как определить винт правого или левого вращения
Как определить винт правого или левого вращения
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).
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.
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.
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.
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.
Гребной винт и его основные характеристики. Определение шага винта.
Любой современный гребной винт — лопастной, и состоит из ступицы и лопастей, установленных на ступице радиально, на одинаковом расстоянии друг от друга и повёрнутых на одинаковый угол относительно плоскости вращения, и представляющих собой крылья среднего или малого удлинения.
Гребной винт насаживается на гребной вал, приводимый во вращение судовым двигателем. При вращении гребного винта каждая лопасть захватывает массу воды и отбрасывает её назад, сообщая ей заданный момент импульса, — сила реакции этой отбрасываемой воды передаёт импульс лопастям винта, лопасти, в свою очередь, — гребному валу посредством ступицы, и гребной вал, далее, — корпусу судна посредством главного упорного подшипника.
Двухлопастной гребной винт обладает более высоким КПД, чем трёхлопастной, однако при большом дисковом отношении весьма трудно обеспечить достаточную прочность лопастей двухлопастного винта. Поэтому наиболее распространены на малых судах трёхлопастные винты (двухлопастные винты применяют на гоночных судах, где винт оказывается слабо нагруженным, и на парусно-моторных яхтах, где гребной винт — вспомогательный движитель). Четырёх- и пятилопастные винты применяют сравнительно редко, — в основном на крупных моторных яхтах и крупных океанских судах для уменьшения шума и вибрации корпуса.
Диаметр винта — диаметр окружности, описываемой концами лопастей при вращении винта — современных винтов колеблется от десятков сантиметров до 5 метров (такие крупные винты характерны для крупных океанских судов).
Интерцептор — загнутая исходящая кромка — на гребных винтах способствует увеличению способности винта к захвату воды (особенно это важно на лодках с высоко установленным мотором и большими углами ходового дифферента). Интерцептор также обеспечивает дополнительный подъём носа катера в случае установки на линиях угла наклона лопасти. Применение интерцептора на исходящей и внешней кромках лопасти увеличивает шаг. Применение стандартного интерцептора обычно выражается в снижении оборотов на 200—400 об./мин. (это означает, что в случае замены обычного винта на винт с интерцептором потребуется снижение шага на 1-2 дюйма).
Скорость вращения гребного винта выгодно выбирать в пределах 200—300 об/мин или ниже — на крупных судах. Кроме того, при низкой скорости вращения существенно ниже механический износ нагруженных деталей двигателя, что весьма существенно при их больших габаритах и высокой стоимости.
Гребной винт лучше всего работает, когда его ось вращения расположена горизонтально. У винта, установленного с наклоном, и в связи с этим — обтекаемого «косым» потоком, коэффициент полезного действия всегда будет ниже, — это падение КПД сказывается при угле наклона гребного вала к горизонту большем чем 10°.
Ось гребного винта на глиссерах расположена сравнительно близко к поверхности воды, поэтому нередки случаи засасывания воздуха к лопастям винта (поверхностная аэрация) или оголения всего винта при ходе на волне. В этих случаях упор винта резко падает, а частота вращения двигателя может превысить допустимый максимум. Для уменьшения влияния аэрации шаг винта делается переменным по радиусу — начиная от сечения лопасти на r = (0,63—0,7) R по направлению к ступице шаг уменьшается на 15
Для передачи большой мощности часто применяют двух- и трехвальные установки, а некоторые большие корабли (например авианосцы, супертанкеры, атомные ледоколы) оснащаются четырьмя симметрично расположенными гребными винтами.
Гребные винты морских ледоколов арктического класса всегда имеют повышенную прочность, так как их вторая функция — дробление льда при движении ледокола задним ходом.
Гребные винты различаются по:
Шагу — расстоянию, которое проходит винт за один оборот без учёта скольжения;
Диаметру — окружности, описываемой наиболее удалёнными от центра концами лопастей;
Дисковому отношению — отношению суммарной площади лопастей к площади круга с радиусом равным радиусу винта;
количеству лопастей — от 2 до 7 (изредка больше, но наиболее часто 3—4 лопасти);
Конструкционному материалу — углеродистая или легированная (напр. нержавеющая) сталь, алюминиевые сплавы, пластики, бронзы, титановые сплавы;
Конструкции ступицы (резиновый демпфер, сменная втулка, сменные лопасти;
Прохождению выхлопа — выхлоп через ступицу или под антикавитационной плитой;
Количеству шлицов втулки.
Преимущества и недостатки
Работает как движитель только при непрерывной или возрастающей скорости вращения, в остальных случаях — как активный тормоз.
КПД винта
30-50 % (теоретически максимально достижимый — 75 %). «Идеальный» винт невозможно сделать из-за постоянного изменения условий его работы — условий рабочей среды.
