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工程船平衡(船用螺旋桨做平衡)

时间:2022-12-19 03:27 点击:55 编辑:邮轮网

1. 船用螺旋桨做平衡

单螺旋桨飞机抵消螺旋桨带来的扭矩是通过调节飞机的左右固定翼的襟翼位置不同来实现的。通过这样调节,使飞机两边的机翼产生的升力不一样,从而抵消螺旋桨带来的扭矩,飞机在飞行的过程中主要靠机翼获得的升力,使飞机悬浮在空气中。

通过调节使两边的升力产生一点差别,从而抵消螺旋桨产生的扭矩,保持飞机平衡

2. 船用螺旋桨动平衡试验

1、避免无刷电机长期工作在高温环境

   电机长期处于100摄氏度以上的高温环境,将对无刷电机的各个系统造成损伤。

2、避免电机进水,保持内部干燥

进水将有可能导致轴承生锈,加速轴承磨损,降低无刷电机寿命。另外,包括硅钢片、转轴、电机外壳也都有生锈的可能。

3、定时检查电机轴承磨损情况

电机轴承的检查方法是,去掉螺旋桨驱动电机,正常的转动没有杂音,声音浑厚。如果声音带杂音,并且有类似有沙子在内部的杂音,则轴承有损伤需要更换。

4、定时检查电机的动平衡情况

电机动平衡的检查方法是,去掉螺旋桨驱动电机,正常的电机转动有较轻微的振动,如果电机动平衡失效,则电机振动较大,产生高频振动

3. 船螺旋桨作用

一、螺旋桨的功用

螺旋桨的功用是将船舶主机发出的功率转变为船舶前进(或后退)的动力。

推动船舶前进的各种机构统称为船舶推进器。船舶推进器有螺旋桨、喷水推进器、平旋推进器、明轮和Z形推进器等。其中,螺旋桨的结构简单,重量轻,效率高,工作可靠,是目前船舶应用最广泛的推进器。

螺旋桨是一种反作用式推进装置,螺旋桨旋转时,桨向后(或向前)推水并受到水的反作用力而产生向前(或向后)的推力。

二、螺旋桨的结构

螺旋桨是由桨叶和桨毂两部分组成。桨叶是螺旋桨产生推力的构件,通常有三叶和四叶。桨毂是桨叶与桨轴的连接构件。有些螺旋桨还安装有导流罩(流线型桨帽),使螺旋桨尾部的线形光顺,降低螺旋桨工作阻力。

1、叶面与叶背

从船尾向船首看到的桨叶的一面称为叶面,另一面称为叶背。

2、导边与随边

螺旋桨正转时桨叶先入水的一边称为导边,后入水的一边称为随边。

3、叶根与叶稍

桨叶与桨毂相连处为叶根,远离桨毂的一端称为叶梢。通常叶根较厚而叶梢较薄。

4、右旋桨与左旋桨

螺旋桨正转旋向为顺时针的螺旋桨叫右旋桨,正转旋向为逆时针的螺旋桨叫左旋桨。

5、外旋与内旋

对于双桨船,左桨左旋,右桨右旋叫外旋;左桨右旋,右桨左旋叫内旋。为避免夹带漂浮物而损坏桨叶,船舶一般多采用外旋桨。

三、螺旋桨的常见缺陷

螺旋桨的常见缺陷有腐蚀、磨损、裂纹、弯曲和折断等。

4. 船用螺旋桨做平衡的原理

这一块主要是气候衡准和完整稳性上的概念。

简单解释一下吧,我们知道,如果无风无浪,船在海上应该是平衡的,重力和浮力大小相等,方向相反,有固定的横倾和纵倾。如果突然从左舷或者右舷刮大风,我们称之为突风,船就会突然倒向另一侧。那么重力与浮力作用点就会变得不在同一条直线上,两者会形成复原力,迫使船舶向平衡状态去恢复。这个恢复过程就是一个横摇过程,复原力在横倾角最大时最大,随着横倾角的减小而缩小,在回到原来的平衡状态时复原力消失,但摇摆会继续向反方向进行,想象一下钟摆的原理。多次反复摇摆后,船舶会趋向稳定,则又回到了平衡状态。浪的作用下保持平衡的原理与风类似。不过需要多考虑纵向的摇摆以及螺旋桨的浸没以保持动力等问题。如果风或者浪过大,超过了船舶设计以及实际操作中能够调整得到的复原力臂的极限,那么就危险了。

