Более или менее точно рассчитать все элементы гребного винта можно за несколько часов по диаграммам, полученным на основании модельных испытаний гребных винтов, имеющих определенные параметры и форму лопастей. Для предварительного же расчета диаметра с точностью до 10—12% можно воспользоваться формулой
Где N — мощность на гребном винте с учетом потерь в редукторе и валопроводе, л. с. (при прямой передаче на винт Л’ = 0,96-5- = -0,97л — паспортной мощности двигателя; при наличии редуктора ;V = 0,94-4-0,95А’д); п — частота вращения гребного винта, об/с; Va = = (1 — W) V — скорость встречи винта с водой, м/с (W — коэффициент попутного потока, V — скорость лодки).
Значения коэффициента ш для различных типов корпусов рекомендуется принимать следующими:
Очень быстроходные легкие глиссирующие плоскодонные лодки гоночного типа 0,01—0,05
Быстроходные глиссирующие мотолодки и катера. . . 0,05—0,08 Мотолодки и катера остроскулые в переходном к глиссированию режиме………………………………………………………………………………………. .0,05—0,08
Что за цифры на винте
Крутлоскулые быстроходные катера…………………………………. .0,08—0,12
Мотолодки с подвесными моторами………………………………………. 0,10—0,12
Легкие водоизмещающие катера (коэффициент обшей
Тяжелые водоизмещающие катера (б = 0,5)…………………………….. 0,22—0,25
Тяжелые тихоходные водоизмещающие катера (б =
= 0,6—0,7), яхты со вспомогательным мотором. . . 0,30—0,35 Тихоходные катера с гребным винтом в туннеле. . . 0,50—0,55
Для мощности двигателя от 5 до 45 л. с. вышеприведенная формула представлена в виде номограммы на рис. 77.
0,6 0,5
-13 -12 -и
-3 -to -11
-12 -13 -14 -15 -16
70-4 60-4
Рис. 77. Номограмма для предварительного расчета диаметра гребного
Определим в качестве примера диаметр гребного винта для катера «Тюлень» (см. рис. 92) при установке на него двигателя УД-4 мощностью 12 л. с. при 2200 об|мин (а = 36,7 об|с). Ожидаемая скорость
Лодки V = 13 км/ч. Значение коэффициента попутного потока для
Подобного корпуса ш = 0,18, скорость Va = 0,82 • — л- я« 3 м/с. Точку
На шкале i номограммы, соответствующую п = 36,7 об/с, соединяем прямой линией с точкой N = 12 л. с. на шкале 2, а точку пересечения этой прямой с осью 3 — с точкой Va = 3 м/с на шкале 4. На пересечении этой прямой со шкалой диаметра 5 находим D = 0,30 м. Для возможности доводки винта при испытаниях этот диаметр следует увеличить на 5%.
Ориентировочно шаг гребного винта можно определить, зная величину относительного скольжения s для данного типа судна и ожидаемую скорость лодки. Решение зависимости И = Va‘N (1 — s) приведено на номограмме (рис. 78).
Напомним, что относительным скольжением называется отношение разности теоретической скорости винта Нп и скорости натекания воды на винт Va к величине Нп:
Скольжение достигает максимальной величины (s = 100%) при работе винта на судне, пришвартованном к причалу. Наименьшее скольжение (8—15%) имеют винты легких глиссирующих лодок гоночного типа на полном ходу. У винтов прогулочных мотолодок и катеров величина скольжения достигает 15—25%; у тяжелых водо- измещающих катеров — 20—40%; у парусных яхт со вспомогательным мотором — 50—70%.
Для нашего примера проводим прямую между точками Va = 3 м’с и п = 36,7 об/с. Точку пересечения прямой с осью 3 соединяем с точкой s = 0,24, соответствующей средней величине скольжения для данного типа судов. Пересечение линии со шкалой 5 дает ориентировочный шаг винта Н— 0,11 м.
