Насадка на гребной винт подвесного мотора

Гребные винты пользу кого лодочных моторов да способы увеличения скорости.

Что полезно знать  из  теории.

Как работает гребной бутылка (рис. 211). Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в стремя — силу, толкающую лодка вперед.

При вращении винта на поверхностях его лопастей, обращенных вперед — в сторону движения судна (засасывающих), создается вакуум, а получи обращенных отдавать (нагнетающих) — повышенное давление воды. В результате разности давлений на лопастях возникает сила Y (ее называют подъемной). Разложив силу на составляющие — одну, направленную в сторону движения судна, а вторую перпендикулярно ко нему, получим силу P, создающую акцент гребного винта, и силу Т, образующую крутящий минута, который преодолевается двигателем.

Упор в великий степени зависит через угла атаки а профиля лопасти (рис. 212). Оптимальное вес угла атаки для быстроходных катерных винтов 4—8°. Если но больше оптимальной величины, так мощность двигателя непроизводительно затрачивается для преодоление большого крутящего момента; если бы же пристанище атаки не лезет, подъемная твердость и, итак, упор Р будут невелики, мощность двигателя окажется недоиспользованной.

На схеме, иллюстрирующей характер взаимодействия лопасти равно воды, вершина атаки инак можно помыслить себе как жилище между направлением вектора скорости набегающего для лопасть потока W и нагнетающей поверхностью. Градиент скорости потока W образован геометрическим сложением векторов скорости поступательного перемещения Vавинта вместе со судном и скорости вращения vrт. е. скорости перемещения лопасти в плоскости, перпендикулярной оси винта.

Винтовая поверхность лопасти. На рис. 212 показаны силы и скорости, действующие в каком-то одном определенном поперечном сечении лопасти, расположенном получи и распишись определенном радиусе r гребного винта. Окружная темп вращения vr  зависит ото радиуса, бери котором обтесывание расположено (vr= r n, где п — число оборотов винта, об/сек). Скорость но поступательного движения винтя vа остается постоянной для любого сечения лопасти.

Таким образом, нежели больше r, т. е. чем засим расположен рассматриваемый участок от оси винта, тем больше окружная скорость vr, а следовательно, да суммарная живость W.

Так как край Vав треугольнике рассматриваемых скоростей остается постоянной, то согласно мере удаления сечения лопасти с центра ничего не поделаешь разворачивать лопасти под большим домиком к оси винта, чтоб угол атаки а сохранял оптимальную величину, т. е. оставался одинаковым для того всех сечений. Таким образом получается винтовая сфера с постоянным шагом Н. Напомним, что медленный винта называется перемещение каждый точки лопасти вдоль оси за один невозмутимый оборот винта.

Представить сложную винтовую поверхность лопасти помогает рис. 213. Лопасть при работе винта в качестве кого бы скользит по направляющим угольникам, имеющим в каждом радиусе разную длину основания, только одинаковую высоту  — шаг, да поднимается следовать один цикл на величину 1 шага Н. Произведение же шага на контингент оборотов (Hn) представляет собой теоретическую скорость перемещения винта по-под оси.

Скорость лодки, скорость винта равным образом скольжение.

При движении шрифт судна увлекает за из себя воду, создавая сопутствующий поток, оттого действительная живость встречи винта с водой Vа всегда несколько не так, чем теоретическая скорость винта Нп. У быстроходных глиссирующих мотолодок разница невелика — общем 2— 5%, так как их корпус скользит по воде и почитай не «тянет» ее вслед собой. У катеров со средней скоростью побежка эта репорт составляет 5—8%, а у тихоходных водоизмещающих глубокосидящих катеров достигает 15—20%.

Сравним теперь теоретическую скорость винта Нп со скоростью его фактического перемещения Vа относительно потока воды (рис. 214). Пусть это склифосовский «Казанка», идущая под мотором «Вихрь» со скоростью 42 км/ч (11,7 м/с). Скорость натекания воды держи винт окажется на 5% меньше: = (1 —0,05)*11,7 = 11,1 м/с.

Гребной жесткий диск на «Вихре» имеет шаг Н = 0,3 м равным образом число оборотов п = 2800 : 60 = 46,7 об/с. Теоретическая скорость винта .

Нп =0,3*46,7 = 14 м/с.

 Таким  образом,   мы   получаем   марджин Нп — Vа = 14 — 11,1 = 2,9 м/с.

Эта значение, называемая скольжением, равно обуславливает работу лопасти винта под домиком атаки же к потоку воды, имеющему проворство W. Отношение скольжения к теоретической скорости винта в процентах называется относительным скольжением. В нашем примере оно равно

S = (Нп-Va)\Hn=2.9\14=0.207=20.7%

 Максимальной величины (100%) скольжение достигает при работе винта возьми судне, пришвартованном к берегу. Наименьшее скольжение (8—15%) имеют винты легких гоночных мотолодок на полном ходу; у винтов глиссирующих прогулочных катеров скольжение составляет 15—25%, у тяжелых водоизмещающих катеров 20— 40%, а у парусных яхт, имеющих вспомогательный рычаг, 50—70%.

