arborele cardanic și lucrarea lui
Sport, barci cu motor de curse de formare și au ca motoarele de propulsie cu elice, aproape în exclusivitate. Scop propulsor - crearea de energie (putere) obținută de la motor, presiunea de împingere (oprire), învingând rezistența mișcării apei din vas.
Elicea este un jet de propulsie, deoarece ei au dezvoltat prin bont este creată prin reacția masei de apă, turnat elice în direcția opusă a navei.
elice Structural (Fig. 144) constă dintr-un butuc 1 și lame situate pe acestea 2. Acea parte a lamei, care se conectează la butuc, numit rădăcină a lamei.
Fig. tăietori shafting 143. A - shafting barca cu motor cu ax cardanic suport 1 arbore cardanic -polumufta pentru conectarea la arborele de ieșire al motorului; 2, arborele de elice; ax elice 3 brațe; 4-elice; filator .5 elice; 6 tub pupa; compusul 7 dyuritovoe; 8 glandă unitate inferioară; manșon 9- gland; Glanda 10-arc; 11 -kronshteyn pentru gland montare; Ambalare 12 urmăritor; 13-B flanșă ieșire - shafting bărcile cu viteză redusă, cu lagăre cu elice în Deadwood barca cocă arborelui 1 Vâslit; 2-gland unitate inferioară; Tub 3-pupa; 4-elice; 5- fairing; 6 -rezinovye lagăre; 7-pinten
Fig. 144. Tipurile de elice și operații de tăiat secțiunea lor a paletelor: un segment de formă; b-aviație (teardrop) forma
Suprafața lamei 3 îndreptată înainte la prova, numit de aspirare. La polul opus se confruntă cu suprafața posterioară a paletei 4 numita presurizare. conjugarea feței conica a acestor două suprafețe fiind conturul lamei este cunoscut sub muchia lamei. Marginea de conducere este numit margine, îndreptată spre lama se deplasează în timpul rotirii șurubului. Lăsând marginea opusă se numește.
Suprafetele de lamele sunt formate prin suprafețe cu șurub de configurație mai mult sau mai puțin complexe.
Caracteristicile geometrice principale Elicele sunt: șurub diametru, șurub pas, numărul de lame, direcția de rotație a lățimii lamei, suprafața lamelor, forma și grosimea secțiunii transversale a lamelor, diametrul butucului.
Diametrul elicei se spune diametrul cercului descris de muchiile punctelor palelor rotorului, care sunt mai îndepărtate de axa de rotație a șurubului.
Pitch elice este o cale, care s-ar fi mutat într-o singură elice revoluție, dacă nu se rotește în apă, dar într-o piuliță dur.
Multe elice au un pas, diferite în diferite părți ale lamei. Aceste șuruburi caracteristică principală este considerată a fi un pas medie, de exemplu, măsurată la o rază egală cu raza complet șurubul 0.7.
Numărul de lame în propulsor utilizat pe terenuri de sport cu motor, de obicei, 2 sau 3, 4, uneori, uneori.
Elicele sunt împărțite în dreapta și în stânga - direcția de rotație. Dreptul de a apela un șurub care se rotește în mișcare față, în sensul acelor de ceasornic, atunci când este privit din șurubul pupa în nas navei. Elicei, care, în aceste condiții se rotește în sens antiorar, se numește stânga.
Fig. 145. Proiectarea lamelor elicei pe un plan
Lățimea lamei măsurată de la centrul de intrare la marginea iesire a lamei la aceeași rază. Caracteristica principală a lățimii lamei iau de obicei o lățime, măsurată la raza egală cu raza complet șurubul 0.7.
Pentru caracterizarea elicei și funcționarea sa este de asemenea important raport disc r. E. Raportul dintre aria proiectată a palelor elicei pe un plan perpendicular pe axa de rotație a elicei (Fig. 145), în zona discului inlaturate șurubul t. E. Suprafata un cerc cu diametrul egal cu diametrul elicei.
elicele secționale lamele au forma unor segmente circulare sau secțiuni sub formă de aripă de aeronave (profile de aer) sau profile pană speciale utilizate pentru elice în special de mare viteză, motosudov curse cu un număr foarte mare de rotații ale arborelui cardanic.