Разумеется, определение диаметра и шага винта по приводимым номограммам возможно лишь для грубых прикидок и не гарантирует получение винта оптимальных для данного случая размеров. В частности, в рассмотренном примере малая величина шагового отношения HID = 0,37 свидетельствует о том, что КПД выбранного винта будет низким и необходимо снизить частоту вращения гребного винта. Рекомендуемая частота вращения гребного вала может быть определена из расчета 1000 об/мин на каждые 15 км/ч скорости катера.
При обычно применяемых двигателях с частотой вращения гребного вала 1500—4000 об/мин оптимальное шаговое отношение HID Составляет: для гоночных мотолодок и глиссеров — 0,9—1,4; легких прогулочных катеров — 0,8—1,2; водоизмещающих катеров—0,6 — 1,0; очень тяжелых тихоходных катеров — 0,55—0,80 и парусных яхт со вспомогательным мотором — 0,35—0,55. Диаметр винта существенно влияет на загрузку двигателя. Например, при увеличении D всего на 5% приходится повышать мощность двигателя почти на 30%, чтобы получить ту же частоту вращения винта. Это свойство широко используется при доводке винтов, когда требуется «облегчить» тяжелый вин г: тогда достаточно лишь немного подрезать концы лопастей до меньшего диаметра. Кромки’лопастей при этом должны быть аккуратно скруглены, а получившийся контур лопасти плавно сопрягаться со старым, по возможности без изменения площади диска винта.
Рис. 78. Номограмма для определения шага гребного винта
Тихоходные суда
NiR Р Быстро — Ffn ход ноет и
ЛяпТ! Быстроходные $07 мотосуда.
Обрезку винта или небольшое изменение его шага (что возможно на стальных и латунных винтах цутем поворота лопастей в нагретом состоянии в каждом сечении лопасти) можно выполнить, руководствуясь формулой
ДЯ л* Я ( 1 — — ЛЛ я* Д£>, «I /
Где Н — исходный конструктивный шаг; п0 — номинальная частота вращения двигателя; пх — частота вращения двигателя, достигнутая при испытаниях катера с данным винтом.
При замене гребного винта, согласованного с корпусом катера, другим, с близкими величинами Н и D (расхождение должно быть не более 10%), требуется, чтобы сумма этих величин для нового и Старого винтов была равна.
Источник: akvasvit.ru
Гребные винты для лодочных моторов
Как показывает практика незаменимых узлов и агрегатов не существует. При необходимости подобрать гребной винт для лодки или катера, достаточно знать некоторые специфические характеристики этой детали, чтобы правильно осуществить эту операцию.
Для чего нужен гребной винт?
Гребной винт нужен для того чтобы передвигаться по водной поверхности. Это приспособление выполняет функцию, которая аналогична действию ведущего колеса автомобиля. То есть, оно трансформирует силу, которая вращает валы двигателя, в прямолинейное движение транспортного средства.
При вращении гребного винта в воде образуется подъёмная сила, благодаря которой и осуществляется движение лодки или катера. Скорость движения плавсредства зависит от частоты вращения лопастей винта, а также от формы и величины шага.
Разновидности гребных винтов
Гребные винты отличаются по многим параметрам, среди которых:
- величина шага, которая представляет собой расстояние, которое проходит винт за один оборот;
- дисковое соотношение — это величина отношения общей площади лопастей, к площади круга гребного винта по максимальному диаметру;
- диаметр окружности — величина максимального диаметра окружности гребного винта;
- количество лопастей, наиболее часто встречаются винты с 3 лопастями, но иногда их может быть 2 и 4;
- материал, гребные винты могут быть изготовлены из углеродистой и нержавеющей стали, алюминиевого сплава или пластика;
- конструкция ступицы, некоторые модели гребных винтов осуществляют удаление отработанных газов двигателя через ступицу;
- количество шлицов втулки, число их может существенно отличаться.
По причине такой вариативности параметров, гребной винт от одного лодочного мотора не подходит для другой модели без дополнительной доработки или переделки этой детали.
Маркировка винтов
Для обозначения размеров диаметра гребного винта применяются дюймы. Маркировка чаще всего наносится на лопасти винта. В стандартной маркировке обозначается:
- диаметр;
- шаг гребного винта, например: 9 1/4 x 13;
- количество лопастей;
- направление движение, например: 3 х 10 х 11 R. В этом обозначении литера «R», указывает на правое вращение гребного винта.
