Számítási és gyártásával propeller
Tervezése a propeller
A propeller szerzett hírnevet, mint nélkülözhetetlen meghajtás a nagy sebességű vízi üzemeltetett sekély vizek és benőtt, valamint a motoros, kétéltűek, akik dolgozni a hó, a jég és a víz. És hazánkban és külföldön már jelentős tapasztalatot szerzett az alkalmazás nagysebességű légcsavaros kis hajók és kétéltűek. Így 1964 óta hazánkban, a kereskedelemben kapható és karbantartott motoros szán kétéltű (1.) Tervezési Iroda. A. N. Tupoleva. Az USA-ban, több tízezer aerolodok, ahogy nevezik őket amerikaiak működtetik Floridában.
Ábra. 1. "Tupoljev" motoros szán kétéltű A-3 egy propeller.
A probléma, hogy létrehozza a nagy sebességű, sekély merülésű csónak motor egy propeller továbbra érdeklődés és a hajóépítők szerelmeseinek. A leginkább a számukra rendelkezésre álló 20-30 liter. a. Ezért úgy véljük, a fő kérdések, hogy elkészítse a levegő mozgató, hogy a számítás ez ilyen kapacitást.
Gondos meghatározása geometriai méretei a hajócsavar teljes mértékben használja az elektromos motor és kap tapadást, a közel maximális rendelkezésre álló teljesítmény. Különös jelentősége lesz a megfelelő választás a csavar átmérője, amely nagyban függ nemcsak az a légcsavar hatásfoka, de a zajszint által okozott közvetlen értéke fordulatszámmal.
Tanulmányok tolóerő függően sebességváltó sebességet megállapítani, hogy megvalósítása lehetőségeinek propellerrel teljesítmény 25 l. a. kell az átmérője - körülbelül 2 m, hogy a legalacsonyabb energiafogyasztás, a légsugaras kell esett vissza egy nagyobb keresztmetszeti területet .; esetünkben súrolt terület propeller körülbelül 3 méter. Csökkentve a csavart átmérőjű és 1 m annak érdekében, hogy csökkentsék a zajszintet csökkenteni fogja súrolt terület propeller 4-szer, és ez annak ellenére, hogy a növekedés sebessége a jet, csökkentik tolóerő a horgony lábak 37%. Sajnos, hogy kompenzálja ezt csökkentését vágy nem minden lépés, minden a lapátok száma, illetve azok szélessége.
Növekvő sebességgel veszteség a tolóerő csökken azáltal, hogy csökkenti az átmérője; így növeli a sebességet lehetővé teszi a használatát kisebb csavarok. Csavar átmérőjű és 1 m 2 maximális tolóerő a horgony lábak sebességgel 90 km / h-értékeket egyenlővé válik tolóerő. Átmérőjének növelése 2,5 m, ami növeli a tapadást a horgony láb, ad csak enyhe növekedés tolóerő meghaladó sebesség 50 km / h. Általában, az egyes tartományok a működési sebességek (a motor egyes kapacitás) megfelel optimális átmérő a csavar. A növekvő teljesítmény állandó sebességgel optimális hatékonyság átmérő növekszik.
Amint az ábrából látható. 2 graph, a tolóerő a propeller átmérője 1 m, több tapadást vízi propeller (rendes) "Neptune-23" külső vagy "Hi-22" sebesség felett 55 km / h, és a propeller átmérője 2 m - még sebesség felett 30 -35 km / h. A számítások azt mutatják, hogy a 50 km / h-kilométeres motor üzemanyag-fogyasztása egy propeller átmérője 2 m, hogy 20-25% -kal kevesebb, mint a leggazdaságosabb a farmotoros „Hi-22.”
Ábra. 2. Dependence tolóerő propellerek P és rendszeres hajócsavarok (elméletileg - ideális körülmények között) külső "Hi-22" (1 görbe), és a "Neptune-23" (2 görbe) a sebesség V.
3 - görbe légcsavar tolóerő D = 2,5 m, és h = 0,5; 4 - görbe légcsavar tolóerő D = 1 m; h = 0,65; 5 - görbe légcsavar tolóerő D = 2 m; h = 0,52.
Kiválasztási szekvencia elemek légcsavaros ilyen grafikonok. Csavar átmérője határozza meg attól függően a szükséges tolóerő a horgony lábak előre megadott teljesítménynél, hogy a propellertengely. Ha motorcsónakok művelet feltételezzük a lakott területeken vagy olyan területeken, ahol vannak megszorítások a zaj, elfogadható (abban a pillanatban) a zajszint megfelelnek a kerületi sebesség - 160-180 m / s. Miután alapján határozzák meg ennek a feltételes szabályok és a csavar átmérőjének, a maximális számú fordulatszáma, létrehozza áttétel a motor tengely menetes tengelyt.
