Винт лодочного мотора материал

С учетом особенностей производства и эксплуатации греб­ных винтов материалы для их изготовления должны обладать следующими общими свойствами:

высокими механическими качествами, т. с. прочностью и пластичностью, обеспечивающими возможность противостоять усталостным нагрузкам, воспринимаемым лопастями;

повышенной коррозионной и эрозионной стойкостью и спо­собностью сохранять первоначальную чистоту поверхности про­должительное время;

высокими технологическими качествами, т. е. хорошими ли­тейными свойствами и легкостью обработки режущим инстру­ментом;

ремонтопригодностью — способностью легко подвергаться правке, заварке, наплавке и т. д.

Материалами для изготовления гребных винтов служат цветные сплавы и нержавеющие стали. Учитывая дефицитность цветных сплавов и высокую стоимость нержавеющей стали, вопреки требованиям эксплуатации, гребные винты изготовляют пока и из углеродистой стали. В качестве опытных материалов применяют пластмассы и титан.

Углеродистая сталь марок 25Л, ЗОЛ и 35Л обладает крайне низкими коррозионными свойствами. Винты, изготовленные из нее, выходят из строя вследствие коррозионного износа через 6—18 мес. Применение этого материала целесообразно лишь на судах, эксплуатирующихся в тяжелых ледовых условиях или подлежащих списанию в ближайшие годы. В целях повы­шения коррозионной стойкости и усталостной прочности греб­ных винтов из углеродистой стали в настоящее время осуще­ствляется внедрение электролитических покрытий из специаль­ных сплавов, наносимых на лопасти по методу инж. М. И. Дворкина.

Сравнение гребных винтов с насадкой и без насадки

В соответствии с классификацией Международной ассоциа­ции классификационных обществ (МАКО) цветные сплавы для изготовления гребных винтов разделяют на четыре категории с различным нижним уровнем механических свойств (табл. 3.3).

Из латуней в отечественной практике наиболее распростра­нена марганцовисто-железистая латунь марки ЛМцЖ55-3-1, химический состав и механические свойства которой приведены и табл. 3.5. Эта латунь обладает хорошими литейными, но низ­кими коррозионно-усталостными свойствами; ее условный пре­дел коррозионной выносливости в морской воде a σ-1=(8.5-10) кгс/мм 2 = 80- 100 на базе 10 6 . Наиболее серьезными недостатками этой латуни являются следующие:

обесцинкование, т. е. выделение цинка из сплава при отсут­ствии протекторной защиты. Следствием обесцинкования явля­ются трещины и разрушения поверхности лопасти;

склонность к коррозионному растрескиванию, т. е. к разру­шению, вызванному перенапряжением материала при совмест­ном действии внутренних растягивающих напряжений и корро­зионной среды (морской воды).

Внутренние растягивающие напряжения возникают в ре­зультате нагрева и последующего охлаждения металла при сварке или правке. Они достигают значительной величины и могут быть ориентировочно оценены по формуле

Чудо-винт для лодочного мотора. Тест винтов для мотора 5 л.с.

где / — температура нагрева.

В лопастях из материалов, склонных к коррозионному рас­трескиванию, возникают трещины через 10 недель и более после нагрева, даже без приложения рабочих нагрузок. Склон­ность к коррозионному растрескиванию приводит к разруше­нию лопастей, если своевременно не снять внутренние напря­жения термической обработкой.

Недостаточный учет при проектировании и изготовлении гребных винтов низких коррозионно-усталостных свойств ла­туни ЛМцЖ55-3-1 и ее склонности к коррозионному растрески­ванию послужил причиной большого числа аварий гребных винтов на отечественных судах (рис. 3.51). Латунь ЛМцЖ55-3-1 при условии учета этих факторов целесообразно применять для изготовления гребных винтов средних размеров.