В том случае, когда на гребном винте указывается номер по каталогу, например: 1235-200-45, то расшифровка указывается на упаковке изделия.
Как выбрать оптимальный винт?
Для того чтобы винт справлялся со своей задачей наилучшим образом, его необходимо правильно подобрать к установленному на лодке мотору. Обратите внимание на следующие нюансы:
- Для развития плавательным средством максимальной скорости требуется винт определённой формы и хода.
- Для того чтобы лодка или катер развивали максимальные тяговые характеристики, также потребуется приобрести винт оригинальной конструкции.
Совместить эти характеристики в одном винте не представляется возможным.
Для повышения КПД двигателя, следует выбрать деталь, учитывая следующие характеристики:
- материал изготовления;
Стальной винт имеет минимальную толщину лопастей, что положительно сказывается на общем КПД двигателя. Кроме этого данный материал позволяет изготовить более сложные модели винтов. В отличие от алюминиевых изделий, стальной гребной винт позволяет получить КПД на 5 — 7% выше.
- количество лопастей.
Модели с тремя лопастями позволяют развивать плавсредству более высокую скорость, но четырёхлопастные гребные винты обладают большей тяговой силой на средних оборотах, что позволяет экономить топливо и повышает КПД лодочного мотора. Данные характеристики, являются приблизительными и зависят от фирмы-изготовителя и формы винта.
Вычисление шага винта
Шаг — это основная характеристика винта катера. Этот параметр измеряется в дюймах, и чем он больше, тем выше упор винта при вращении. Также учитите, что:
- Он возникает в результате вращения гребного винта и приводит в движение катер или лодку.
- Этот показатель в обратной пропорции влияет на скорость вращения лодочного винта. Чем шаг меньше, тем выше максимальные обороты лодочного двигателя.
- Оптимальное значение шага лодочного винта должно быть подобрано таким образом, чтобы при полностью открытой дроссельной заслонке, двигатель развивал обороты, рекомендованные заводом изготовителем.
Чтобы узнать шаг винта, потребуется произвести следующие вычисления: в формулу H=20,5*V/n необходимо подставить значения, которые следует замерить в процессе экспериментальных заплывов, обязательно наличие тахометра для точного определения оборотов двигателя.
В данной формуле:
- Н — это шаг винта;
- V — скорость движения лодки;
- n — обороты гребного винта.
Например, если скорость лодки составляет 40 км/ч при оборотах гребного винта 2000 об/мин, то шаг винта будет равен: 20,5*40/2000= 0.41. Шаг винта такого двигателя — 0,41 дюйма.
Гребные винты, которые будут оптимально подходить для данного плавсредства можно подобрать только в результате тестовых заездов. Теоретически, можно лишь в общих чертах рассчитать характеристики, исходя из размеров, шага, количества лопастей и оборотов двигателя.
Источник: firstfisher.ru
Как определить размер и шаг резьбы винта
При определении размера и шага резьбы винта несколько ключевых шагов. Во-первых, измерьте диаметр шафта винта с помощью штангенциркуля или линейки. Затем подсчитайте количество резьб на дюйм или на миллиметр на винте. Это можно сделать, выровняв линейку или калибр с резьбой и подсчитав количество резьб в указанном расстоянии.
Наконец, обратитесь к таблице размеров винтов или проконсультируйтесь в магазине металлоизделий, чтобы подобрать подходящий размер винта и шаг резьбы. При выборе винта для оптимальной производительности не забудьте учесть конкретное применение и материал.
Шаг резьбы, также известный как шаг резьбы или количество резьбы на дюйм (TPI), используется для определения тонкости резьбы на винте. Это помогает определить, подойдет ли винт в определенный болт. Размер винта измеряется по диаметру. Например, винт 1/4-20 имеет диаметр 1/4 дюйма и 20 резьб на дюйм. Для определения размера и шага резьбы любого винта достаточно иметь стальную линейку.
После того, как вы узнаете, как это делать, домашние проекты будут легкими.
Шаг 1
Расположите винт на плоской поверхности так, чтобы головка винта свисала с края, а резьба винта лежала плоско.
