如何焊接螺旋桨
⑴ 螺旋桨应如何检修
螺旋桨的检修
螺旋桨是船舶的重要设备,由于螺旋桨位于水下,所以对其维护检修依赖于定期的进坞检修。螺旋桨的缺陷主要发生在桨叶上,常见的缺陷有腐蚀、裂纹和断裂、变形等,并且有些缺陷还会引起船舶在航行中出现异常现象。
l.航行中螺旋桨的故障
1)螺旋桨失去平衡
螺旋桨失去平衡将会引起轴系和船体产生异常剧烈的振动,引起尾轴承处的敲击等。例如,某船航行时海面平静,主机运转正常。突然船体剧烈振动。值班轮机员立即采取降速航行的措施使振动减轻,继续降速,则振动更小。初步判断为螺旋桨故障,后经检杏发现4叶螺旋桨有l个桨叶自根部断掉,造成螺旋桨严重矢衡。
螺旋桨失去平衡的原因主要有桨叶严重腐蚀和海生物污损、桨叶碰到礁石、缆绳等产生变形、断裂或丢失等,致使螺旋桨各桨叶质量不均,螺旋桨失去平衡。
2)螺旋桨呜音
航行中螺旋桨产生有节奏的“嗡、嗡”的声音,这种现象是由于螺旋桨回转时,在桨叶随边0.4R(R为螺旋桨半径)以外的部位产生有规律的涡流。在某几个转速下,涡流所引起的振动频率恰好与桨叶固有频率接近而产生共振,便螺旋桨发出呜音。桨叶呜音部位如图9-33所示。
消除螺旋桨呜音的办法是通过改变随边0.4R以外的涡流,使其引起的振动频率远离(大于或小于)桨叶固有频率,避免产生共振。具体方法是将桨叶随边0.4R以外的AB部分加厚或减薄,或制成锯齿状、钻孔等抗呜边缘,例如,将AB边缘减薄,则由涡流引起的振动频率将大于桨叶固有频率,避免了共振,有效地消除了鸣音。
2.桨叶表面缺陷分布及修理
1)桨叶表面缺陷分布区域
桨叶表面的缺陷主要有裂纹、断裂、腐蚀和穴蚀等。根据缺陷在桨叶不同部位所造成的危害程度不同,通常将桨叶表面(压力面和吸力面)分为三个区域,如图9-34所示。http://202.114.88.54/g/lunji/test08/flash图/9-34.swf
A区——位于桨叶压力面0.4R以内范围;
B区——位于桨叶压力面0.4R-0.7R的范围和A区两侧边缘,吸力面0.7代以内范围;
C区——位于桨叶压力面和吸力面0.7R以外的部分。
2)桨叶各区域允许的缺陷
表9-13示出桨叶表面三个区域、桨毂表面、锥孔及键槽表面上所允许的缺陷类型、最大允许尺寸、150mmXl50mm面积内允许存在的缺陷数量、缺陷间最小距离及密集的允许面积。
表9-13 桨叶各区域允许的缺陷
http://202.114.88.54/g/lunji/test08/hynew_page_313.htm
3)各区域缺陷的修理
(l)A区内的缺陷一般不允许焊补修理。缺陷深度不超过t/40(t为局部叶厚,mm)或4mm,允许磨去两值中较大的缺陷。特殊情况下必须焊补时,应采用特殊工艺措施。
(2)B区仅从外观考虑的小缺陷应避免焊补。缺陷深度不超过t/30或3mm。允许磨去两值中较大缺陷,需焊补时,应采用完善的工艺措施。
(3)C区的缺陷通常允许焊补修理,焊补工艺应符合规定。桨叶边缘和表面的微小缺陷允许磨去修光。
(4)不严重的穴蚀小孔及凹陷,在不便焊补时允许采用环氧树脂等胶粘剂涂补或采用金属喷涂,使桨叶表面平整光顺。
(5)一般裂纹在限定条件下允许采用钻止裂孔作为临时处理措施。裂纹严重时,如经多次大面积焊补修理后,因材料性能发生变化,再修补也难保质量时,则应采取换新办法。
4)焊后的处理
(1)焊补后金属堆高处应进行磨光,采用目测观察和着色探伤检验焊补质量。如有呈线状分布和长度或深度大于3mm的缺陷应再次焊补修理。
(2)进行退火处理。焊补后,除镍铝青铜材料外,其他材料的螺旋桨均应进行消除应力退火处理。
3.桨叶变形的校正
1)冷态校正
加热温度在250ºC以下的校正为冷态校正。冷态校正适用于叶尖和桨叶边缘厚度小于30mm处。在弯曲较小、截面厚度较薄处可采用动载荷校正,否则采用静载荷校正。
2)热态校正
热态校正适用于所有的情况,可用动载荷或静载荷。热态校正加热温度如表9-14所示。桨叶校正处整个截面厚度应保持加热温度直到校正完毕。
表9-14 热态校正加热温度(℃)
螺旋桨材料
焊补预热温度
校正加热温度
退火温度
黄铜
150-400
500-800
350-55-
青铜
