Елементи і геометричні співвідношення гребного гвинта моделі корабля

До основних елементів гребноговінта моделі корабля відносяться: d - діаметр гребного вінта- z число лопастей- А - площа кола, що описується гребним вінтом- А_з- сумарна площа спрямленной поверхні всіх лопатей вінта- d_cдіаметр ступіц- h_z -геометріческій крок гребного гвинта.

Геометричний крок гребноговінта моделі корабля представляє відстань, на яке перемістився б гребний гвинт за один полнийоборот в твердій непіддатливої середовищі, наприклад в гайці (рис. 141). Навпаки, водаявляется податливою середовищем і при найменшому тиску на неї відступає.

Тому вінтв воді за один оборот проходить менше, ніж в гайці відстань, яке називаютдействітельним кроком або ходою гребного гвинта. Різниця між геометріческімшагом і ходою називають ковзанням. Однак при розрахунках кроку гребного гвинта пользуютсяне величиною ковзання, а так званим відносним ковзанням S₀.

Орієнтовні велічіниотносітельного ковзання для гребних гвинтів самохідних моделей - від 0,2 до0,3, для гвинтів швидкісних радіокерованих моделей - від 0,1 до 0,15, для вінтовскоростних кордових моделей - від 0,15 до 0,20.

Відео: Відеоуроки Компас 26 Модель гребного гвинта

Мал. 141. Крок, хода і ковзання гребного гвинта.

При розрахунку гребних гвинтів особоезначеніе має правильний вибір крокової відносини гребного гвинта, що є однойіз його найважливіших гідродинамічних характеристик. Крокові ставлення гребного ВІНТАР визначає режим роботи гвинта і двигуна і характеризується відношенням геометріческогошага гвинта h_г  до діаметру гвинта d, тобто

Залежно від назначеніягребного гвинта для моделі величину крокової відносини гребного гвинта вибирають впределах від 0,4 до 3,0. Чим більше швидкість моделі і число обертів двигуна, тембольше величину р слід вибирати. Наприклад, для гвинтів самохідних моделейс масштабної швидкістю р має бути в межах 0,4- 0,7, для скоростнихрадіоуправляемих моделей з електродвигунами - 0,6-1,0, для тих же моделей з двігателямівнутреннего згоряння - 1,0-1,3, а у гвинтових швидкісних кордових моделей вона достігаетвелічіни 2,6-2,9.

Однією з характеристик гребноговінта, яка б показала відношення площі всіх лопатей гребного гвинта A_d до площі кола А, діаметр якої дорівнює діаметру гребного гвинта, є так зване дисковий ставлення гвинта, або відношення площ A_d

Зі збільшенням дісковогоотношенія збільшується середня ширина лопаті гвинта. Дисковий ставлення ізменяетсяв межах від 0,2 до 1,2. Якщо величина дискового відносини більше одиниці, значітсуммарная площа всіх лопатей більше площі диска гвинта і лопаті перекриваютодна іншу (рис. 142). Чим менше число обертів двигуна і менше швидкість моделі, тим більшим має бути дисковий ставлення. Наприклад, якщо для гвинтів до самоходниммоделям дисковий ставлення може бути в межах 0,5-0,8, то у гвинтів до скоростнимкордовим моделям воно не більше 0,2-0,25. Зі зменшенням дискового відносини к.п.д.вінта при інших рівних умовах у швидкісних моделей зростає.

Мал. 142. Гребні гвинти з дисковим ставленням більше одиниці.

Відносний діаметр маточини, т. е. ставлення діаметра маточини до діаметру гвинта

має бути не больше0,5-0,2.

Зі збільшенням діаметра ступіциупор і к.к.д. гвинта знижуються за рахунок збільшення тертя маточини про воду. Довжина ступіцидолжна бути такою, щоб бічна проекція лопатей повністю розміщувалася на ступіце.В місцях кріплення кромки лопатей слід робити округленими, обеспечівающіміплавность переходу від лопаті до маточини.

Відношення діаметра гребноговінта d до осаді Т для самохідних моделей з масштабною швидкістю має битьвибрано в межах 0,5-0,6. Для радіокерованих швидкісних моделей це отношеніесоответствует 1,2-1,4. За величинам цих відносин можна орієнтовно определітьдіаметр гвинта для зазначених моделей: d = (0,5-0,6) T

Менші величини цих отношенійберут для тихохідних, а великі - для швидкохідних моделей. Наприклад, для вінтапассажірского судна можна прийняти

а для гвинтів крейсера, есмінца- 0,6. Діаметри гребних гвинтів для швидкісних кордових моделей можна рекомендоватьследующіе: до моделі з двигуном внутрішнього згоряння об`ємом циліндра 2,5 см³від 40 до 50 мм, з двигуном 5 см³ від 45 до 55 мм, з двигуном 10 см³ від 60 до 70 мм.

Мал. 143. Форми контурів лопатей.

Форму контурів лопастейгребних гвинтів вибирають в залежності від типу судна, швидкості ходу, опади і чіслаоборотов двигуна. Вони можуть бути симетричними і несиметричними (рис. 143). Напрактиці для гвинтів всіх моделей (крім швидкісних кордових) частіше вибирають елліптіческуюформу лопатей з плоско-опуклим сегментним перетином.

У узколопастних гвинтів дляскоростних кордових моделей рекомендують шаблевидної форму лопаті з антікавітірующім (клювообразним) профілем перетину. Найбільшу ширину лопаті у еліптичних контуровделают близько 0,7 а у шаблеподібних контурів - 0,6 від максимального радіуса гвинта.

Причому максимальну ширину лопаті для гвинтів швидкісних кордових і швидкісних радіоуправляемихмоделей з двигунами внутрішнього згоряння рекомендують брати порядку 0,2 - 0,25 d, адля гвинтів всіх інших моделей (0,3-0,35) d.

Відео: Про гребних гвинтах ..

Мал. 144. Зміна товщини лопаті.

Товщину лопаті від Корняк її кінця слід поступово зменшувати так, щоб утворює гвинтовий поверхностілопастей була прямою лінією, яку можна відхилити в корму або в ніс на 10-15 ° від вертикалі осі гвинта (рис. 144). Таке відхилення лопатей до корми роблять на одновінтовихмоделях з метою збільшення зазору між гвинтом і корпусом.

У високооборотних гребнихвінтов (швидкісних кордових і швидкісних керованих моделей) лопаті следуетставіть під прямим кутом до осі, щоб усунути шкідливий вплив відцентрових сілінерціі, які могли б зігнути і навіть відламати лопаті від маточини.

Гребні гвинти з лопатями, розширеними біля кінців (рис. 143, Б і Д), створюють більший упор, але іпотребляют велику потужність. К.к.д. таких гвинтів трохи нижче. Лопаті з ушіренниміконцамі і еліптичні з максимальною шириною більше 0,35 d можноиспользовать на моделях з двигуном до 3000 об / хв.

Таким чином, для обеспеченіявисокого к.к.д. гвинта кінці лопатей його повинні бути не дуже широкими і не слішкомузкімі. Зазвичай рекомендують для еліптичних гвинтів 0,35 d, ау шаблеподібних 0,3 d (Рис. 143, А і Г).