Меню Рубрики

Установка гребного винта на вездеход

PTZavr амфибия 6х6 › Бортжурнал › История гребного винта.

Научившись нормально ездить, решили осваивать воду. У нас в Карелии воды много. В основном это реки и мелкие озера. Есть в черте города пологий берег с песком с него и начали. Первое плавание проходило в банальной обстановке: ставим лодочный мотор на задний транец и вперед. Сразу скажу что мне там было не очень, но много стало ясно:
Борта низкие, на колесах плавает плохо, крены, до мотора трудно достать и опасно.
На видео не видно, но я смог завести его и даже проплыл немного, толку не больше чем от колес, не плывет как надо.

продолжили изучения вопроса с использованием лодочного мотора.
Для этого была проведена модернизация : были добавлены 2 понтончика из старых бойлеров по 160 л каждый и эксперементально был установлен лодочный мотор в пасажирском отсеке. Для это сделали колодец выше ватерлиниии на 10 см . Также подняли борта на 30см.

Во время испытаний установлено:
С баллонами устойчивость значительно возросла, можно стоять на багажнике и пытаться раскчивать .
удалось развить макс 4 кмч на лод моторе, но комфортно 2.5 км/ч.

Поставлена новая задача : довести водоплавающие свойсва( в ущерб проходимости по снегу) вездехода до возможности двигаться уверенно долго при среднем волнение со скоростью большей чем 6 кмч.
Основные изменения:
1. Изготовление карманов во круг колес для снижения гидравлического сопротивления.(сначала сделаем из пенопласта)
2. Изготовление надувных баллонов и быстро складывающихся кронштейнов к ним.
3. Сделать привод на винт от основного двигателя. А сам винт разместить сзади.

ЧТо получилось:
От надувных баллонов пока отказались, зато сделали складные пантончики и этого хватило для того чтоб 2 человека висящие на нем с одной стороны его не смогли перевернуть.

Сделали винт с приводом от кпп. Диаметр 700, шаг 500. Винт сварной полый, 2х лапостной из соображений в дальшнейшем складываться должен.

При водных испытаниях:
Скорость мак 6.3 кмч. комфорная 4 кмч.
Тяга на винте. 110 кг.

Винт прикручен к фланцу на небольшой трубе и крутится вместе с колесами от левого привода КПП. НЕ отключаем.

Это уже что то.
За 3 часа на озере помимо плюхания у берега проплыли 2 км до середины озера с высадкой на остров и обратно. По ощущениям плавать в таком режиме можно довольно долго, но стоит учитывать что это тихоход.

В ходе заплыва установлено:
На 1 и2 передаче винт работает слабо.
На 3 при полном газе развивается максимальная тяга.
на 4 мотор испытывает нагрузку и более 2500 об раскрутить тяжело, но в диапозоне до 2000 идет уверенно без перегрева и оптимально соотношение скорость( 4кмч) расход.
На 5 перегрузка, работает только до 1200 об.
думаем как отключить колеса и сделать винт и перо руля быстросьемным.

В середине видео машина ползет по илистому дну и в одном месте на 5, 20 мин полностью остановилась, при том колеса в иле не могут ехать, переключив с 2 на 3 и дав газ сдвинулся с места видимо за счет винта.

Винт этот сварен на коленке с примерным соблюдением углов и установлен как получилось для разового испытания. Но размер винта из расчетов от сюда: www.motolodka.ru/scripts/vinttu.htm
Изучив советскую книгу по амфибиям выяснил что средняя скорость движения промышленных образцов 10 км а максимальная у некоторых до 15км. В основном используются водометы, но у меня нет места. Так что хотелосьбы приблизиться к 8-10 кмч.

Изменить сопротивления корпуса уже особо не получится.
Остается что то сделать в водным движителем. Вот только что?
Отодвинуть назад винт для лучшего забора воды? Может углубить его? Только много нельзя ибо надо еще както на берег выежать, а они не всегда пляж. Может сам винт переделать.

При выезде на большую реку случился конфуз.
Достали из автобуса распокавались. Раскрыли крылья и сьежаем в реку, глубина почти сразу, поплыли но винт не крутится, на суше крутиться а в реке нет. Выползаем назад, осмотрели, в итоге сломался вал привода по сварке, а причина- камень, он аккуратно по туннелю прошел а винт об него уперся а удар винта на общем фоне был не замечен. Собирались день плавать, а проплавали 2 мин. 🙁

Винт модернизирован, теперь он складной, но конструкция не окончательная. Во время испытания замечена вибрация, природа ее пока не ясна, возможно неравномерный шаг лопастей.