50-200
700-850
450-650
铬镍不锈钢
100-250
200-350
—
铸钢
100-150
600-700
500-600
铸铁
600-700
—
650-700
3)退火处理
桨叶经校正后,除镍铝育铜外,其他材料的螺旋桨均应进行消除应力退火处理。退火温度见表9-14。
4)校正后的检查
螺旋桨经冷态或热态校正后均应进行目测观察和着色探伤检查,并对缺陷进行修整。
⑵ 如何制作螺旋桨叶片
由于螺旋桨对水流的抽吸作用,造成桨盘处的水流加速,由伯努利定律可知,同一根流线上,水质点速度加快,必然会导致压力下降,从而造成船的粘压阻力增加。也就是桨产生的推一部分用于克服船体产生的附加阻力。
如果用伴流分数ω表征伴流与船速的比值,用推力减额t表征船体附加阻力与船体自身阻力的比值。那么,敞水桨与船后桨的差别就在于一个船身效率(1一t)/(1一ω)从中可以看出,伴流分数ω越大、推力减额t越小,则船身效率越高。
从螺旋桨图谱可以看出,横坐标的参数为√BP或BP。BP称为收到功率系数(或称为载荷系数),其值为:BP=NPD0.5/VA2.5式中:N为螺旋桨转速;PD为螺旋桨敞水收到功率;VA为螺旋桨进速。
BP值越小,对应的螺旋桨敞水效率越高;反之,则螺旋桨效率越低。从个体因素来讲,N值和PD0.5/VA2.5值越小,BP值就越小。PD和VA参数有联动关系,在相对低速的范围内,PD值变大、BP值变小;在相对高速的范围内,PD值变大、BP值也变大。这取决于船的阻力特性。
实际船螺旋桨设计时,还要考虑以下的先决条件:螺旋桨直径有无限制、船舶航速的具体要求。
一般情况下,螺旋桨设计工况都对应船舶满载航行的状态,在该航行状态下,主机发出预定功率、螺旋桨效率达到最佳,船、机、桨匹配理想。但如果设计参数选择不当,就会造成螺旋桨产生“轻载”或“重载”的现象,“轻载”是指螺旋桨达到设计转速后,不能充分吸收主机的转矩,主机发不出预定功率;“重载”是指螺旋桨还未达到设计转速时,主机转矩已达到最大值,主机同样发不出预定功率。
螺旋桨设计产生“轻载”还是“重载”现象,主要取决于2个方面:(1)伴流分数ω、推力减额t取值是否正确。(2)船舶阻力计算的误差。
如选取的伴流分数ω大于船后实际值,则螺旋桨不能吸收预定的功率和发出要求的推力,从而无法达到预定的航速,螺旋桨处于“轻载”状态;反之螺旋桨处于“重载”状态。
如选取的推力减额t大于实际值,该情况类似于船舶轻载航行,螺旋桨达到额定转速后,不能吸收主机额定转矩,螺旋桨处于“轻载”状态;反之,螺旋桨处于“重载”状态。
船舶的阻力大小,与船舶的尺度、线型等因素关系很大,同样一艘船,采用不同公式计算,阻力值可能有很大的区别。如阻力计算值大于实船阻力,则实船试航时,航速会大于预估速度,螺旋桨却处于“轻载”状态;反之,螺旋桨处于“重载”状态。
在桨的设计中,由于各参数的理论取值与实际值必然会有综合性的误差,螺旋桨不可避免地会产生“轻载”、“重载”现象。不论螺旋桨是“轻载”还是“重载”,都不能充分利用主机功率。相比较而言,螺旋桨“重载”时,主机工作在超负荷恶劣环境下,影响其使用寿命。
一般船舶在使用中都会有压载(空载)航行、满载航行、超载(船底积污或风浪原因)航行状态。对应船舶满载航行工况设计的螺旋桨,在超载航行时,就会“重载”。同时考虑到主机因老化、磨损等原因,发出的额定功率也会逐渐降低。为了保证有一定的避免“重载”的安全裕度,需要有一个功率储备。作者根据自己的设计经验体会,在100%额定转速时,考虑功率储备后的设计功率推荐如下值:对于海船,85%~90%主机功孰对于内河船,90%~95%主机功率。
如主机为高增压、大功率机型,功率储备取下限值,相对而言,该种机型的外特性曲线与推进特性曲线之间的间隙(潜在功率)小于常规机型。
⑶ 重600吨的航母螺旋桨得用什么焊接
现在的螺旋桨工艺已经不用焊接了,全部都是一次性成型后通过五轴联动铣床铣出来的。
⑷ 船模螺旋桨怎么制作啊怎么才能让它的推力更大用什么材料耐用而且推力大
