Η ικανότητα ελιγμών ενός κοχλιοφόρου δοχείου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον αριθμό των βιδών και τον σχεδιασμό τους. Κατά κανόνα, όσο περισσότερες προπέλες έχει ένα πλοίο, τόσο καλύτερη είναι η ικανότητα ελιγμών του. Ο σχεδιασμός των ελίκων μπορεί να είναι διαφορετικός. Στα πλοία του ποταμού στόλου, εγκαθίστανται κυρίως τετράλεπτες έλικες σταθερού βήματος, οι οποίες, ανάλογα με την κατεύθυνση περιστροφής, χωρίζονται σε δεξιόστροφες (Εικ. 25) και αριστερές (βήμα) έλικες. Ο δεξιός περιστροφικός κοχλίας ενός σκάφους που κινείται προς τα εμπρός περιστρέφεται δεξιόστροφα, ο αριστερός περιστρεφόμενος κοχλίας περιστρέφεται αριστερόστροφα όταν τον βλέπουμε από την πρύμνη προς την πλώρη του σκάφους.
Ρύζι. 25. Δεξιά έλικα περιστροφής
Η απόδοση μιας προπέλας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες στις οποίες λειτουργεί και κυρίως από τον βαθμό βύθισής της στο νερό. Η απογύμνωση της έλικας ή η υπερβολική εγγύτητα του συγκροτήματος πρόωσης-διεύθυνσης στην επιφάνεια του νερού επιδεινώνει σημαντικά την πρόωση και τον έλεγχο του σκάφους και τα αδρανειακά χαρακτηριστικά αποκλίνουν σημαντικά από τα ονομαστικά (αύξηση του μήκους διαδρομής και του χρόνου επιτάχυνσης, της διαδικασίας πέδησης επιδεινώνεται). Επομένως, για να διασφαλιστεί η καλή ευελιξία των βιδωτών δοχείων, δεν θα πρέπει να επιτρέπεται να πλέουν με μεγάλη επένδυση στην πλώρη ή άδεια (χωρίς το απαραίτητο έρμα).
Ένας λειτουργικός έλικας κάνει δύο κινήσεις ταυτόχρονα:
κινείται μεταφορικά κατά μήκος του άξονα του άξονα της έλικας, δίνοντας στο σκάφος κίνηση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, και περιστρέφεται γύρω από τον ίδιο άξονα, μετατοπίζοντας την πρύμνη πλευρικά.
Ας εξετάσουμε τη φύση της ροής του νερού από μια έλικα που λειτουργεί. Εάν λειτουργεί σε κίνηση προς τα εμπρός, σχηματίζει ένα ρεύμα νερού πίσω από την πρύμνη του αγγείου, στριμμένο προς την κατεύθυνση της περιστροφής του και κατευθυνόμενο προς τη λεπίδα του πηδαλίου (Εικ. 26, α). Η πίεση του νερού στο πτερύγιο του πηδαλίου σε αυτή την περίπτωση εξαρτάται από την ταχύτητα του πλοίου και την ταχύτητα της έλικας: όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα περιστροφής της έλικας, τόσο ισχυρότερη είναι η επιρροή της στο πηδάλιο και, κατά συνέπεια, στην ικανότητα ελέγχου του πλοίο. Όταν ένα σκάφος κινείται προς τα εμπρός, σχηματίζεται μια διερχόμενη ροή πίσω από την πρύμνη του, που κατευθύνεται προς την κατεύθυνση της κίνησης του σκάφους και σε μια ορισμένη γωνία προς την πρύμνη του κύτους, η οποία επηρεάζει επίσης την ελεγχιμότητα με συγκεκριμένο τρόπο.
Όταν η έλικα λειτουργεί αντίστροφα, το στροβιλιζόμενο ρεύμα νερού κατευθύνεται από την έλικα προς την πλώρη (Εικ. 26, β) και ασκεί πίεση όχι στη λεπίδα του πηδαλίου, αλλά στο κύτος του πίσω μέρους του σκάφους, προκαλώντας η πρύμνη να εκτρέπεται προς την κατεύθυνση περιστροφής της προπέλας. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα
περιστροφή της προπέλας, τόσο ισχυρότερη είναι η επιρροή της στην πλευρική μετατόπιση της πρύμνης του σκάφους.
Όταν μια έλικα λειτουργεί σε κίνηση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, δημιουργούνται πολλές δυνάμεις, οι κυριότερες από τις οποίες είναι: η κινητήρια δύναμη, οι πλευρικές δυνάμεις στα πτερύγια της έλικας, η δύναμη του πίδακα που εκτοξεύεται στο πτερύγιο ή το κύτος του πηδαλίου, η δύναμη διέλευσης ή αντίθετη ροή από την προπέλα, καθώς και η αντίσταση στο νερό αναγκάζει την κίνηση του πλοίου.
Δυνατότητα ελέγχου σκαφών μονού ρότορα. Ας εξετάσουμε την επίδραση της προπέλας στην ικανότητα ελέγχου του σκάφους σε κίνηση προς τα εμπρός (Εικ. 27). Ας υποθέσουμε ότι ένα πλοίο μονής βίδας με δεξιόστροφη έλικα παρασύρεται, δεν έχει ούτε μεταφορική ούτε περιστροφική κίνηση, και η προπέλα είναι ρυθμισμένη να κινείται προς τα εμπρός με το πηδάλιο ευθεία. Τη στιγμή που η έλικα μετατρέπεται σε κίνηση προς τα εμπρός, τα πτερύγια της αρχίζουν να παρουσιάζουν αντίσταση στο νερό (οι δυνάμεις αντίδρασης της προπέλας είναι υδροστατικές), κατευθυνόμενες προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή των πτερυγίων.