Шаг 2
Положите стальную линейку вдоль оси винта. Первая резьба на винте считается нулем, а не единицей, чтобы не искажать результаты на одно значение.
Шаг 3
Посчитайте количество промежутков между резьбой на расстоянии 1 дюйма от винта.
Шаг 4
Разделите количество промежутков между резьбой на длину. Например, если на расстоянии 1 дюйма есть пять промежутков, шаг резьбы составляет 0,200 дюйма, что вычисляется как 1 дюйм / 5 промежутков = 0,200 дюйма. Каждая резьба разделена на 0,200 дюйма, и винт имеет TPI 5.
Шаг 5
Положите винт на плоскую поверхность.
Шаг 6
Положите стальную линейку между двумя резьбовыми валиками и измерьте диаметр. Обязательно измеряйте от крайних концов резьбы и избегайте измерения изношенных или скрученных резьбовых валиков, что приведет к неточному чтению диаметра.
Частые вопросы и ответы
1. Как измерить размер винта?
Чтобы определить размер винта, нужно измерить его диаметр и длину. Используйте штангенциркуль или мерительный инструмент для измерения диаметра стержня винта. Длину можно измерить с помощью линейки или мерной ленты. Обязательно делайте точные измерения, чтобы получить нужный размер.
2. Что такое шаг резьбы в винтах?
Шаг резьбы — это количество резьб на дюйм в винте. Он определяет расстояние между каждой резьбой. Чем выше шаг резьбы, тем мельче резьба и ближе они расположены. Эта информация важна при подборе винтов к гайкам или определении совместимости винтов с конкретными применениями.
3. Как определить шаг резьбы винта?
Чтобы определить шаг резьбы винта, можно использовать специальный инструмент — шаблон шага резьбы. Просто сравните резьбу винта с шаблоном, чтобы найти нужный шаг резьбы. В качестве альтернативы, можно посчитать количество резьб в дюйме и использовать это значение как приближенное для шага резьбы.
4. Существуют ли стандартные размеры винтов?
Да, существуют стандартные размеры винтов. Самый распространенный стандарт — Unified Thread Standard (UTS) в Соединенных Штатах. Он предоставляет стандартизированную систему для измерения размеров винтов и шага резьбы. В других странах могут быть свои стандартные системы, такие как метрическая система, используемая во многих европейских странах.
5. Как определить размер винта, если он не помечен?
Если винт не помечен своим размером, можно измерить его диаметр и длину с помощью штангенциркуля и линейки. Сравните измерения с таблицей размеров винтов, чтобы найти наиболее подходящий вариант. Кроме того, можно обратиться в магазин или к профессионалу, чтобы определить размер винта.
6. Можно ли использовать более крупный винт, если точного размера не найдено?
Использование более крупного винта, чем рекомендуется, может вызвать проблемы, такие как повреждение материала, к которому он крепится, или поломка резьбы. Лучше всего использовать винт нужного размера для конкретного применения. Если точного размера не найдено, рекомендуется проконсультироваться у профессионала или в магазине, чтобы найти подходящую альтернативу.
7. Какие размеры винтов часто используются в бытовых условиях?
Распространенные размеры винтов, используемые в бытовых условиях, включают винты #6, #8 и #10. Эти размеры обычно используются для крепления легких и средневесных материалов, таких как дерево и пластик. Однако важно отметить, что для конкретных применений могут потребоваться другие размеры или шаг резьбы, поэтому перед выбором размера винта всегда лучше проверить требования вашего проекта.
Похожие записи:
- Измерение размера резьбы болта
- Альтернативные способы развинчивания винта без использования WD-40
- Удаление рукоятки смесителя Delta: ослабление крепежного винта с помощью ключа Аллен
- Удаление рукоятки смесителя Delta: ослабление крепежного винта с помощью ключа Аллен
- Удаление сложного фиксирующего винта
- Как определить правильный размер воздуховодов кондиционера
- Как определить размер проема для лестницы
- Как определить размер инженерной древесины или LVL
- Как определить правильный размер автоматического выключателя для электродвигателя
Источник: casacraft.ru