Другие винты для кораблей и их лопассов (CR. Страница 2 из (BONZA) и левый гребной винт

Гребной винт, конструкция, виды, принцип и механизм работы.

Гребной винт – это устройство, чье прямое предназначение состоит в создании упорного давления, необходимого для приведения в движение судна.

Гребной винт судна

Принцип и механизм работы гребного винта

Характеристики. Лопасть гребного винта. Схема сил и скоростей на лопасти гребного винта

Конструкция винта. Количество лопастей. Диаметр винта. Интерцептор

Другие важные параметры и показатели работы гребного винта

Виды гребных винтов. Винты фиксированного шага. Винты регулируемого шага.

Преимущества и недостатки гребных винтов

Гребной винт судна

Гребной винт – это устройство, чье прямое предназначение состоит в создании упорного давления, необходимого для приведения в движение судна. Достигается этот результат за счет простых физических процессов: вращающийся вал двигателя преобразуется в силу, толкающую водный транспорт, на котором он размещен, что и обеспечивает движение судна.

Если рассмотреть это подробно, то при вращении гребного винта каждая лопасть захватывает массу воды и отбрасывает её назад, сообщая ей заданный момент импульса, – сила реакции этой отбрасываемой воды передаёт импульс лопастям винта, лопасти, в свою очередь, – гребному валу посредством ступицы, и гребной вал, далее, – корпусу судна посредством главного упорного подшипника.

Решение такой задачи (обеспечение движения судна) дало гребному винту еще одно название – движитель, а от того, какого он вида, из какого материала сделан и какую конструкцию имеет, зависит скорость и тип хода транспорта.

Принцип и механизм работы гребного винта

Основа механизма работы гребного винта – преобразование вращения вала двигателя судна в силу, заставляющую его двигаться, т. создание из толщи воды своеобразного упора, от которого как обычная лодка, так и многотонный крейсер могут оттолкнуться и начать (а в дальнейшем – продолжать) ход.

Главная составляющая винта – лопасти, от правильного расположения которых зависит ход машины. Когда конструкция начинает вращение, на поверхности лопастей создаются определенные силы:

– на стороне, обращенной по ходу движения (засасывающая), возникает разрежение;

– на стороне, расположенной против хода (нагнетающая) – увеличенное давление водной массы.

Разница в получаемом с разных сторон давлении и образует искомую силу (Y), имеющую название подъемной. Она, в свою очередь, состоит из сил, направленных в сторону движения машины (Р) и перпендикулярно к самому судну (Т), благодаря чему:

– достигается нужный упор для работы винта;

– образуется крутящий момент, чье преодоление возложено на двигатель.

Большое значение имеет и угол атаки профиля лопасти (α), который должен находится в пределах 4-8 градусов. Угол атаки – это угол, образующийся между вектором скорости потока воды, надвигающейся на лопасть, и самой поверхностью нагнетающей лопасти. Повышение этого значения приведет к увеличению крутящего момента, а значит, производительность двигателя будет затрачиваться впустую. При снижении возникнет обратная ситуация: уменьшатся подъемная сила и упор, что приведет к недоиспользованию мощности двигателя.

Характеристики. Лопасть гребного винта. Схема сил и скоростей на лопасти гребного винта

На указанном рисунке показаны схема сил и скоростей на лопасти гребного винта правого вращения, где:

Р – сила, создающая упор гребного винта,

Т – сила, образующая крутящий момент,

Y – подъемная сила,

W – скорость потока воды,

Vа – скорость поступательного перемещения,

Vr – окружная скорость винта. Vr = 2·π·r·n. Таким образом, чем больше значение r гребного винта, тем больше окружная скорость Vr, а следовательно, и суммарная скорость W,

r – радиус гребного винта,

n – число оборотов гребного винта, об/сек,

α – угол атаки,

Н – шаг винта. Шагом винта называется перемещение любой точки лопасти вдоль оси за один полный оборот винта,

H·n – теоретическая скорость перемещения винта вдоль оси. Она представляет собой произведение шага винта на число оборотов.

Конструкция винта

Обязательная часть конструкции гребного винта – наличие лопастей и ступицы, на которых они расположены. Для получения нужного угла атаки и работы винта установка лопастей на ступицы проводится:

– с равным расстоянием между ними,

– с одинаковым углом поворота относительно плоскости вращения.

Сами же лопасти могут иметь малое или среднее удлинение, в зависимости от размера и конструкции машины, на которую будут устанавливаться движитель. Для того, чтобы винт пришел в движение, его насаживают на гребной вал, вращение которого обеспечивает двигатель машины посредством ступицы. При вращении лопасти захватывают воду и отбрасывают ее, в результате чего образуются нужные физические силы и импульсы, упор воды и, как следствие, корпус водного транспортного средства начинает ход при помощи упорного подшипника.

Количество лопастей гребного винта

Основной разницей в конструкции гребных винтов является количество лопастей, обеспечивающих коэффициент полезного действия (КПД) устройства. Так, наиболее высоким КПД обладает движитель, имеющий всего две лопасти, но он эффективен лишь при малых дисковых отношениях (около 0,5). При повышении шага дисковых отношений до 1-1,5 (отношение площади спрямленных лопастей к площади самого диска) обеспечить прочность лопастей очень сложно, поэтому используют их лишь на водных судах, где нагрузка на винт приближена к минимальной (гоночные яхты) или винт используется как вспомогательное средство движения (парусно-моторные суда).

На малых судах наибольшее распространение получили гребные винты, имеющие 3 лопасти. Четырех и пяти лопастные движители применяются обычно на крупных водных судах, океанских лайнерах, где их основными задачами считаются не скорость хода транспорта, а обеспечение тишины и уменьшение вибрации.

Диаметр гребного винта

Диаметр гребного винта определяется по диаметру окружности, которую описывают концы лопастей, расположенных на движителе. В зависимости от размеров судна, для которых они предназначены, размер диаметра может колебаться от нескольких десятков сантиметров до 5 метров.

«Гигантами» последнего типа обычно оборудуют океанские лайнеры, для приведения в движение которых требуются значительные размеры винтов и затраты соответствующих физических сил.

Интерцептор гребного винта

Название этой части конструкции переводится как «захватчик» и полностью его оправдывает. Интерцептор – это загнутая кромка, расположенная по исходящей траектории лопасти на гребном винте, а ее основное предназначение состоит в повышении способности движителя к захвату жидкости. Наличие интерцептора весьма актуально на судах, где мотор установлен очень высоко и ходовой дифферент имеет большие углы.

Также установка «захватчика» позволяет:

– дополнительно поднять нос судна, если он установлен на линиях угла наклона лопастей;

– повысить шаг лопасти при установке его на внешней и исходящей кромках.