Из испытаний было установлено:
При наезеде на мель и камень весь привод подымался и повреждений не испытывал.
При наезде на топляк срезало штифт Д6 мм, который был заменен тут же на воде посредством подьема винта.

При детальном расмотрении работы винта установлен усточник вибрации.

При повышение оборотом больше 500 примерно во круг винта образуется воздушные карманы в которых лопасти с начало ускоряются а потом с ударом врезаются в воду. Наблядается такие циклические удары. При этом начинаеся бурное закипание воды во круг винта.
То есть надо изменить геомет. параметры винта, т.е. углы .

попробовали выход на берег с винтом( он сам там откидывается) выход на заболоченный берег, но винт на столько забивается тиной что теряет тягу, приходилось чистить, сьезд обратно но чистить пришлось уже на воде.

Все, с винтом все устаканилось и более переделываться не будет.

Во время лунопохода мы ехали 1 день периодический заплывая в онегу на 300 м а на второй день при попытке сократить по воде было пройдено 3 озера ( 14 км ) из них 5 км по сплошным топлякам, где расстояние между видимыми бревнами 6-10 м, а не видимые периодический по дну и винту ударяли очень прилично.

Реальная средняя скорость на данный момент составила 3 кмч.

Окончательный вариант винта, более переделывать не вижу смысла. Надежность конструкции потверждена 8 часовым заплывом в условиях не пригодных для катеров.

Читайте также:  Установка зажигания вольво ф12

При модернизации лопасти были расширены на 5 см с каждой стороны и сделан наклон лопастей назад. Это уменьшило подсос воздуха и вибрацию. Диаметр винта уменьшен на 8 см и составляет 540 мм

источник

§ 70. Монтаж гребных винтов

Завершающей операцией по монтажу валопровода является закрепление на конце гребного вала ступицы гребного винта. До недавнего времени конус гребного вала и отверстие в ступице гребного винта обрабатывали путем шабрения с проверкой качества с помощью калибра и согласованного с ним контркалибра. От качества обработки конусных поверхностей зависело качество и легкость установки гребного винта на валу.

Сейчас находит широкое применение установка гребного винта на шпонках гидропрессовым способом, а также бесшпоночная насадка винта на конус гребного вала [3, 14]. В последнем случае наружный и внутренний конусы обрабатывают на станках широкими резцами без последующего шабрения.

Гребной винт, подготовленный к установке, подвозят на специальной тележке под корму судна, отжимными устройствами совмещают ось ступицы с осью гребного вала и, перемещая тележку, надевают винт на конус гребного вала. Затем укрепляют на резьбовом конце гребного вала (рис. 178, а) гидравлическое устройство и ручным масляным насосом создают давление масла 150000 кн/м 2 (1500 кгс/см 2 ). Масло под высоким давлением поступает в зазор между конусными поверхностями винта 3 и вала 4 через отверстие 8 и распределительные канавки 7. Между этими поверхностями образуется масляная пленка, по которой и скользит винт. При одновременной подаче масла в поверхность сопряжения и кольцевой домкрат 2, закрепленный на валу гайкой 1, винт перемещается по конусу вала в осевом направлении, что создает необходимый натяг и силу трения для удержания винта на валу даже при отсутствии шпонки. Чтобы при необходимости снять винт с конуса вала, достаточно подать масло при том же давлении на поверхность сопряжения, и винт сойдет с конуса без применения какого-либо съемного приспособления. В некоторых случаях применяют гидравлический съемник (рис. 178,6).


Рис. 178. Бесшпоночное крепление гребного винта (а) и конструкция гидравлического съемника (б).

а) 1 — гайка; 2 — кольцевой гидравлический домкрат; 3 — ступица гребного винта; 4 — конус гребного вала; 5 — уплотнение; 6 — прокладка; 7— масляная канавка; 8 — отверстие для подачи масла на вал; 9 — подача масла в домкрат; б) 1 — резиновое кольцо; 2 — прижимное кольцо; 3 — монтажная гайка; 4 — корпус домкрата; 5 — тяга; 6 — плунжер.

Аналогично монтируют ВРШ, которые отличаются от обычных винтов более крупными размерами ступицы вследствие размещения внутри нее МИШ лопастей винта.

Заканчивается монтаж гребного винта установкой и закреплением обтекателя на резьбовом конце гребного вала, установкой кожуха и протекторов (цинковых дисков или брусков), предусмотренных чертежом.

