1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

Linie wałów U-bootów typu VII

Moderatorzy: Jatzoo, Brodołak, ObltzS, SnakeDoc

Posty: 2 • Strona 1 z 1

Linie wałów U-bootów typu VII

Postprzez SnakeDoc » 18.09.09, 22:26

Witam

W oczekiwaniu na zapowiedziane przez ObltzSa tematy pozwoliłem sobie popełnić próbę opisu
linii wałów napędowych U-bootów typu VII.

Informacje pochodzą głównie z raportów i przesłuchać zamieszczonych na stronie
uboatarchive.net
Natomiast rysunki poglądowe zostały wyszperane w interncie - źródła zostały podane.

Linie wałów U-bootów typu VII

Układ napędowy U-bootów typu VII składa się z dwóch symetrycznych linii wałów napędowych.

wały2.jpg


1. silnik wysokoprężny
2. sprzęgło silnika wysokoprężnego
3. gródź
4. silnik elektryczny
5. sprzęgło główne
6. wzdłużne łożysko oporowe
7. stałe sprzęgło talerzowe
8. hamulec wału śrubowego
9. dławnica
10. kadłub
11. przednia pochwa wału śrubowego
12. tylna pochwa wału śrubowego
13. łożysko wspornika wału śrubowego
14. śruba napędowa
15. wał śrubowy
16. wał oporowy
17. wał silnika elektrycznego
18. wał silnika wysokoprężnego

Wał napędowy składa się z następujących elementów:
- wału śrubowego
- wału oporowego

Z wałem oporowym poprzez sprzęgło główne połączony jest wał silnika elektrycznego.
Z kolei z wałem silnika elektrycznego poprzez kolejne sprzęgło połączony jest wał silnika wysokoprężnego.

Wały odlane są z stali, drążone (dla zmniejszenia masy), z stożkowymi czopami końcowymi.
Średnica wału - 175 mm, średnica wydrążenia - 80 mm.


Wał śrubowy
Wał śrubowy ułożyskowany jest w łożyskach przedniej i tylnej pochwy wału śrubowego oraz w łożysku
wspornika wału śrubowego. Wał ten jest połączony z wałem oporowym przy użyciu stałego sprzęgła tarczowego.
Części wału mające kontakt z wodą morską pokryte są gumą. Pomiędzy wspornikiem wału śrubowego a tylną
pochwą wału śrubowego wał jest owinięty metalową liną w celu ochrony przed uszkodzeniami.
W Laboe za bardzo tego nie widać, bo zamazali wały farbą, ale znalazłem zdjęcie U-505
już z Chicago, gdzie można to zaobserwować.
Obrazek

Panew łożyska wspornika wału śrubowego wykonana jest z brązu i wyłożona jest paskami
drewna gwajakowego (lignum vitae). Długość panwi wynosci 535 mm.

Wygląda to mniej więcej tak:

struts bearing.jpg

(źródło: http://www.tpub.com/content/engine/1407 ... 75_128.htm)

http://www.freepatentsonline.com/6648510-0-large.jpg

Pochwy wału śrubowego (czyli elementy konstrukcyjne kadłuba, przez które wały
wychodzą na zewnątrz) są wykonane ze stali, panwie łożysk zaś z brązu. Każda
z dwóch panwi ma długość 550 mm. Każda pochwa wału w celu antykorozyjnej
ochrony katodowej zabezpieczona jest pierścieniem cynkowym.

Na odcinkach wałów śrubowych przechodzących pochwy wałów umieszczone są tuleje
o średnicy 195 mm. Średnica tulei na odcinkach wałów przechodzących przez łożysko
wspornika wału wynosi 220 mm.

Wały śrubowe są wyposażone w różnicowe hamulce taśmowe, uruchamiane przy pomocy
mechanizmu śrubowego. Taśma hamulca oddziałuje na bęben hamulcowy wału znajdujący się
tuż za tarczą sprzęgła stałego. Włączony hamulec jest w stanie utrzymać w spoczynku wał
śrubowy przy rozprzęgniętym sprzęgle głównym oraz przy działającym na pełnej
prędkości drugim wale napędowym.

Dławnice
W pochwie wału śrubowego znajduje się komora o pierścieniowym kształcie. W komorze pomiędzy tuleją
a pochwą wału zainstalowane jest szczeliwo, najczęściej w postaci sznurów o przekroju zbliżonym do
prostokąta. Od wewnątrz okrętu szczeliwo dociskane jest dławikiem, a docisk ten regulowany jest
nakrętkami na śrubach wkręconych w korpus dławnicy. Wymiary sznurów uszczelniających są dopasowane
do wymiarów komory, tak że po założeniu są one stosunkowo luźne i nie zapewniają jeszcze szczelności.
Dopiero dociągnięcie dławika powoduje ściśnięcie szczeliwa i jego spęcznienie, na skutek czego
uszczelnia ono przepływy wzdłuż wału.

