серия пластмассовых винтов диа-

191

метром 0,8 м. В результате этих испытаний установлено, что по скорости хода, расходу топлива, числам оборотов и мощности силовой установки пластмассовые и металлические винты оказались практи­ чески равноценными (табл. 36).

Одновременно были проведены измерения вибрации при полном ходе судна и номинальных оборотах двигателя (пном = 1300 об/мин). Замеры шума производились в машинном отделении, кормовом са­ лоне и на открытой палубе, а вибрации — на раме главного двига­

J — рабочее колесо из стеклопластика; 2 — рабочее колесо из латуни.

и акустические шумы. Стальной винт при работе на номинальных оборотах создавал в ахтерпике вибрацию в диапазоне частот от 500— 1000 Гц до 98 дб. При замене винта на пластмассовый уровень вибра­ ции в тех же точках снизился на 10—13 дб. Снижение вибрации на фундаменте главного двигателя не отмечено.

Уровень шумов на открытой палубе при работающем пластмас­ совом винте на всем диапазоне частот снизился на 3—7 дб. В машин­ ном отделении и кормовом салоне уровень шумов практически не изменился. Последнее может быть объяснено тем, что основными источниками шума в машинном отделении и кормовом салоне тепло­ хода являются главные двигатели и вспомогательные механизмы, характер работы которых при замене винта изменился незначи­ тельно. В то же время шум на открытой палубе в большей степени определяется работающим винтом и вызванной им вибрацией кор­ пуса.

Аналогичные результаты по снижению вибрации корпуса и крутильных колебаний в системе «винт—вал—двигатель» при испы­ таниях пластмассовых винтов получены также и на рыболовных судах (табл. 37).

193

Отмеченный положительный эффект по снижению вибрации прй применении пластмассовых винтов может быть объяснен двумя факторами: меньшим весом пластмассовых винтов и связанным с этим уменьшением махового момента и более высокими демпфи­ рующими свойствами стеклопластиков в сравнении с конструкцион­ ными металлами.

Стеклопластик на эпоксидном связующем имеет величину лога­ рифмического декремента затухания колебаний б = 0,08—0,15 про­ тив 0,01—0,03 у легированной стали и 0,03—0,05 у алюминиевых

240 ч при полной рабочей нагрузке. В процессе испытаний произво­ дились замеры производительности насоса, создаваемого напора, расхода мощности, вибрации в различных точках фундамента на­ соса и шумности в помещении.

В результате испытаний установлено, что по характеристикам производительности, напора и расхода мощности насос с пластмас­ совыми деталями полностью соответствует металлическому варианту, а вибрация на низких частотах (диапазон 30—200 Гц) и акустический шум на всем исследованном диапазоне значительно снизились.

Спектрограммы вибрации насоса с металлическими и пластмас­ совыми деталями приведены на рис. 102. Как видно из графика, на высоких и средних частотах колебаний вибрация с пластмассо­ выми деталями изменяется относительно мало, а в области низких частот максимальное снижение уровня вибрации достигает 12— 14 дб.

Применение пластических материалов в производстве деталей судовых механизмов, являющихся источниками повышенного шумообразования, должно найти широкое распространение как одно из