источник

joomla template

Выжимаем скорость Подбор и доработка гребного винта

Подбор и доработка гребного винта

Иногда создается впечатление, что для отечественных водномоторников этот показатель является чуть ли не определяющим, способным полностью затмить все прочие качества мотолодки или катера. По крайней мере, именно «скоростная» тема подвергается в определенных кругах наиболее живому обсуждению, а после редакционных тестов нам с завидным постоянством задают один и тот же вопрос: «Ну, сколько едет?» Что ж, в стремлении двигаться побыстрей нет ничего дурного. На достижение этой цели направлена значительная часть усилий конструкторов и судостроителей, но многое зависит и от нас самих, конечных потребителей. Наиболее важный фактор в деле достижения максимальной скорости — это грамотный подбор гребного винта. На эту животрепещущую тему мы и побеседовали с нашим постоянным консультантом, одним из сильнейших спортивных винтовиков страны Александром Беляевским.

По словам Александра, только за счет этого на серийной прогулочной лодке со стандартным мотором можно добиться до 10% прироста «максималки». Впрочем, одним лишь подбором готовых винтов, как правило, не обойтись — фанату скорости, поставившему себе цель выжать из лодки и мотора все возможное, надо быть готовым к тому, что винт придется подвергнуть некоторой доработке. Вообще-то дело это не из простых, особенно когда речь идет о гонках или установлении рекордов — недаром даже именитые гонщики прибегают при этом к услугам специалистов, но на»потребительском» уровне неплохих результатов можно добиться и «малой кровью», когда каких-либо особых знаний и навыков, а также специального оборудования не понадобится — необходимо лишь умение держать в руках напильник.

Но для начала, чтобы более отчетливо понимать, что придется сделать и почему, освежим в памяти несколько теоретических моментов.

Как правило, большинству даже начинающих водномоторников известна разница между «тяжелым» и «легким» гребными винтами (о тех, кто при этом применяет метод взвешивания в руках, речь в данном случае не идет). Понятно также, что сами по себе винты не могут относиться к той или иной категории — употребляются эти понятия только применительно к конкретному комплекту «лодка плюс мотор» с определенной нагрузкой. «Тяжелый» не позволяет мотору развить рабочие обороты, а с «легким» стрелка тахометра уходит за пределы шкалы.

В обоих случаях двигатель работает в неоптимальном режиме и не выдает всей заложенной в него мощности. Многие возлагают ответственность за это исключительно на такой показатель, как шаг винта (рис. 1), определяемый углом наклона его лопастей относительно ступицы. (Рискуя навлечь на себя гнев истинных «технарей», все же определим его для простоты дела как расстояние, которое прошел бы винт за один полный оборот, будь он не в воде, а в твердых ответных направляющих — наподобие болта, ввертываемого в гайку).

Рис. 1 Шаг винта можно условно представить как расстояние, котороe он пройдёт за один оборот в неподвижном и жестком резьбовом канале (а). Многие спрашивают, не изменяется ли шаг по длине лопасти, ведь каждая из них тоже «закручивается винтом». Нет, подавляющее большинство винтов для подвесных моторов имеют один и тот же шаг что у ступицы, что на концах лопастей. Разница углов объясняется разницей диаметров и, соответственно, длин окружностей. Вот, например, под какими углами располагается на разных диаметрах лопасть у гребного винта шагом 400 мм и диаметром 420 мм (б). Кстати, именно так и делаются угольники для контроля винта на шаговой плите. Винты с переменным по длине лопасти шагом можно встретить только у спортсменов, и достигается это, как правило, рихтовкой. На рисунке (в) показано построение контрольных угольников для того же винта, шаг которого начиная с диаметра 200 мм либо увеличен до 45° мм (красные линии), либо уменьшен до 35° мм (синие линии).

Читайте также:  Установка встроенного холодильника сименс

Изменение шага действительно позволяет привести обороты мотора в норму: при «недокруте» ставим винт меньшего шага («полегче»), при «пе-рекруте» — наоборот. Казалось бы, цель достигнута — используются все 100% мощности, так что, вроде бы, и максимальной скорости мы добились. Но не все так просто, и скоростные резервы наверняка остались неисчерпанными.

Для того чтобы понять причину, вновь обратимся к параллели с болтом и гайкой. Если, скажем, использовать электрический гайковерт, то болт с более крупным шагом нарезки будет завернут на место раньше такого же, но с мелкой резьбой. Причем быстрее определенного предела выполнить эту работу не выйдет, поскольку скорость продвижения болта ограничена двумя неизменными показателями — частотой вращения патрона и шагом резьбы.