Λόγω της διαφοράς στην πίεση του νερού κατά μήκος του βάθους της προπέλας, η υδροστατική δύναμη Da (Εικ. 27, α) που ασκεί το πτερύγιο III είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη d] που ασκεί το πτερύγιο I, το οποίο είναι πιο κοντά στην επιφάνεια του νερού. Η διαφορά μεταξύ των δυνάμεων Da και di προκαλεί μετατόπιση της πρύμνης προς την κατεύθυνση της δράσης της δύναμης Da, δηλαδή προς τα δεξιά. Οι υδροστατικές δυνάμεις Da και D4 κατευθύνονται κάθετα σε αντίθετες κατευθύνσεις και δεν επηρεάζουν το πλοίο στο οριζόντιο επίπεδο. Παρά το γεγονός ότι η αρχική περίοδος, δηλαδή η στιγμή που ανοίγει η έλικα, είναι πολύ σύντομη χρονικά, ο πλοηγός πρέπει να λάβει υπόψη το φαινόμενο της πρύμνης εκτροπής προς την κατεύθυνση περιστροφής της προπέλας.
Αφού αναπτυχθεί η προπέλα
Ρύζι. 27. Σχέδια δυνάμεων που προκύπτουν όταν η έλικα λειτουργεί σε κίνηση προς τα εμπρός
Σε μια δεδομένη ταχύτητα περιστροφής, εκτός από τις υδροστατικές δυνάμεις, δημιουργούνται υδροδυναμικές δυνάμεις του πίδακα, ο οποίος εκτοξεύεται στη λεπίδα του πηδαλίου (Εικ. 27, β). Ο σταθερός τρόπος λειτουργίας της προπέλας προς τα εμπρός χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι τα πτερύγια I και III ρίχνουν τους πίδακες μακριά από το πτερύγιο του πηδαλίου χωρίς να ασκούν πίεση πάνω του και τα πτερύγια II και IV ρίχνουν ένα ρεύμα νερού στο πηδάλιο. Σε αυτή την περίπτωση, η υδροδυναμική δύναμη RF είναι σημαντικά μεγαλύτερη από το P λόγω της διαφοράς στην πίεση του νερού κατά μήκος του βάθους της θέσης των πτερυγίων II και IV, καθώς και λόγω της αναρρόφησης αέρα στην επάνω θέση του πτερυγίου της προπέλας.
Με σταθερή περιστροφή της προπέλας, οι δυνάμεις αντίδρασης του νερού που δρουν στα πτερύγια της έλικας και ο πίδακας που ρίχνεται στη λεπίδα του πηδαλίου σταθεροποιούνται και πίσω από την πρύμνη του σκάφους σχηματίζεται μια διερχόμενη ροή με δύναμη Β, η οποία αποσυντίθεται σε συστατικά β. \ και bch (Εικ. 27, γ) . Η ταχύτητα της διερχόμενης ροής αυξάνεται με την αύξηση της ταχύτητας του πλοίου και φτάνει στη μέγιστη τιμή της με σταθερή πλήρη ταχύτητα του πλοίου. Σε αυτή την περίπτωση, η μεγαλύτερη πλευρική συνιστώσα b\ της μπροστινής δύναμης
Η ροή δρα στο πίσω μέρος του κύτους του πλοίου προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή της έλικας (δηλαδή, με δεξιόστροφη έλικα, προς τα αριστερά).
Έτσι, κατά τη διάρκεια σταθερής κίνησης προς τα εμπρός, ένα σκάφος με δεξιόστροφη έλικα εκτίθεται στο άθροισμα τριών πλευρικών δυνάμεων: υδροστατική δύναμη D (η δύναμη αντίδρασης του νερού που ενεργεί στα πτερύγια της έλικας), υδροδυναμική δύναμη P (η δύναμη του πίδακα ρίχνονται στη λεπίδα του πηδαλίου) και τις πλευρικές δυνάμεις της αντίστοιχης ροής bi, και (2P+Sbi)>SD.
Ως αποτέλεσμα αυτού, η πρύμνη του πλοίου αποκλίνει προς την κατεύθυνση του αθροίσματος των δυνάμεων P και L\, δηλ., με μια δεξιά έλικα περιστροφής, προς τα αριστερά και με μια αριστερή έλικα περιστροφής, προς το σωστό. Η εκτροπή της πρύμνης προκαλεί την εκτροπή της πλώρης του πλοίου προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή, το πλοίο τείνει να αλλάζει αυθαίρετα πορεία με δεξιόστροφη προπέλα - προς τα δεξιά και με αριστερόστροφη προπέλα - προς τα αριστερά.
Αυτά τα φαινόμενα πρέπει να ληφθούν υπόψη στην πρακτική οδήγηση ενός σκάφους με ένα στροφείο και να θυμάστε ότι η ευκινησία τέτοιων σκαφών με ταχύτητα προς τα εμπρός προς την κατεύθυνση περιστροφής της προπέλας είναι πολύ καλύτερη από την αντίθετη κατεύθυνση. Η διάμετρος κυκλοφορίας των πλοίων μονής βίδας με δεξιά περιστροφή της έλικας προς τα δεξιά κατά μήκος της πορείας είναι σημαντικά μικρότερη από ό,τι προς τα αριστερά και για πλοία με περιστροφή της προπέλας προς τα αριστερά είναι το αντίθετο.
