Рассчитать винт для лодочного мотора

Переоборудование лодки, используя калькулятор для расчета скорости
Технические характеристики лодки:
Тип лодки: катамаран Heavenly Twins 27 футов
Длина по ватерлинии: 21,5 футов
Максимальное водоизмещение: 7250 фунтов
Водоизмещение на момент переоборудования: 6000 фунтов (приблизительно)

Начальные расчеты

Используя формулу Дэвида Герра, я вычислил с приведенными выше характеристиками, что судно имеет теоретический коэффициент SL 1.37, в отличии от традиционного 1.34 для однокорпусных судов. Причина, по которой эта лодка может реально выйти на скорость выше традиционной скорости водоизмещающего корпуса, заключается в том, что она легче типовой однокорпусной. Это дает максимально возможную скорость корпуса 6.33 узла. Однако для этой скорости требуется около 17 л.с.

Глядя на диаграмму требуемой мощности (калькулятора скорости корпуса), первое, что бросается в глаза — это то, что требуемая мощность увеличивается почти экспоненциально с увеличением скорости. Например, для 5-6 узлов (88% максимальной скорости) требуется всего 10л.с.! Чтобы получить оставшиеся 20% максимальной скорости, нам нужно увеличить мощность более чем в два раза, что вряд ли того стоит. Но это, конечно, зависит от конкретного применения и требований владельца. Однако по ряду причин в моем случае в этом нет необходимости.

Как подобрать гребной винт? Шаг винта, грузовой или скоростной винт.

Установленный прежним владельцем, мотор

Не знаю, о чем думали, и кто устанавливал мотор, но это почти идеальный пример того, как не следует делать. Двигатель установлен неправильно, винт подобран совершенно не тот. Обычный двухтактный подвесной мотор мощностью 30 л.с. В результате получилась крайне неэффективная и проблемная установка.

Двигатель с мощностью в одну треть и с расходом в четверть от установленного мотора, дает ту же максимальную скорость! И все это только из-за более подходящего передаточного числа (более медленный подвесной двигатель) и правильно подобранного гребного винта.

Выбор двигателя

Расчетами я определил, что для моего применения достаточно двигателя мощностью 10 л.с.. Причины, по которым я решил не устанавливать двигатель мощностью в 20 л.с. заключаются в следующем: во-первых, будучи катамараном, лодка очень чувствительна к весу и я не хотел бы иметь лишние 100 фунтов в двигателе на 20 л.с. и лишний вес дополнительного топлива. Конечно, кто скажет, что дополнительные 10 лошадей нужны для безопасности и можно поставить двигатель на 20 л.с. и использовать его в половину, но тогда винт будет неэффективен при 10 л.с., потому что он будет рассчитан на мощность двигателя в 20 л.с. ну и потом, если бы у меня был такой мотор, я бы наверное его и поставил.

Во-вторых, мне удалось найти старенький тяговитый, но в отличном состоянии и по хорошей по цене четырехтактный Yamaha 9.9 л.с.

Высокая тяга на подвесном моторе сыграла в этом случае решающую роль, просто из-за более низкой скорости вала, которую он обеспечивает, можно использовать гребной винт большего размера и более эффективный. Стандартный двухтактный двигатель и этот покажут очень разные результаты. При скорости около 35 узлов, на которой большинство из нас чаще всего ходят, чем больше, тем лучше… Другими словами, гребной винт большего диаметра более эффективен, но для поворота такого винта потребуется более низкое передаточное число, т.е. более медленный вал. Учитывая, что на водоизмещающих корпусах эффективность гребных винтов составляет ~55%, а часто и меньше, диаметр гребного винта является самым важным фактором, определяющим общую эффективность.

Миф о винтах Как подобрать гребной винт для лодочного мотора Реальные замеры. Перекрут Недокрут

В наши дни основные производители подвесных двигателей оценивают мощность на валу, поэтому мне не нужно компенсировать потери на трение в коробке передач или противодавление выхлопных газов, как в случае с дизелем. Этот двигатель 9.9HT должен дать мне около 10 л.с. на валу SHP (мощность на валу — shaft horsepower)

Выбор гребного винта

Используя диаграммы Bbp-Delta, полученные для гребных винтов разных размеров, я могу определить, достаточно ли стандартного подвесного гребного винта или мне нужно найти более точное соответствие. Стандартный винт имеет диаметр 11.25” и шаг 9.75”. Во-первых скорость скорость продвижения гребного винта отличается от скорости лодки по воде.

При трении корпуса лодки с водой, корпус увлекает за собой воду, и гребной винт движется по воде медленнее лодки. Фактор следа можно рассчитать по блочному коэффициенту. Однако в этом случае гребной винт находится ниже центральной кабины между корпусами, а не за корпусом, поэтому он будет двигаться со скоростью намного ближе к скорости лодки по воде. Наверное, около 99%?

Используя коэффициент мощности и коэффициент шага на диаграммах Bp-Delta, имеем эффективность около 45% и скорость примерно 5.5 узлов, что не плохо, но не оптимально. Как всегда, лучше использовать винт большего диаметра и меньшую скорость вращения вала, но поскольку это подвесной двигатель, замена редуктора невозможна. Вдобавок винт имеет слишком большой шаг, поэтому кривая мощности воздушного винта будет пересекать кривую мощности двигателя примерно на 90%, что означает, что шаг фактически снизит максимальные обороты, несколько перегружая двигатель. Но это самый близкий вариант, доступный от Yamaha для этого мотора, так что он должен подойти и результаты будут удовлетворительные.

Полевые испытания

Результаты испытаний многообещающие с текущим водоизмещением около 6000 фунтов в солнечное утро с ветром в гавани Энсенада

• Мощность ½ (5л.с.) – 4.6 узла
• Мощность (7.5 л.с.) – 5.4 узла
• Полная мощность (10 л.с.) – 5.8 узлов

Расчеты с использованием калькулятора лодки с расчетным текущим водоизмещением 6000 фунтов довольно близки к 4.6, 5.35 и 5.83 узла соответственно. В расчетах предполагается, что эффективность винта составляет 55%. Полностью загруженная, она должна развивать максимальную скорость около 5.5 узлов.

Перевод. Автор оригинального текста

Источник: kater2.ru

Расчет гребного винта

На правильный подбор винта влияет много параметров, в которых может разобраться только специалист. Кроме того, помимо стандартных винтов наши поставщики могут изготовить нестандартные. Возможно, нестандартный винт подойдет вам лучше. Поэтому не стесняйтесь обращаться к нам за консультацией.

Эта информация имеет решающее значение при расчете оптимального гребного винта для вашего судна.

Если вы потеряли гребной винт и у вас нет информации о потерянном винте:

1. Тип вашего судна (круизное, для буксировки воднолыжников, небольшая моторная лодка, рыболовное, парусная яхта, и т.д.)?
2. Тип обводов (круглоскулые, остроскулые)
3. Водоизмещение (вес), длина, ширина, осадка корпусом.
4. Определите год выпуска, изготовителя, модель, мощность и число оборотов вашего двигателя (по документам или по шильдику, закрепленному на двигателе)
5. Определите изготовителя и марку редуктора (колонки) и его передаточное отношение.
6. Определите посадочный диаметр вала и конусность (обычно у отечественных винтов она 1:15, у импортных – 1:10)
7. Если винт установлен не на колонке, а под днищем судна, то каково расстояние от оси вала до корпуса?
8. Число лопастей вашего винта
9. Какой был материал винта – алюминий, бронза или нержавеющая сталь?

1. Какой гребной винт сейчас установлен на судне (диаметр, шаг, дисковое отношение; если возможно – производитель, модель, откидка и форма лопастей – авиационная, сегментная)?
2. Обороты двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке?
3. Скорость судна при полностью открытой дроссельной заслонке?
4. Нормальная круизная скорость (на оборотах 80-90% от максимальных)?
5. Как ведет себя двигатель и судно в целом при увеличении оборотов: легко ли развивает максимальные обороты, как при этом растет скорость?
6. В каком состоянии поверхность корпуса вашего судна? Деревянный у вас корпус или пластмассовый, покрашен необрастающей краской или нет, как часто его красят, моют и чистят?

Как определить параметры гребного винта, если они не указаны на винте:

Диаметр винта . Вычислите диаметр винта, измерив расстояние от центра посадочного отверстия ступицы до конца лопасти и умножив это расстояние на 2. Например, расстояние от оси ступицы до конца лопасти равно 184 мм (или 7,25 дюймов), тогда диаметр винта D равен 368 мм (или 14,5 дюймов).

R 0,6 = 0,6 × (D / 2) Чтобы рассчитать шаг, положите винт на лист бумаги на ровную поверхность (например, стол), отмерьте радиус R 0,6 на входящей и выходящей кромках лопасти, и поставьте отметки на бумаге под этими точками. Измерьте высоту кромок лопасти на радиусе R 0,6 от поверхности стола . После этого измерьте ширину проекции лопасти на стол (b пр ) по дуге окружности (между отмеченными на бумаге точками). Шаг винта рассчитывается по формуле

Форма заказа гребного винта (рус.) [DOC, 139 Kb]

Какой же у меня был винт.

Гребной винт – одна из главных частей судна! Это ваш движитель, без него ваше судно не двинется с места, каким бы роскошным корпусом, мощнейшим двигателем и суперсистемами оно не обладало.

Винт нужно беречь и ухаживать за ним так же, как и за всеми другими частями и системами судна. И самое важное – нужно знать, какой винт (или винты) стоит на вашем судне. Потому что под каждую конкретную пару судно-двигатель винт всегда рассчитывается для оптимального соответствия вашему способу эксплуатации судна. И если вы вдруг лишились винта (сломали, потеряли, украли и т.п.), то при отсутствии данных о предыдущем винте подобрать оптимальный новый может оказаться непросто.

Не нужно ничего запоминать, достаточно записать один раз. Обычно на каждом винте на торце и боку ступицы отштамповано обозначение гребного винта: на торце – диаметр, направление вращения и шаг винта; сбоку между лопастями – диаметр, направление вращения, шаг и каталожный номер винта.

И эти данные лучше всего записать в Инструкцию по эксплуатации вашего двигателя. Тогда, даже при каких либо неприятностях с винтом, вы сможете приобрести новый очень быстро и будете уверены, что этот винт оптимален для вас.

Источник: www.kvartet.biz

Кому программа по расчёту винтов?! Усё считает и рисует сама.

В статье «Испытание лодки 2007» (Аэролодки) Ильдус Гильфанов из Северо-Енисейска www.gir1955.narod.ru/rassk9.html пишет внизу статьи:
Дарю самодельщикам свою новую программу расчета винта написанную в Excel
ПО СТАТЬЕ «ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ: КАК ЕГО РАСЧИТАТЬ?» М-К №11-12 1998 год
Автор методики: Б.КАЛЕГАНС
Желающие могут СКАЧАТЬ здесь.
Кстати, программа тут же вычерчивает все профили лопасти в натуральную величину с вычисленными установочными углами. Подсчитывает редукцию, подбирает нужный диаметр винта для вашего мотора и заданных скоростей, и т.д.
В юности я делал несколько винтов по ст. «Ваш лучший винт», и самое муторное и нудное было вычислять форму профилей на заданных радиусах.
А тут программа всё делает сама. Для тех, кого считать ломает – само то…я так думаю.

TSP3

Я люблю строить самолеты!

Большущее спасибо — уже скачал по ссылке у Авиамастера, Вашей ссылке. Сам когдато делал, кстати в EXCEL-е , но надо иметь «талант завершателя». Кстати тут, на форуме, ктото говорил о вентиляторе на высокооборотные движки — там, по ссылке, немного найдется.

pasha00761

Я люблю строить самолеты!

ссылка не работает

FlyCat

43 регион

Сейчас проверил, работают все:

Дарю самодельщикам свою новую программу расчета винта написанную в Excel
ПО СТАТЬЕ «ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ: КАК ЕГО РАСЧИТАТЬ?» М-К №11-12 1998 год
Автор методики: Б.КАЛЕГАНС

А это фрагмент книги «Аэродинамические схемы и характеристики вентиляторов ЦАГИ»

Еще подарок любителям — расчет осевого вентилятора по схеме ОВ-121 (считаю его самым подходящим для любительских СВП)

FT

Я люблю строить самолеты!

Если ссылки не будут открываться, наберите в Яндексе
Испытание лодки 2007
и откройте нужную страницу.

Kochegar

Новичок на форуме

Всё правильно, в Яндексе в поисковик забить фразу: Испытание лодки 2007
И первая ссылка начинается фразой:
А сейчас об испытаниях лодки летом 2007 года. Весной сделал посредине днища сплошной поперечный редан шириной 180мм со ступенькой 20мм и т.д.
gir1955.narod.ru/rassk9.html · 11 КБ
Внизу статьи ссылка на скачку программы. Внимание: программа рассчитана для толкающего винта. Для тянущего все установочные углы профилей на один градус делать больше. Это со слов автора.

Андрей Сердюков

Luciole MC3O n°291

Вложения

195,3 КБ Просмотры: 576
78,2 КБ Просмотры: 450

ibantysh

Я люблю строить самолеты!

мне надо программу которая сама и рисует ! занимаюсь аэросанями и хочу попробовать на воздушной подушке -есть какие расчеты . и как самодельный осевой сделать — а то я профан осевой не делал!

Рябиков

Изобретаем решительно все!

мне надо программу которая сама и рисует
и строгает, и красит ;D

Chapaj

Я люблю .

мне надо программу которая сама и рисует -и строгает, и красит ;D

Легко. Обрабатывающий центр называется. Я заказывал на Голландской фирме «Ветус» водяной винт для катера. Указал диаметр, шаг, модель винта и они, если судить по рекламному проспекту) выгрызли нужный мне винт фрезой из цельного куска латуни на обрабатывающем центре. Можно обойтись верикальным фрезером с ЧПУ, но тогда нужно будет загатовку вручную переворачивать.

alex_KPE

Я люблю конструировать, строить и летать!

В свое время лет 20 назад пытался сделать что-то для расчета винта на «Искре 226», потом когда появились персоналки, стало проще, особенно с таким универсальным механизмом, как EXCEL. За основу взял методику из книжки «Расчет, проектирование и постройка сверхлегких самолетов» авторы П.И. Чумак, В.Ф. Кривокрысенко. Использую уже лет 8, вроде получается.

А теперь скрестил данные из EXCEL в AutoCad. Теперь действительно рисует. Хотя для ввода массива из EXCEL в AutoCad требуется небольшая рутинная процедура по замене запятых на точки и разделение блоков запятыми. В этом наборе цифр и знаков конечно много эмпирического, а причесать все это как-то руки не дошли.

Вложения

84,3 КБ Просмотры: 525

Александр Павленок

Я люблю строить самолеты!

Посмотрите ПО по книжке «Расчет, проектирование и постройка сверхлегких самолетов» авторы П.И. Чумак, В.Ф. Кривокрысенко

Вложения

48,5 КБ Просмотры: 482

5ZF

Старейший участник

мне надо программу которая сама и рисует

Есть такая программа. Называется JC Propeller Design. Написана она тоже в Excell. Строгать не строгает, но сильно облегчает процесс строгания, если есть на чем строгать конечно.

Она выдает шаблоны и их углы установки по размаху лопасти.

Кроме того она выдает файлы для построения 3-D моделей в Solid Works или в Rhinoceros 3D. Ну а дальше ЧПУ рулит.

чайник

Я люблю строить пердалеты!

спосибо огромное!Свинтами ,я кажется разобрался,ьожет подскажете как расчитать редуктор?

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))

. А теперь скрестил данные из EXCEL в AutoCad. Теперь действительно рисует. Хотя для ввода массива из EXCEL в AutoCad требуется небольшая рутинная процедура по замене запятых на точки и разделение блоков запятыми.

Несколько поздновато, конечно , но вдруг кому сгодится.
Есть несколько путей избежать сей «рутинной процедуры»:
1) Изменить разделитель целой и дробной частей числа в настройках системы: «Панель управления»-> пункт «Язык и региональные стандарты»-> вкладка «Региональные параметры»-> кнопка «Настройка»-> поле «Разделитель целой и дробной части» поменять на точку;
Данное изменение будет влиять на ВСЕ программы в системе, что может оказаться нежелательным, т.к. английские программы «понимают» к качестве разделителя целой и дробной части числа точку, а русские — запятую.
2) В самом Экселе: меню «Сервис» -> пунк «Параметры»-> вкладка «Международные» снять галочку «Использовать системные разделители» и в поле «Разделитель целой и дробной части» ввести точку(пока галка не снята данное поле недоступно для редактирования). При этом разделители в уже открытом файле Экселя заменяются автоматически(если верно выставлен формат поля)!
Эти способы, при экспорте во внешний файл, в качестве разделителя запишут точку.
Для того чтобы при экспорте файла числа(а не части числа) отделялись друг от друга запятой нужно в способе по п.1 поменять также в поле «Разделитель элементов списка» стоящую там по дефолту току с запятой на запятую и для экспорта данных из Экселя выбирать формат файла «CSV(разделители — запятые)».

Источник: reaa.ru