个人制作螺旋桨,讲不了太多的高科技,因为我们没那个条件,所以我建议就用钣金下料和焊接。螺旋桨形状我们可以选电风扇为参考,注意不是吊扇,而是台式,落地式,或者壁挂,需要高速旋转带安全网罩的那种,用一个轴焊接三个叶片,如果有条件的到详细参数,可以在螺旋桨三个叶片上,特定位置上钻三个孔,这三个孔是用来破坏螺旋桨在水中高速旋转,产生的气泡效应,降低阻力,提高速度和螺旋桨使用寿命的。但是如果螺旋桨工作转速没那么快可以省略。
螺旋桨推进的奥秘有两个,一个是螺旋导程,也就是叶片的倾斜角度,一般选择低于45度,因为大于45度时,螺旋桨旋转阻力大于推力,90度推力为零阻力最大,45度一半一半,而0度推进力也是零但阻力很小。在实际中一般选择30度左右。另外螺旋桨中心角度角度大,越往外角度越小,因为同速旋转,半径越小线速度越低,而半径越大线速度越高,如果角度相同,则中心产生的推力低于外围。高产生对叶片的扭曲力,当然角度的调整并不能完全消除这种差值,所以螺旋桨会加大外围叶片的面积和质量,来用离心力抵抗这种扭曲力。所以我们就看到了电风扇的形状。
另一个秘密是叶片形状,首先必须使旋转起来的离心力相互平等,达到稳定效果。其次就是产生推力,比如电风扇的形状,其作用面积大,旋转半径小适合船舶使用。另外高级的螺旋桨讲究利用和机翼类似的形状来提高推力,这个,个人就用不上了。
⑸ 船用螺旋桨是用什么材料做成
人类在发明了现代机器推进的“汽船”后,几乎不久就发明了螺旋桨。当今的船舶,除了少数采取喷水推进和泵推的,绝大多数还是采取传统的螺旋桨推进。若再观察一下,这些螺旋桨,99%从外表一看就知道是铜材料制作的。大家都知道,铜的硬度和韧性远远不如钢材,那么为何当今的船舶,还都在用铜合金制作螺旋桨呢?
首先,随着现代船舶越造越大,民船已经有50万吨级别的,而最大的航母也超过了11万吨,因此螺旋桨其实也越造越大,螺旋桨的直径,已经从过去的1到6米,扩大到最大到了10米以上!这种尺寸的部件,在工业加工上,就已经属于大型和超大型零件,螺旋桨表面曲面多,线条复杂,而要求的工艺指标为精度高于0.1mm,这就造成技术非常普通的民用螺旋桨,也难以用一般的车床、铣床加工成型;至于军用的高精度螺旋桨,就更需要先进的高精度数控机床来加工。
螺旋桨作为推进用的强力受力部件。其内部对强度的要求也高,不能有沙眼、气泡。因此大型螺旋桨的叶片,一般不能用锻压成型,目前工业上能使用的生产方式一般以高精度的铸造为主,一次浇铸成型然后用机械打磨抛光表面使其达到要求。
就工业铸造工艺来说,铜的熔点低,铸造简单。热铜液的流动性好,铸件气泡少,光洁度高,因此螺旋桨材料几乎由铜合金垄断,用的最多的是镍铝青铜。
目前船用螺旋桨采用不锈钢铸造也是有的,但是不锈钢件整体铸造技术难度过大。不锈钢的熔点高,所以铸造模具的耐火性也得提升。工业上有个经验公式,铸造温度每提高100度,成本加一倍。青铜熔点只有800度,而不锈钢熔点高达1700度,温度差了900度,铸造成本翻9倍。而且精密焊接和硬表面抛光的费用都加进去,这成本就贵得多了。所以不锈钢螺旋桨没有大规模普及。
其次,铜合金相比较钢类材料做螺旋桨有其优点:化学活性低,不易氧化,特别是镍铜合金,俗称白铜,几十年不腐,光亮如初。
铜离子属于重金属离子,有一定的毒理作用。在海水状态下,藻类,贝类难以存活,附着少,清理方便。切削性能好,同等切削条件下,可以获得的表面精度比钢铁类材料至少高2个等级,无加工硬化现象,对刀具损耗小,容易加工。表面精度,往往决定了噪声大小。
⑹ 自制飞机螺旋桨的做法、步骤
自制飞机螺来旋桨的具体自步骤如下:
1.首先在订好厚度的榉木上照样版画图,定出中心孔。
⑺ 急!!!螺旋桨修复,焊缝开裂,求焊接方法,用的3号铜焊条和原材料都不行!在线等!!谢谢!就这么多分
首先确认下螺旋桨的材质,目测图片中应该是镍铝青铜的,购买镍铝青铜焊条焊接吧版!
另外你在裂权缝止端延其方向外5mm处打止裂孔,然后裂缝处打磨沟槽,再焊接,哪有你这样补裂纹的,就是普通钢板你不打止裂孔也要打磨沟槽啊。
⑻ 飞机螺旋桨怎样制作
碳纤维、木头、铝合金。但是飞行器需要有疲劳寿命检测,购买正规厂家的螺旋桨比较好!
⑼ 用只对一个简单的螺旋桨。
所有螺旋桨朝一个方向倾斜30度,就是螺旋桨
动力可由橡皮筋提供~扎在机头上
没看见你的飞机,所以只有这些信息.