Важный нюанс: установка интерцептора уменьшает количество оборотов винта в среднем на 200-400 в минуту, что требует соответствующего снижения шага в среднем на 1-2 дюйма.

Другие важные параметры и показатели работы гребного винта

От скорости вращения движителя зависит интенсивность хода судна, на котором он установлен, но и этот параметр имеет оптимальные показатели. В среднем это до 300 оборотов в минуту, для крупных лайнеров оптимальны показатели не выше 200. Обусловлено это тем, что высокие скорости увеличивают износ деталей двигателя, ощущающих наибольшую нагрузку, а это приводит к поломкам, незапланированным ремонтам или окончательному прихода в негодность дорогостоящего механизма.

Устанавливать ось вращения гребного винта рекомендуется в горизонтальной плоскости, это улучшает параметры его работы. При наличии наклона гребного вала возникает «косой» поток воды, обтекающий лопасти, в результате чего производительность движителя снижается, и чем выше этот угол, тем больше снижение КПД. Первые потери мощности ощутимы уже при появлении разницы в 10 градусов.

Особого внимания требует оснащение крупных и тяжелых водных судов, используемых в промышленности или обороне. Так, для танкеров, атомных ледоколов, авианосцев и прочих судов большого водоизмещения актуально наличие и возможность передачи высокой мощности. Для этого их оборудуют двух или трех вальными установками, а также устанавливают по несколько винтов. Чаще всего это 4 движителя, расположенные симметрично. Одним же из важных параметров винтов для арктических ледоколов считает прочность, т. они должны иметь возможность дробить толщи льда при движении не только вперед, но и назад.

Виды гребных винтов

Видов гребных винтов очень много. Они могут изготовляться из разных материалов (сталь, бронза, латунь, чугун, пластмасса), иметь разную конструкцию (цельнолитую, со съемными или поворотными лопастями), а также другие принципиальные отличия, влияющие на их работу и, непосредственно, движение судна, на котором они установлены.

Еще один параметр различия гребных винтов – возможность управления углом атаки лопастей движителя. По этому принципу они разделяются на винты фиксированного шага и винты регулируемого шага.

Винты фиксированного шага

Винты фиксированного шага (ВФШ) – это движители, которые имеют единственный и постоянный угол установки лопастей, что обусловлено способом их производства. Такие движители отливают цельными, поэтому они имеют небольшие габариты и вес. Устанавливают их преимущественно на машинах малого водоизмещения:

– морских судах, предназначенных для торговли;

– кораблях, требующих увеличенной прочности винта и прочих.

Движение таких судов предполагает длительный ход в одном направлении, поэтому маневренность винтов фиксированного шага как основная характеристика отходит на второй план.

Разновидность данного механизма – винты со съемными лопастями. Их шаг остается фиксированным, но конструкция предполагает не литое изготовление, а крепление лопастей к диску движителя в одной позиции. Это дает возможность замены при поломке отдельных деталей (лопастей), а не всего устройства, и позволяет изготавливать прочные движители с большим диаметром, цельное литье которых достаточно затруднительно.

Винты регулируемого шага

Винты регулируемого шага (ВРШ) предполагают возможность изменения поворота лопастей в ступице. Крепление составляющих винта производится таким образом, что благодаря особому приводу лопасти могут вращаться вокруг своей оси и, при необходимости, менять угол атаки. Достигается эта возможность приводом, известным как механизм изменения шага (МИШ).

Механизм изменения шага может быть:

– электрогидравлическим.

В состав механизма изменения шага (МИШ), за исключением ручного, входят: механизм поворота лопастей, размещаемый, как правило, в ступице винта; сервомотор, создающий усилия для поворота лопастей и располагаемый на участке между гребным валом и главным двигателем; обратная связь или устройство, показывающее величину нового шага винта.

В свою очередь, механизм поворота лопастей, являющийся составной частью механизма изменения шага, может быть:

– зубчатым – используется на винтах малых диаметров и на судах, не предполагающих развитие высоких мощностей;

– кривошипным – отличается высокой степенью надежности и прочности, применяется на напряженных конструкциях, высокооборотных винтах и пр.

Размещается механизм поворота лопастей внутри ступицы гребного винта, что отражается как на ее размерах, так и на габаритах самого винта.

Самым часто используемым приводом считается гидравлический привод управления винтами регулируемого шага. В нем поворот лопастей производится за счет воздействия жидкостей с малой вязкостью, а само устройство механизма отличается сравнительной простотой. Еще одно преимущество гидравлики – возможность создавать большие рабочие мощности даже на маленьких и легких движителях.

За счет управления винтом дистанционно, непосредственно с ходового мостика, облегчилась и координация движения самого судна. Применение же небольших, но мощных и крепких, движителей даже на габаритных судах улучшило их ходовые качества и маневренность, позволили скоординировать шаг винта с любой скоростью машины. В результате таких действий производительность гребного винта увеличивается в несколько раз, а это снижает общие затраты на эксплуатацию судна.

Преимущества и недостатки гребных винтов

Несмотря на технические достижения, гребной винт не является идеальным механизмом. Так, его работа в качестве движителя возможна лишь при условии, что скорость его вращения будет постоянной или увеличивающейся, в противном случае лопасти, сталкиваясь с толщей воды, будут выполнять роль тормоза, причем достаточно активного.

Хотя теоретические расчеты коэффициента полезного действия движителя достигают показателей 75 %, он не способен достичь этих параметров, и они обычно находятся в пределах 30-50 %. Создать же идеальный винт с КПД в 100% невозможно, т. его работа зависит от условий окружающей среды, которые постоянно изменяются.

Интересный факт: хотя гребной винт значительно облегчил человеку управление водными судами и позволил двигаться на машинах значительных габаритов, его КПД все же уступает обыкновенным веслам, параметры которых достигают 60-65%. Если же сравнивать движитель с гребным колесом, то преимущество все же за механическим устройством (гребным колесом): его производительность выше, а габариты и вес – меньше. Однако в случае повреждения ремонт гребного колеса провести не только возможно, но и проще. Ремонт же цельнолитых гребных винтов невозможен, а сборных требует наличия соответствующего оборудования, навыков и проводится исключительно в условиях дока.

К преимуществам механического движителя (гребного колеса) стоит отнести его меньшую уязвимость, которую обеспечивают размеры и материал, их которого он изготовлен, т. ломаются они в несколько раз реже. При этом он более безопасен для жителей водного мира и оказавшихся за бортом людей. Что касается оборонной и военной промышленности, то здесь несомненное лидерство именно за гребными винтами. Так, помещение движителя под воду позволило использовать в военных целях всю поверхность имеющихся палуб, а также практически исключило возможность попадания по движителю снарядов неприятеля.

