Výběr vrtule pro lodní motor. Typy vrtulí.

Jedním z nejpalčivějších témat mezi nadšenci do motorových člunů je výběr vrtule. Jaké výhody poskytuje optimální šroub? Výběr – jak je drahý? Co znamenají čísla na náboji vrtule?

Na tyto a další otázky se dnes pokusíme získat vyčerpávající odpovědi:

1. Proč potřebujete vybrat vrtuli?
2. Typy vrtulí.
3. Označení šroubů.
4. Výpočet vrtule.
5. Výběr optimálního šroubu.
6. Sekce „Otázka-odpověď“.

Proč si musíte vybrat vrtuli?

• lepší přístup k hoblování;
• maximální otáčky motoru v mezích stanovených výrobcem;
• maximální rychlost nebo nosnost (v závislosti na požadovaném výsledku).

• úspora paliva;
• zvýšení životnosti motoru;
• snížení hluku motoru.

Typy vrtulí

• stoupání (vzdálenost, kterou vrtule urazí za jednu otáčku bez zohlednění klouzání);
• průměr (kruh popsaný hroty lopatek nejdále od středu);
• diskový poměr (poměr celkové plochy lopatek k ploše kruhu o průměru rovném průměru vrtule);
• počet lopatek (obvykle 3, méně často 4 nebo 2);
• materiál (uhlíková a nerezová ocel, hliníková slitina, plast);
• konstrukce nábojů (gumový tlumič, vyměnitelné pouzdro, vyměnitelné lopatky);
• provedení náboje (výfuk přes náboj nebo pod antikavitační deskou);
• průměr náboje;
• počet drážek pouzder.

Označení šroubů

Při aplikaci na náboj nebo lopatky se používají palcové velikosti.

Typicky vypadá takto:

11 ¼ x 15 – G – toto označení se vztahuje na vaši šroub Yamaha.

První číslo udává průměr listů, druhé číslo udává stoupání vrtule.

Někteří výrobci k označení přidávají počet listů a směr otáčení vrtule, například:

13 x 19 3RH nebo 3 x 10-3/8 x 11 R, kde číslo „3“ je počet lopatek, RH nebo R je pravá rotace.

Pokud je na šroubu uvedeno pouze katalogové číslo, například 3231-100-15, pak je vysvětlení napsáno na obalu:

• Materiál: Nerezová ocel
• Výška (krok): 15
• Čepel:
• Průměr: 10
• Motor: Yamaha

Výpočet vrtule

Existuje mnoho programů pro výpočet parametrů vrtule hoblovacího plavidla. Některé z nich jsou schopny se s úlohou vyrovnat s přijatelnou přesností, například pomocí Papmelových diagramů, ale konečný výběr charakteristik se provádí empiricky, tedy zkušebními běhy.

Pro přesný výpočet potřebujete vědět:

• Rozměry plavidla
• Deadrise
• Přemístění
• Rozměry u vodorysky
• Dostupnost a umístění redans
• Výkon a maximální otáčky motoru
• Redukce a mnoho dalších parametrů.

Naším úkolem je naučit se vypočítat s přijatelnou přesností požadované parametry hliníkové vrtule pro stávající hoblovací motorový člun s minimem informací.

K tomu potřebujeme následující údaje:

1. Požadovaná maximální rychlost. Uvedeno v pasu pro loď nebo převzato z podobných sad. Přirozeně byste neměli udávat rychlost 70 km/h, s motorem 30 l/s na výletní lodi je třeba zvážit skutečné hodnoty.
2. Maximální otáčky motoru. Uvedeno na štítku umístěném na svorce motoru nebo v motorovém prostoru. Údaje jsou dostupné i na stránkách prodejců lodních motorů.
3. Převodový poměr (zjistíme z návodu k motoru nebo z internetu).

Pro výpočet stoupání rychloběžné vrtule používáme následující poměr:

H = 750 V/n, kde V je rychlost v km/h, n je počet otáček kardanového hřídele.

Jako příklad uvádíme výpočty pro 17stopý hoblovací kýlový trup s přívěsným motorem Suzuki DF90ATL.

• Maximální otáčky klikového hřídele: 5300 – 6300 ot./min.;
• Převodový poměr: 2,59
• Maximální rychlost označme 68 km/h.

1. Najdeme maximální otáčky hřídele vrtule: 6300: 2,59 = 2432 ot./min.
2. Vypočítáme krok: 750 x 68: 2432 = 20,97″. Zaokrouhlete na 21″.

Standardní šroub má rozměry 3 x 13 ¾ x 19, tedy poměrně blízko vypočítanému. Necháme na jízdu s plnou zátěží a tažení lyžaře. Kupujeme 21 schodů jako vysokorychlostní.

Protože stoupání a průměr šroubu jsou obvykle vzájemně propojené, nejsou v rámci jednoho stoupání nabízeny více než dva nebo tři různé průměry šroubu. Budeme se proto řídit tímto pravidlem: máme-li motor o maximálním povoleném výkonu, zvolíme větší průměr, pokud je o průměrném nebo minimálním výkonu, tak menší.