Взамен недостаточно коррозионно-стойкой углеродистой стали разработана и широко применяется отечественная не­ржавеющая сталь марки 1Х14НДЛ (табл. 3.4). Этот сплав обладает сравнительно высокими коррозионно-усталостными свойствами при условии хо­рошей обработки поверхности лопастей. Учитывая технологи­ческие трудности при выполнении такой обработки, поверх­ность лопастей из этого сплава обычно только зачищают абра­зивами. Очень чувствительная к надрезам нержавеющая сталь 1Х14НДЛ в изделии фактически обладает o_i = 7,5-f-8 кгс/мм 2 [75—80 МПа] на базе 10 6 . Это ее свойство также явилось при­чиной разрушений лопастей гребных винтов вследствие израс­ходования ресурса циклической прочности на ряде отечествен­ных судов («Ленинский комсомол», «Мелитополь» и др.).

Наиболее перспективными и качественными материалами для изготовления гребных винтов являются специальные сплавы, в том числе никель-алюминиевые, и в еще большей степени марганцовисто-алюминиевые бронзы. Промышленностью освоено производство гребных винтов из следующих отечественных сплавов:

никель-алюминиевая бронза БрАЖН9-4-4;

марганцовисто-алюминиевые бронзы «Нева-60» и «Нева-70». Состав и физические свойства этих сплавов приведены в табл. 3.5.

Эти сплавы обладают значительно более высокой, по срав­нению с латунью, стойкостью против коррозионных и эрозион­ных разрушений и существенно большей коррозионно-усталост-ной выносливостью.

Никель-алюминиевые бронзы не склонны к коррозионному растрескиванию, т. е. после нагрева не требуют термообра­ботки; однако они становятся хрупкими при нагреве от 200 до 500°. Если лопасть гребного винта из такой бронзы нагреть в пределах этого диапазона температур, то она теряет свои пластические свойства (рис.3.52) и при приложении на­грузки (например, при правке) может сломаться. По­сле увеличения температуры нагрева до 700° С и выше пла­стические свойства этого ма­териала повышаются.

Марганцовисто-алюминие-вые бронзы не склонны к ох-рупчиванию при нагреве (см. рис. 3.52), но значительно в меньшей степени, чем ла­туни, они подвержены корро­зионному растрескиванию.

Высокие требования, предъ­являемые к материалам и к точности изготовления греб­ных винтов, явились причиной

покупки лицензии на материалы и технологию изготовления гребных винтов английской специализированной фирмы «Стоун».

Лицензионные сплавы аналогичны по свойствам соответст­вующим отечественным материалам. Они носят названия: ни­кель-алюминиевая бронза — «Никалиум»; марганцовисто-алюмипиевые бронзы — «Новостон» и «Суперстон-70».

На отечественных морских судах зарубежной постройки установлены гребные винты, изготовленные на специализиро­ванных заводах фирм ЛИПС (Голландия), «Теодор Цайзе» (ФРГ), «Стоун» (Англия), «Ансальдо» (Италия), «Мицубиси» (Япония), «Сосьсте Нантез де Фонтье» (Франция) и др.

Наиболее распространенные сплавы, применяемые этими фирмами, имеют следующие названия или обозначения:

никель-алюминиевые бронзы «Куниал» (фирма ЛИПС), «Алькуник» (фирма «Теодор Цайзе»), «Мицуби» (компания «Мицубиси»), «Ниальма» («Ансальдо»), «Нантиал» («Сосьсте Нантез де Фонтье»);

марганцовисто-алюминиевые бронзы «Линдрунел» (ЛИПС); AI—MnBzl3 («Теодор Цайзе»); «Мангал-99» («Сосьете Нан­тез») .

Изготовленные из зарубежных нержавеющих сталей греб ные винты установлены в основном только на судах, построен ных в Финляндии. Эти винты из стали «Кархула 15С130» обладающей более низкими, чем стали 1Х14НДЛ, коррозионно усталостными свойствами, и из еще менее качественной мало углеродистой легированной стали, содержащей 3% Ni.

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 13574 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: poznayka.org

Как подобрать правильный винт к мотору

Подбор правильного винта — это как выбор резины на машину. Можно весь год ездить на всесезонке размера, выбранного производителем, и иметь средние показатели, а можно подобрать резину, точно подходящую под нужный вам тип эксплуатации. И тогда неважно — преодолеваете ли вы бездорожье или отжигаете на ровных магистралях. С винтом история примерно такая же: можно оставить все как есть или выбрать винт, оптимальный для своей лодки, нагрузки и варианта использования, получив максимальные характеристики с минимальными затратами топлива. Неправильно же подобранный винт грозит не только занизить все существенные характеристики, но и быстро убить двигатель: все детали подвергаются повышенным нагрузкам, что ускоряет их износ.