Az átmérője 2 m megengedett zajszint sebesség lesz körülbelül 1500 fordulat / perc (az átmérője 1 m - körülbelül 3000 fordulat / perc); így, a áttétel, amely egy motorfordulatszám 4500 ford / perc lesz körülbelül 3 (egy átmérője 1 m - 1,5).
Segítségével a grafikon látható. 3, akkor nagyságának meghatározásához a hajtócsavar már választani, ha a csavar átmérőjét és a motor teljesítménye. Példánkban mi válasszuk ki a rendelkezésre álló teljesítmény a legtöbb - 25 l. a. a csavar átmérője - 2 m. Ebben a speciális esetben a nagyságát a tolóerő 110 kg.
Ábra. 3. függése a tolóerő P a NB áramot horgonyzóhelyekhez a propellertengely és annak átmérője D.
A megbízható felszerelés talán a legkomolyabb akadályt kell leküzdeni. Jellemzően lánc és szíjhajtásokat, rajongók készült rögtönzött körülmények között, nem megbízhatóak, és az alacsony hatékonyság. Erőltetett telepítése a propeller közvetlen a motor tengelyéhez szükségessé teszi az átmérő csökkentése, és ezáltal csökkenti a hajtási hatékonyság.
Meghatározására a szélesség és a pályán a lapátok kell használni a redukálható nomogramot ábra. 4. A vízszintes skála a jobb attól a ponttól megfelelő teljesítmény, hogy a csigatengely, hajtsa végre a függőleges, hogy a metszéspont a görbe megfelel az átmérője a csavarok korábban talált. A kereszteződés egy vízszintes vonal keresztezi a függőleges vonal az indulási pontig húzott bal skála sebességet. A kapott érték határozza meg a bevonat mennyisége a kivetített csavar (bevont légi járművek gyártói az aránya a szélességeinek összege a pengék az átmérő).
Ábra. 4. A nomogram, hogy meghatározzuk a bevonat csavart # 963 = # 931; b / D és a pitch viszonylagos h = H / D, attól függően, hogy a teljesítmény az NB és a tengely a csavar forgási frekvenciája n.
Mert pengéjű légcsavaros bevonat az arány a lapát szélességét R sugarú felett csavarfedelet értékek optimális értékek csavar lépéseket. Kaptunk ebben a példában: bevonat # 963 = 0,165, és a relatív (állásszög átmérő aránya) h = 0,52. Csavar átmérője 1 m, # 963 = 0,50 M és H = 0,65. 2 m átmérőjű csigás kell lennie a 2-penge penge szélessége alkotó 16,5% R, hiszen az érték a bevonat alacsony; csavar átmérője 1 m, lehet egy 6-pengéjű penge szélessége 50: 3 = 16,6% R vagy 4-penge szélessége a lapátok 50: 2 = 25% R. növelése a lapátok száma adna további csökkentésére a zajszintet.
Kellő pontossággal kell kiindulni, hogy a légcsavar állásszög független a lapátok száma. Itt vannak a geometriai méreteinek 16,5% a penge szélessége fából R. Minden méret a rajz ábra. 5 kapnak százalékában a sugár. Például, a D keresztmetszete 16,4% R, 60 van elhelyezve a% R. akkord részén van osztva 10 egyenlő részre, azaz 1,64% R ..; toe törött keresztül 0,82% R. ordinátán milliméterben határozzák meg, a sugár által a megfelelő ordináta értékét minden egyes százalékában, azaz 1,278 ..; 1690; 2046. 0,548.
Ábra. 5. Rajz facsavar penge szélesség 16,5% R.
c = max. Profil vastagság / akkord profilt.
Minden méret kapnak százalékában a sugara a hajócsavar.
Ha azt szeretnénk, hogy egy penge nagyobb relatív szélessége, csak annyit kell változtatni a relatív méretének új szélesség. Például, hogy a szélessége 25% a penge akkord és szakaszok vastagsága növelni kell képest 25: .. 16,5 = 1,52, vagyis a fele.
Az ábrán látható. A 6. ábra az építőiparban a beállítási szögek a keresztmetszetének a korábban talált lépésben propeller.
Ábra. 6. A példa a beállítási szögek a rotorlapátok a keresztmetszet állandó osztás.
Átmérő - 2 m; Lépés - 1,04 m; pitch viszonylagos - 0,52.
Például, D. szakasz, alkotó 16,4% a sugár, épített ábra szerinti. 5, van telepítve a parttól 600 mm-re a tengely (60%) szögben # 966; -0 (sémaszakaszt hagyományosan alkalmazott 90 ° -kal).
A javasolt módszer közelítő minimális számítás komplexitását munka jó eredményeket produkál. A kapott eltérés a összehasonlítása számított adatok és helyszíni vizsgálati eredmények képezik teljesítmény - legfeljebb 3%, a vontatási - 5-7%.
"Design a légcsavar", G. V. Mahotkin, Kiya 2 (78) 1979 város