Определение прочных размеров деталей рулевого устройства

1. Определение прочных размеров деталей рулевого устройства.

2.

• Конструктивные проработки:
• - расположение опор баллера и руля;
• - расположение горизонтальных ребер и
вертикальных диафрагм пера руля.
• Результат расчета:
• - определена толщина обшивки пера руля, включая
торцевые листы;
• - толщина горизонтальных ребер и вертикальных
диафрагм;
• - размеры прочной балки в районе оси поворота руля,
состоящей из одной или двух вертикальных диафрагм
с присоединенными поясками;
• - размеры конуса, шпонки, нарезной части хвостовика
баллера и сопрягаемой гайки.

3. Балансирный подвесной руль

1 – баллер руля; 2 – облицовка в районе
верхнего подшипника; 3 – облицовка в
районе нижнего подшипника; 4 – втулка
подшипника; 5 – отливка рудерписа; 6 –
гайка конусного соединения; 7 – съемный
лист; 8 – рудерпис; 9 – нижний лист пера
руля; 10 – диафрагмы пера руля; 11 –
обшивка пера руля; 12 – профиль кормовой
кромки пера руля; 13 – горизонтальные
ребра пера руля; 14 – верхний лист пера
руля.

4. Расположение деталей набора пера руля

• Перо руля состоит из рудерписа, горизонтальных ребер, вертикальных
диафрагм, листов обшивки и поковок (отливок), предназначенных для
соединения пера руля с баллером.
• Рудерпис – две или одна вертикальные усиленные диафрагмы,
приваренные к двум листам обшивки.
• Расстояние между вертикальными диафрагмами пера руля в зависимости
от его размеров может быть не более 1,2 шпации в кормовой оконечности.
• Горизонтальные ребра располагают равномерно по высоте пера руля.
Расстояние между горизонтальными ребрами назначают аналогично
расстояниям между вертикальными диафрагмами.
• Вертикальные диафрагмы рудерписа должны быть неразрезными по всей
высоте пера руля. Остальные диафрагмы разрезные, а ребра неразрезные.
• Толщина вертикальных диафрагм и ребер принимается не менее
толщины обшивки пера руля.
Толщина торцевых листов – 1,2 толщины обшивки пера руля.

5.

-
-
Горизонтальные ребра и вертикальные диафрагмы следует
располагать по возможности на равных расстояниях;
Для передачи на ахтерштевень воспринимаемых усилий у каждой из
опор руля должно быть установлено по одному ребру;
В районе оси поворота руля необходимо расположить одну или две
вертикальные диафрагмы , обеспечивающие прочность руля при его
изгибе под действием гидродинамических сил.

6. Расположение вертикальных диафрагм в районе оси поворота руля

- Если отстояние оси вращения от
передней кромки меньше
максимальной толщины профиля е,
устанавливается одна диафрагма, а
ее отстояние от передней кромки f
не должно превышать
максимальной толщины профиля
руля.
При a>e, следует ставить две
диафрагмы, располагая их
симметрично на расстоянии е/2 от
оси.

7.

Профили кормовой кромки пера
руля показаны на рисунке
1 – обшивка пера руля; 2 – профиль
кормовой кромки
Носовая кромка пера руля
изготавливается из отдельно
согнутого листа. Стыковые швы
приварки этого листа к остальным
листам обшивки осуществляется на
подкладных планках, заранее
приваренных к листам обшивки.

8. Крепление обшивки пера руля к каркасу

К одному боковому листу обшивки
ребра и диафрагмы привариваются
прерывистым тавровым швом,
между собой они свариваются
сплошным швом.
На неприваренной стороне
соединение диафрагм и ребер к
обшивке осуществляется двумя
способами: шлицами или
гребенкой.
1 – обшивка; 2 – сварка шлицами; 3
– гребенка; 4 – ребро.
Размеры шлицев – 50х10мм; шаг –
100мм.

9. Баллер руля

• Сталь 55Л
• Reн=600МПа
• Диаметр головы баллера должен быть не менее
d0 k10 3
M кр
ReH
• Диаметр баллера у нижнего подшипника
Dk 1.8 d0
• Наружный диаметр ступицы
Dст 2 Dk
,

10. Соединение руля с баллером (конусное)

• Длина конуса
Конусность K
Dk d k 1
lk
10
1
lk h р
3
или
1
15
• Диаметр в нижней части конуса
d k Dk
lk
10
• Диаметр нарезной части баллера d н .ч 0 ,9d k
d н .г 1,5d н .ч
• Наружный диаметр гайки
• Высота гайки hг 0.8hн .ч

11.

Соединение баллера с рулем
Уплотнение конуса баллера