Прежде всего, нужно понимать, где лодка будет ходить, в каких активностях участвовать и с какой загрузкой передвигаться. Если нужна скорость и маневренность, то подбираем винт увеличенного шага и меньшего диаметра. Для буксировщиков, когда нужна хорошая тяга, отдаем предпочтение винтам большего диаметра — как колесам с более широкой резиной.

Диаметр и шаг — два показателя, которые необходимо сбалансировать, подбирая наиболее оптимальный винт под необходимые вам условия. Кроме того, винты отличаются количеством и формой лопастей, материалом, из которого изготавливаются, диаметром ступицы, разной шлицевой посадкой. Чтобы использовать винт для разных моторов, делают съемную втулку, а вот если вы подбираете несколько винтов под один мотор, то диаметр ступицы и количество шлицов должно совпадать.

Основные показатели нанесены маркировкой на каждый винт. Более подробные значения, например, 3×10–3/8×11 R, поясняют количество лопастей (3), диаметр винта (10 3/8), шаг (11) и правостороннее движение (R). Некоторые производители указывают тип винтов и ступицы. Но главное — определить диаметр и шаг. Если на самом винте заводская маркировка вроде такой — 323-101-14, то полная расшифровка обязательно будет в прилагаемой инструкции.

Материал: нет хороших и плохих, есть подходящий именно вам

При выборе материала нужно взвесить все за и против, понимая, где и как будет эксплуатироваться искомый винт. Как правило, выбор встает между алюминиевым и стальным винтами. Но на рынке также имеют место менее популярные пластиковые, а также производные из различных сплавов и соединений.

Алюминий

Если вы спокойно ходите по пресному мелководью без стремления летать и периодически встречаетесь с корягами и прочими нежелательными объектами, то недорогой алюминиевый винт станет для вас хорошим выбором. При небольшой деформации его можно поправить хоть камнем, а если все-таки происходит встреча с сильным разрушающим эффектом, алюминиевый винт отдаст свою недорогую жизнь во имя спасения дорогостоящего редуктора, приняв удар на себя.

А это точно — меньшая боль, особенно, если помнить о том, что винт — это расходник. В идеале всегда нужно иметь с собой второй — на случай смены активности или неожиданного происшествия. С подходящим инструментом заменить его самостоятельно не составит труда. Алюминий — мягкий металл, его форму нарушить может встреча даже с небольшой бутылкой или корягой, а на мелководье песок быстро покроет лопасти выщербинами, что, естественно уменьшит КПД. Однако его невысокая стоимость и защищенность более значимого редуктора заставляют закрыть глаза на такие мелочи.

Сталь

Если ваша единственная мечта — это скорость, то прочный стальной винт — то, что вам нужно. Он, конечно, дороже алюминиевого, но и его КПД значительно выше предыдущих версий: прочность материала позволяет сильно уменьшить толщину лопасти, повысить зеркальность поверхности, кавитация на него действует не так значительно.

В связи с этим показатели скорости увеличиваются на 5–7% в сравнении с алюминиевыми аналогами. Стальному винту не страшен песок и мелкий абразив — он не сотрется и даже выдержит несильный удар о топляк или дно, не изменив геометрии лопастей. Но при встрече с камнем крепкий винт не погасит всю силу удара — она перейдет на редуктор и вал, что гораздо больнее в плане ремонта и кошелька. Иногда спасает пластиковая втулка, принимающая удар на себя, но лучше все же избегать незнакомого мелководья на большой скорости и внимательно следить за показателями эхолота.

Поэтому, если вы любите погонять и радеете за скорость, ускорение и эффективность, если ваш маршрут — это знакомый фарватер и хорошая глубина, стальной винт оправдает все надежды. Не боящийся коррозии, он также будет идеален для гуляющих по морю.