Cea mai mare grosime a segmentului de profil este de 1/4 lățimea secțiunii; Aeronavele au o grosime maximă de profile este situat la o distanță de aproximativ 1/3 din lățimea secțiunii transversale a muchiei anterioare; profile în formă de pană au o grosime maximă a lamei este deplasată la muchia de ieșire.
formă în plus (profil) al secțiunii paletei, este esențială pentru a caracteriza grosimea relativă, t. E. Raportul dintre cea mai mare grosime a profilului paletei la lățimea. Pentru a asigura rezistența grosimii relative a lamei profilului este mai mare la rădăcina (până la .2-0.25) și descrește spre capătul lamei pentru ascuțirea plin, t. E. La valoarea absolută a 0.02-0.05 mm.
Diametrul butucului elicei este tipic în arborele cu diametrul elicei gama 1,8-2,0, dar în același timp, nu trebuie să depășească diametrul 0,15-0,20 elicei.
Elicea în timpul funcționării pentru a crea un bont util convertește în mod fix o parte din energia derivată din motor. Acest lucru este inevitabil din cauza cheltuielilor inutile de energie pe fluxul de răsucire, frecare, formarea de vârtejuri, care rulează în jos de la capetele lamelor, și așa mai departe .. În acest sens, puterea de lucru asupra motorului elicea vasului cu motor este întotdeauna mai mare decât puterea utilă care elicea dă mișcarea navă.
Raportul de putere utilă, care dă elicei o oprire, se deplasează vasul la o putere a motorului transmisă prin intermediul arborelui cardanic pentru a roti elicea este o caracteristică de bază de performanță (eficiență) a elicei. Acest raport se numește coeficientul de performanță (COP) a elicei.
La cea mai bună eficiență elicelor nu depășește .65-.75, t. E. Cel puțin 1/3 din puterea navei pierdut motorului este inutil. Cu toate acestea, multe dintre elice, care pot fi considerate satisfăcătoare, valoarea pierderii este aproape jumătate din puterea depus de motor pentru a roti șurubul.
Amploarea eficienței elicei depinde în principal de selecția calculată a relațiilor optime (cele mai avantajoase) între puterea motorului, numărul de rotații ale elicei, caracteristicile geometrice ale șurubului (diametru, smoală și zona lamei) și viteza cursei vasului motorizat, nava maximă atinsă cu un motor predeterminat sau selectat.
Calculul proporțiilor optime pentru elicea este o destul de mare dificultate sarcină. Mai mult decât atât, soluția necesită cunoașterea cantităților, cum ar fi, de exemplu, rezistența la apă a mișcării navei la viteze diferite, efectul carenei navei la caracteristicile de curgere ale viitoarei elicei, și așa mai departe. D.
Aproape în construcția de sport motosudov proprii sportivi individuali sau echipe pentru a furniza astfel de date este de obicei imposibilă. În aceste cazuri, calculul se face elice simplificate pentru bărci cu motor turistice si sportive, metode aproximative.
Pe bărci turistice cu viteza de croazieră de 15-20 km / h, cele mai bune rezultate se obțin prin stabilirea Elice rotații pe minut numărul 600-1200. Limita inferioară a numărului specificat de rotații utilizate pentru elice cu bărci de viteză sau mai puțin pentru bărci relativ mari, cu motoare mai puternice, care au nevoie de elice cu diametru mare.
elice de viteză optime pentru bărci cu motor foarte mare viteză de curse la viteze de 70 kilometri pe oră și mai ajunge la 4.000-5.000 de rotații pe minut, și sunt uneori chiar mai mari.
Foarte elice cu mai multe viteze, curse, motosudov funcționează în condiții speciale, caracterizate prin prezența cavitației - fierberea apei pe partea din față (cu care se confruntă prova navei), suprafața de aspirație a lamelor. Astfel, apa deoarece se separă de suprafața lamei, formând bule, golurile ( „cavitate“) care afectează operarea șurubului, de multe ori distruge lama și făcându-le să uzură erozivă. Este de a face față efectelor cavitație și lame sale sunt folosite cu o secțiune transversală conică.