История изобретения и модернизации гребных винтов уходит корнями в глубокую древность, но лишь с развитием технического прогресса человечество смогло получить механизмы, прототипы которых используются по сей день. Однако эта отрасль промышленности продолжает совершенствоваться: ученые и изобретатели ищут сплавы и материалы для повышения производительности движителей и разрабатывают конструкции, способные устранить или уменьшить их недостатки.

гребной винт для лодочного мотора судов судна solas suzuki катера хонда спб меркурий чертеж меркури цена ветерок
лодочный купить гребной вращение винт ямаха сузуки тохатсу 9 11 4 5 6 7 8 9 9. 8 9. 9 10 11 15 30
расчет диаметр лопасть защита изготовление производство размеры характеристики вал гребного винта
ремонт гребных винтов

Коэффициент востребованности
4 422

Шаг винта

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 августа 2022 года; проверки требуют 17 правок.

Шаг винта— это расстояние, пройденное поступательно винтом, ввинчивающимся в неподвижную среду, за один полный оборот (360°). Одна из основных технических характеристик воздушного или гребного винта, зависящая от угла установки его лопастей относительно плоскости вращения при их круговом движении в газовой или жидкостной среде Не путать с поступью винта, которая учитывает скорость движения среды. Например, скорость транспортного средства, приводимого в движение этим винтом.

Находится в тангенциальной зависимости от угла наклона лопастей относительно плоскости, перпендикулярной оси винта. Измеряется в единицах расстояния за один оборот. Чем больше шаг винта, тем больший объём газа или жидкости захватывают лопасти, однако, вследствие увеличения противодействия, тем больше нагрузка на двигатель и меньше скорость вращения винта (обороты). Конструкция современных воздушных и гребных винтов предусматривает способность изменения наклона лопастей без остановки агрегата.

Воздушный винт (пропеллер)Править

Зафлюгированный воздушный винт

Проверка винта АВ-140 на флюгирование: кадр № 1 — двигатель в рабочем режиме, кадр № 2 — двигатель остановлен и винт полностью зафлюгирован, кадр № 3 — лопасти винта выведены из зафлюгированного состояния, двигатель готов к запуску на земле

На самолёте поршневым двигателем управление шагом винта может осуществляться экипажем в полёте, шаг может выставляться на земле перед полётом или быть неизменным как у деревянных винтов фиксированного шага. Для поршневого двигателя самолёта шаг винта является отдалённым аналогом коробки передач автомобиля. Каждому шагу винта соответствует некоторая единственная скорость максимума тяги. Чтоб увеличить эффективность движителя, шаг подстраивают под, в частности, скорость полёта. Влияют ещё плотность воздуха ( высота ), находится ли самолёт в наборе высоты, горизонтальном полёте или пикирует. В последнем случае очень важно чтоб раскручиваемый набегающим потоком винт не раскрутил двигатель до критических оборотов. В общем случае, увеличение шага приводит к увеличению тяги винта но, одновременно, и нагрузки на двигатель, снижая его мощность и приёмистость. На авиационном жаргоне это называется «затяжеление винта». Уменьшение шага винта уменьшает тягу, но также снижает нагрузку на двигатель, позволяя реализовать полную мощность и повышая приемистость. Это называется «облегчение винта». Кроме того, при невысокой скорости полета и большом шаге винта (близком к 85° относительно плоскости винта) на лопастях будет формироваться срыв потока, и скорость движения будет увеличиваться очень медленно, так как лопасти будут просто перемешивать воздух, создавая очень маленькую тягу, напрасно расходуя мощность двигателя. Напротив, в случае маленького шага (5—10°) и высокой скорости полёта лопасти будут захватывать малый объём воздуха, скорость воздушного потока, создаваемого винтом, будет приближаться к скорости движения набегающего воздуха, остатки которого будут набегать на винт, вызывать его авторотацию, тормозить самолёт, раскручивая двигатель выше допустимых оборотов. В некоторых случаях лопасти просто не выдержат перегрузок и разрушатся.

В связи с этим пилотам (в особенности, времён Второй мировой войны) приходилось постоянно следить за скоростью, шагом винта и оборотами двигателя. Умело манипулируя оборотами и шагом винта, в зависимости от скорости полёта, можно было добиться меньших оборотов двигателя при высокой скорости, причём скорость не падала, а даже увеличивалась. Чтобы снизить расход топлива, а также не утруждать двигатель сильнейшими нагрузками, пилоту приходилось искать золотую середину. Обычно, при выполнении полёта на поршневом самолёте применяется следующий алгоритм управления воздушным винтом:

• на взлёте винт находится в положении среднего шага, позволяя двигателю раскрутиться до оборотов взлётного режима и до завершении взлёта шаг винта не меняется, управление двигателем ведется путем изменения подачи топлива (в безнаддувных двигателях) или давления наддува;
• в наборе высоты пилот несколько затяжеляет винт, что позволяет снизить обороты двигателя до номинального режима;
• в крейсерском полёте пилот устанавливает предусмотренный РЛЭ режим работы двигателя (по давлению наддува или подаче топлива) и, регулируя шаг винта, добивается работы двигателя на наиболее экономичном режиме по оборотам;
• на снижении и заходе на посадку режим работы двигателя уменьшается, а винт облегчается, что позволяет, в случае ухода на второй круг, обеспечить высокую приемистость двигателя;
• после касания полосы при начале пробега самолёта винт облегчается до предела, чем создает тормозное усилие, сокращающее длину пробега;
• реверс тяги винта на поршневых самолётах применяется редко.

На относительно современных турбовинтовых двигателях самолётов и вертолётах установлена автоматика, поддерживающая частоту вращения воздушного винта постоянной, за счёт непрерывной корректировки угла установки лопастей винта, а значит, и нагрузки на двигатель. Изменение мощности двигателя в сторону уменьшения или увеличения путём изменения подачи количества топлива приводит к автоматическому соответствующему изменению шага при сохранении неизменной частоты вращения. Говорят, что винт с большим шагом загружен (термин затяжелен применяется только к винтам поршневых двигателей), а с малым шагом — облегчён.

При аварийной остановке двигателя в полёте для снижения лобового сопротивления устанавливают максимальный угол наклона лопастей, равный ~90° (параллельно оси винта). Значение шага винта в этом случае теряет смысл и становится условно равно ∞. Такой винт называется зафлюгированным.