Ας εξετάσουμε την επίδραση μιας βίδας περιστροφής δεξιά στην όπισθεν κατά τη λειτουργία. Όταν η έλικα τίθεται σε λειτουργία αντίστροφα, τα πτερύγια της βιώνουν τη δράση υδροστατικών δυνάμεων, το άθροισμα των οποίων κατευθύνεται προς τα αριστερά, αφού Oz>0[ (Εικ. 28, α). Έχοντας αναπτύξει ταχύτητα, η προπέλα δημιουργεί μια σπειροειδή ροή νερού που κατευθύνεται κάτω από τη γάστρα και στο πίσω μέρος της γάστρας και δεν επηρεάζει το πηδάλιο. Στην περίπτωση αυτή δρα η υδροδυναμική δύναμη P. που ενεργεί στο κύτος του πλοίου από τον πίδακα που εκτοξεύεται από τη λεπίδα IV είναι μεγαλύτερη από την υδροδυναμική δύναμη Pr από τον πίδακα που εκτοξεύεται από τη λεπίδα II
(Εικ. 28, β), λόγω του γεγονότος ότι η δύναμη P4 δρα στο σώμα σχεδόν κάθετα, και δύναμη R-g- σε ελαφριά γωνία ως προς το σώμα. Ως αποτέλεσμα αυτού, η πρύμνη του σκάφους εκτρέπεται προς την κατεύθυνση περιστροφής της προπέλας.
Όταν κινείται αντίστροφα, δεν προκύπτει ροή διέλευσης και το σκάφος εκτίθεται μόνο στο άθροισμα δύο ομάδων πλευρικών δυνάμεων: των δυνάμεων αντίδρασης του νερού και των δυνάμεων του πίδακα που επιτίθεται στο κύτος, κατευθυνόμενες επίσης προς μία κατεύθυνση. καθώς οι δυνάμεις της επερχόμενης ροής. Από αυτή την άποψη, η λειτουργία της έλικας αντίστροφα έχει ισχυρό αντίκτυπο στην ικανότητα ελέγχου, γι' αυτό και ορισμένα σκάφη στην όπισθεν γίνονται μη ελεγχόμενα.
Στην πρακτική ναυσιπλοΐας, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι όταν λειτουργούν με όπισθεν, τα πλοία μονής βίδας με έλικα πρώτης περιστροφής ρίχνουν την πρύμνη προς την αριστερή πλευρά και με αριστερό έλικα περιστροφής - προς τη δεξιά πλευρά, και η ροπή στροφής της προπέλας είναι, κατά κανόνα, μεγαλύτερη από τη ροπή στροφής του πηδαλίου.
Για να αποφευχθεί η απώλεια της ικανότητας ελέγχου του σκάφους, συνιστάται να μην ρυθμίσετε υψηλή ταχύτητα περιστροφής της προπέλας προς τα πίσω και, εάν είναι απαραίτητο, να την αλλάξετε σε ταχύτητα προς τα εμπρός με βραχυπρόθεσμη αύξηση της ταχύτητας.
Το γεγονός ότι με μια εγκατάσταση διπλού κινητήρα είναι επιθυμητό να υπάρχουν έλικες στην αντίθετη φορά περιστροφής είναι γνωστό σε όλους τους σκάφους (το θέμα της επίδρασης της φοράς περιστροφής των ελίκων στην ταχύτητα και την ικανότητα ελέγχου έχει συζητηθεί περισσότερες από μία φορές στις σελίδες του «KiYa»). Είναι γνωστό ότι οι αθλητές σε αγώνες γυρίζουν μερικές φορές έναν από τους δύο κινητήρες, οι οποίοι έχουν την ίδια φορά περιστροφής της προπέλας, στην όπισθεν και, χάρη σε αυτό, αυξάνουν την ταχύτητα πολλών χιλιομέτρων την ώρα, και το πιο σημαντικό, επιτυγχάνουν καλύτερα σταθερότητα στην πορεία (φυσικά, με αυτό το μοτέρ είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε την προπέλα έτσι ώστε αντίστροφα να δημιουργεί ώθηση προς τα εμπρός).
Η μακροχρόνια λειτουργία, για παράδειγμα, του "Whirlwind" αντίστροφα είναι ανεπιθύμητη, καθώς ο σχεδιασμός των στηριγμάτων του άξονα της έλικας δεν είναι σχεδιασμένος να δέχεται συνεχώς την ώθηση της έλικας αντίστροφα. Ως εκ τούτου, μερικές φορές διαφορετικοί τύποι κινητήρων εγκαθίστανται σε μηχανοκίνητα σκάφη: εκτός από τον "Whirlwind" ή τον "Neptune" (με περιστροφή του έλικα δεξιά), εγκαθιστούν το "Privet-22" - τον μόνο οικιακό κινητήρα με αριστερό- έλικα χειρός.
Κατασκευάζοντας μερικά απλά εξαρτήματα, μπορείτε να προσαρμόσετε το κιβώτιο ταχυτήτων Whirlwind ώστε να λειτουργεί με έναν αριστερό περιστρεφόμενο έλικα: αυτό θα επιτρέψει τη χρήση του ίδιου τύπου εξωλέμβιων κινητήρων για εγκατάσταση με δύο κινητήρες, κάτι που συνιστάται από το σημείο άποψη ευκολίας λειτουργίας και επισκευής.
Στο σχεδιασμό του αριστερού κιβωτίου περιστροφής που έφτιαξα, έπρεπε να εγκαταλείψω την όπισθεν: για να διασφαλίσω την ευελιξία, αρκεί να υπάρχει όπισθεν σε έναν από τους δύο κινητήρες και κάθε κινητήρας έχει ταχύτητα ρελαντί.
Για να εγκαταστήσετε τα ρουλεμάν, είναι απαραίτητο να φτιάξετε ένα νέο κύπελλο 3 (είναι καλύτερο να το φτιάξετε από ανοξείδωτο χάλυβα). Χρησιμοποιώντας μια στρογγυλή λίμα ή σμύριδα, ανοίγεται μια τρύπα στην πλαϊνή επιφάνεια του γυαλιού για τη διέλευση της αντίστροφης ώθησης.
