Разделы сайта
Выбор редакции:
- Лицо зимы поэтические цитаты для детей
- Урок русского языка "мягкий знак после шипящих у существительных"
- Щедрое дерево (притча) Как придумать счастливый конец сказки щедрое дерево
- План-конспект урока по окружающему миру на тему "Когда наступит лето?
- Восточная Азия: страны, население, язык, религия, история Являясь противником лженаучных теорий деления человеческих рас на низшие и высшие, он доказал справед
- Классификация категорий годности к военной службе
- Неправильный прикус и армия Неправильный прикус не берут в армию
- К чему снится умершая мама живой: толкования сонников
- Под какими знаками зодиака рождаются в апреле
- К чему снится шторм на море волны
Реклама
Мотор «Вихрь-М» с левым вращением винта. Контроль винтовой поверхности гребного винта. Правый или левый винт Тролл 2 5 почему левое вращение винта |
Маневренные возможности винтового судна во многом зависят от числа винтов и их конструкции. Как правило, чем больше винтов имеет, судно, тем лучше его маневренные качества. По конструкции гребные винты могут быть различными. На судах речного флота устанавливают преимущественно четырехлопастные винты фиксированного шага, которые в зависимости от направления вращения разделяются на винты правого {рис. 25) и левого вращения (шага). Винт правого вращения судна, идущего передним ходом, вращается по часовой стрелке, винт левого вращения- против часовой стрелки, если смотреть с кормы в носовую часть судна. Рис. 25. Гребной винт правого вращения Эффективность гребного винта во многом зависит от условий, в которых он работает, и прежде всего от степени его погруженности в воду. Оголенность винта или чрезмерная близость движительно-рулевого комплекса к поверхности воды значительно ухудшают ходкость и управляемость судна, а инерционные характеристики при этом существенно отклоняются от номинальных (увеличиваются длина пути и время разгона, ухудшается процесс торможения). Поэтому для обеспечения хороших маневренных качеств винтовых судов нельзя допускать их плавание с большим дифферентом на носовую часть или порожнем (без необходимой балластировки). Работающий гребной винт совершает одновременно два движения: перемещается поступательно по оси гребного вала, придавая судну поступательное движение вперед или назад, и вращается вокруг той же оси, смещая корму в боковом направлении. Рассмотрим характер потока воды от работающего гребного винта. Если он работает на передний ход, то образует за кормой судна струю воды, закрученную в сторону его вращения и направленную на перо руля (рис. 26, а). Давление воды на перо руля в этом случае зависит от скорости судна и частоты вращения винта: чем больше частота вращения винта, тем сильнее его влияние на руль и, следовательно, на управляемость судна. При движении судна передним ходом за его кормой образуется попутный поток, направленный в сторону движения судна и под некоторым углом к кормовой части корпуса, который также влияет определенным образом на управляемость. При работе гребного винта на задний ход закрученная струя воды направлена от винта в сторону носа (рис. 26, б) и оказывает давление не на перо руля, а на корпус кормовой части судна, вызывая отклонение кормы в сторону вращения винта. При этом чем больше частота вращения винта, тем сильнее его влияние на боковое смещение кормы судна. При работе гребного винта на передний или задний ход образуется несколько сил, основными из которых являются: движущая сила, боковые силы на лопастях винта, сила струи, набрасываемой на перо руля или корпус, сила попутного или встречного потока от винта, а также силы сопротивления воды движению судна. Управляемость одновинтовых судов. Рассмотрим влияние винта на управляемость судна на переднем ходу (рис. 27). Предположим, что одновинтовое судно с винтом правого вращения находится в дрейфе, не имея ни поступательного, ни вращательного движения, и винт включен в работу на передний ход при положении руля прямо. В момент включения винта на передний ход его лопасти начинают испытывать сопротивление воды (силы реакции винта - гидростатические), направленное в сторону, противоположную вращению лопастей. Вследствие разности давлений воды по глубине погружения винта гидростатическая сила Da (рис. 27, а), действующая на лопасть III, больше, чем сила d], действующая на лопасть I, которая находится ближе к поверхности воды. Разность сил Da и di вызывает смещение кормы в сторону действия силы Da, т. е. вправо. Гидростатические силы Da и D4 направлены по вертикали в противоположные стороны и не оказывают воздействия на судно в горизонтальной плоскости. Несмотря на то, что первоначальный период, т. е. момент включения винта по времени очень короткий, судоводителю необходимо учитывать явление отрыскивания кормы в" сторону вращения винта. После того как винт разовьет Рис. 27. Схемы сил, возникающих при работе винта на передний ход заданную частоту вращения, помимо гидростатических сил, образуются гидродинамические силы струи, набрасываемой на перо руля (рис. 27, б). Установившийся режим работы винта на передний ход характеризуется тем, что лопасти I и III отбрасывают струи в сторону от пера руля, не оказывая на него давления, а лопасти II и IV набрасывают поток воды на руль. При этом гидродинамическая сила Рч значительно больше, чем P , вследствие разности давлений воды по глубине расположения лопастей II и IV, а также вследствие подсоса воздуха при верхнем положении лопасти винта. При установившемся вращении винта действия сил реакции воды, действующей на лопасти винта, и струи, набрасываемой на перо руля, стабилизируются, а за кормой судна образуется попутный поток с силой В, которая раскладывается на составляющие Ь\ и Ьч (рис. 27, в). Скорость попутного потока возрастает с увеличением скорости судна