На некоторых самолётах реализована система реверса тяги с помощью изменения шага винта, когда при приземлении во время пробега устанавливают отрицательный угол наклона лопастей, таким образом, вектор тяги винта меняет направление на обратное. Впрочем, сопротивление потоку незафлюгированного воздушного винта настолько велико, что на многих турбовинтовых самолётах для эффективного торможения в полёте или при пробеге на посадке вполне достаточно установить малый шаг винта (облегчить винт) простым переводом рычага управления тягой двигателя на минимальную тягу. Чтобы защитить винт от ухода на этот минимальный шаг в полёте (что приведёт к резкому торможению, срыву потока на крыле за винтом и в неблагоприятных условиях к аварии), во втулке винта часто устанавливается золотниковый промежуточный упор (ПУ), который включается перед взлётом и выключается после касания. Угол винта на ПУ (φПУ) обычно на 15-20° больше нулевого. В связи с этим на многих турбовинтовых самолётах при взлёте (перед разбегом) и посадке (после касания) отрабатывается контрольная операция — «Винты на упор» и «Винты с упора».

Несущий винтПравить

Основными элементами гребного винта являются ступица, представляющая собой тело вращения, и укрепленные на ней лопасти (рис. Расстояние R от оси винта до конца лопасти (точки, наиболее удаленной от оси) называется радиусом винта; его удвоенное значение равно диаметру винта D — 2R. Часть ло­пасти, примыкающую к ступице, называют корнем лопасти, а ее свободный конец — краем лопасти (рис. 9, а). Боковую кромку лопасти, обращенную в сторону вращения гребного винта при переднем ходе судна, называют входящей кромкой; противоположную ей кромку — выходящей. Поверхность лопасти, обращен­ная в корму судна и воспринимающая реакцию отбрасываемой воды при переднем ходе судна, называется нагнетательной по­верхностью; противоположная ей (обращенная к корпусу судна)—засасывающей поверхностью. Форма лопасти характе­ризуется ее контуром, который образуется пересечением нагне­тающей и засасывающей поверхностей.

Рис. Схема конструкции гребного винта (сборного): а — конструк­тивные элементы; б — схема конуса вала

1 — лопасти; 2 — ступица; 3 — обнижение в ступице, уменьшающее объем шаб­ровки; 4 — облицовка гребного вала; 5 — шпонка; 6 — носовое уплотнение; 7 — конус гребного вала; 8 — хвостовик гребного вала; 9 — кормовое уплотнение;

Конструктивные элементы, представленные на рис. 8, опи­саны в § 32. На рис. 9 приведены наиболее распространенные формы лопастей. Число лопастей гребного винта Z= 2-8 в зависимости от типа судна. В основе геометрии лопастей гребного винта лежит винтовая поверхность. Рассмотрим, как она образуется.

Возьмем горизонтальный отрезок прямой линии BB1= r и будем вращать его равномерно вокруг вертикальной оси 00,

одновременно перемещая его вверх с постоянной скоростью (рис. 10). В результате такого сложного движения отрезок BB1 опишет в пространстве винтовую поверхность. Если теперь вокруг оси 00 построить цилиндрическую поверхность радиусом г, то точка Вх опишет на этой поверхности винтовую линию. Отрезок BB1 называется образующей винтовой поверхности.

Рис. Конструктивные элементы гребного винта (а) и формы контуров лопастей гребных винтов (б)

/ — лопасть; 2 — засасывающая поверхность; 3 — ступица; 4 — нагнета­тельная поверхность; 5 — выходящая кромка; 6 — входящая кромка; 7 — край лопасти; 8 — корень лопасти. / — симметричный; // — сабле­видный; /// — ледокольный; IV — усеченный (Каплана)

В общем случае образующая может быть расположена под любым углом к оси 00, а также может представлять собой от­резок кривой линии.

Если образующая не доходит до оси 00, то при одновремен­ном поступательном и вращательном движении она образует винтовую поверхность в виде винтовой ленты (рис. 11). Вин­товая лента ограничена двумя цилиндрическими поверхностями, из которых внутреннюю можно рассматривать как стержень, не­сущий на себе винтовую ленту.

Путь, проходимый любой точкой образующей ВВ1 (см. рис. 10) в аксиальном направлении за один полный оборот вокруг оси 00, называется геометрическим шагом винтовой линии Н.

Рис. 10 Образование и развертка винтовой поверх­ности.

Разрежем цилиндрическую поверхность с прочерченной на ней винтовой линией fiBjDi по вертикальной образующей ED и развернем ее на плоскость. Полученная развертка будет иметь вид прямоугольника ACDE, длина основания которого

Рис. 11 Образование винтовой ленты

При равномерных поступательном и вращательном движе­ниях любой точки образующей получается винтовая линия по­стоянного шага, у которой шаговый угол сохраняет постоянное значение. Если одно из движений любой точки образующей не­равномерно, то шаг винтовой линии получается аксиально-пере­менным (рис. 12). В этом случае при развертке цилиндриче­ской поверхности на плоскость получается неправильная винто­вая линия, которая изображается в виде некоторой кривой. Для определения местного шага винтовой линии в какой-либо произ­вольной ее точке М следует провести в этой точке касательную к кривой и построить шаговый треугольник K. LM, как показано на рисунке.

Рис. Развертка винтовой поверхности аксиально-переменного.

Винтовую поверхность, имеющую образующую в виде от­резка прямой линии, перпендикулярной к оси цилиндра, назы­вают правильной, а во всех других случаях — неправильной винтовой поверхностью.

При равномерных вращательном и поступательном движе­ниях образующей любой формы с произвольным углом наклона ее к оси цилиндра получается винтовая поверхность постоянного шага. Если же одно из этих движений неравномерно, то полу­чается винтовая поверхность аксиально-переменного шага, у ко­торой местный шаг винтовых линий, описываемых всеми точ­ками образующей при любом заданном ее положении, сохраняет постоянное значение, но изменяется по мере перемещения об­разующей в осевом направлении. Для такой поверхности вводят понятие о среднем шаге. Если же винтовые линии, описываемые отдельными точками образующей, имеют постоянный шаг, но на разных радиусах этот шаг различный, то такая винтовая поверхность называется поверхностью радиально-переменного шага. Она получается при поступательном движении отдельных точек образующей в осевом направлении с различными скоро­стями.

Наконец, могут встретиться винтовые поверхности акси-ально-радиально-переменного шага, у которых каждая винтовая линия имеет переменный шаг, разный на различных радиусах.

Отношение HID шага винтовой поверхности, положенной в основу образования лопасти, к диаметру винта называют шаговым отношением.

Первые гребные винты имели одну лопасть, образованную винтовой поверхностью, получаемой в результате одного полного оборота или даже полутора-двух оборотов образующей вокруг оси винта. Однако практика показала, что более эффективными оказались гребные винты с несколькими лопастями, образован-

Рис. Образование лопасти гребного винта.

ными винтовыми поверхностями при неполном обороте обра­зующей.