Dacă ne imaginăm că propulsorul se rotește în apă și într-un mediu solid, cum ar fi un șurub în piulița, este evident că pentru o tură ar fi mutat pe pasul geometric valoarea elicei N. Cu toate acestea, în elice efectivă se rotește într-un mediu lichid suplu - apa, se deplasează într-o singură rândul său, la o distanță mai mică L, care se numește suprafața de rulare a elicei. Diferența dintre geometric pasului elicei și a benzii de rulare H-h se numește prin culisare.
H-h cale de alunecare, menționată geometria pas cu șurub H. numit raportul de alunecare S = (H-h) / H
Evident, viteza navei v = h * n, unde n - numărul de rotații ale elicei. Expresia de mai sus pentru factorul de alunecare 5 poate fi ușor transformată într-un S mai confortabil = 1- V / Hh. care sunt conectate cantități ușor măsurabile:
cursă viteza navei, viteza și pasul geometric al elicei. Pentru elice sport și turism motosudov valoare S este în mod tipic în intervalul 0,1-0,2, cu o valoare mare de S aparține unei nave cu viteză redusă.
Având calculat (așteptat) viteza cursei motosudna și numărul de rotații ale arborelui cardanic și valoare predeterminată S, este posibil, prin transformarea expresiei de mai sus, pentru a obține o valoare aproximativă a terenului geometric al șurubului:
N - pas cu șurub în metri;
v este viteza navei în cursul m / s,
n este numărul de rotații pe secundă cu șurub,
S - alunecarea relativă (coeficient de frecare).
Se înțelege că o astfel de definiție a valorilor terenului este aproximativă și nu poate fi considerată ca calculul cele mai importante caracteristici ale elicei.
Șurub cu diametrul D, în general, crește cu puterea motorului și scade odată cu creșterea numărului de rotații ale elicei. Terenul elicei trebuie
se află în intervalul 0.8-2 D. dimensiune. numitul raport pas cu pas, de la elice de sport și motosudov turistic este 0,8-2 ^ 2. În acest caz, șuruburile de sport de mare viteză și motosudov de curse au raportul pas mai mare decât propulsoarele turistice relativ lente sau motosudov de agrement.
Orice relație simplă între diametrul elicei, nu poate fi stabilită viteza și puterea motorului la șurubul său, dar, cu diametrul preliminar foarte aproximative de evaluare a elicei (trei pale) la o anumită putere a motorului și un anumit număr de rotații pe minut cu care propulsorul se rotește, puteți utiliza graficul prezentat în Fig. 146.
Pentru a determina diametrul acestui șurub program trebuie să se găsească pe numărul liniei orizontale inferioare corespunzător numărului de rotații ale elicei, și se deplasează din acest punct vertical în sus, găsiți punctul de intersecție a unei linii verticale cu o linie înclinată, care arată numărul corespunzător puterii motorului. Realizarea prin acest punct o linie orizontală la extremă linie verticală care delimitează grafic pa stânga sau la dreapta și găsi un număr care indică diametrul elicei. Fig. 146 este un exemplu de determinare a diametrului motorului elicei pentru o navă care are o capacitate de motor de 30 litri. e. elicea se rotește cu o viteză egală cu 1200 pe minut.
Astfel diametrul dorit al elicei va fi egal cu 425 mm.
Fabricate șuruburi cu elice de fier, alama, bronz, aluminiu, oțel și plastic.
La sport motosudah elicele de fier sunt utilizate foarte rar. Cel mai bine este să arunce elice de branduri puternice de alamă, deoarece alamă este ușor de mucegai, nu corodează în apa de mare, acesta poate fi ușor de prelucrat și lustruit lustruire, bine conservate, care este foarte importantă pentru mare viteză elice motosudov.