Ο δακτύλιος 4 είναι κατεργασμένος από μπρούτζο. Τέσσερις αυλακώσεις με πλάτος 1,5 και βάθος 1 mm πριονίζονται σε όλο το μήκος της κατά μήκος της εσωτερικής οπής με σιδηροπρίονο για τη λίπανση των ρουλεμάν και του γραναζιού 5. Η στεγανοποίηση του περιβλήματος του κιβωτίου ταχυτήτων στην πλευρά της βίδας εξασφαλίζεται με την τοποθέτηση δύο λαδιών στεγανοποιήσεις 1. Το γρανάζι όπισθεν 5 πρέπει να υποβληθεί σε μηχανική κατεργασία σε μανδρέλι διαμέτρου 30 ±0,02 mm με καθαρότητα επιφάνειας κλάσης 7-8.
Η μπροστινή ταχύτητα 7 πρέπει να τροποποιηθεί σύμφωνα με τις διαστάσεις που υποδεικνύονται στο σκίτσο. Για το σκοπό αυτό, προτείνω να επιλέξετε ένα γρανάζι που έχει ήδη χρησιμοποιηθεί, με φθαρμένα δόντια στη μία πλευρά και τις προεξοχές του συνδέσμου. Ένας δακτύλιος 6 πιέζεται στην αυλάκωση ενός γραναζιού με διάμετρο 38 mm, ο οποίος χρησιμεύει για τη μείωση της διαδρομής του συνδέσμου 10.
Κατά τη συναρμολόγηση του συγκροτήματος του άξονα της έλικας στο κύπελλο 3, πρώτα πιέζονται οι μανσέτες 1, στη συνέχεια τοποθετούνται ρουλεμάν 7000103 λιπασμένα με γράσο και (με σφιχτή εφαρμογή) μπρούτζινο δακτύλιο 4. Κατά την τοποθέτηση του κυπέλλου μαζί με τον άξονα 10 στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων, είναι απαραίτητο να βρεθεί μια τέτοια θέση ώστε η ράβδος της όπισθεν να κινείται εύκολα και τα έκκεντρα του συμπλέκτη 11 να εμπλέκονται με τα έκκεντρα του γραναζιού 5. Το κενό στο πλέγμα των γραναζιών ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας δακτυλίους που είναι τοποθετημένοι μεταξύ του γραναζιού και του τέλος του κυπέλλου 3.
Χρησιμοποιώ το Vikhr-M με μετατρεπόμενο κιβώτιο ταχυτήτων εδώ και τέσσερα χρόνια στο Kazaik-2M και χρησιμοποιώ προπέλα από τον κινητήρα Privet-22 (διάμετρος 235 και βήμα 285 mm). Δεν μέτρησα συγκεκριμένα την ταχύτητα του σκάφους, αλλά θα πω ότι εδώ στο Βόλγα στο Cheboksary, το "Kazanka" μου είναι το ταχύτερο μεταξύ των σκαφών με δύο εξωλέμβιους κινητήρες.
Μετά από δύο σεζόν λειτουργίας, χρειάστηκε να αλλάξω τα ένσφαιρα ρουλεμάν 7000103, τα οποία, φέροντας συνεχώς την ώθηση της προπέλας, δεχόταν μεγαλύτερη φθορά. Ίσως είναι λογικό να χρησιμοποιείτε ρουλεμάν γωνιακής επαφής.
Μπορείτε να επιτύχετε μέγιστη ταχύτητα και μέγιστη ικανότητα ανύψωσης με την ίδια προπέλα;
Οχι. Για την επίτευξη υψηλών ταχυτήτων, χρησιμοποιείται βήμα ή διάμετρος που είναι ακατάλληλη για την ικανότητα φόρτωσης - όπου οι συνθήκες λειτουργίας είναι εντελώς διαφορετικές. Εάν θέλετε να τα βγάλετε πέρα με μία μόνο βίδα, τότε αποφασίστε τι είναι πιο σημαντικό και επιλέξτε τη βίδα με βάση αυτό.
3 ή 4 λεπίδες;
Για τα περισσότερα σκάφη συνιστώνται έλικες 3 λεπίδων. Αυτές οι προπέλες παρέχουν καλή επιτάχυνση και λειτουργία στην κύρια ταχύτητα.
Μια προπέλα τριών λεπίδων έχει μικρότερη αντίσταση και επιτρέπει (θεωρητικά) να αναπτύξει μεγαλύτερη ταχύτητα. Το τετράπτερο έχει μεγαλύτερη ώθηση· η ταχύτητα με αυτήν την έλικα σε λειτουργίες από χαμηλή ταχύτητα έως 2/3 θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη.
Οι έλικες 4 λεπίδων συνιστώνται για βαρύτερα σκάφη και σκάφη με κύτος υψηλής απόδοσης εξοπλισμένα με ισχυρότερους κινητήρες. Σε σύγκριση με 3 λεπίδες, αποδίδουν καλύτερα κατά την επιτάχυνση και έχουν λιγότερους κραδασμούς στις υψηλές ταχύτητες.
Για το σκάφος μου υπάρχει προπέλα διαμέτρου 13" και 14". Είναι το ίδιο πράγμα μικρότερη διάμετρος με μεγαλύτερο βήμα;
Το βήμα δεν μπορεί να αντικαταστήσει τη διάμετρο. Η διάμετρος σχετίζεται άμεσα με την ισχύ του κινητήρα, τις σ.α.λ. και την ταχύτητα που υποδεικνύουν οι απαιτήσεις σας. Εάν οι συνθήκες λειτουργίας απαιτούν διάμετρο 13", τότε η εγκατάσταση 12" θα μειώσει την απόδοσή του.
Είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε υψηλή θερμοκρασία για να τοποθετήσετε ή να αφαιρέσετε μια βίδα;
Δεν πρέπει ποτέ να χρησιμοποιείται θερμότητα κατά την τοποθέτηση μιας βίδας και επομένως σπάνια θα πρέπει να απαιτείται για αφαίρεση. Εάν δεν είναι δυνατό να αφαιρέσετε τη βίδα χρησιμοποιώντας ένα μαλακό σφυρί, η ήπια θέρμανση με ένα φυσητήρα μπορεί να βοηθήσει. Μην χρησιμοποιείτε φακό συγκόλλησης, καθώς η γρήγορη, σκληρή ζέστη θα αλλάξει τη δομή του μπρούτζου, δημιουργώντας εσωτερικές τάσεις που μπορεί να προκαλέσουν τη διάσπαση της πλήμνης.