Если же риск наткнуться на подводную неприятность велик, а показатели скорости в несколько километров в час — всего лишь личные амбиции, алюминиевый винт будет более разумным решением. Все-таки винт — это, хоть и дорогой, но расходник. И всегда, имея на борту запасной вариант с ремкомплектом, несложно самостоятельно заменить внезапно сломавшееся устройство. Это дешевле, проще и быстрее, чем ремонт редуктора. Главное, не забудьте при замене смазать вал и убедиться в наличии сетки.

Размер имеет значение

Количество лопастей

Определившись с материалом, необходимо решить, какое количество лопастей станет для вас наиболее оптимальным. Это напрямую влияет на эффективность и плавность хода. Чем больше лопастей, тем меньше скорость, меньше вибрация и больше тяга.

Двухлопастные винты используются очень редко. Их область применения — это, как правило, болотоходы и электромоторы. Самые распространенные и оптимальные по своим свойствам — трехлопастные винты.

По мере увеличения площади упора увеличивается и площадь действия толкающих сил, и трение. Если нужна скорость налегке — выбирайте три лопасти. Это обеспечит вам высокий КПД, максимальную скорость и шанс, что, воткнувшись в песок, винт ляжет на две продольные лопасти, а третья будет торчать сверху, без повреждений.

Четырехлопастной винт считается грузовым, от него не стоит ждать максимальной скорости. Но зато более быстрый старт и уменьшение скорости выхода на глиссер вам обеспечены — и это хороший бонус для увлекающихся водными видами спорта. Очень важный момент, который часто становится решающим — большая площадь лопастей сэкономит расход топлива на крейсерском ходу.

Благодаря четному числу расположенных друг напротив друга лопастей вибронагрузка снижается и ход лодки становится более плавным. Все эти плюсы актуальны, пока вы используете двигательную установку на 70–80% от полной мощности. Стоит достичь максимальной скорости — и четырехлопастной винт теряет все свои преимущества.

Поэтому важно понимать, какую из ваших целей можно назвать первоочередной. Если вы — тягач, если вам не важна скорость и экономия топлива для вас — решающий фактор, то четыре лопасти в помощь. В остальных случаях лучше взять скоростной трехлопастной винт.

Диаметр винта

Также переменным значением является диаметр винта, измеряемый по внешнему краю лопастей. Чем больше диаметр — и, соответственно, площадь — тем выше тяговые свойства мотора, тем — как следствие — ниже скорость.

Самые часто встречающиеся: «круглое ухо» и эллипс, обеспечивающие оптимальное соотношение тяги и скорости. Для скоростных судов обычно ставят лопасти, сужающиеся к кончикам — такое строение уменьшает трение и увеличивает скорость перемещения легких судов. Для движения в заросших водоемах идеально подойдут косые винты, лопасти которых закручены по направлению движения и не имеют привычки накручивать водоросли.

Выше скорость — больше шаг

Самый важный показатель, который часто приходится подбирать опытным путем — шаг винта. Это расстояние в дюймах, которое проходит лодка за полный оборот винта в 360 градусов. Поменяв шаг винта на одну единицу, мы получим разницу в 150–200 оборотов двигателя в ту или иную сторону. При изменении шага винта действует простое правило: больше шаг — выше скорость, меньше шаг — больше груза.

Несмотря на кажущуюся простоту, очень важно подбирать винт под конкретный мотор, конкретную лодку и среднюю планируемую загрузку, так как и размер, и вес — имеют значение. Задача состоит в том, чтобы у загруженной лодки на полном газу максимальные обороты двигателя стремились к значениям, рекомендованным в мануалах производителя мотора.

Чтобы подобрать шаг винта опытным путем, необходим обычный тахометр и загруженная под обычную эксплуатацию, прошедшая двенадцатичасовую обкатку лодка. Представим, что рабочий режим работы двигателя, установленного на лодку, составляет 5800–6000 об/мин. Выводим загруженную лодку на максимальные обороты и смотрим показания тахометра. Если значение выше диапазона работы двигателя — значит, винт перекручивает и на мотор идет повышенная нагрузка. Необходимо занизить обороты, повысив шаг из расчета 1 шаг — 200 оборотов.

Если обороты достигают 6000 — значит, увеличилась максимальная скорость, это лучший выход на глиссирование, мотор работает ровно — винт подобран оптимально.