Рассмотрим образование одной лопасти гребного винта. Для этого представим себе винтовую ленту постоянного шага Н, расположенную между двумя концентрическими цилиндричес­кими поверхностями, одна из которых, диаметром d, представ­ляет собой ступицу винта, на которой укреплена лопасть (рис. 13). Диаметр D другой цилиндрической поверхности равен диаметру винта. На винтовой ленте выделим участок abc, ограниченный некоторым криволинейным контуром ло­пасти. Этот участок может быть изображен в двух проекциях, одна из которых называется нормальной проекцией лопасти (рис. 13,а), а другая — боковой проекцией (рис. 13,6).

Под равными углами располагаются на ступице аналогично образованные другие лопасти гребного винта. Правильную вин­товую поверхность имеет только нагнетательная сторона ло­пасти. Поскольку лопасть гребного винта воспринимает гидро­динамические силы, измеряемые десятками тонн, она должна обладать достаточной прочностью, т. быть телесной. Поэтому засасывающей стороне придают неправильную винтовую поверхность исходя из необходимости обеспечить прочность лопасти и придать удобообтекаемую форму лопастным сечениям.

Рассекая телесную лопасть соосным с винтом цилиндром радиуса г и развертывая контур полученного сечения на плос­кость, получаем профиль сечения лопасти на данном радиусе. В зависимости от типа и условий работы винта применяют сегментные, авиационные и клиновидные профили (рис. 14). У сегментных профилей наибольшая толщина находится посре-

Рис. Профили сечений лопасти гребного винта: а — сегмент­ный; б—авиационный; в — клиновидный.

дине хорды профиля, у авиационных она смещена к передней кромке в район трети хорды профиля. Как сегментные, так и авиационные профили могут быть плоско-выпуклыми, двояко­выпуклыми и выпукло-вогнутыми.

В зависимости от направления вращения образующей ло­пастей гребные винты могут быть правыми и левыми. Если при поступательном перемещении в осевом направлении от наблю­дателя образующая вращается по часовой стрелке, то гребной винт называют правым или винтом правого вращения. Если образующая в тех же условиях вращается против часовой стрелки — гребной винт будет левым.

Для быстрого определения направления вращения снятого с вала гребного винта существуют следующие правила: если ось гребного винта горизонтальна, то нужно представить себе винт надетым на вал с одной из лопастей в крайнем верхнем положении и посмотреть на него вдоль оси; если при этом пра­вая кромка верхней лопасти будет дальше от наблюдателя, чем левая, то мы имеем винт правого вращения. Если ось гребного винта вертикальна (винт снят с вала), то при правой кромке лопасти, расположенной выше левой, гребной винт будет пра­вого вращения (смотря в плоскости диска).

Винтовая поверхность имеет двоякую кривизну и не может быть точно развернута на плоскость. Поэтому для приближен­ной характеристики площади ло­пасти гребного винта вводят по­нятия проектированной, развер­нутой и спрямленной площадей.

Проектированной площадью лопасти называют площадь кри­вой А1’С5А1″х, ограничивающей нормальный контур лопасти, т. контур проекции лопасти на пло­скость, перпендикулярную к оси вращения винта (рис. 15).

Отношение суммарной спрямленной площади всех лопастей гребного винта F к площади диска винта Fp = ПD2/4 называется дисковым отношением Q — F/Fp. У транспортных судов дисковое отношение лежит обычно в пределах 0,3—1,0.

Таким образом, основными геометрическими характеристи­ками гребного винта являются: диаметр гребного винта D, м (D = 0,5-9,0 м); шаговое отношение H/D = 0,5-2,0); шаг

винтовой поверхности, положенный в основу нагнетательной по­верхности гребного вала, Н, м; дисковое отношение ; площадь спрямленной поверхности лопастей F, м2; число лопастей z(z = 2-f-8); относительный диаметр ступицы dCT/D(dCT/D = 0,14-0,35)

§ 20. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ

По конструкции гребные винты, как указывалось, классифи­цируют на винты фиксированного шага (ВФШ) и винты регу­лируемого шага (ВРШ). В свою очередь ВФШ делятся на цельные гребные винты, у которых лопасти изготовляются как единое целое со ступицей, и сборные гребные винты, у которых лопасти крепятся к ступице с помощью шпилечного, болтового или любого другого соединения.

В основном на морских судах устанавливаются цельнолитые гребные винты фиксированного шага. Обладая малым значе­нием dci/D(0,14-0,2) они имеют наибольший КПД и наименее трудоемки в изготовлении. Конструктивным недостатком их является то, что при поломке хотя бы одной лопасти дорого­стоящий гребной винт полностью выходит из строя.

Учитывая специфику эксплуатации отечественных судов морского флота во льдах, их оборудуют сборными гребными винтами. Эти винты обладают следующими преимуществами перед цельными: при поломке одной или нескольких лопастей они могут быть заменены запасными, даже на плаву; отсутст­вуют ограничения по габаритным размерам при изготовлении и транспортировке, имеется возможность корректировки шага в процессе изготовления и эксплуатации, при стоянке судов в доке, за счет разворота лопастей относительно их осей. Не­достатки сборных гребных винтов заключаются в следующем: неизбежное увеличение dCT/D до значений 0,25—0,3 и, следо­вательно, уменьшение КПД гребного винта, более высокие трудоемкость и стоимость изготовления вследствие увеличения объема станочной обработки, увеличение массы и момента инер­ции винта.

На рис. 16 приведен пример конструкции сборного гребно­го винта со шпилечным соединением. Лопасть 1 устанавливается в гнездо ступицы 4. В ступицу ввернуты шпильки 2. Отверстия в лопасти под шпильки эллиптические, поэтому между телом лопасти и шпилькой ставят сухари 5, препятствующие вра­щению лопасти. Лопасти прижимаются к ступице гайками 3, имеющими стопоры 6. На рис. 17 представлена конструкция сборного гребного винта с холоднопрессованным соединением лопастей со ступицей, предложенная Н. Высокородовым. Ко­мель лопасти у этих гребных винтов охлаждается в среде жид­кого гелия при температуре приблизительно минус 170° С, и лопасть устанавливается в гнездо ступицы с гарантированным натягом. Эти гребные винты имеют относительный диаметр сту­пицы 0,22, близкий к таковому у цельнолитых винтов.