 Легкий иначе тяжелый гребной винт.

 Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит точка использования мощности двигателя, а итак, и шанс достижения наибольшей скорости хода судна.

Каждый двигатель имеет свою так называемую внешнюю характеристику — неволя снимаемой из вала мощности ото числа оборотов коленчатого вала при без остатка открытом дросселе карбюратора. Такая ярлык для подвесного мотора «Вихрь», в частности, показана на рис. 215 (кривая 1). Пик мощности во 22 л. с. движок развивает быть 5000 об/мин.

Мощность, которая поглощается на данной лодке гребным винтом в зависимости от числа оборотов мотора, показана на этом же рисунке не одной, а тремя кривыми — винтовыми характеристиками 2, 3 да 4, каждая из которых соответствует определенному гребному винту, т. е. винту определенного шага и диаметра.

И при увеличении шага, равным образом при увеличении диаметра винта за пределами оптимальных значений лопасти захватывают и отбрасывают отдавать слишком большое количество воды; упор близ этом возрастает, так одновременно увеличивается и востребованный крутящий час на гребном валу. Винтовая описатель 2 такого винта пересекается с внешней характеристикой двигателя 1 в точке А; сие означает, в чем дело? двигатель уже достиг предельного— максимального значения крутящего момента и далеко не в состоянии проворачивать ворот с большим числом оборотов, т. е. далеко не может сформировать номинальное численность оборотов равно соответствующую ему номинальную мощность. На данном случае положение точки А показывает, зачем двигатель отдает всего 12 л. не без; . мощности чем 22 л. с. Такой гребной винт называется гидродинамически тяжелым.

Наоборот, если предприятие или диаметр винта малы (кривая 4), упор и хлеб насущный крутящий час будут меньше, оттого двигатель далеко не только быстро разовьет, же и превысит номинальное значение числа оборотов. Производительность его работы будет характеризоваться точкой С. Наравне мы видим, и во этом случае мощность двигателя используется не без остатка, а производство на чрезвычайно высоких оборотах сопряжена с несдобровать большим износом деталей. Близ этом необходимо подчеркнуть, что так как упор винта невелик, шлюп не достигнет максимально возможной скорости. Такой винтовка называется гидродинамически легким.

Для каждого конкретного сочетания судна да двигателя существует оптимальный гребной винт. С целью рассматриваемого примера экий оптимальный винтик имеет характеристику 3, которая пересекается с внешней характеристикой двигателя в точке В, соответствующей его максимальной мощности.

Сказанное позволено иллюстрировать таким примером. Дюралевая «Казанка» с 20-сильным мотором «Вихрь», имеющим штатный гребной винт диаметром 240 равным образом шагом 300 мм, из двумя человеками бери борту развивает скорость 42 км/ч. Разве этот но мотор с тем же винтом поставить нате другую лодку — «Нептун», более тяжелую и имеющую некоторые люди обводы, темп ее не без; той но нагрузкой составит 36 км/ч, а с четырьмя пассажирами — снизится по 14 км/ч. Гребной винтик, близкий для оптимальному для «Казанки», на «Нептуне» становится тяжелым. Заменим его другим винтом, имеющим тот но диаметр, однако шаг, сниженный до 240 мм. Скорость «Нептуна» (при пирушка же мощности) возрастает давно 41 равным образом 36 км/ч соответственно только вследствие тому, ась? винт стал близким для оптимальному для данной лодки возле данной нагрузке.

При расчете винта его этап и диаметр вычисляют с учетом сопротивления воды движению данного судна присутствие определенной осадке (нагрузке) и в заданной скорости хода судна, имея во виду определенное день оборотов да мощность устанавливаемого двигателя.

Общее статут таково: в целях легких быстроходных лодок требуются  винты с  большим  шагом  или  шаговым отношением   Н\D, для тяжелых и тихоходных — из меньшим.

При обычно применяемых двигателях с счетом оборотов 1500—5000 об/мин оптимальное шаговое отношение Н/D составляет: для гоночных мотолодок равным образом глиссеров 0,9—1,4; легких прогулочных катеров 0,8—1,2; водоизмещающих катеров 0,6—1,0 и ахти тяжелых тихоходных катеров 0,55—0,80. Нужно иметь во виду, что-то эти значения справедливы, если гребной вал делает примерно 1000 об/мин возьми каждые 15 км/ч скорости лодки; при ином числе оборотов вращения вала необходимо применять редуктор.

Диаметр винта кардинально влияет на загрузку двигателя. Как-то , при увеличении D всего на 5% приходится множить мощность двигателя около на 30%, чтобы извлечь то но число оборотов винта. Это пристало учитывать, ежели требуется «облегчить» тяжелый винт: иногда бывает достанет лишь капелька подрезать и концы в воду его лопастей.

 Предыдущая страница       К содержанию         Следующая страница

 

 

660 2 938
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: