С одним и тем же винтом можно достичь максимальной скорости и наибольшей грузоподъемности?
Нет. Для достижения высокой скорости используются шаг или диаметр, неподходящие для грузоподъемности — где совершенно другие рабочие условия. Если хотите обойтись одним винтом, то решите, что является самым важным, исходя из этого и выбирайте винт.
3 или 4 лопасти?
Для большинства катеров рекомендуются винты с 3 лопастями. Эти винты обеспечивают хороший разгон и работу на основной скорости.
Tрехлопастной винтимеет меньшее сопротивление и позволяет (теоретически) развить большую скорость. Четырехлопастной имеет больший упор, скорость с данным винтом на режимах от малого хода до 2/3, должна быть выше.
Винты с 4 лопастями рекомендуюися для более тяжелых лодок и катеров с корпусами высокой эффективности, оснащенными более мощными двигателями. По сравнению с 3 лопастями, они лучше «работают» при разгоне и обладают меньшим количеством вибраций на высоких скоростях.
⚙️🔩🔧Не едет лодочный мотор. Провернут винт?
Для моего катера есть винт 13″ и 14″ диаметра. Меньший диаметр с большим шагом — это же самое?
Шагом нельзя заменить диаметр. Диаметр непосредственно связан с мощностью двигателя, количеством оборотом в минуту, и скоростью, на которые указывают ваши требования. Если эксплуатационные режимы предполагают 13″ диаметр, то при установке 12″ будет уменьшина его эффективность.
Необходимо ли использовать высокую температуру, чтобы установить или снять винт?
Нагрев никогда не должен использоваться при установке винта, и поэтому, должен редко требоваться для снятия. Если невозможно снять винт используя мягкий молоток, может помочь аккуратный нагрев паяльной лампой. Не используйте сварочную горелку, поскольку быстрая, резкая высокая температура изменит структуру бронзы, создав внутренние напряжения, могущие привести к расколу ступицы.
Каково преимущество использования второго винта — левого вращения?
Два винта, работающих в одном направление на лодках (судах), создадут реактивный момент. Другими словами, два правых винта будут наклонять катер налево.
Два винта противоположного вращения на одинаковых двигателях устранят этот реактивный момент, потому что левый винт уравновесит правый. Это приведет к лучшему прямолинейному движению и управлению при высокой скорости.
Алюминий или нержавеющая сталь?
Большинство катеров, укомплектованы алюминиевыми винтами. Алюминиевые винты относительно недороги, легки при восстанолении, и при нормальных условиях могут прослужить много лет.
Нержавеющая сталь более дорога, но намного более прочна и долговечна чем алюминий.
Почему с моторами одинаковой мощности используются разные винты?
Это происходит из-за различий в понижающих передаточных отношениях двигателя. Мотор устроен так, что вал винта поворачивается медленней, коленвала. Это обычно выражается как отношение, типа 12:21 или 14:28. В первом примере, передаточноеотношение коленчатого вала будет 12, а передача вала пропеллера 21. Это означает, что вал винта повернется только на 57% от оборотов в минуту в коленвала.
Чем ниже передаточное отношение, тем больший шаг винта, может использоваться и наоборот.
Компенсация реактивного момента винта.
Руль (штурвал) должен быть расположен относительно вращения винта. Если двигатель имеет правое вращение винта, руль(штурвал) должен находиться справа или на правом борту. Этот борт обычно имеет тенденцию приподниматься в результате действия реактивного момента, а вес водителя это компенсирует.
Какова роль резинового амортизатора в ступице винта?
Он не предназначен, чтобы защитить лопасть от удара, как иногда это считается. Это устройство защищает шестерни редуктора, смягчая удар воздействия на винт. Его главная цель состоит в том, чтобы предотвратить чрезмерный износ или поломку шестерен редуктора двигателя, которые могут произойти из-за удара, который происходит в процессе включения передачи.
Резиновый амортизатор в моем винте, кажется проскальзывает. Возможно ли это?
Такая возможность в принципе существует, но это не происходит слишком часто. Осмотрите винт, если лопасти явно согнуты или искажены, то вы вероятно испытываете кавитацию — кавитация часто воспринимается как скольжение втулки. Втулка может быть заменена, если это необходимо, или лопасти могут быть восстановлены с надлежащей точностью, чтобы устранить кавитацию.
Кавитация — это явление образования в жидкости небольших и практически пустых полостей (каверн), которые расширяются до больших размеров, а затем быстро разрушаются, производя резкий шум. Кавитация происходит в насосах, винтах, рабочих колесах (гидротурбинах) и в сосудистых тканях растений. При разрушении каверн освобождается много энергии, что может вызвать основные повреждения. Кавитация может разрушить практически любое вещество. Последствия, вызванные разрушением каверн, ведут к большому износу составных частей и могут значительно сократить срок службы винта.
Кавитация, (не путать с вентиляцией), является водным «кипением» из-за чрезвычайного сокращения давления в конце лопасти винта. Много винтов частично кавитируют в течение нормальной работы, но чрезмерная кавитация может привести к физическому повреждению к поверхности лопасти винта из-за разрывов микроскопических пузырей на лопасти. Могут быть многочисленные причины кавитации, типа неправильного соответствия формы винта, неправильной установки, из за физических повреждений режущей кромки, и т.д.
Относительно пластмассовых винтов.
Ни какие винты до настоящего времени не имеют лучших свойств, чем винты, сделанные из металлов. Хороший винт должен иметь длительный срок службы, поддаваться ремонту. Пока доступные пластмассы проигрывают по всем этим параметрам.
Возможно ли обойтись одним стандартным винтом, которым укомплектован мотор (катер)?
Специально подобранный винт будет работать с большей эффективностью, чем стандартный универсальный, которым укомплектован катер. Оптимально иметь минимум два винта, а еще лучше три, из которых всегда можно подобрать необходимый для различных загрузок катера.
О том, что при двухмоторной установке желательно иметь гребные винты противоположного направления вращения, хорошо знают все водномоторники (вопрос о влиянии направления вращения гребных винтов на скорость и управляемость не раз рассматривался на страницах «КиЯ»). Известно, что спортсмены в гонках иногда включают один из двух моторов, имеющих одинаковое направление вращения винта, на задний ход и благодаря этому получают прирост скорости в несколько километров в час, а главное — добиваются лучшей устойчивости на курсе (естественно, что на этом моторе необходимо заменить гребной винт, чтобы на заднем ходу он создавал тягу вперед).
Длительная работа, например «Вихря», на заднем ходу нежелательна, так как конструкция опор гребного вала не рассчитана на постоянное восприятие упора винта на заднем ходу. Поэтому иногда на мотолодки устанавливают разнотипные моторы: в дополнение к «Вихрю» или «Нептуну» (с правым вращением винта) ставят «Привет-22» — единственный отечественный мотор, имеющий левый гребной винт.
Изготовив несколько несложных деталей, можно приспособить редуктор «Вихря» для работы с винтом левого вращения: это даст возможность при двухмоторной установке применить однотипные подвесные моторы, что целесообразно с точки зрения удобства эксплуатации и ремонта.
В сделанной мной конструкции редуктора левого вращения пришлось отказаться от заднего хода: для обеспечения маневренности вполне достаточно иметь задний ход на одном из двух моторов, а холостой ход есть у каждого двигателя.
Для установки подшипников необходимо изготовить новый стакан 3 (лучше всего сделать его из нержавеющей стали). С помощью круглого напильника или наждачного камня на боковой поверхности стакана выпиливается лунка для прохода тяги реверса.
Втулка 4 вытачивается из бронзы. На всю ее длину по внутреннему отверстию ножовкой пропиливаются четыре канавки шириной 1,5 и глубиной 1 мм для смазки подшипников и шестерни 5. Уплотнение корпуса редуктора со стороны винта обеспечивается установкой двух сальников 1. Шестерню заднего хода 5 нужно проточить на оправке диаметром 30 ±0,02 мм с чистотой поверхности по 7-8 классу.
Шестерню переднего хода 7 нужно доработать по размерам, указанным на эскизе. Рекомендую подобрать для этой цели уже бывшую в работе шестерню с изношенными с одной стороны зубьями и выступами муфты. В проточку шестерни диаметром 38 мм запрессовывается кольцо 6, служащее для уменьшения хода муфты 10.
При сборке узла гребного вала в стакан 3 сначала запрессовываются манжеты 1, затем ставятся смазанные солидолом шарикоподшипники 7000103 и (с плотным натягом) бронзовая втулка 4. При установке стакана вместе с валом 10 в корпус редуктора необходимо найти такое его положение, чтобы тяга реверса легко двигалась, а кулачки муфты 11 входили в зацепление с кулачками шестерни 5. Зазор в зацеплении шестерен регулируется при помощи колец, устанавливаемых между шестерней и торцом стакана 3.
«Вихрь-М» с переделанным редуктором я эксплуатирую уже четвертый год на «Казаике-2М» и использую на нем гребной винт от мотора «Привет-22» (диаметр 235 и шаг 285 мм). Скорость лодки специально не замерял, но скажу, что у нас на Волге в г. Чебоксарах моя «Казанка» — самая быстроходная среди лодок с двумя подвесными моторами.
После двух сезонов эксплуатации мне пришлось сменить шарикоподшипники 7000103, которые, постоянно воспринимая упор гребного винта, получили большую выработку. Возможно, имеет смысл применить радиально-упорные подшипники.
Контроль винтовой поверхности.
Погнутые при ударе, например о дно, лопасти гребного винта нужно обязательно сразу же выправить, иначе работа винта будет сопровождаться сильной вибрацией, передающейся на корпус лодки, да и скорость ее может существенно снизиться.
Для проверки лопасти изготовьте шаговые угольники, подобные изображенному на рис. 222 (шаг должен быть известен или предварительно измерен на исправной лопасти).
Шаговые угольники вырезают (сначала в виде шаблонов из жести или картона) для четырех-шести радиусов винта r , равных, например, 20, 40, 60 и 80% наибольшего радиуса R .
Основание каждого шаблона должно быть равно 2 л r , т. е. 6,28 данного радиуса, а высота — шагу Н.
На ровной доске прочерчивают дуги с соответствующими радиусами и в центре устанавливают гребной винт нагнетающей поверхностью вниз. Изогнув вырезанный угольник по дуге соответствующего радиуса r , подводят его под лопасть.
Отметив на шаблоне ширину лопасти и положение ее оси, отрезают ненужные части по концам шаблона и переносят разметку на лист металла толщиной 1-1,5 мм. Это и будет проверочный шаговый угольник, который, естественно, также следует изогнуть точно по дуге контролируемого радиуса r .
Винт следует установить на доске таким образом, чтобы его можно было вращать (рис. 223) . Плотное прилегание нагнетающей поверхности по всей ширине лопасти к шаговому угольнику будет свидетельствовать о правильной ее форме.
Шагомерный угольник.
Быстро и точно определить шаг винта можно с помощью шагомерного угольника (рис. 224), сделанного из прозрачного плексигласа. Каждая наклонная линия на линейке соответствует шагу винта на определенном радиусе (например, 90 мм) лопасти. Шаг винта в сантиметрах (рис. 224, а) указан в конце наклонных линий. Наклонные линии должны быть хорошо заметны.
Их прочерчивают острым инструментом и наводят черной краской.
Пользуются угольником так: от центра оси винта на плоской — нагнетающей поверхности лопасти откладывают радиус, равный основанию угольника (в нашем случае 90 мм), и проводят черту, перпендикулярную радиусу. Угольник ставят на проведенную черту и смотрят сквозь него на срез ступицы. Шаг винта определится той наклонной линией, которая будет параллельна срезу ступицы (в нашем примере Н ≈ 400 мм).
Принцип построения угольника ясен из рис. 224, б. По горизонтали откладывается радиус 90 мм, а по вертикали — различные значения шага винта, деленные на 2л. Можно выбрать и другой радиус, соответственно размерам винта.
Правый или левый?
В зависимости от направления вращения гребного вала, если смотреть с кормы, применяют винты правого (по часовой стрелке) и левого вращения. Различить их вам помогут два простых правила.
1. Положите винт на стол и посмотрите на конец обращенной к вам лопасти. Если правая кромка лопасти выше — винт правого вращения (рис. 225, б), если выше левая — левого (рис. 225, а) . При этом вы убедитесь, что не имеет значения, как лежит винт: передним (носовым) или задним торцом ступицы на столе.
2, Положите винт на землю и попробуйте поставить на его лопасть ногу, не отрывая каблука от земли. Если при этом подошва правой ноги плотно ложится на поверхность лопасти, ваш винт правого вращения, если левой — то левого.
§ 46. Факторы, влияющие на управляемость.
1. Влияние гребного винта.
Управление судном во многом зависит не только от руля, но и от конструкции винта, скорости его вращения и обводов кормовой части судна.
Гребные винты изготовляются из чугуна, стали и бронзы. Наилучшими винтами для катеров следует считать винты из бронзы, так как они легки, хорошо шлифуются и стойки против коррозии в воде. Винты характеризуются диаметром, шагом и коэффициентом полезного действия.
Диаметром винта называют диаметр окружности, описываемой крайними точками лопастей.
Шагом винта называют расстояние вдоль оси винта, на которое перемещается за один полный оборот любая точка винта.
Рис. 103. Образование потоков винтов
Коэффициент полезного действия (к. п. д) винта определяется отношением мощности, развиваемой гребным винтом, к мощности, затрачиваемой на его вращение.
В основе работы гребного винта лежит гидродинамическая сила, создаваемая разрежением на одной и давлением на другой поверхности лопасти.
Современные судовые движители еще очень несовершенны. Так, гребные винты в среднем около половины мощности, отдаваемой им двигателем, тратят бесполезно, например, на винто образное закручивание частиц воды в струе.
На катерах применяются двух-, трех- и реже четырехлопастные винты. На промысловых катерах иногда ставятся винты с поворотными лопастями или так называемые винты с регулируемым шагом, которые позволяют плавно изменять скорость или направление хода судна при постоянном одностороннем вращении гребного вала. При этом отпадает необходимость в реверсировании двигателя.
Винты различаются по направлению их вращения. Винт, вращающийся по часовой стрелке (если смотреть на него с кормы в нос), называется винтом правого вращения, против часовой стрелки — левого вращения. При движении вперед под кормовым подзором корпуса суд-па впереди и позади руля образуется попутный (рис. 103) поток воды и возникают силы, которые действуют па руль и влияют на поворотливость судна. Скорость попутного потока тем больше, чем полнее и тупее обводы кормы.
Разрежение на выпуклой стороне лопасти, называемой стороной засасывания, подсасывает воду к винту, а давление на плоской стороне, называемой нагнетающей, отбрасывает воду от винта. Скорость отбрасываемой струи примерно вдвое больше подсасываемой. Реакция отбрасываемой воды воспринимается лопастями, которые через ступицу и гребной вал передают ее судну. Эта сила, приводящая судно в движение, называется упором.
В потоке воды, отбрасываемой винтом, частицы движутся не прямолинейно, а винтообразно. Попутный поток как бы тянется за судном и величина его зависит от формы кормовой части судка. Поток несколько изменяет давление на руль, отведенный из диаметральной плоскости судна.
Совокупное действие всех потоков оказывает заметное влияние на управляемость судна; оно зависит от положения руля, величины и изменения скорости хода, формы корпуса, конструкции и режима работы винта. Поэтому каждое судно имеет свои индивидуальные особенности действия винта на руль, которые судоводитель должен внимательно изучать на практике (таблица 4).
Влияние взаимодействия винта правого вращения руля на поведение судна.
Положение судна относительно воды
Режим работы винта
Направление работы винта
Источник: benderbar.ru
Направление вращения электродвигателя
Как определить направление вращения двигателя? Вопрос простой для тех, кто знает) Сейчас расскажу, как определяю направление вращения я. Зачастую направление вращения принципиально важно для правильной работы любого механизма (привода), поэтому при первом пуске всегда первым делом проверяют направление, или, как ещё говорят, фазировку двигателя.
Понятно, что двигатель может вращаться “туда” и “сюда”. Говоря правильно, вправо и влево. Говоря научным языком, вращение бывает правое, и левое. Также говорят про вращение “вперед” и “назад“, либо “прямое” и “обратное“, либо “правостороннее” и “левостороннее“. Суть одна.
Поскольку множество литературы встречается на английском, скажу и про “Forward – Reverse“, или FWD – REV. Особенно часто это встречается в инструкциях к преобразователям частоты, о которых я много писал на блоге. Ну и до кучи упомяну, как в иностранной технической литературе обозначается вращение “по часовой стрелке” и “против часовой стрелки” – CW и CCW (Clock Wise и Counter Clock Wise). Удобно, я применяю.
В статье буду говорить только про трехфазный асинхронный (индукционный, по иностранным источникам) двигатель.
Кстати, Королевская Академия наук (что может быть авторитетнее в научном мире?) в позапрошлом веке официально утверждала, что асинхронный двигатель – нецелесообразный бесперспективняк. А сейчас этот двигатель применяется в промышленном оборудовании в 99% случаев. К чему это я? Не верьте даже самым официальным источникам! Проверяйте всё сами!
Что такое правое вращение двигателя
Большинство электродвигателей (более 90%), которые крутятся в станках, имеют “правое вращение”.
Но ведь у двигателя (точнее, у его ротора) есть два конца, на какой смотреть, чтобы определять направление? Правило такое: Вращение называется правым, когда, если двигателю посмотреть “в зад”, его ротор и вал будет вращаться по часовой стрелке.
Это правило я выучил назубок, когда Сергей Иваныч направлял меня в командировку на другой конец страны.
Как определить вращение электродвигателей. Первым делом – смотрим “в зад” (то есть на крыльчатку).
Пояснение к “прямому” направлению вращения из инструкции к преобразователю частоты Delta:
Вращение Forward – прямое
Если со стороны вала – против часовой. Это будет Правое, или Прямое вращение ротора двигателя.
СамЭлектрик.ру в социальных сетях:
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
Пример, почему важно обращать внимание на правильность направления вращения двигателя – в статье “Как мы сломали новый немецкий компрессор за много тысяч евро“.
Другой пример – как нелепо был сломан механизм перемещения ширины подачи на одном из станков. Всё работало как надо – двигатель включается “вправо”, доходит до правого концевого, останавливается. Включается “влево”, доходит долевого концевого, останавливается. Но однажды двигатель не остановился, а погнул и выломал металлические направляющие, принеся страдания нашим механикам))) Оказалось, электрику в ночную смену было поручено поменять вводной автомат, и он сделал это, не подумав о фазировке…
Коля, привет тебе большой, если читаешь эти строки!
“Левые” движки
И лишь несколько процентов двигателей по прихоти конструкторов имеют левое вращение – как на фото.
Двигатель с левым вращением. Это видно по стрелке
Поэтому на фото и наклеена стрелка – это нестандартный случай. В данном случае это гидростанция подъемника (поршень видно вверху фото), и если устроить ей “правое” вращение, она в лучшем случае не будет работать.
Вывод – если не знаешь, куда должен крутить двигатель – включай его на правое вращение, 90% что не ошибёшься! Но при первом включении обязательно нужно проверить вращение!
Как определить направление “на глаз”
Если двигатель крутится, его можно выключить, и на выбеге посмотреть на крыльчатку.
Если же остановка неприемлема, можно взять тонкую проволочку/бумажку/соломинку, и аккуратно вставить её в крыльчатку (так, чтобы её не поломать). По движению “тестера” станет всё ясно.
Как изменить вращение
Надеюсь, все знают, как изменить направление вращения двигателя? Если нет, то лучше поздно спросить , чем никогда знать!
Кто не знает: к трехфазному двигателю подключаются три провода, не считая заземления. Достаточно любые две фазы поменять местами, и двигатель будет крутиться в другую сторону!
Как изменить направление вращения электродвигателя?
Нетрудно сообразить, что есть всего три возможных варианта смены вращения. Все они абсолютна равнозначны, и приводят к одному и тому же – предыдущее направление меняется на противоположное. Это чем-то похоже на принцип работы схемы на проходных переключателях.
На всякий случай, приведу все три варианта:
- L1 – L2 (вариант на рисунке),
- L2 – L3,
- L1 – L3.
На всякий случай: землю не трогаем, нейтрали в трехфазных асинхронных двигателях вообще нету. Менять только две любые фазы.
В преобразователях частоты реверс достигается тем же способом, только там фазы формируются и сдвигаются электронным образом.
Когда направление вращения неважно?
Чаще всего это не принципиально, когда в оборудовании есть два равнозначных направления, и они используются одинаково часто. При этом работает режим реверса.
Примеры на ум не приходят. Если вы знаете – напишите в комментариях.
Но даже в этом случае лучше всё же определиться – где у нас “право”, а где – “лево”.
Что говорит ГОСТ?
Я говорил в начале статьи, что никому верить нельзя? Блогерам в том числе)
Давайте глянем, что на этот счет говорит ГОСТ.
Читаем ГОСТ 22836-77 про направление вращения. Правда, он про двигатели внутреннего сгорания. Первый вопрос – где находится наблюдатель:
Местонахождение наблюдателя направления вращения ДВС
Думаю, для электродвигателя больше подходит определение “промышленного”, и наблюдатель находится со стороны вала отбора мощности. Читаем дальше: “2.1. Направление вращения двигателя определяется как “правое” (по часовой стрелке) или “левое” (против часовой стрелки) при местонахождении наблюдателя в соответствии с требованиями разд.1 настоящего стандарта.”
Что-то не то. Смотрим другой, более подходящий документ – ГОСТ 26772-85 “Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направление вращения.”
А написано там фактически то же самое: “3.1 Правым направлением следует считать вращение по направлению вращения часовой стрелки. 3.2 Если машина имеет только один конец вала (или два конца разных диаметров), то направление вращения рассматривают со стороны единственного конца вала (или со стороны конца вала наибольшего диаметра).”
Получается, Сергей Иваныч неправильно меня учил?
Интересно, откуда пошла эта путаница? Как вы думаете? Кому интересно, вот как ответили на этот вопрос в ВК и в Дзене
Что такое блокировка
С направлением вращения тесно связано понятие блокировки. Очень важно, чтобы из-за человеческого фактора или поломки в схеме не включились оба направления сразу. Конечно, это не означает, что двигатель будет крутиться в обе стороны сразу) Просто могут включиться сразу оба контактора, а это уже серьезная авария – ведь произойдет межфазное замыкание! И даже если сработает защита, контакты контактора и автоматического выключателя (либо автомата защиты двигателя) подгорят, а это резко снизит их ресурс работы и надежность.
Впрочем, лучше посмотрите видео моего коллеги Максима с канала Фарадей, где он подробно рассказывает о механической блокировке при монтаже контакторов, как её установить, и для чего она нужна.
Кстати, блокировка может быть не только механической, но и электрической (при использовании НЗ контактов у контакторов и кнопок управления), и программной (установкой запрета одновременной активации выходов на разное направление вращения).
Голосование по теме статьи
А пока вы читаете статью, голосуете и пишете комментарии, я задам этот вопрос специалистам и продавцам частотников и двигателей. А если вас интересуют двигатели и их подключение, читайте мои статьи на эту тему. А если хотите почитать умные книжки по электродвигателям, их можно скачать отсюда.
И всё-таки я – за “правое”!
Рекомендую похожие статьи:
- Схемы включения контактора (магнитного пускателя)
- Применение преобразователей частоты в токарных станках. Реальные примеры
- Автоматика ворот на преобразователе частоты
- Подключение двухскоростного асинхронного двигателя
- Энкодер: устройство и примеры работы
- Преобразователь частоты – пример применения в станке
- Реле контроля фаз CKF-318-1. Пример установки в компрессор
Источник: samelectric.ru