Гребной винт все же проигрывает веслу (КПД
В сравнении с гребным колесом у гребного винта выше КПД и гребной винт очень компактен и легок. Но поврежденное гребное колесо может быть легко отремонтировано, гребные винты же чаще всего неремонтопригодны, и повреждённый гребной винт заменяют новым. Также, гребной винт наиболее уязвимый в сравнению с другими судовыми движителями и наиболее опасный для морской фауны и упавших за борт людей. Вместе с тем, гребные колеса обеспечивают бо́льшую тягу с места (что удобно для буксиров, а также позволяло им иметь меньшую осадку). Однако при волнении они очень быстро оголяются (колесо одного борта вхолостую вертится в воздухе, тогда как колесо противоположного полностью погружается под воду, до предела нагружая ведущую тяговую машину), что делает их практически непригодными для мореходных кораблей (вплоть до конца третьей четверти XIX веке их использовали по большому счёту лишь ввиду отсутствия альтернативы, а также вспомогательной роли парового двигателя на парусно-паровых кораблях тех лет).
Особенно преимущества винтового движителя перед колесным несомненны для военных кораблей — снималась проблема расположения артиллерии: батарея вновь могла занимать все пространство борта. Также исчезала и очень уязвимая цель для неприятельского огня, — гребной винт находится под водой.
Определение шага винта.
Как определить винт правого или левого вращения
Официальный дилер Volvo Penta в Нижнем Новгороде и Нижегородской области
Запчасти и расходники
Услуги сервисного центра
Запчасти и расходники
Запчасти и расходники
Типы гребных винтов
Мы не можем представить современную лодку без хорошего дизельного или бензинового мотора и мощной судовой колонки-редуктора. Однако катер не сделает ни шагу вперед без одного маленького, но очень важного фрагмента. Конечно же речь пойдет о гребном винте.
Пропеллеры — вещь индивидуальная. Они различаются сразу по нескольким критериям, обладают своей собственной маркировкой. Давайте разберемся в теме подробнее. Быть может, кому-то действительно поможет эта небольшая статья, и грамотных судовладельцев станет больше.
Баланс, баланс, баланс. Всё заключается в этом правиле золотой середины. Современные производители судовой техники настоятельно предписывают комбинировать несколько ключевых факторов: тип лодки, вид двигателя, особенности редуктора и гребные винты.
В прошлых статьях мы говорили, что сотрудничество верфей и компаний, создающих силовые установки, не случайно. Благодаря такой тесной коммуникации при производстве получается действительно превосходный по качеству продукт.
Как с моторами, так и с движителями условия одинаковые: мощный двигатель подходит под резвый редуктор с особыми винтами. Подберешь сверхсильную технику, и яхта взлетит в небо.
Никто удовольствия от управления не получит. Опасно ли это? Да, перевернуться на воде, мы полагаем, точно никто не хочет. Особенно если это происходит вдали от берега. От правильно подобранного оборудования зависит многое, если не всё. С гребными винтами ситуация ровным счетом та же.
Чтобы точно определить, какой пропеллер вам нужен, необходимо не только отталкиваться от теоретической базы, но и пробовать, проверять, как катер ведет себя на воде. Если вы не уверены в собственных силах, то лучше, оставить это дело профессионалам, которые обладают опытом и компетентностью. Но если вы всё-таки решились действовать в отрыве, то мы постараемся немного помочь.
Количество лопастей
Когда мы смотрим на винт, сначала обращаем внимание на внешний вид, цвет, форму. Самое очевидное, что может заметить любой человек, даже не причастный к водному спорту, — это количество лопастей. Они могут выглядеть по-разному: здесь и изгибы, и желобки, и направление от центральной оси.
2-лопастной гребной винт изготавливается для днищевых яхтенных колонок (например для SailDrive Volvo Penta). Он состоит из сплавов бронзы и алюминия и применяется в соленой воде. На легких «моторках» с парусом и небольших катерах в Средиземном море — это самый распространенный пропеллер. Простой, удобный и доступный по цене.
3-лопастные движители имеют не менее хорошие показатели полезного действия (КПД), но больше подвержены воздействию кавитации. Поэтому используются в комбинации с антикавитационными плитами на яхтах всех типов.
При одинаковых диаметрах 4-лопастной гребной винт ощутимо снижает вибрацию и может переработать большую мощность, снимаемую с мотора и редуктора.
Судовая техника с 5 лопастями позволяет увеличить полезное действие колонки без изменения (увеличения) диаметра самих гребных винтов. Отличный вариант для борьбы с раздражающей вибрацией. Существенно снижается шум, а работа оптимизируется, уменьшая топливные потери.
Откидка и диаметр
Угол откидки измеряется отношением между лопастью и ступицей. Ступица — это центральная часть винта, его ось вращения. Опять же тут всё не так просто. Положительный наклон увеличивает КПД, отрицательный — прочность. На повышенных оборотах гребные винты испытывают серьезные нагрузки, поэтому необходимо устанавливать пропеллеры с отрицательным углом.
