Мотори

5

r, мм
h, мм
Нср=0.264 м
Нср=0.240 м
129.5
144.5
154.5
119.5
131.5
139.5
У підвісних моторів зміна кроку гребного гвинта — практично єдина можливість узгодити роботу гвинта з двигуном, так як розміри корпусу редуктора обмежують максимальний діаметр гвинта, який може бути встановлений на моторі. В деякій мірі гвинт можна “полегшити”, якщо його підрізати по діаметру, проте оптимальним варіантом є застосування змінних гвинтів з різним кроковим ставленням.
Чисельні рекомендації для найбільш популярних моторів потужністю 14-18 кВт (20-25 л. с.) можуть бути наступні. Штатні гвинти, мають H=280÷300 мм, дають оптимальні результати на порівняно плоскодонних човнах з масою корпусу до 150 кг і навантаженням 1-2 чол. На ще більш легкої човні масою до 100 кг можна одержати приріст швидкості за рахунок збільшення H на 8-12%.
На більш важких глиссирующих корпусах, на човнах, які мають велику килеватость днища і при великому навантаженні (4-5 чол.), крок гвинта може бути зменшений на 10-15 % (до 240-220 мм), але використовувати такий гвинт при поїздку без пасажирів з малим навантаженням не рекомендується: двигун буде “перекручувати обертів” і швидко вийде з ладу.
При установці підвісного мотора на тихохідної водоізмещающей шлюпці рекомендується застосовувати трьох – і чотирьох лопатеві гвинти з співвідношенням H/D не менше 0.7; при цьому ширину лопати і профіль її поперечного перерізу зберігають такими ж, як і на штатному гвинті мотора.
У разі, коли для полегшення гвинта підрізають кінці лопатей до меншого діаметру, кромки лопатей необхідно акуратно скругляющі, а отриманий контур лопаті плавно сполучати зі старим по можливості без істотного зменшення площі лопатей. Обрізку гвинта або невелика зміна його кроку {що можливо на сталевих і латунних гвинтах шляхом подгибки лопатей в нагрітому стані в кожному перерізі лопаті) можна виконати, керуючись формулою
ΔH≈H(1-
)≈ΔD
де Н — вихідний конструктивний крок гвинта; n0 — номінальна частота обертання двигуна; n1 — частота обертання двигуна, отримана при випробуваннях судна з даними гвинтом.
При заміні погодженого з корпусом і двигуном гребного гвинта іншим, з близькими величинами D і H (розбіжність має бути не більше 10%), потрібно, щоб сума цих величин для старого і нового гвинтів була рівна.
Кавітація і особливості геометрії гребних гвинтів малих суден. Високі швидкості руху моточовнів та катерів і частота обертання гвинтів стають причиною кавітації — скипання води і утворень в області розрідження на засасывающей стороні лопаті. У початковій стадії кавітації ці бульбашки невеликі і на роботі гвинта практично не позначаються. Однак коли ці бульбашки лопаються, створюються величезні місцеві тиску, чого поверхня лопаті фарбували. При тривалій роботі кавитирующего гвинта такі ерозійні руйнування можуть бути настільки значними, що ефективність гвинта знизиться.
При подальшому підвищенні швидкості настає друга стадія кавітації. Суцільна порожнину — каверна, захоплює всю лопать і навіть може замикатися за її межами. Розвивається гвинтом наголос падає з-за різкого збільшення лобового опору і спотворення форми лопатей.
Кавітацію гвинта можна виявити за того, що швидкість човна перестає рости, незважаючи на подальше підвищення частоти обертання. Гребний гвинт при цьому видає специфічний шум, іа корпус передається вібрація, човен рухається стрибками.
Ступінь розрідження на лопаті, а отже, і момент настання кавітації залежать насамперед від швидкості потоку, що набігає на лопать. Нагадаємо, що ця швидкість є геометричною сумою окружної швидкості vr=π*D*n до поступальної va. Помічено, що на катерних гребних гвинтах кавітація вступає у другу стадію, коли окружна швидкість на кінці лопаті досягає значення 3500 м/хв. Це означає, наприклад, що гребний гвинт діаметром 300 мм матиме при цьому частоту обертання
=3700 об/хв,
πD
3.14*0.3
а гвинт діаметром 0.4 м — близько 2800 об/хв.
Момент настання кавітації залежить не тільки від частоти обертання, але і від ряду інших параметрів. Так, чим менше площа лопатей, більше товщина їх профілю і ближче до ватерлінії розташований гвинт, тим при меншій частоті обертання, тобто раніше настає кавітація. Появи кавітації сприяє також великий кут нахилу гребного валу, дефекти лопатей — вигин, неякісна поверхню.
Наголос, що розвивається гребним гвинтом, практично не залежить від площі лопатей. Навпаки, зі збільшенням цієї площі зростає тертя об воду, і на подолання цього тертя додатково витрачається потужність двигуна. З іншого боку, треба врахувати, що при тому ж упорі на широких лопатях розрідження па засасывающей стороні менше, ніж на вузьких. Отже, широколопастной гвинт потрібен там, де можлива кавітація {тобто на швидкохідних катерах і при великій частоті обертання гребного валу).
В якості характеристики гвинта приймається робоча, або спрямленная, площа лопатей. При її обчисленні приймається ширина лопаті, заміряна на нагнітаючої поверхні по довжині дуги кола на даному радіус, проведений з центру гвинта. У характеристиці гвинта вказується зазвичай не сама спрямленная площа лопатей А, а її ставлення до площі Ad суцільного диска такого ж, як гвинт, діаметра, тобто A/Ad. На гвинтах заводського виготовлення величина дискового відносини вибита на маточині.
« Перед. — Слід. »