Прочность гребных винтов

Стальной винт меньше подвержен кавитации. Прочность стального винта позволяет не стираться о песчаное дно, на нем не образуется, выщерблен. Стальной винт может без изменения геометрии лопастей справиться с небольшим ударом о топляк или дно. Стоимость стального винта вышечем алюминиевого. В случае удара о камень стальной винт окажет нбольшее сопротивление, чем алюминиевый и значительная часть разрушительной энергии удара перейдет на редуктор редуктор и вал. Следствием может быть деформация частей редуктора, что намного хуже повреждения самого винта. Оказалось, что, по крайней мере, одна марка композитных гребных винтов вплотную приблизилась по своим характеристикам к стальным своим конкурентам…. Наиболее интересные конструктивные решения сегодня предлагают именно изготовители композитных пропеллеров. Несомненным преимуществом таких винтов является их относительно невысокая стоимость и достаточная прочность. Есть ли у композитных винтов недостатки? В случае повреждения их невозможно отремонтировать, что в итоге и привело к созданию винтов с легко сменяемыми лопастями. Как результат, резко снизились затраты на ремонт, а повреждённую лопасть можно заменить за гораздо меньшие, чем стоимость нового винта, деньги.

Другим серьёзным недостатком композитных винтов является невозможность придать им конфигурацию, учитывающую скоростной и нагрузочный режим работы лодки с подвесным мотором или с кормовым приводом. В этом преимущество стальных винтов считалось бесспорным… Поэтому эксперты решили подвергнуть тестированию возможности только современные винты новых конструкций.

прочность гребных винтов

Безотносительно общих результатов, оказалось, что, по крайней мере, одна марка композитных гребных винтов уже вплотную приблизилась по своим характеристикам к стальным своим конкурентам. Содержание испытаний Испытания, проведенные американскими экспертами, включали как инструментальные, так и субъективные наблюдения измерения. Инструментальные замеры фиксировали обороты вала двигателя и расход топлива на максимальной скорости движения. Кроме того, измерялось время разгона до 30 миль в час со стоянки, а также обороты и потребление горючего при этой же скорости. Аэрации способствуют такие явления, как случайное оголение винта, резкое повышение сопротивления судна, например, при ударе о волну, образование каверны перед или близко за винтом при отрывном обтекании кронштейнов, угловых передач или рулей. Все эти явления, вероятно, знакомы многим владельцем катеров и лодок.

  • Характеристики гребных винтов
  • Предотвратить аэрацию винта можно, увеличив погружения его оси, изменив шаг винта по радиусу. Последнее мероприятие является наиболее эффективным. Большое дисковое отношение необходимо и при изготовлении винтов из материалов с низкой прочностью, например, из силумина или стеклопластика. В этом случае предпочтительнее сделать лопасти шире, чем увеличить их толщину. Ось гребного винта на глиссирующем катере 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 максимально допустимую. Гребные винты катеров имеют обычно большую частоту вращения, поэтому вследствие больших центробежных скоростей происходит перетекание воды по лопастям в радиальном направлении, что отрицательно сказывается па КПД винта.

    прочность гребных винтов

    В большинстве случаев лопастям винтов придается небольшая саблевидность - линия середин сечений лопасти выполняется криволинейной с выпуклостью, направленной по ходу вращения винта. Такие винты благодаря более плавному входу лопастей в воду отличаются меньшей вибрацией лопастей, в меньшей степени подвержены кавитации имеют повышенную прочность входящих кромок. Наибольшее распространение среди винтов малых судов получил сегментный плосковыпуклый профиль. Для повышения эффективности в этих случаях целесообразен выпукловогнутый профиль "луночка". Двухлопастной гребной винт обладает более высоким КПД, чем трехлопастной, однако при большом дисковом отношении весьма трудно обеспечить необходимую прочность лопасти такого винта.

    прочность гребных винтов

    Поэтому наибольшее распространение на малых судах получили трехлопастные винты. На основании выполненных теоретических и модельных исследований установлено, что ледовые нагрузки на ЛГВ не зависят от скорости его вращения при прочих постоянных условиях. Ледовые нагрузки прямо пропорциональны прочности льда на смятие и на одноосное сжатие.

    прочность гребных винтов

    Ледовые силы и моменты пропорциональны от16 и т2 6, где т - масштаб. Распределение ледовых контактных давлений по поверхности лопасти слабо зависит от формы профиля. Угол атаки лопасти и соответственно скорость судна являются основными расчетными параметрами для определения ледовых нагрузок с целью обеспечении элементов ПК ПС. На режимах фрезерования льда контакт лопасти происходит в районе ее кромки, что приводит к воздействию на лопасть изгибающего и скручивающего моментов. На основании полученных результатов предложены методики определения эксплуатационных ледовых нагрузок на ЛГВ по результатам модельных испытаний на режимах фрезерования льда и самоходных моделей в ЛОБ. На основании комплексного анализа натурных и модельных ледовых нагрузок на ЛГВ показано, что их статистические распределения соответствуют третьему асимптотическому закону, отличительной чертой которого является ограничение диапазона изменения нагрузки максимально-возможным значением.