В настоящее время, с развитием нереверсивных среднеобо­ротных двигателей внутреннего сгорания, на транспортных судах и особенно на буксирных и рыбопромысловых судах широкое применение получили гребные винты регулируемого шага (ВРШ). У таких винтов лопасти могут поворачиваться вокруг

осей своих фланцев, изменяя таким образом шаг винта. Поворот лопастей осуществляется управляемым дистанционно с мостика гидравлическим механизмом, расположенным главным образом внутри полого вала и ступицы гребного винта. В зависимости от изменения нагрузки на гребной винт, вызванной изменением сопротивления воды при буксировке воза или трала, измене­нием осадки или ветроволновых условий, можно путем уста­новки лопастей на соответствующий шаг в самом широком диа­пазоне режимов движения судна обеспечить постоянство мощ­ности и частоты вращения главных двигателей. Изменяя шаг лопастей, можно плавно изменять ход судна от самого малого до полного, не управляя режимом работы двигателей. ВРШ позволяют также обеспечить реверс судна, не изменяя направ­ления вращения двигателя, и, следовательно, использовать на судах высокооборотные нереверсивные двигатели. При использовании ВФШ экономические режимы движения могут быть реализованы только путем снижения частоты вра­щения двигателя, но при этом гребной винт, выбранный из условий обеспечения полного хода судна, становится неоптн-мальным. При установке ВРШ соответствующая блокировка систем управления двигателем и перекладки лопастей по задан­ной программе обеспечивает оптимальное сочетание шага и час­тоты вращения. Снижение скорости судна, оборудованного ВРШ, достигается уменьшением шага, реверс — путем уста­новки лопастей на отрицательный шаг. Установка лопастей

на нулевой шаг позволяет ос­тановить судно без остановки двигателя (для высадки или приема лоцмана, пассажиров, портовых властей).

Перечисленные выше и другие преимущества ВРШ объясняют их широкое распро­странение на судах с перемен­ными режимами движения. Конструктивные особенности современных контейнеровозов и лихтеровозов с малогабарит­ными среднеоборотными дви­гателями внутреннего сгора­ния, широкое внедрение в СЭУ систем автоматики, приме­нение газотурбинных уста­новок обусловили все более широкое распространение ВРШ на судах морского флота.

Наряду с положительными свойствами ВРШ обладают так­же и рядом недостатков. Повышенный диаметр ступицы, не­избежный ввиду необходимости размещения в ней подшипников заделки лопастей и механизма их поворота, приводит к сниже­нию КПД ВРШ по сравнению с ВФШ в расчетном режиме на 3—4%. Суда с ВРШ обладают повышенной маневренностью, меньшим выбегом при реверсе, чем суда с ВФШ. Однако бы­строе изменение нагрузки на гребном валу часто сопровожда­ется изменением знака крутящего момента, что предъявляет осо­бые требования к защите двигателя от перегрузок. ВРШ — сложный механизм, насыщенный оборудованием, трубопрово­дами, приборами, и это, естественно, увеличивает трудоемкость его обслуживания и ремонта.

Винт регулируемого шага состоит из следующих основных конструктивных элементов: лопастей, ступицы, валопровода, механизма изменения шага (МИШ), силовой части системы

управления, дистанционной части системы управления. В сту­пице расположены механизм поворота и (в современных ВРШ) механизм изменения шага. В комплект ВРШ входит также по­лый гребной вал с системой трубопроводов.

МИШ состоит из сервомотора, который создает усилие, тре­буемое для поворота лопастей, устройства для подвода энергии к сервомотору и устройства, позволяющего управлять положе­нием лопастей.

Силовая часть системы управления служит для подведения энергии к сервомотору и включает маслонасосы с приводами, распределительные золотники, масляные баки, арматуру и пр.

Дистанционная часть управления — регулирующий элемент силовой части. Пост управления ею выносится на мостик.

Лопасти ВРШ крепят болтами к упорному кольцу — одному из элементов подшипника, в котором осуществляется поворот лопасти. Усилие для поворота или удержания лопасти переда­ется от МИШ через кривошипный механизм, жестко связанный с лопастью, и через опорное кольцо или другие конструктивные элементы заделки лопасти. Если в результате аварии наруша­ется гидравлическая связь между органами управления и МИШ, то по правилам всех классификационных обществ в кон­струкции ВРШ должно быть предусмотрено устройство, позво­ляющее переложить лопасти из любого положения на шаг, соответствующий полному переднему ходу судна. Это обеспе­чивается установкой специальных аварийных пружин в ступице или подачей масла ручными насосами в предусмотренную в ступице полость аварийной перекладки лопастей.

На рис. 18 представлена конструктивная схема одного из современных ВРШ, которыми оборудуются суда со среднеобо­ротными главными двигателями. ВРШ данного типа голланд­ской фирмы ЛИПС установлен на отечественных ролкерах В ступице 3 располагается сервоцилиндр 6 и две полости уста­новки лопастей — переднего А и заднего В хода. Масло высо­кого давления из расходного бака 23 насосом 25 через фильтры 24 (всасывание) и 26 (нагнетание) и невозвратный клапан 27 подается в нагнетательный трубопровод высокого давления, соединенный с маслораспределительным механизмом 20. Золот­ник 30 подает масло по зазору между концентрическими тру­бами и в полость установки лопастей на передний ход (Л) или через сверление во внутренней трубе в полость установки ло­пастей на задний ход (В). Лопасти устанавливаются в зависи­мости от того, в какую полость подается масло. Одна из полос­тей при этом работает на слив в бак 23. Перекладка лопастей осуществляется с помощью сервоцилиндра б, движущегося под давлением масла из полостей переднего или заднего хода. Сервоцилиндр воздействует на палец кривошипа // через опор­ную шайбу, разворачивая лопасть на заданный с мостика шаг. Для этого с дистанционного пульта 35 воздействуют на управ-

ляющий золотник 30. В случае аварии гидрав­лической системы сервоцилиндр посредством поршня аварийной установки смещается в по­лость переднего хода, перекладывая лопасти в положение полного переднего хода. Обрат­ная связь 32 с указателем установки шага и с системой управления двигателем осущест­вляется через внутреннюю телескопическую трубу в гребном валу. Смазка деталей ВРШ осуществляется под гидростатическим напо­ром из расходного бака.

Рис. ВРШ «тандем;

У гребных винтов «тандем» лопасти, из­готовленные вместе со ступицей, располага­ются на ней в двух взаимно параллельных плоскостях. Эти винты очень сложны в изго­товлении и поэтому получили лишь ограни­ченное распространение в судостроении. Ис­ключение составляют ВРШ «тандем», постав­ляемые голландской фирмой ЛИПС (рис. 19).

Лопастной винт

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 марта 2022 года; проверки требует 1 правка.

Лопастнóй винт — устройство, совершающее вращательное движение с закреплёнными перпендикулярно оси вращения лопастями, предназначенное для преобразования движения вращения винта в поступательное движение газов и жидкостей, и наоборот.

Применение — привод воздушных и морских судов (воздушный винт, гребной винт); перемещение газов, жидкостей, сыпучих и кусковых материалов и обратное преобразование поступательного движения газа или жидкости для получения вращательного движения (ветряные мельницы, турбины гидроэлектростанций, ветроэлектростанций).