与其说船舶是怎样对抗风暴和波浪的,不如说船舶设计及实际操作中过程中是如何利用平衡的原理最大化的确保各种复杂海况下的安全问题的。设计时,综合考虑船东对船型的期望和相关规范对稳性的要求,各方面博弈后得出一个相对较优的结果,以确保足够的复原力臂,使得船能够在恶劣的海洋环境下保持安全不至于倾覆。操作上,要求船长谨慎驾驶,通过错开波浪的方向,避免大风横向作用在船体上,降低重心等一系列措施,降低横纵向作用力,或者增大最大复原力臂,来确保航行的安全。

5. 船用螺旋桨工作原理

螺旋桨排出的气体使得螺旋桨获得反作用力。你把螺旋桨桨盘(或者旋翼、涵道)看成一个通道,通道排出空气的时候会受到空气的反作用力,即推力。

螺旋桨推进时,由于桨叶材料的对桨尖载荷的限制,桨尖速度一般限制在当地音速以下。

螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。。。

螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了螺旋桨的推力,产生推力对应所需的扭转力矩(来自发动机)。对于螺旋桨背风面被排出的流动结构(下洗气流-直升机,滑流-螺旋桨推进器),可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。

6. 船只的螺旋桨

船舶螺旋桨大小只是相对而言,世界上最大船舶螺旋桨直径可以达到13米,一般万吨以上螺旋桨基本上直径都4到6米左右,其实海陆空运输,速度最慢的就是水运,但水路运量大,费用低的优势很明显,所以世界贸易运输离不开海运!

7. 轮船的螺旋桨是平移还是旋转

汽车,汽车在平移,而车轮在旋转,方向盘也旋转。

飞机,飞机在平移,而螺旋桨在旋转。

8. 船用螺旋桨静平衡试验

船上的螺旋桨是通用名称,也叫推进器。一般由镍青铜铝青铜制造,构造有三叶四叶甚至五叶组成,桨叶相对于中心有一定的斜度。便于在旋转时相对于水产生切向力和法向力。制造螺旋桨的几何形状,和数据有螺距,盘面比,动平衡,静平衡,直径,螺旋桨在现代船上有定距桨和变距桨,还有全回转桨。

9. 船用螺旋桨原理

这个问题以前回答过。

传统的密封方法是采用一种特殊的木头,好像是叫“华梨木”或者“铁梨木”之类的东西(名字我实在是记不住了),这种木头密度很大,非常耐磨,遇水还会略有膨胀。

用这种木头配合尾轴的形状做好轴封,可以基本保证密封性,渗水较少。

但是随着船舶吃水深度的加大,尾轴的承受水压越来越大,传统的密封方式就难以满足要求了。

现在尾轴的密封并非一个简单的黄油盒,因为尾轴位置的水压较大,仅靠普通的黄油盒不能保证密封效果,所以就开始采用压力密封。

现在尾轴的密封是由多道油封和水封进行密封的。其中油封采用压力密封方法。

在尾轴处有个传感器,可以知道在不同吃水下,尾轴外面的水压力。

在船体内侧有管路与船上的一个油柜相连接,根据传感器获得的水压力对油柜内的液面高度进行调节,使油封内的密封油压力与外界的水压力相等。从而达到压力平衡,起到阻止水通过尾轴渗入的密封效果。潜艇是怎么密封的我不是太清楚,应该基本原理是类似的,但是我估计油柜的压力可能不是通过液面的高度来调节的,因为潜艇的潜深较大,仅靠重力产生的压力不够,所以应该是有个油压装置来调节。