Ποιο είναι το πλεονέκτημα της χρήσης δεύτερης έλικας - αριστερής περιστροφής;
Δύο έλικες που λειτουργούν προς την ίδια κατεύθυνση σε σκάφη (πλοία) θα δημιουργήσουν μια ροπή αντίδρασης. Με άλλα λόγια, οι δύο δεξιές προπέλες θα γέρνουν το σκάφος προς τα αριστερά.
Δύο αντίθετα περιστρεφόμενες έλικες σε ίδιους κινητήρες θα εξαλείψουν αυτή τη ροπή αντίδρασης, επειδή η αριστερή προπέλα θα εξισορροπήσει τη δεξιά. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα καλύτερη ευθεία κίνηση και έλεγχο σε υψηλή ταχύτητα.
Αλουμίνιο ή ανοξείδωτο ατσάλι;
Τα περισσότερα σκάφη είναι εξοπλισμένα με έλικες αλουμινίου. Οι βίδες αλουμινίου είναι σχετικά φθηνές, επισκευάζονται εύκολα και μπορούν να διαρκέσουν πολλά χρόνια υπό κανονικές συνθήκες.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι πιο ακριβός, αλλά πολύ πιο ισχυρός και πιο ανθεκτικός από το αλουμίνιο.
Γιατί χρησιμοποιούνται διαφορετικοί έλικες με κινητήρες ίδιας ισχύος;
Αυτό οφείλεται στις διαφορές στους λόγους μείωσης του κινητήρα. Ο κινητήρας είναι σχεδιασμένος έτσι ώστε ο άξονας της προπέλας να περιστρέφεται πιο αργά από τον στροφαλοφόρο άξονα. Αυτό συνήθως εκφράζεται ως αναλογία, όπως 12:21 ή 14:28. Στο πρώτο παράδειγμα, ο λόγος του στροφαλοφόρου άξονα θα είναι 12 και ο λόγος του άξονα της έλικας θα είναι 21. Αυτό σημαίνει ότι ο άξονας της προπέλας θα περιστρέφεται μόνο στο 57% των στροφών του στροφαλοφόρου άξονα. Όσο χαμηλότερη είναι η σχέση μετάδοσης, τόσο μεγαλύτερο είναι το βήμα της έλικας και το αντίστροφο μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
Αντιστάθμιση της ροπής της προπέλας.
Το πηδάλιο (τροχός) πρέπει να είναι τοποθετημένο σε σχέση με την περιστροφή της προπέλας. Εάν ο κινητήρας έχει μια δεξιά περιστρεφόμενη προπέλα, το πηδάλιο (τροχός) πρέπει να βρίσκεται στη δεξιά ή στη δεξιά πλευρά. Αυτή η πλευρά συνήθως τείνει να ανεβαίνει ως αποτέλεσμα της ροπής αντίδρασης και το βάρος του οδηγού αντισταθμίζει αυτό.
Ποιος είναι ο ρόλος του ελαστικού αμορτισέρ στην πλήμνη της προπέλας;
Δεν προορίζεται για την προστασία της λεπίδας από κρούση, όπως πιστεύεται μερικές φορές. Αυτή η συσκευή προστατεύει τα γρανάζια του κιβωτίου ταχυτήτων, απαλύνοντας την πρόσκρουση της κρούσης στη βίδα. Του ο κύριος στόχοςείναι να αποτρέψει την υπερβολική φθορά ή θραύση των γραναζιών μείωσης του κινητήρα που μπορεί να προκύψει λόγω της πρόσκρουσης που συμβαίνει κατά τη διαδικασία αλλαγής ταχυτήτων.
Το λαστιχένιο αμορτισέρ στην προπέλα μου φαίνεται να γλιστράει. Είναι δυνατόν?
Αυτή η πιθανότητα υπάρχει καταρχήν, αλλά δεν συμβαίνει πολύ συχνά. Επιθεωρήστε την προπέλα· εάν τα πτερύγια είναι ορατά λυγισμένα ή παραμορφωμένα, τότε είναι πιθανό να αντιμετωπίζετε σπηλαίωση - η σπηλαίωση συχνά γίνεται αντιληπτή ως ολίσθηση πλήμνης. Ο δακτύλιος μπορεί να αντικατασταθεί εάν είναι απαραίτητο ή οι λεπίδες μπορούν να ξαναχτιστούν με την κατάλληλη ακρίβεια για την εξάλειψη της σπηλαίωσης.
ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ- αυτό είναι το φαινόμενο του σχηματισμού σε ένα υγρό μικρών και σχεδόν άδειων κοιλοτήτων (κοιλοτήτων), οι οποίες διαστέλλονται σε μεγάλα μεγέθη, και στη συνέχεια καταρρέουν γρήγορα, δημιουργώντας έναν απότομο θόρυβο. Η σπηλαίωση εμφανίζεται σε αντλίες, έλικες, πτερωτές (υδραυλικές τουρμπίνες) και στους αγγειακούς ιστούς των φυτών. Όταν οι κοιλότητες καταρρέουν, απελευθερώνεται πολλή ενέργεια, η οποία μπορεί να προκαλέσει μεγάλη ζημιά. Η σπηλαίωση μπορεί να καταστρέψει σχεδόν οποιαδήποτε ουσία. Οι συνέπειες που προκαλούνται από την καταστροφή των κοιλοτήτων οδηγούν σε μεγάλη φθορά συστατικάκαι μπορεί να μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της προπέλας.