Существуют модификации без угла наклона лопасти. При высокой нагрузке сохраняется прямой угол между ступицей и лопастью. Перпендикулярное положение при небольших нагрузках обеспечивает продолжительный срок службы и минимизирует кавитационную эрозию.
Из курса школьной геометрии вспомним, что такое диаметр. Сейчас важно понять, как он влияет на выбор движителя для нашей лодки. При подборе следует руководствоваться правилом: чем больше обороты гребного вала, тем меньше диаметр, и наоборот. Для быстроходных глиссирующих судов подойдут скромные по габаритам пропеллеры, а для крупных тихоходных — большие.
Управление маневрами катера
Большое значение имеет направление вращения гребного винта. Если смотреть в корму судна, идущего передним ходом, то винт «правого вращения» вращается по часовой стрелке, а «левого»— против. В любом случае лопасти работающего гребного винта отбрасывают назад большие массы воды, что дает дополнительную скорость потоку, обтекающему перо руля. Поэтому-то даже при равной скорости хода моторное судно всегда лучше слушается руля, чем парусное или буксируемое.
Необходимо учитывать и другой эффект от работы винта—поперечную реакцию потока, отбрасывающую корму катера в сторону в зависимости от направления вращения винта. Корма одновинтового судна с винтом левого вращения на переднем ходу, даже если руль поставлен прямо, всегда немного уклоняется вправо, а нос влево. Происходит это потому, что часть закручиваемого против часовой стрелки («влево») потока попадает на нижнюю часть левой плоскости стоящего в ДП руля; это и создает усилие, заносящее корму вправо.
На заднем же ходу, поток отбрасываемый винтом, заставляет корму отклоняться влево, а нос идет вправо; это является следствием того, что поток более интенсивно действует на левый борт корпуса судна.
При винте правого вращения отклонение кормы будет происходить в обратных направлениях—на переднем ходу влево, на заднем — вправо.
Следует помнить, что на заднем ходу моторные суда, как правило, руля не слушаются и разворачиваются в основном под воздействием винта, как описано выше. Чем больше диаметр винта и меньше его число оборотов, тем сильнее сказывается это влияние.
Необходимо учитывать также и влияние крена и дифферента. При крене борт, уходящий в воду, встречает большее сопротивление воды, поэтому катер (без вмешательства рулевого) стремится повернуть в сторону накрененного борта.
Дифферент на нос (посадка «свиньей») не только увеличивает сопротивление воды и уменьшает скорость, но и делает судно неустойчивым на курсе. Наилучшая управляемость обычно бывает при небольшом дифференте катера на корму (порядка 5—8 см); чрезмерный дифферент на корму так же нежелателен, как и на нос.
О выборе направления вращения винтов
Прошу вас ответить на вопрос: как должны вращаться гребные винты — правый и левый — при установке на лодку двух подвесных моторов?
Как правило, на мотолодках ставят два однотипных подвесных мотора с одинаковым направлением вращения гребных винтов. Это не требует никаких переделок моторов, но судно, особенно с повышенной килеватостью днища, получает крен в сторону, противоположную направлению движения верхней лопасти винтов. Лодку уводит с курса, что требует постоянного отклонения руля и сопровождается потерей скорости движения.
Поэтому в случаях, когда важно развить максимальную скорость, например в соревнованиях, один из моторов эксплуатируют на заднем ходу, заменив гребной винт на винт противоположного вращения.
В последние годы за рубежом освоен выпуск некоторых мощных (150—250 л. с.) моторов одинаковых моделей, но с разным вращением винтов.
На глиссирующих двухвинтовых катерах и мотолодках оптимальным является вращение винтов «изнутри, через верх — наружу», когда потоки воды, захваченные лопастями, проходят снизу между винтами и выбрасываются под днищем катера к бортам. Соответственно винт правого мотора должен вращаться по часовой стрелке, т. е. быть правым, в винт левого мотора — против часовой стрелки, т. е. быть левым. В этом случае исключается засасывание винтами плавающего мусора с поверхности воды, что может привести к резанию предохранительного штифта гребного винта, а также прорыв воздуха к лопастям при крене лодки, который возникает при поворотах.
Если нужно определить, какого направления вращения имеющийся винт, положите его на стол и посмотрите на конец обращенной к вам лопасти. Если правая кромка лопасти выше, то это винт правого вращения, если выше левая — то левого. При этом не имеет значения каким торцом ступицы — передним или задним — винт лежит на стопе.
Попутно о выборе расстояния между осями подвесных моторов. Минимальное расстояние, при котором гребные винты не оказывают взаимного влияния на эффективность, для отечественных моторов равно 420 мм.
Разносить моторы шире, чем на 500 мм, также не рекомендуется: при резких поворотах лодка, особенно с обводами «глубокое V» получает крен, и к винту, расположенному близко к скуле, может прорываться воздух. Это вызовет работу двигателя «в разнос» и даже потерю управляемости, так как кавитирующий винт тяги практически не создает.