    С учетом последнего разработаны вероятностно-статистические модели ледовых нагрузок на ЛГВ и методы определения их параметров для обеспечения усталостной и статической прочности элементов ПК. Разработан метод назначения расчетных ледовых нагрузок на лопастях ЛГВ с целью назначения их прочных размеров и прочных размеров других элементов ПК. Основные научные выводы и практические результаты в части разработки методов и требований к назначению прочных размеров ледокольных гребных винтов В. На основе комплексного анализа характерных эксплуатационных поломок ЛГВ показано, что прочные размеры лопастей целесообразно регламентировать на корневом сечении в районе гантельного перехода, на относительном радиусе 0. Прочные размеры корневых сечений должны назначаться от совместного воздействия изгибающего и скручивающего лопасть ледовых моментов. Это обусловлено тем, что скручивающий момент приводит к возникновению нормальных напряжений от стесненного кручения корневых сечений, которые могут превосходить нормальные напряжения от изгиба На основе анализа сценариев нагружения лопасти ледовой нагрузкой и ее напряженного состояния показано, что толщины периферийных сечений должны назначаться из условия обеспечения прочности при косом отгибе боковой кромки лопасти и при прямом изгибе ее концевых сечений. Толщины кромок лопастей в общем случае должны рассчитываться от воздействия ледового давления, методика определения которого разработана в рамках теории взаимодействия ЛГВ со льдом.

    Анализ прочных размеров ЛГВ показал, что с необходимой для практических целей точностью, толщины кромок могут назначаться по действующим лопастям на основе опыта эксплуатации.

    Гребной винт — Википедия (с комментариями)

    С учетом изложенного, в диссертации разработаны практические методики назначения прочных размеров лопастей ЛГВ. В рамках разработки методики определения допустимых напряжений подтверждено, что прочные размеры ЛГВ из высококачественных бронзовых сплавов типа НИАЛ определяются статической прочностью. Прочные размеры стальных ЛГВ назначаются из условия обеспечения усталостной прочности. В сравнение с существующими методами разработанная методика по назначению допустимых напряжений позволяет значительно снизить прочные размеры ЛГВ из высококачественных сталей, что значительно улучшает кпд ЛГВ имеет положительный эффект для обеспечения пирамидальной прочности ПС и снижения ее весогабаритных характеристик. Разработанные методики не имеют мировых аналогов и могут быть применены для назначения прочных размеров ЛГВ для судов нового типа - DAT. Основные научные выводы и практические результаты в части обеспечения эксплуатационной прочности элементов ПК для судов ледового плавания и ледоколов. Прочные размеры основных элементов ПК, лежащих в потоке силовых линий за гребным винтом, должны назначаться из условия обеспечения пирамидальной и усталостной прочности. Сила поломки лопасти является основной расчетной для обеспечения пирамидальной прочности элементов ПК. На основе теоретических исследований, а также анализа характерных изломов лопастей ЛГВ установлено, что сила поломки лопасти должна назначаться из условия ее разрушения в области пластического деформирования от воздействия изгибающего и скручивающего моментов.

    Подробно изложены вопросы выбора и практического расчета прочных размеров конструктивных элементов гребных винтов со съемными лопастями, приведены данные о проверенных опытом эксплуатации, оптимальных по прочностным характеристикам конструкциях таких винтов глава IV.

  • Расчёты ходкости и проектирование гребного винта
  • Даны непосредственно связанные с вопросами обеспечения прочности сведения о материалах, применяемых для изготовления гребных винтов, и требованиях, предъявляемых к этим материалам глава V. Результат — более высокая скорость и лучшая топливная экономичность. Возможность использовать увеличенный шаг при сохранении оптимальных оборотов мотора — дополнительный резерв для ценителей скорости, но есть и еще один важный момент, который наверняка заинтересует эту категорию потребителей. Дело в том, что конструкция стальных винтов позволяет использовать их в полупогруженном режиме — а здесь прибавка в скорости оказывается куда более существенной Впрочем, это тема отдельного разговора, и мы в самое ближайшее время постараемся подробно ее осветить. Копирование материалов сайта vodnyimir. Все случаи нарушения будут преследоваться согласно закону об авторских правах. Предложения и пожелания отправляйте на admin vodnyimir. Размещение рекламы на сайте. Вес Разницу по этому показателю тоже легко определить даже неспециалисту.

    Гребные винты из композита: тестируем модели. | Блог о рыбалке

    Применяются на быстроходных судах. 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. Однако при волнении они очень быстро оголяются колёса одного борта вхолостую вертится в воздухе, тогда как колеса противоположного полностью погружались под воду, до предела нагружая ведущую тяговую машинучто делает их практически непригодными для мореходных кораблей вплоть до конца третьей четверти XIX веке их использовали на них по большому счёту лишь ввиду отсутствия альтернативы, а также вспомогательной роли парового двигателя на парусно-паровых кораблях тех лет.

    Тем не менее, всеобщее признание гребной винт снискал не сразу.

    прочность гребных винтов