Σπηλαίωση, (δεν πρέπει να συγχέεται με τον εξαερισμό), είναι ο βρασμός του νερού που οφείλεται σε ακραία μείωση της πίεσης στο άκρο μιας λεπίδας προπέλας. Πολλοί έλικες σχηματίζουν μερική σπηλαίωση κατά την κανονική λειτουργία, αλλά η υπερβολική σπηλαίωση μπορεί να οδηγήσει σε φυσική βλάβη στην επιφάνεια του πτερυγίου της προπέλας λόγω ρήξης μικροσκοπικών φυσαλίδων στη λεπίδα. Μπορεί να υπάρχουν πολλοί λόγοι για τη σπηλαίωση, όπως λανθασμένο σχήμα βίδας, ακατάλληλη εγκατάσταση, φυσική ζημιά στην κοπτική άκρη κ.λπ.
Σχετικά με τις πλαστικές βίδες.
Μέχρι σήμερα, καμία βίδα δεν έχει καλύτερες ιδιότητες από τις βίδες από μέταλλα. Μια καλή βίδα πρέπει να έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και να επισκευάζεται. Μέχρι στιγμής, τα διαθέσιμα πλαστικά είναι κατώτερα σε όλες αυτές τις παραμέτρους.
Είναι δυνατόν να τα βγάλεις πέρα με μια τυπική προπέλα που συνοδεύει το μοτέρ (σκάφος);
Μια ειδικά επιλεγμένη προπέλα θα λειτουργεί με μεγαλύτερη απόδοση από την τυπική γενική που είναι εξοπλισμένη με το σκάφος. Είναι βέλτιστο να έχετε τουλάχιστον δύο έλικες, ή ακόμα καλύτερα, τρεις, από τις οποίες μπορείτε πάντα να επιλέξετε αυτή που χρειάζεται για τα διάφορα φορτία του σκάφους.
§ 46. Παράγοντες που επηρεάζουν τη δυνατότητα ελέγχου.
1. Η επίδραση της προπέλας.
Ο έλεγχος ενός πλοίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό όχι μόνο από το πηδάλιο, αλλά και από τη σχεδίαση της προπέλας, την ταχύτητα περιστροφής της και τα περιγράμματα της πρύμνης του πλοίου.
Οι έλικες είναι κατασκευασμένες από χυτοσίδηρο, χάλυβα και μπρούτζο. Οι καλύτερες προπέλες για σκάφη πρέπει να θεωρούνται χάλκινες προπέλες, καθώς είναι ελαφριές, γυαλίζονται εύκολα και αντέχουν στη διάβρωση στο νερό. Οι βίδες χαρακτηρίζονται από διάμετρο, βήμα και απόδοση.
Η διάμετρος της προπέλας είναι η διάμετρος του κύκλου που περιγράφεται από τα ακραία σημεία των πτερυγίων.
Το βήμα της βίδας είναι η απόσταση κατά μήκος του άξονα της βίδας που κινείται οποιοδήποτε σημείο της βίδας σε μία πλήρη περιστροφή.
Ρύζι. 103.Σχηματισμός σπειρωμάτων βιδών
Η απόδοση (απόδοση) μιας προπέλας καθορίζεται από την αναλογία της ισχύος που αναπτύσσει η έλικα προς την ισχύ που δαπανάται για την περιστροφή της.
Η λειτουργία μιας προπέλας βασίζεται στην υδροδυναμική δύναμη που δημιουργείται από το κενό στη μία επιφάνεια και την πίεση στην άλλη επιφάνεια του πτερυγίου.
Οι σύγχρονοι προωθητές πλοίων εξακολουθούν να είναι πολύ ατελείς. Έτσι, οι έλικες, κατά μέσο όρο, ξοδεύουν περίπου τη μισή ισχύ που τους δίνει ο κινητήρας άχρηστα, για παράδειγμα, σε βιδωτή συστροφή σωματιδίων νερού στον πίδακα.
Στα σκάφη χρησιμοποιούνται προπέλες δύο, τριών και λιγότερο συχνά τεσσάρων λεπίδων. Σε αλιευτικά σκάφη, εγκαθίστανται μερικές φορές έλικες με περιστρεφόμενες λεπίδες ή τις λεγόμενες έλικες ρυθμιζόμενου βήματος, οι οποίες σας επιτρέπουν να αλλάζετε ομαλά την ταχύτητα ή την κατεύθυνση του σκάφους με συνεχή μονόδρομη περιστροφή του άξονα της έλικας. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη αντιστροφής του κινητήρα.
Οι βίδες ποικίλλουν ως προς την κατεύθυνση περιστροφής τους. Μια έλικα που περιστρέφεται δεξιόστροφα (όταν την βλέπουμε από την πρύμνη προς την πλώρη) ονομάζεται δεξιόστροφη έλικα, ενώ αριστερόστροφα ονομάζεται αριστερόστροφη βίδα. Όταν κινούμαστε προς τα εμπρός κάτω από την πρύμνη του κύτους του πλοίου μπροστά και πίσω από το πηδάλιο, σχηματίζεται μια διερχόμενη (Εικ. 103) ροή νερού και προκύπτουν δυνάμεις που δρουν στο πηδάλιο και επηρεάζουν την ικανότητα ελιγμών του σκάφους. Η ταχύτητα της διερχόμενης ροής είναι μεγαλύτερη, τόσο πληρέστερα και αμβλύτερα είναι τα περιγράμματα της πρύμνης.
Το κενό στην κυρτή πλευρά του πτερυγίου, που ονομάζεται πλευρά αναρρόφησης, τραβάει νερό προς την προπέλα και η πίεση στην επίπεδη πλευρά, που ονομάζεται πλευρά εκκένωσης, ωθεί το νερό μακριά από την έλικα. Η ταχύτητα του πίδακα που εκτινάσσεται είναι περίπου διπλάσια από αυτή του πίδακα που αναρροφάται. Η αντίδραση του πεταχθέντος νερού γίνεται αντιληπτή από τα πτερύγια, τα οποία το μεταδίδουν στο πλοίο μέσω της πλήμνης και του άξονα της έλικας. Αυτή η δύναμη που θέτει το πλοίο σε κίνηση ονομάζεται ώθηση.
