О компании   Автохимия  Бытовая химия  Мойка вагонов, разработки для жд  Бесконтактная мойка  Средства для Ультразвука и УЗО   Дезинф средства  Вся продукция
 

Для владельцев катеров, яхт, лодок

04.10.2015 22:22 - дата обновления страницы

Наши дополнительные сервисы и сайты:

 

e-mail:	office@matrixplusru tender@matrixplusru
icq:	613603564
skype:	matrixplus2012

г Саратов

Статистика

Что полезно знать из теории, как работает гребной винт, скорость лодки, скорость винта и скольжение

Как работает гребной винт (рис. 185). Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в упор - силу, толкающую лодку вперед. Представим направление слоев воды, обтекающих лопасти винта. Для этого нужно сложить два перемещения (рис. 186): вращение винта вокруг оси со скоростью vr и поступательное движение его вместе с лодкой со скоростью va. Таким образом, вода будет набегать на сечение с суммарной скоростью W, направленной под углом а к нагнетающей поверхности лопасти. Угол а принято называть в аэрогидродинамике углом атаки. На поверхности лопасти, обращенной в сторону движения судна (ее называют засасывающей), создается разрежение, а на противоположной (нагнетающей) - повышенное давление воды. В результате разности давлений на лопасти возникает сила Y (ее называют подъемной). Разложив силу на составляющие - одну в сторону движения судна, а вторую перпендикулярно к нему, получим силу Р, создающую упор гребного винта, и силу Т, образующую крутящий момент, который преодолевается двигателем.

Рис. 185. Гребной винт

Рис. 186. Схема сил и скоростей на лопасти винта

Упор в большой степени зависит от угла атаки а, который имеет определенную величину (оптимальный угол атаки для быстроходных катерных винтов 4-8°). Если а больше оптимальной величины, то мощность двигателя непроизводительно затрачивается на преодоление большого крутящего момента, если же угол атаки мал, то подъемная сила и, следовательно, упор Р невелики, а мощность двигателя окажется использованной не полностью.

Винтовая поверхность лопасти. Представим, что лопасти гребного винта сделаны из развернутых под каким-то углом к направлению движения судна пластин.

Скорость движения W участков пластины относительно воды оказывается не одинаковой, а возрастающей^ мере удаления от ступицы. Это легко увидеть на рис. 186. Скорость W слагается из постоянной составляющей va (поступательное движение) и скорости и, вращательного Движения, которая зависит, как легко понять, от радиуса вращения г. Чем больше г, т. е. чем ближе расположен рассматриваемый участок к концу лопасти, тем больше скорость с,, а следовательно, и суммарная скорость W.
 

Рис. 187. Винтовая поверхность лопасти

С увеличением W растет и угол атаки а (сторона va треугольника скоростей остается постоянной). А нам нужно, чтобы а имел оптимальную величину. Для этого развернем лопасти у ступицы под большим углом, чем у концов. Получим винтовую поверхность с постоянным шагом Н.

Представить винтовую поверхность помогает рис. 187. Лопасть при вращении винта как бы скользит по направляющим угольникам, поднимаясь за один оборот вдоль оси на величину шага Н -(рис. 187). Произведение же шага на частоту вращения Ни дает теоретическую скорость перемещения винта вдоль оси, если бы его лопасти скользили по шаговым угольникам (рис. 188).

Скорость лодки, скорость винта и скольжение. При движении лодка увлекает за собой воду, создавая попутный поток, поэтому скорость встречи винта с водой va всегда несколько меньше, чем скорость судна. У быстроходных глиссирующих лодок эта разница невелика - всего 2-5%, так как их корпус скользит по воде и почти не "тянет" за собой воду. У катеров средней быстроходности она составляет 5^8%, а у тихоходных водоизмещающих глубокосидящих катеров достигает 15-20%.

Рис. 188. Скорость лодки, скорость винта и скольжение

Максимальной величины (100%) скольжение достигает при работе винта на судне, пришвартованном к берегу. Наименьшее скольжение (8-15%) имеют винты легких гоночных мотолодок на полном ходу; у винтов глиссирующих катеров скольжение составляет 15-25%, у тяжелых водоизмещающих катеров 20-40%, а у парусных яхт, имеющих вспомогательный двигатель, 50-70%. Легкий или тяжелый гребной винт? Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит возможность наиболее полного использования мощности двигателя, а следовательно, и достижения наибольшей скорости хода судна.

При увеличении шага или диаметра винта лопасти захватывают и отбрасывают назад все большее количество воды, упор винта при этом возрастает, но зато одновременно увеличивается и крутящий момент на гребном валу. В конце концов, двигателю не хватает мощности, чтобы развить необходимую частоту вращения. В этом случае говорят, что винт тяжелый.

Не забывайте, чтобы очистить винт, гребной винт катера от грязи и водорослей воспользуйтесь моющим средством Фаворит-К.

Наоборот, если шаг или диаметр малы, двигатель легко сообщает винту полную частоту вращения, но зато упор невелик, и судно не достигает максимально возможной скорости. Такой винт считается легким.

Шаг и диаметр винта рассчитывают с учетом сопротивления воды движению корпуса, заданной скорости хода судна, частоты вращения и мощности устанавливаемого двигателя. Общее правило таково: для легких быстроходных лодок требуются винты с большим шагом или шаговым отношением НЮ, для тяжелых и тихоходных - с меньшим. При обычно применяемых двигателях с частотой вращения 1500-5000 об/мин оптимальное шаговое отношение НЮ составляет: для гоночных мотолодок и глиссеров 0,9-1,4; легких прогулочных катеров 0,8-1,2; водоизмещающих катеров 0,6-1,0 и очень тяжелых тихоходных катеров 0,55-0,80. Следует иметь в виду, что эти значения справедливы, если гребной вал делает примерно 1000 об/мин на каждые 15 км/ч скорости лодки. При иной частоте вращения вала необходимо применять редуктор.

Диаметр винта существенно влияет на загрузку двигателя. Например, при увеличении диаметра всего на 5% приходится повышать мощность двигателя почти на 30%, чтобы получить ту же частоту вращения винта. Это следует учитывать, если требуется "облегчить" тяжелый винт: иногда бывает достаточно немного подрезать концы его лопастей.

Читайте про 300 практических советов для владельцев яхт, катеров, лодок

На главную страницу

О компании   Автохимия  Бытовая химия  Мойка вагонов, разработки для железнодорожного транспорта и метрополитена  Бесконтактная мойка  Средства для Ультразвука и ультразвуковых ванн   Дезинфицирующие средства  Вся продукция
 

Моющие средства и промывки для ультразвуковой очистки инжекторов, бензиновых и дизельных форсунок Отзывы по моющим средствам серии Фаворит