Все сказанное можно в какой-то мере отнести и к гребному винту, установленному на лодке — за тем лишь исключением, что работает он в воде и по причине проскальзывания перемещается при каждом обороте не на заложенную величину шага, а на меньшее расстояние. И даже если этим «отставанием», которое вызывается не только особенностями среды, но и рядом других факторов, пренебречь, у него тоже есть свой скоростной «потолок», зависящий от частоты вращения и шага.

Определить его можно при помощи такой простейшей формулы, как VT=0.001524nhk, где VT — «идеальная» скорость в километрах в час, h — шаг винта в дюймах, n — рабочая частота вращения коленвала в оборотах в минуту и k — передаточное отношение понижающего редуктора, обычно отображаемое в виде дроби, например, 12:37. Так, с двухтактным «Mercury 50» (редуктор 1:1.83, рабочая частота вращения 5500 об/мин) и 15-дюймовым винтом мы бы «успокоились» на 68.7 км/ч — и то если бы он вращался не в воде, а в жестком резьбовом канале! (Кстати, мощность мотора в данном случае никакой роли не играет — в основе расчетов лежат только число оборотов и шаг).

Чтобы получить цифру, более-менее близкую к реальной, Александр Беляевский советует уменьшать «теоретический» результат на 20%, и здесь проще использовать готовую формулу Vn=0.001219nhk, в которой поправочный коэффициент уже учтен — при тех же условиях получаем 55 км/ч. Конечно, в зависимости от обводов лодки, ее веса и ряда иных факторов разница может оказаться и несколько иной, но в целом с порядком достижимых скоростей мы определились. И если вы рассчитывали на более существенный показатель, остается только увеличивать шаг — заложенную фирмой-изготовителем мотора рабочую частоту вращения коленвала, при которой достигается наиболее оптимальное соотношение мощности, крутящего момента и ресурса, во-первых, просто не удастся увеличить в существенных пределах, а во-вторых, такая мера приведет прежде всего к резкому уменьшению ресурса.

Но вот незадача — винт шагом 15 дюймов мы поставили как раз взамен 17-дюймового, который вполне устраивал нас по расчетной скорости (чуть более 60 км/ч), но на практике оказался чересчур «тяжелым» и не позволял мотору раскрутитьея до положенных оборотов!

Тут сразу вспоминается пословица «нос вытащишь — хвост увязнет», но выход из положения все-таки есть, если не зацикливаться на значении шага и вспомнить про такие показатели винта, как диаметр и дисковое отношение (рис. 2). Оба они так или иначе определяют такой важный фактор, как площадь лопастей, от которого, в свою очередь, напрямую зависят создаваемый упор и сопротивление, влияющие на обороты.

Рис. 2 «Легким» или «тяжелым» применительно к конкретной лодке или мотору винт является не только из-за своего шага — большую роль играют также его диаметр и так называемое дисковое отношение, то есть отношение общей площади лопастей к площади круга, определяемой диаметром. Дисковое отношение влияет и на эффективность винта при разных частотах его вращения. Чем больше, тем лучше приемистость и упор на относительно небольших оборотах, но платить за это приходится некоторым снижением максимальной скорости

В общем, «тяжелым» или «легким» винт может оказаться не только из-за своего шага — влияние оказывают все три «кита» в равной степени. Можно упомянуть еще и так называемый «отброс» — угол отклонения лопастей относительно гребного вала (рис. 3), но на нашем начальном уровне этот тонкий момент вполне можно опустить.

Рис. 3 Этот угол установки лопасти специалисты именуют «отброс». С его помощью тоже можно сделать винт более «тяжелым» или «легким», но откорректировать его, как и шаг, в домашних условиях достаточно сложно.

И если откорректировать шаг или отброс достаточно сложно (кроме хороших профессиональных навыков и опыта требуется специальное оборудование), то уменьшить площадь лопастей за счет диаметра или дискового отношения с технологической точки зрения проще простого. Именно по такому пути Александр Беляевский и советует пойти при настройке «потребительской» лодки на максимальную скорость.

. Подпилю ее немножко. Чтобы не уподобиться герою популярного стишка, действовать необходимо по принципу «семь раз отмерь, один раз отрежь». Спешка и стремление получить вожделенный результат с первой попытки чреваты риском погубить дорогостоящий винт или в лучшем случае получить слишком «легкий» вариант, пригодный разве что для использования с большой нагрузкой.