Fig. 146. grafic pentru determinarea diametrului elicei
În sport motosudah cu motoare de putere relativ scăzute și motoarele exterioare montate adesea elice de șuruburi din aluminiu. În această secțiune a lamei la rădăcină a face relativ mai groase decât cele ale aceleași șuruburi de alamă. elice din aluminiu sunt ușor de turnat și sunt ușor de manipulat. elicelor oțel turnat pe sport nu motosudah utilizat din cauza dificultății de fabricație a acestora. Unii folosesc în astfel de nave sunt sudate elice de oțel, hub-uri care sunt prelucrate din oțel de forjare. Lamele sunt decupate din tablă de oțel, marginile lamelor conice. Apoi, lama este template-uri îndoite. Prefabricați de lame sudate pe butuc, iar apoi a văzut rotund și se verifică.
Adesea, există o necesitate în măsurarea elicei fabricate, de exemplu, pentru a stabili caracteristicile sale, testul pentru egalitatea lamelor fiecare pas, și așa mai departe. D. Acest lucru se face după cum urmează (Fig. 147).
elice tonajului trebuie așezat orizontal pe o tablă de desen plat sau foaie de placaj, astfel încât axul butucului elicei a coincis cu precizie cu centrul pre-desenate în placa circumferențială având un diametru de aproximativ 0,7 obmeryaemogo elice cu diametru. Gons apoi măsurată așa cum se arată .Pe figura, inaltimea a si b a muchiilor lamelor de la punctele situate exact deasupra cercului desenat pe tablă. La acest punct pe circumferința menționat punctele A și B, la care înălțimea măsurată a și b.
Fig. 147. Măsurarea pas elicei finit.
Apoi, șurubul este scos din bord, atrage un unghi central de pe acesta un echer și se măsoară magnitudinea acestui unghi în grade. Valorile obținute ale, o și o elice cu pas calculat (pentru lamă obmeryaemoy), în conformitate cu formula:
și H = 360 * (a-b) / a. în cazul în care un
H-elice cu pas (lama),
și - înălțimea lamei de margine de pe suprafața plăcii (mare)
în - înălțimea suprafeței muchiei lamei a plăcii (inferior)
și - grade unghi Chestiuni diverse.
Trebuie remarcat faptul că amploarea etapelor individuale ale palele elicei nu trebuie să difere cu mai mult decât distanța pas de 0,01 N.
Pe lângă elice convenționale invariabilă etapa descrisă mai sus (fix), în industria navală devin din ce în ce mai răspândite elice cu pas reglabil (CPP).
Pe bărci în prezent, CPP-ul folosit relativ rar, dar în viitor ne putem aștepta la mai mult de răspândire a acestora, astfel cum schimbarea poziției paletelor, este posibil să se obțină partea din față și invers navei, precum și pentru a opri nava fără inversarea motorului. Mai mult decât atât, prin modificarea dimensiunii pas, este posibil să se asigure condiții avantajoase ale elicei pentru diferite cazuri de incarcare, viteza de deplasare și t. D. Un simplu controlabile elice cu pas pentru ambarcațiuni de construcție prezentat în Fig. 148. Se compune dintr-un dispozitiv pentru transmiterea directă forță de la mecanismul de control al volantului rotație 1 2, în butucul șurubului, care se rotește lamele 3 pentru deplasarea longitudinală a tijei 4 care se extinde în interiorul găurii arborelui elicei tubular. stânga jos arată poziția „sus“, în partea din față a lamei în timpul (n. S.), de mers înapoi (s. S.) și rotirea dreapta a arborelui cardanic. Acest design poate fi folosit pe bărci mici și mijlocii, cu motoare de până la 70-100 litri. a. și o viteză relativ mică (până la 20-25 km / h).
Fig. 148. pas controlabil elicea (CPP) pentru bărci
Mult mai avansat CPP, în care rotirea lamelor este realizată hidraulic sau mecanic acționat pentru a controla motorul sau de priza de putere de la arborele cardanic poate fi utilizat pe bărci de toate tipurile și de viteză, cu excepția foarte mare viteză (curse), în care se utilizează BPLL1 nu este necesar, deoarece datorită mărită eficiența butucului diametrul acestor șuruburi este încă ceva mai mic decât randamentul unui șurub convențional, proiectat în special pentru un mod de viteză maximă.
Mijloace de curatare barci