Σε ένα ρεύμα νερού που ρίχνεται από μια προπέλα, τα σωματίδια δεν κινούνται σε ευθεία γραμμή, αλλά με ελικοειδή τρόπο. Το διερχόμενο ρεύμα φαίνεται να τραβιέται πίσω από το πλοίο και το μέγεθός του εξαρτάται από το σχήμα της πρύμνης του σκάφους. Η ροή αλλάζει ελαφρώς την πίεση στο πηδάλιο, το οποίο απομακρύνεται από το κεντρικό επίπεδο του σκάφους.
Η συνδυασμένη επίδραση όλων των ροών έχει αξιοσημείωτη επίδραση στην ικανότητα ελέγχου του σκάφους. Εξαρτάται από τη θέση του τιμονιού, το μέγεθος και την αλλαγή της ταχύτητας, το σχήμα της γάστρας, τη σχεδίαση και τον τρόπο λειτουργίας της προπέλας. Επομένως, κάθε σκάφος έχει τα δικά του ατομικά χαρακτηριστικά της δράσης της προπέλας στο πηδάλιο, τα οποία ο πλοηγός πρέπει να μελετήσει προσεκτικά στην πράξη (Πίνακας 4).
Πίνακας 4
Η επίδραση της αλληλεπίδρασης της έλικας του δεξιού πηδαλίου στη συμπεριφορά του σκάφους.
|
Θέση του σκάφους σε σχέση με το νερό |
Θέση τιμόνι |
Τρόπος λειτουργίας έλικας |
Κατεύθυνση λειτουργίας βίδας |
Αποτέλεσμα |
|
1.Ακίνητος |
Κατευθείαν |
Περιλαμβάνεται μόνο |
Προς τα εμπρός |
Η πλώρη θα κυλήσει προς τα αριστερά (η πρύμνη θα πεταχτεί προς τα δεξιά) |
|
2. Προχωράει μπροστά |
σωστά |
Σταθερά |
Προς τα εμπρός |
Το τόξο ρίχνεται προς τα δεξιά (η πρύμνη ρίχνεται προς τα αριστερά) |
|
3. Προχωράει μπροστά |
Ευθεία ή αριστερά |
Σταθερά |
Προς τα εμπρός |
Η πλώρη του πλοίου θα κυλήσει προς την εκτροπή του πηδαλίου |
|
4.Ακίνητος |
Κατευθείαν |
Περιλαμβάνεται μόνο |
Πίσω |
Η πρύμνη είναι ριγμένη προς τα αριστερά. Η μύτη θα κυλήσει προς τα δεξιά |
|
5.Κινείται προς τα πίσω |
Αριστερά ή δεξιά |
Σταθερά |
Πίσω |
Μεμονωμένα για κάθε σκάφος. Συνήθως η πρύμνη πηγαίνει προς το μετατοπισμένο πηδάλιο |
|
6. Προχωράει μπροστά |
Κατευθείαν |
Περιλαμβάνεται μόνο |
Πίσω |
Η πλώρη του πλοίου θα κυλήσει προς τα δεξιά, η πρύμνη προς τα αριστερά |
Μια αριστερή βίδα περιστροφής, με τις υπόλοιπες συνθήκες να είναι ίσες, θα δώσει αποτελέσματα αντίθετα από αυτά που φαίνονται στον πίνακα.
Εάν εγκατασταθεί μια δεξιόστροφη προπέλα στο σκάφος, το σκάφος θα στρίψει καλύτερα προς τα δεξιά· η διάμετρος κυκλοφορίας προς τα δεξιά θα είναι μικρότερη από ό,τι προς τα αριστερά.
Όταν πηγαίνετε προς τα πίσω, η ικανότητα ελιγμών του πλοίου είναι συνήθως χειρότερη. Ένα πλοίο με δεξιόστροφη προπέλα ανάποδα στρίβει καλύτερα για να στρίψει την πρύμνη του προς τα αριστερά παρά προς τα δεξιά. Επομένως, όταν κινούνται προς τα εμπρός σε πλοίο με έλικα δεξιά, τείνουν να πλησιάζουν την κουκέτα με την αριστερή πλευρά, αφού σε αυτή την περίπτωση, με αλλαγή ταχύτητας προς τα πίσω, η πρύμνη θα πιέζεται στον τοίχο.
Ορισμένα μηχανοκίνητα γιοτ και σκάφη είναι εξοπλισμένα με δύο κινητήρες, ο καθένας με τον δικό του άξονα και έλικα. Σε αυτή την περίπτωση, οι βίδες συνήθως περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Μπορούν να τοποθετηθούν είτε με περιστροφή προς τα έξω, δηλαδή στο πάνω μέρος οι λεπίδες πηγαίνουν από τη μέση στο πλάι, είτε με περιστροφή προς τα μέσα, όταν οι λεπίδες στο πάνω μέρος πηγαίνουν από το πλάι στη μέση. Αυτή ή εκείνη η φορά περιστροφής των βιδών, καθώς και η κλίση των αξόνων των βιδών και των αξόνων προς τα οριζόντια και διαμετρικά επίπεδα, έχουν μεγάλη σημασία σε σχέση με την ευκινησία.
Έλεγχος ελικοειδούς επιφάνειας.
Τα πτερύγια της έλικας που λυγίζουν κατά την πρόσκρουση, για παράδειγμα στο κάτω μέρος, πρέπει να ισιωθούν αμέσως, διαφορετικά η λειτουργία της προπέλας θα συνοδεύεται από ισχυρούς κραδασμούς που μεταδίδονται στο κύτος του σκάφους και η ταχύτητά του μπορεί να μειωθεί σημαντικά.