Wał oporowy
Wał oporowy ma na obu końcach osadzone kołnierze. Kołnierz tylni jest połączony z tarczą sprzęgła stałego,
natomiast kołnierz przedni jest połączony z sprzęgłem głównym. Przy tylnym kołnierzu wału oporowego jest
umieszczony miernik momentu obrotowego.

Wzdłużne łożyska oporowe.
Do przeniesiania na kadłub okrętu siły wytwarzanej przez obracającą się śrubę służy wzdłużne łożysko oporowe,
obliczone na 10000kg. Olej łożyska jest chłodzony wodą z układu chłodzenia silników wysokoprężnych. Pomiędzy
tarczami łożyska można umieścić dynamometr. Łożysko jest dwukierunkowe (tzn. siła pochodząca od śruby napędowej
może działać w obydwu kierunkach). Łożyska te są łożyskami hydrodynamicznnymi (typu Michell'a), 10-cio płytkowymi.
W tylnej części obudowy łożyska oporowego podłączony jest napęd obrotomierza.

Rysunek poglądowy takiego łożyska:

michell.jpg

(źródło: http://books.google.pl/books?id=1osG3yb ... ng&f=false)

A tu przekrój jakiegoś współczesnego, chińskiego egzemplarza:
Radial-Sliding-Tilting-Pad-Thrust-Bearing.jpg


Sprzęgła
Wał silnika elektrycznego oraz wał oporowy jest połączony poprzez sprzęgło główne. Sprzęgło główne ma postać
zdwojonego sprzęgła stożkowego. Sprzęgło główne jest włączane i wyłączone ręcznie, nominalny
moment obrotowy wynosi około 2150 mkg, maksymalny moment obrotowy jest równy 4400 mkg.

Znowu rysunek poglądowy przedstawiający tego rodzaju sprzęgło:
double cone clutch.jpg


(źródło: http://www.freepatentsonline.com/2229753.pdf)

Sprzęgło silnika wysokoprężnego jest skonstruowane tak samo jak sprzęgło główne. Jego włączanie
i wyłaczanie odbywa się przy pomocy sprężonego powietrza z instalacji niskiego ciśnienia.
W sytuacjach awaryjnych może być także obsługiwane ręcznie. Sprzęgła zostały wykonane przez zakłady
Lohmann + Stolterfoht A-G.


I jeszcze luźno na temat zastosowania drewna gwajakowego.
Tak jak niegdyś LG Buchheim w "Okręcie" dziwił się: "Drzewo między tą stalą"
tak mnie dziwiło, dlaczego powszechnie stosowano (choćby i najtwardsze) ale
w końcu drewno do wykładania łożysk wałów. Cóż - czyniono tak tylko z łożyskami
które miały kontakt z wodą morską, czyli z tymi, które znajdowały się na zewnątrz
okrętu. Ponieważ raczej niepraktyczne było smarowanie takich łożysk olejem bądź smarem,
używano materiałów, które w kontakcie z wodą morską stawały się śliskie. Taką właściwość
miało właśnie drewno gwajakowe czyli lignum vitae. Stosowano do tego celu warstwy bawełny
impregnowanej żywicami fenolowo-formaldehydowymi znanymi pod nazwą Tufnol.


Natomiast odnośnie łożysk oporowych - od momentu zastosowania silnika parowego do napędu śruby
borykano się właśnie z problemem przeniesienia siły napędowej wytwarzanej przez śrubę
na kadłub statku. Aż do początku XX wieku stosowano wynalazki typu wielodyskowego łożyska wzdłużnego
Obrazek
(źródło: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Thrust_box.jpg)
które w przeważającej części zamieniało pracę na ciepło.
Dopiero w 1905 roku niejaki George Michell wynalazł eleganckie i proste hydrokinetyczne łożysko
oporowe.



Zapraszam do uzupełniania tematu.
Nie masz wystarczających uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego postu.
Ostatnio edytowano 16.11.09, 14:59 przez SnakeDoc, łącznie edytowano 1 raz
SnakeDoc
Fregattenkapitän
Fregattenkapitän
Moderator Team
 
Tonaż: 545.000 BRT

Dołączył(a): 07.08.07, 20:55

Re: Linie wałów U-bootów typu VII

Postprzez ObltzS » 06.11.09, 09:14

Witam !

Link uzupełniający do informacji związanych z zastosowaniem drewna gwajakowego :
http://www.lignum-vitae.com/index.html
ObltzS
Admiral
Admiral
Moderator Team
 
Tonaż: 1.705.000 BRT

Dołączył(a): 05.07.05, 19:31
Lokalizacja: Polska południowa


Posty: 2 • Strona 1 z 1

Powrót do Konstrukcja kadłuba i wyposażenie



Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość

cron