10. 船体螺旋桨

船舶, 船,指的是:举凡利用水的浮力,依靠人力、风帆、发动机(如蒸气机、燃气涡轮、柴油引擎、核子动力机组)等动力,牵、拉、推、划、或推动螺旋桨、高压喷嘴,使能在水上移动的交通运输工具。另外,民用船一般称为船(古称舳舻)、轮(船)、舫,军用船称为舰(古称艨艟)、艇,小型船称为舢舨、艇、筏或舟,其总称为舰船、船舶或船艇。

船体部位

船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成。

龙骨 龙骨是在船体的基底中央连接船首柱和船尾柱的一个纵向构件。它主要承受船体的纵向弯曲力矩,制作舰船模型时要选择木纹挺直、没有节子的长方形截面松木条制作。

旁龙骨 旁龙骨是在龙骨两侧的纵向构件。它承受部分纵向弯曲力矩,并且提高船体承受外力的强度。舰船的旁龙骨常用长方形截面松木条制作。

肋骨 肋骨是船体内的横向构件。它承受横向水压力,保持船体的几何形状。舰船模型的肋骨常用三合板制作。

龙筋 龙筋是船体两侧的纵向构件。它和肋骨一起形成网状结构,以便固定船侧板,并能增大船体的结构强度。舰船模型的龙筋通常也由长方形的松木条制作。

船壳板 船壳板包括船侧板和船底板。船体的几何形状是由船壳板的形状决定的。船体承受的纵向弯曲力、水压力、波浪冲击力等各种外力首先作用在船壳板上。舰船模型的船壳板可以用松木条、松木板拼接粘结而成。

舭龙骨 有些船体还装有舭龙骨,它是装在船侧和船底交界的一种纵向构件。它能减弱船舶在波浪中航行时的摇摆现象。舰船模型的舭龙骨可以用厚0.5~1毫米的铜片或铁片制作。

船首柱和船尾柱 船首柱和船尾柱分别安装在船体的首端和尾部,下面同龙骨连接,它们能增强船体承受波浪冲击力和水压力,还能承受纵向碰撞和螺旋桨工作时的震动。

船首(head):船的前端部位。它的两侧船壳弯曲处叫首舷(bow)。

船尾(stern):船的后端部位。它的两侧船壳弯曲处叫尾舷(quarter)。

舭部(bilge):船舷侧板与船底板交结的部位。

而船舳就是船尾的意思

11. 船用螺旋桨推力

船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。

另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。

以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。根据水翼原理,桨叶要受升力和阻力的作用,推动螺旋桨前进,即推动船艇前进。船艇运动会产生顶流和伴流。继续把船艇看成不动,则顶流以与艇速大小相等,方向相反的流速向螺旋桨流来,而伴流则以与艇速方向相同,流速为ur向螺旋桨流来。通过速度合成,我们可以得到与螺旋桨成攻角α,向桨叶流来的合水流。则桨叶受到合水流升力dL和阻力dD的作用,将升力和阻力分解,则得到平行和垂直艇首尾线的分力:

dT=dL•cosβ-dD•sinβ

dQ=dL•sinβ+dD•cosβ

dT使船艇前进称为推 力;dQ称为横向力,即桨叶的旋转阻力。

显然,攻角α和流入桨叶的水流合速度V合决定了T和Q的大小。通常螺旋桨转速越高,而航速越低,即攻角α较大时,T和Q也越大。

设艇速V不变,如伴流流速增加(合速度减小),则攻角增大,推力和阻力也大;如果螺旋桨转速增加(合速度增加),则攻角增大,推力和阻力也大。当船艇静止不动时,螺旋桨转动时,水流攻角很大,则推力和阻力可能达到很大的值。阻力过大,对主机工作不利。所以船艇在从静止开始用车时,不宜用高速;同理,船艇在前进中换倒车时或从后退中换正车时,都应经过停车阶段,让艇速下降后再行转换,而不宜直接转换。主要是防止出现大攻角,产生巨大的旋转阻力,造成主机超负荷。

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