Гребной винт подводной лодки

• Диаметр винта — диаметр окружности, описываемой концами лопастей при вращении винта
• Поступь воздушного винта — действительное расстояние, на которое движущийся поступательно винт продвигается в среде за 1 свой полный оборот (зависит от оборотов винта и скорости движения)
• Геометрический шаг винта — расстояние, которое движущийся поступательно винт должен пройти за 1 свой полный оборот, если бы он двигался в воздухе как в твёрдой среде. Геометрический шаг винта отличается от поступи винта на величину скольжения винта в воздушной среде
• Угол установки лопасти винта — угол наклона сечения лопасти к плоскости вращения винта. Так как многие винты имеют крутку лопастей, угол установки замеряют по условному сечению (обычно на 2/3 длины лопасти)
• Ребро лопасти, рассекающее воздух, называют «передней кромкой», а заднее — «задней кромкой». Плоскость, перпендикулярную оси вращения винта, называют «плоскостью вращения винта»
• Сечения рабочей части лопасти имеют крыльевые профили. Профиль лопасти характеризуется хордой, относительной толщиной и относительной кривизной. Для большей прочности применяют лопасти с переменной толщиной, постепенным утолщением к корню. Хорды сечений лежат не в одной плоскости, так как лопасть выполнена закрученной.

Винты подразделяют на винты с постоянным шагом вдоль лопасти (все сечения имеют одинаковый шаг) и переменным шагом (сечения имеют разный шаг). У винтов с постоянным шагом величина тяги увеличивается по мере увеличения скорости ротации. Винты с переменным шагом вращаются с постоянной скоростью, а их тяга изменяется регулирующим скорость углом, под которым лопасти винта набегают на воздух или воду.

Характеристики винтов

Выбор подходящего гребного винта чрезвычайно важен для наиболее эффективного использования лодки, увеличения ресурса двигателя, а также для снижения эксплуатационных расходов путем уменьшения потребления топлива. Основными критериями при подборе гребного винта являются мощность двигателя, снаряженная масса лодки, а также условия эксплуатации лодки. Целью данной процедуры является определение шага серии винта.

Это теоретическое расстояние в дюймах, пройденное винтом в осевом направлении за один полный оборот при условии перемещения в плотной среде. Теоретическое, поскольку на практике винт проскальзывает из-за того, что вода не обладает достаточной плотностью, для обеспечения максимальной эффективности и долговечности двигателя, шаг винта должен быть подобран в соответствии с расчетными оборотами двигателя.

Отклонение лопасти винта

Отклонение лопасти определяется углом наклона ее задней кромки относительно перпендикуляра к продольной оси ступицы винта. Большее отклонение лопасти обеспечивает лучшую работу в ситуации, когда та преодолевает сопротивление поверхности воды. Правильный выбор отклонения лопасти винта позволяет поддерживать оптимальное положение лодки, в результате чего увеличивается максимальная скорость и снижается гидравлическое сопротивление. Однако, для некоторых легких скоростных катеров слишком большое отклонение лопасти может способствовать меньшей стабильности на воде.

Диаметр винта

Под диаметром винта понимается диаметр окружности, описываемой внешними кромками лопастей. Обычно винты с большим диаметром используются на тихоходных лодках, работающих в тяжелых режимах. Винты с меньшим диаметром применяются на скоростных судах.

Данное понятие определяет собой компромисс между эффективностью винта и плавностью его работы с точки зрения вибрации двигателя. Большинство производимых винтов имеют три лопасти для достижения оптимального уровня вибрации, размером, эффективности и стоимости.

Маркировка винтов

Маркировку наносят на ступицу или лопасти в дюймовых размерах.

На примере Yamaha:

11 1/4 х 15 – G

Первое число обозначает диаметр лопастей, второе – шаг винта.

Некоторые производители добавляют в маркировку количество лопастей и направление вращения винта, например:

13х19 3RH, или 3х10-3/8х11 R, где цифра «3» — количество лопастей, RH или R – правое вращение.

Если на винт нанесен только номер по каталогу, например, 3231-100-15, то расшифровка пишется на упаковке.

По количеству лопастей гребные винты бывают:

• Двухлопастные;
• Трехлопастные;
• Четырехлопастные.

Двухлопастные винты чаще устанавливаются на маломощных моторах.

Трех- и четырехлопастной винт более распространен на лодочных моторах.

Трехлопастной винт обеспечит наибольшую скорость судну. Он одинаково хорошо работает на любых скоростях, сохраняя высокий КПД и низкий уровень вибрации.

Четырехлопастной винт обеспечивает более быстрый старт, низкий уровень вибрации при использовании с мощным двигателем и плавный ход.

Отличие между трехлопастным и двухлопастным винтом в том, что трехлопастной винт имеет преимущества в скоростных качествах. Чем больше скорость, тем менее эффективным становится четырехлопастной винт.

В то же время четырехлопастной винт имеет лучшие характеристики при разгоне и выходе на режим глиссирования. Он применяется для водных развлечений.

Трехлопастные винты для подвесных моторов наиболее распространенные и популярные, так как имеют наивысшую скорость и слаженную работу. Четырехлопастные имеют более быстрое ускорение, лучшую тягу, плавную работу, но меньшую максимальную скорость, по сравнению с 3-х лопастным, также на 4-лопастном винте можно достичь экономии топлива в крейсерском режиме.

Внешний диаметр винта – это диаметр окружности, описываемой внешними кромками лопастей. Больший диаметр применим для груженых и тяжелых лодок. Малый – для легких и скоростных.

Чем больше диаметр винта, тем больше становится упор. С помощью большего диаметра винта можно увеличить тяговые свойства двигателя лодки, но проиграть в скорости.

Шаг винта – это расстояние, которое пройдет винт за один оборот в воде. Чем больше шаг, тем это расстояние будет больше. Шаг гребного лодочного винта измеряется в дюймах. Каждый дюйм шага равен приблизительно 150 +/- 50 об/мин.

Теоретически винт с 14-дюймовым шагом за один полный оборот будет двигать лодку на 14 дюймов. В действительности так не получается. Это отклонение называется «проскальзывание».

Расшифровка обозначений шага и диаметра на примере лодочного мотора Yamaha 15 л. Шаг винта составляет 9 ¼ x 11. Цифра «9 ¼» — это диаметр винта. В технических характеристиках это значение всегда пишется первым.

Следующая за ней цифра «11» является шагом винта и измеряется в дюймах. Это расстояние, которое винт пройдет за один полный свой оборот. Чем больше шаг винта, тем более скоростным считается гребной винт. Но чем меньше шаг винта, тем более грузовым считается винт.

Винт с низким шагом имеет лучшее ускорение и тягу. Винт с высоким шагом — меньшее ускорение, но больший потенциал для достижения высоких скоростей.

Правильный подобранный винт позволить двигателю достичь максимальных оборотов, заданных производителем мотора.

Диаметр и шаг винта производители указывают на ступице или на лопасти. Единых стандартов нанесения этой технической информации нет. Все данные по винту дублируются на упаковке.