Chcete-li přesně vybrat šroub, měli byste si z obchodu vzít několik šroubů se stoupáním blízkým vypočítanému jako zálohu. Poté je nutné změřit rychlost lodi a otáčky motoru. Je třeba poznamenat, že v některých regionech velcí prodejci vybavení motorových člunů pravidelně pořádají vrtulové festivaly, kde si každý může vyzkoušet vrtuli, která se mu líbí, a také získat odbornou radu.

Výběr optimálního šroubu

Když mluvíme o shodě šroubu s motorem a pouzdrem, lze provést určité odstupňování.

• Těžký šroub. Motor se nerozvine na plné otáčky a je obtížné dostat se do letadla. Je nutné snížit krok.
• Rychlostní šroub. Maximálních otáček a rychlosti je dosaženo pouze při nízkém zatížení a horní poloze hydraulického zdvihu („trim“).
• Univerzální. Při minimálním zatížení motor vyvine maximální otáčky a při plném zatížení vám umožní jet na rovinu.
• Závaží šroub. Umožňuje snadno pokračovat v hoblování s plným zatížením s určitou ztrátou rychlosti, která je dosažena při průměrném zatížení.
• Šroub je příliš lehký. Člun je výrazně podrychlený, motor překročí maximální povolenou rychlost (tzv. „over-torque“) a spustí se omezovač rychlosti. V tomto případě potřebujete šroub s velkým stoupáním.

Počet lopatek také ovlivňuje výkon soupravy. Nejběžnější jsou třílisté vrtule; Dvoučepelové a pětičepelové se při každodenním používání prakticky nepoužívají.

Obecně lze říci, že čtyřlistá vrtule bude těžší než třílistá kvůli většímu převodu kotoučů. Obvykle se volí, když je potřeba větší tah, ale konstrukce převodovky neumožňuje instalaci šroubu se zvýšeným průměrem.

Otázka odpověď

Dnes jsme pozvali odborníka, aby odpověděl na nejčastější dotazy čtenářů ohledně vrtulí.

–Jaký je nejjednodušší způsob, jak zkontrolovat, jak dobře sedí stávající vrtule na loď?

-Musíte měřit otáčky na „plný plyn“ s maximálním a minimálním zatížením. Otáčky musí být v mezích doporučených výrobcem. Pokud motor „nedosáhne dostatečné rychlosti“, nainstalujte vrtuli s menším stoupáním, pokud dojde k „přetočení“, tedy překročení rychlosti, je třeba zvýšit stoupání.

–Kolik čepelí je lepších – 3 nebo 4?

-Záleží na tom, co se od lodi vyžaduje. Pokud potřebujete stabilní minimální rychlost hoblování, nosnost a větší přítlak, pak mají 4 nože určité výhody. Pokud je důležitější rychlost světla, pak zvolte vrtuli se třemi listy.

Je třeba si uvědomit, že díky většímu důrazu budou otáčky čtyřlisté vrtule přibližně o 100 menší než u třílisté vrtule stejného průměru a stoupání.

–Který šroub je lepší – hliník nebo ocel?

-Opět, co je pro uživatele důležitější. Pokud potřebujete maximální rychlost, možnost maximalizace jízdního trimu s trimem bez způsobení nasávání vzduchu, pak je výhodnější ocelová vrtule. Ale více namáhá převodovku kvůli její větší hmotnosti a stojí mnohem víc.

Hliníkový šroub je docela vhodný pro každodenní použití. Poměrně levný, má velmi slušné hydrodynamické vlastnosti, navíc při nárazu na podvodní překážku je menší pravděpodobnost poškození svislých a lodních hřídelí a také dílů převodovky kvůli křehčím listům.

Pokud se rozhodnete experimentovat s ocelovým šroubem, měli byste mít na paměti, že ocelový šroub je třeba brát v krocích o 1″ menší než hliníkový.

–Když dosáhnete sestupové dráhy, máte pocit, že spojka „prokluzuje“. Šroub vypadá neporušený.

-Možná se otočil tlumič umístěný mezi pouzdrem a nábojem. Zkuste nainstalovat jiný šroub – situace by se měla změnit.

-Jak prodloužit životnost šroubu?

-Hlavním doporučením je nedotýkat se dna: pečlivě sledujte změny hloubky a při projíždění problémových oblastí používejte hydraulický zdvih: mělčiny, podvodní překážky.

-Je nutné použít originální šroub?

-Musíte pochopit, že mnoho originálních šroubů se vyrábí ve stejných továrnách jako „neoriginální“. Existuje řada důvěryhodných výrobců, kteří vyrábějí vysoce kvalitní náhrady za originál za nižší cenu. Proto je nesprávné hovořit o nutnosti použití originálních šroubů.

Bohužel formát článku nám neumožňuje podrobně zvážit všechny nuance výběru vrtule, ale zvážili jsme hlavní problémy a nyní, pokud je to nutné, můžeme vybrat nejvhodnější vrtuli pro motorový člun nebo člun . Pro ty, které téma zajímá a chtějí studovat teorii vrtulí, můžeme doporučit práce H. Baadera, L.L. Heifetz, V.V. Weinberga, stejně jako knihu „Vrtule. Moderní metody výpočtu“ od V. Bavina a dalších.

Diskutujte o článku na fóru

Autoři článku: Ilya