и достигает максимального значения при установившейся скорости полного хода судна. При этом наибольшая боковая составляющая Ь\ силы попутного потока действует на кормовую часть корпуса судна в сторону, противоположную вращению винта (т. е. при винте правого вращения - в левую сторону). Таким образом, при установившемся движении на передний ход судно с винтом правого вращения подвержено воздействию суммы трех боковых сил: гидростатической силы D (силы реакции воды, действующей на лопасти винта), гидродинамической силы Р (силы струи, набрасываемой на перо руля) и боковой составляющей силы попутного потока bi, причем (2P+Sbi)>SD. Вследствие этого корма судна отклоняется в сторону направления суммы сил Р и Ь\, т. е. при винте правого вращения - влево, а при винте левого вращения-вправо. Отклонение кормы вызывает отклонение носа судна в противоположную сторону, т. е. судно стремится произвольно изменить курс при винте правого вращения - вправо, а при винте левого вращения - влево. Эти явления необходимо учитывать в практике управления одновинтовым судном и помнить, что поворотливость таких судов на переднем ходу в сторону вращения винта значительно лучше, чем в противоположную. Диаметр циркуляции одновинтовых судов с правым вращением винта вправо по ходу значительно меньше, чем влево, а у судов с левым вращением винта наоборот. Рассмотрим влияние винта правого вращения при его работе на задний ход. При включении в работу винта на задний ход его лопасти испытывают действие гидростатических сил, сумма которых направлена в левую сторону, так как Оз>0[ (рис. 28, а). Развив обороты, винт создает спиралеобразный поток воды, направленный под корпус и на кормовую часть корпуса, и не воздействует на руль. При этом гидродинамическая сила Р, действу-. ющая на корпус судна от струи, набрасываемой лопастью IV, больше, чем гидродинамическая сила Рг от струи, набрасываемой лопастью II (рис. 28, б), вследствие того, что сила P4 действует на корпус почти перпендикулярно, а сила Р-г - под небольшим углом к корпусу. В результате этого корма судна отклоняется в сторону вращения винта. При движении, задним ходом попутный поток не возникает и судно подвержено воздействию только суммы двух групп боковых сил: сил реакции воды и сил набрасывания струи на корпус, направленных в одну сторону, а также сил встречного потока. В связи с этим работа винта на задний ход оказывает сильное влияние на управляемость, из-за чего отдельные суда на заднем ходу становятся неуправляемыми. В практике судовождения необходимо учитывать, что при работе на задний ход одновинтовые суда с винтом первого вращения отбрасывают корму в сторону левого борта, а с винтом левого вращения - в сторону правого борта, причем поворачивающий момент гребного винта, как правило, больше поворачивающего момента руля. Во избежание потери управляемости судна рекомендуется не задавать большую частоту вращения винта на задний ход и при необходимости переключать его на передний ход с кратковременным увеличением частоты вращения. |
§ 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.
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). Таблица 4 Влияние взаимодействия винта правого вращения руля на поведение судна.
Винт левого вращения при равных прочих условиях даст противоположные приведенным в таблице результаты. Если на судне установлен винт правого вращения, то судно будет лучше поворачиваться вправо, диаметр циркуляции вправо будет меньше, чем влево. На заднем ходу поворотливость судна обычно хуже. Судно с винтом правого вращения на заднем ходу лучше поворачивается кормой влево, чем вправо. Поэтому на переднем ходу на судне с винтом правого шага к причалу стремятся подойти левым бортом, так как при этом с переменой хода на задний корма будет поджиматься к стенке. На некоторых моторных яхтах и катерах устанавливаются по два мотора, имеющих каждый свои вал и винт. В этом случае винты обычно вращаются в разные стороны. Они могут быть установлены или с вращением наружу, т. е. в верхней ч. ста лопасти идут от середины к борту, или с вращением внутрь, когда лопасти в верхней части идут от борта к середине. То или другое направление вращения винтов, а также наклон осей винтов и валов к горизонтальной и диаметральной плоскостям имеют большое значение в отношении поворотливости. 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.
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?
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. Для моего катера есть винт 13" и 14" диаметра. Меньший диаметр с большим шагом - это же самое? Необходимо ли использовать высокую температуру, чтобы установить или снять винт?
Каково преимущество использования второго винта - левого вращения?
Компенсация реактивного момента винта.
Относительно пластмассовых винтов.
Возможно ли обойтись одним стандартным винтом, которым укомплектован мотор (катер)? 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).
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. |
Читайте: |
---|
Популярное:
Зодиак убийца. Кто он? Под какими знаками зодиака родилось больше всего серийных маньяков |
Новое
- Урок русского языка "мягкий знак после шипящих у существительных"
- Щедрое дерево (притча) Как придумать счастливый конец сказки щедрое дерево
- План-конспект урока по окружающему миру на тему "Когда наступит лето?
- Восточная Азия: страны, население, язык, религия, история Являясь противником лженаучных теорий деления человеческих рас на низшие и высшие, он доказал справед
- Классификация категорий годности к военной службе
- Неправильный прикус и армия Неправильный прикус не берут в армию
- К чему снится умершая мама живой: толкования сонников
- Под какими знаками зодиака рождаются в апреле
- К чему снится шторм на море волны
- Учет расчетов с бюджетом