Проскальзывание винта

Коэффициент проскальзывания гребного винта — это процентная разница между реальным и расчетным шагом винта. Грубо говоря — это сколько воды убежало с лопастей, пока винт делал один оборот, то есть величина, обратно пропорциональная КПД винта.

Больше всего скользит на малых оборотах — больше воды успевает убежать от ступицы винта к краю лопасти. Поэтому для уменьшения проскальзывания увеличивают диаметр винта и/или дисковое отношение.

Соответственно, чем быстрее крутится винт, тем больше воды он толкает в нужную сторону (назад), а не разбрасывает ее по сторонам. Поэтому же у винта с большим шагом выше КПД.

Проскальзывание зависит от множества величин: от самого винта, плотности и вязкости жидкости, формы корпуса, загрузки лодки, передаточного отношения (которое отвечает за обороты винта) и др. переменные. Моторы разной мощности, выдающие одинаковые обороты на винте, покажут одинаковое значение проскальзывания.

Шлицевая посадка винта на вал

В большинстве случаев используется шлицевая посадка винта на гребной вал. Разные производители оснащают винты различным количеством шлиц.

Гребные винты также могут отличаться диаметром ступицы.

На гребном валу винт фиксируется гайкой и контрится шплинтом. Современные двигатели оснащены выхлопом через ступицу винта. Этот способ считается более эффективным. Такой винт оснащен дефлектором для создания области разряжения, чтобы понизить давление на выхлопе, а, следовательно, увеличить мощность лодочного двигателя в целом.

Чтобы при ударе винта о грунт редуктор был надежно защищен, используется резиновая втулка демпфер. Если совпадает диаметр посадки, то технически можно перепрессовать втулку с одного винта на другой. Но для слаженной работы рекомендуется использовать оригинальные винты.

Иногда производители винтов делают втулку съемной, чтобы была возможность один и тот же винт устанавливать на разные моторы.

Шпоночная посадка винта на вал

На лодочных моторах небольшой мощности используется посадка винта на шпонку. Для этого на втулке винта имеются специальные пазы. Если винт ударился о препятствие, то шпонка срезается и тем самым защищает шестерни и вал редуктора.

В таких моторах для выхлопа предусмотрено отдельное отверстие под антикавитационной плитой. Это не так эффективно, чем выхлоп через винт, но тоже неплохо работает.

Материал изготовления гребного винта

По материалу гребные винты бывают:

• алюминиевые (AL);
• стальные (SS);
• пластиковые.

В основном используют винты из алюминиевого сплава, так как они берегут редуктор и стоят дешевле, чем остальные.

Пластиковые винты применяются на компактных моторах, мощностью 2-3 лошадиных сил.

Стальные винты применяются на скоростных лодках и катерах. Рекомендованы для эксплуатации на глубоких водоемах, где нет топляков и препятствий в виде порогов, поскольку при налете винта из стали на препятствие есть вероятность выхода из строя редуктора.

Основное преимущество стальных винтов состоит в том, что его лопасти можно сделать максимально тонкими. Если сравнить толщину лопасти стального и алюминиевого винта для однотипных моторов, то можно увидеть, что стальные лопасти гребного винта будут втрое тоньше алюминиевого.

Алюминиевые винты считаются одними из самых популярных. Если лопасти такого винта погнулись, то их можно выпрямить прямо на берегу.

Прочие характеристики гребного винта

Загиб кромки – это небольшой изгиб или выступ на задней кромке лопасти гребного винта. Он позволяет гребному винту цепляться за воду, обеспечивая управление при волнении и в крутых поворотах.

Также загиб снижает вентиляцию и проскальзывания винта. Малый радиус кривизны — важнейшей элемент конструкции гребного винта, для которого должны быть соблюдены точные размеры иначе может вызвать чрезмерный рулевой крутящий момент, люфт и сложность в поддержки оборотов.

Угол увода лопастей

Угол увода лопасти – это угол поворота кромки лопасти относительно основания. Угол увода позволяет изменять ход и подъем судна, а также обеспечивать отличную устойчивость при волнении и при высокой установке мотора.

Угол увода выражается в градусах. Высокий угол лучше подходит для скоростного применения, особенно при высокой установке двигателя, где есть риск проскальзывания и кавитации. Помогает поднять нос судна и уменьшить смачиваемую поверхность.

Для легких и быстрых катеров слишком большой увод лопасти может способствовать их меньшей стабильности на воде, в этом случае лучше выбрать гребной винт с меньшим уводом лопасти. Низкий угол вызывает меньшую нагрузку на двигатель. Помогает удержать нос лодки в низу. Является более распространенном и универсальным.

Как подобрать гребной винт

Подобрать оптимальный шаг винта поможет тахометр. Если мотор выдает 6000 оборотов в минуту, то при правильно подобранном винте на максимальных оборотах он должен выдавать 5800-6000 оборотов.

Если мотор крутит менее 6000 оборотов, требуется понизить шаг винта.

Если лодочный двигатель выдает больше нужных оборотов, нужно его нагружать, повышая шаг винта.

При понижении или повышении шага гребного винта на 1 дюйм, обороты мотора изменяются в среднем на 200 оборотов в минуту.

По соответствию винта мотору и корпусу, можно провести определённую градацию.

Тяжёлый винт. Двигатель не развивает полных оборотов, выход на глиссирование затруднен. Необходимо уменьшать шаг.

Скоростной винт. Максимальные обороты и скорость достигаются только с малой загрузкой и верхнем положении гидроподъёма («трима»).

Универсальный винт. С минимальной загрузкой мотор развивает максимальные обороты, с полной загрузкой позволяет выйти на глиссирование.

Грузовой винт. Позволяет легко выходить на глиссирование с полной загрузкой путём некоторой потери скорости, максимальные обороты достигаются уже со средней нагрузкой.

Слишком лёгкий винт. Лодка сильно недобирает в скорости, мотор превышает максимально допустимые обороты (так называемый «перекрут»), срабатывает ограничитель оборотов. В этом случае нужен винт с большим шагом.

Рекомендуется иметь в запасе дополнительный винт. В идеале оптимально иметь гребной винт грузового и скоростного типа.

Інші статті рубрики

• 10.08.2022Вибір спорядження для плавання з дихальною трубкою Як правильно вибрати спорядження для плавання з дихальною трубкою, потрібні аксесуари для дайвінга та скелінгу, їх види та опис. На що звернути увагу, вибираючи підводну маску, дихальну трубку, гідрокостюму та ласт.
• 20.07.2022Види водних атракціонів і видів спорту, екіпування для нихВодяні атракціони та види спорту, їхні види та особливості. Що вибрати для відпочинку і відпочинку на воді для дорослих і дітей. Щоб захистити воду, потрібно екіпіювання.