Если тахометр показывает 5700–5800 — максимальная скорость увеличится еще на несколько показателей, но выход на глиссирование станет более затяжным, а работа мотора будет ощущаться с натягом. Но если избавиться от груза в виде пары-тройки человек, то показатели сразу войдут в оптимальную норму.

Сильно заниженные обороты — 5400 и ниже — говорят о слишком тяжелом винте: упадет максимальная скорость, выход на глиссер станет сильно затруднителен, повысится расход топлива и нагрузка на двигатель. Обороты повышаются посредством уменьшения шага винта. При этом значения разных винтов одного и того же диаметра и шага будут отличаться. Например, обороты четырехлопастного винта за счет большого упора будут на 100 единиц меньше, чем трехлопастного — аналогичного размера. А если мы поменяем алюминиевый винт на стальной, то значение шага у второго должно быть ниже на единицу.

Если шаг подобран правильно, вы получите хорошее значение максимальной скорости, быстрый выход на глиссер, а также убережете двигатель от чрезмерного износа, а себя — от лишних хлопот. Для тех, кто любит разнообразие и эксперименты, ходит с разной загрузкой лодки и меняет цели путешествия от буксировки лыжника до спокойной рыбалки и перевозки тяжелых грузов с режимом экономии топлива, стоит иметь на борту сменный винт с ремкомплектом, предназначенным для решения разных задач.

Либо подобрать винт с переменным, изменяемым шагом, что, безусловно, дороже, но менее хлопотно и позволяет менять характеристики винта в зависимости от условий. Шаг винта меняется простым движением руки — вращением кнопки, расположенной непосредственно на винте.

Выбор производителя остается за личными предпочтениями. Но если вы решили сэкономить на неоригинальном китайском винте, обязательно обратите внимание на края лопасти (они могут быть изначально кривыми), размер ступицы с одной и другой стороны, толщину лопасти (чем толще, тем хуже работает). Так же маркировка может отличаться от действительности, то есть — не удивляйтесь, если вдруг, купив винт на шаг больше, вы не получите необходимого снижения оборотов.

Выбор винта — важный аспект будущей качественной эксплуатации судна, поэтому подходить к процессу лучше со всем вниманием и заботой о двигателе. Правильно подобранный винт позволит получить оптимальные ходовые показатели, сэкономить бензин и главное — продлить срок службы мотора. Поэтому лучше не экономить ни на времени, ни на средствах. Дешевле выйдет.

Источник: itboat.com

Винт на лодочный мотор Ямаха — подбор, скоростные винты

Чтобы увеличить срок эксплуатации лодочного мотора, а также повысить скоростные характеристики, необходимо правильно подобрать гребной винт. На выбор движителя влияют загрузка лодки и мощность мотора, поэтому в идеале человеку лучше иметь с собой несколько запасных винтов с разными характеристиками.

Принцип работы

Гребной винт был изобретен Архимедом. В то время он использовался не для приведения в движение судна, а для подъема воды. Широкое распространение на кораблях он получил только в 19 веке.

Соединяясь с двигателем гребным валом, винт обеспечивает движение пласредства. Лопасти создают зону низкого давления воды с одной стороны и высокого с другой. Возникающая при этом подъемная сила приводит судно в движение.

Подбор винта

Винты для лодочных моторов Ямаха изготавливаются из:

Алюминиевые. Их используют наиболее часто. Легкий материал оказывает меньшую нагрузку на двигатель. Во время удара о подводные препятствия они лопасти изгибаются, что позволяет провести ремонт в полевых условиях. Этот же момент предостерегает от повреждений двигатель, т.к. винт принимает на себя всю силу толчка, которая не передается на шестеренки.

Стальные. Ценятся за прочность. Благодаря особенностям материала их можно изготовить большего диаметра, что позволяет увеличить скорость лодки на 3 – 8 км/ч.
Пластиковые. Производятся их недорогих материалов, Если лопасть погнулась от контакта с подводным препятствием, ее можно отремонтировать в походных условиях, но при поломке придется полностью заменить устройство. Минусом данной конструкции является толщина лопастей. Это снижает скоростные характеристики плавсредства и увеличивает расход топлива. При некачественном производстве изделия лодка будет самостоятельно уваливаться с курса, а двигатель постоянно вибрировать.
Выбор зависит от района плавания. Если человек планирует эксплуатировать плавсредство в дальних переходах по глубокой воде, рекомендуется приобрести стальной вариант. Он позволяет увеличить скорость и снизить расход горючего. При плавании по мелководью, если произойдет столкновение с подводными препятствиями, стальной движитель может привести к повреждению мотора.