Για να ελέγξετε τη λεπίδα, κάντε τετράγωνα βήματος παρόμοια με αυτά που εμφανίζονται ρύζι. 222(το βήμα πρέπει να είναι γνωστό ή προηγουμένως μετρημένο σε λεπίδα εργασίας).
Τα τετράγωνα βημάτων κόβονται (πρώτα με τη μορφή προτύπων από κασσίτερο ή χαρτόνι) για τέσσερις έως έξι ακτίνες βιδών r ίσο, για παράδειγμα, με το 20, 40, 60 και 80% της μεγαλύτερης ακτίνας R.
Η βάση κάθε μοτίβου πρέπει να είναι 2 μεγάλο r , δηλαδή 6,28 μιας δεδομένης ακτίνας, και το ύψος είναι ένα βήμα Ν.
Τόξα με αντίστοιχες ακτίνες σχεδιάζονται σε μια επίπεδη σανίδα και μια έλικα τοποθετείται στο κέντρο με την επιφάνεια εκκένωσης προς τα κάτω. Κάμπτοντας το κομμένο τετράγωνο κατά μήκος ενός τόξου της κατάλληλης ακτίναςr,τον φέρνουν κάτω από τη λεπίδα.
Έχοντας σημειώσει το πλάτος της λεπίδας και τη θέση του άξονά της στο πρότυπο, κόψτε τα περιττά μέρη στα άκρα του προτύπου και μεταφέρετε τα σημάδια σε ένα φύλλο μετάλλου πάχους 1-1,5 mm. Αυτό θα είναι το τετράγωνο του βήματος δοκιμής, το οποίο, φυσικά, θα πρέπει επίσης να κάμπτεται ακριβώς κατά μήκος ενός τόξου ελεγχόμενης ακτίναςr.
Η βίδα πρέπει να τοποθετηθεί στην πλακέτα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να περιστραφεί (Εικ. 223). Μια σφιχτή εφαρμογή της επιφάνειας εκκένωσης σε όλο το πλάτος της λεπίδας στο τετράγωνο του βήματος θα υποδηλώνει το σωστό σχήμα της.
Βηματόμετρο τετράγωνο
Μπορείτε να προσδιορίσετε γρήγορα και με ακρίβεια το βήμα της βίδας χρησιμοποιώντας ένα τετράγωνο βηματόμετρο (Εικ. 224), κατασκευασμένο από διαφανές πλεξιγκλάς. Κάθε κεκλιμένη γραμμή στον χάρακα αντιστοιχεί στο βήμα της προπέλας σε μια ορισμένη ακτίνα (για παράδειγμα, 90 mm) της λεπίδας. Βιδώστε το βήμα σε εκατοστά (Εικ. 224, α)υποδεικνύεται στο τέλος των λοξών γραμμών. Οι λοξές γραμμές πρέπει να είναι ευδιάκριτες. Σχεδιάζονται με αιχμηρό εργαλείο και βάφονται με μαύρη μπογιά.
Το τετράγωνο χρησιμοποιείται ως εξής: από το κέντρο του άξονα της έλικας στην επίπεδη επιφάνεια εκκένωσης της λεπίδας, τοποθετείται μια ακτίνα ίση με τη βάση του τετραγώνου (στην περίπτωσή μας, 90 mm) και μια γραμμή σχεδιάζεται κάθετα στην ακτίνα. Το τετράγωνο τοποθετείται στη γραμμή που σχεδιάστηκε και κοιτά μέσα από αυτό το κόψιμο της πλήμνης. Το βήμα της βίδας θα καθοριστεί από την κεκλιμένη γραμμή που θα είναι παράλληλη με την κοπή της πλήμνης (στο παράδειγμά μας Ν≈ 400 mm).
Η αρχή της κατασκευής ενός τετραγώνου είναι ξεκάθαρη από ρύζι. 224, σι. Μια ακτίνα 90 mm είναι τοποθετημένη οριζόντια και διάφορες τιμές του βήματος της βίδας διαιρεμένες με 2 λίτρα τοποθετούνται κάθετα. Μπορείτε να επιλέξετε διαφορετική ακτίνα, ανάλογα με το μέγεθος της βίδας.
Δεξιά ή αριστερά?
Ανάλογα με την κατεύθυνση περιστροφής του άξονα της προπέλας, όταν παρατηρείται από την πρύμνη, χρησιμοποιούνται δεξιόστροφες (δεξιόστροφες) και αριστερές βίδες περιστροφής. Δύο απλοί κανόνες θα σας βοηθήσουν να τους ξεχωρίσετε.
1. Τοποθετήστε την προπέλα στο τραπέζι και κοιτάξτε το άκρο της λεπίδας προς το μέρος σας. Εάν η δεξιά άκρη της λεπίδας είναι ψηλότερα, η προπέλα είναι δεξιόστροφη. (Εικ. 225, β),αν ψηλότερα αριστερά - αριστερά (Εικ. 225, ΕΝΑ) . Σε αυτή την περίπτωση, θα πειστείτε ότι δεν έχει σημασία πώς βρίσκεται η βίδα: με το μπροστινό (μύτη) ή το πίσω άκρο της πλήμνης στο τραπέζι.
2, Τοποθετήστε την προπέλα στο έδαφος και προσπαθήστε να τοποθετήσετε το πόδι σας στη λεπίδα της προπέλας χωρίς να σηκώσετε τη φτέρνα σας από το έδαφος. Εάν το πέλμα του δεξιού σας ποδιού ακουμπά σφιχτά στην επιφάνεια της λεπίδας, η προπέλα σας είναι δεξιόχειρας, εάν το αριστερό σας πόδι, τότε αριστερόχειρας.