Алюминий позволяет повысить скорость и избежать вибрации двигателя. Считается универсальным материалом для винтов.

Пластик выбирают люди, для которых в приоритете стоит не качество, а цена.

Маркировка

Нанесенные на изделие цифры и буквы позволяют лучше разобраться в характеристиках. Они указывают размер, шаг и количество лопастей.

Возьмем для примера стандартную модель Y15 9×9.

1. Y – марка производителя (Yamaha).
2. 15 – максимальная мощность.
3. 9 — диаметр (дюймы).
4. 9 – шаг.

В обозначения могут включаться данные о направлении вращения:

• R – правое;
• L – левое.

Маркировка располагается на ступице или лопасти.

Особенности

Диаметром винта называется расстояние между оконечностями лопастей. Оно измеряется в дюймах. Этот показатель влияет на сопротивляемость движителя водной среде. Чем ниже диаметр, тем меньше сопротивление.

Мотор изначально проектируется под модель определенного диаметра. Сильно отклоняться от стандарта не рекомендуется.

Винты больших диаметров используются на мощных двигателях с невысокими скоростными характеристиками. Выйти на глиссирование при таком движителе не получится.
Шаг винта говорит о расстоянии, которое движитель проходит за один оборот. Оно измеряется в дюймах. Для одного диаметра может быть 2 –5 вариантов шага. Чем больше этот показатель, тем меньше усилий требуется двигателю для произведения одного оборота гребного вала. Винты с маленьким шагом чаще проворачиваются в воде, что положительно влияет на скоростные характеристики.

Выбор для определенной лодки

Для начала понадобится измерить количество оборотов двигателя. Сделать это можно с помощью тахометра. Присоединив один проводок к бронепроводу, а другой к массе, человек спускает лодку на воду и разгоняется на максимальную скорость. В этот момент снимаются показатели прибора. Далее возможны несколько вариантов:

1. Если обороты выше норм, прописанных в паспорте двигателя, необходимо приобрести винт с большим шагом.
2. Если обороты ниже норм, приобретается движитель меньшего шага.
3. Обороты в приделах нормы – замена винта не требуется.

Как правило, в документах на мотор прописываются советы касательно установки движителя увеличенного или уменьшенного шага. Следует придерживаться этих указаний при замене.

Установка винта

Замена движителя не представляет собой сложностей. Стандартные модели без труда устанавливаются на гребной вал. Здесь расположены шлицы, которые препятствуют проскальзыванию. На них устанавливается втулка винта. При этом важно избежать появления люфта или заклинивания.

Установленный на шлицы движитель фиксируется гайкой со шплинтом из проволоки.

Важно! На лодочный мотор Ямаха могут быть установлены винты только этой же фирмы. Народные умельцы пытаются обойти это правило путем запрессовки втулки в движители сторонних производителей. Это приводит к увеличению вибрации мотора и выходу его из строя. Если такое плавсредство наткнется на подводное препятствие, будет поврежден не только сам винт, но и редуктор.

Скоростные модели

Для увеличения скорости владельцы лодок прибегают к некоторым ухищрениям:

1. Установка винта из нержавейки. По общему мнению, движители из этого материала являются наиболее скоростными.
2. Установка специальных моделей. В магазинах существуют винты, которые изначально проектируются для достижения большой скорости передвижения.
3. Замена 3-х лопастного винта на 4-х лопастной.
4. Подборка по диаметру. Винты тестируются на различных оборотах двигателя. Сравнивая показатели определенных моделей человек подбирает для себя оптимальный вариант.

Многие водномоторники возят с собой 2-3 винта предназначение для определенных видов плавания. Один используется при движении на большой скорости, другой при перевозке грузов, третий для троллинга. Замена движителя в полевых условиях не представляет собой особых сложностей, поэтому использование нескольких моделей в одном плавании является наиболее оптимальным решением.

Источник: rybalke.net