Кстати, в идеале стоит иметь на борту как минимум два гребных винта — «скоростной» для экипажа из одного-двух человек без багажа и «грузовой» на те случаи, когда выходить на воду приходится с полным комплектом пассажиров и большим количеством вещей. Надо сказать, что второй вариант, несмотря на название, тоже не остается за флагом борьбы за скорость, и порядок доводки такого винта ничем принципиально не отличается от изложенного ниже.

Читайте также:  Установка nbt не e46

В ходе подбора и доработки винта нам обязательно понадобится тахометр, а также любой прибор для измерения скорости — приемник GPS или спидометр, работающий по принципу манометра. Не секрет, что последние нередко врут, но, по крайней мере, изменения скорости в ту или иную сторону засечь с их помощью можно.

Итак, порядок действий приблизительно таков.

Первым делом при помощи формулы h=Vп/0.001219nk, представляющей собой преобразованный вариант уже упомянутой зависимости с учетом 20-процентной «скидки», примерно определим, с винтом какого шага можно достичь интересующую скорость. Здесь советуем реально смотреть на вещи и не задавать высот, взять которые заведомо не удастся. В наиболее распространенном диапазоне скоростей 50-60 км/ч лучше теоретически закладывать прибавку примерно в 10-15 км/ч, не более (причем далеко не факт, что получите ее на практике, особенно если вам повезло и проданный в комплекте с мотором винт и без того максимально соответствует лодке). В качестве «стартового ориентира» используйте информацию о максимальных скоростях, достигнутых на аналогичных лодках, а также собственные результаты, полученные с имеющимся винтом.

Имейте в виду, что даже при всех скрытых возможностях пропульсивной установки, позволяющих наращивать скорость, в роли «ограничителя» может выступить сама лодка. У каждого корпуса есть свои скоростные пределы, превышение которых может быть чревато серьезными проблемами с управляемостью, и если с имеющимся винтом на максимальном режиме наблюдается, к примеру, продольная и поперечная раскачка с зарыскиваниями, «разгонять» лодку дальше просто опасно — неприятные симптомы могут выйти на угрожающий уровень.

В первом приближении подыскать винт необходимого шага для той или иной модели мотора лучше всего при помощи специальных таблиц, в которых указаны весовые и размерные показатели лодок — их публикуют практически все фирмы-производители подвесных моторов и гребных винтов. В принципе, приведенные в них рекомендации более-менее соответствуют действительности, хотя доверять указанным показателям скорости можно далеко не всегда — нередко они слишком близки к «идеальным» расчетным цифрам. Хорошо, если перед покупкой у вас есть возможность испытать сразу несколько вариантов, отличающихся по шагу и диаметру. Некоторые торговые фирмы специально держат комплект «тестовых» винтов на подобные случаи, но такая практика, увы, не столь широко распространена.

Поскольку вы нацелены на максимальную скорость, винт-основа потребуется максимально большого шага, и вполне естественно, что он окажется для вашей лодки тяжеловат, тем более что и диаметр с учетом последующей обработки рекомендуется выбирать самый большой из имеющихся. Но, тем не менее, при выборе соблюдайте два простых правила. Во-первых, он должен в любом случае выводить лодку на глиссирование — пусть «туго» и с минимальной нагрузкой, а во-вторых, на полном газу «недобор» оборотов по сравнению с рекомендуемым производителем режимом не должен превышать 1000 об/мин. В противном случае есть риск, что доработки, которые придется осуществить в незапланированных масштабах, не принесут желаемого результата.

Ну а дальше, собственно, остается удалить с винта то, что мешает мотору раскрутиться до положенных оборотов. Уменьшать площадь лопастей можно двумя способами. При первом подрезаются их кромки, отчего лопасти превращаются в узкие «ножи» (рис. 4). Такой способ, к которому часто прибегают гонщики, Александр Беляевский для «потребительских» винтов не рекомендует, поскольку уменьшение дискового отношения сопряжено с рядом тонкостей. В частности, возможно заметное снижение приемистости и упора на промежуточных и разгонных режимах (наибольшая тяга при относительно невысоких оборотах обеспечивается как раз при большом дисковом отношении, и именно поэтому, например, при буксировке воднолыжников и парашютистов наиболее эффективны винты с широкими «лопухами» или четырехлопастные).

Рис. 4 Чтобы сделать этот гоночный винт, изменили не диаметр, а дисковое отношение — за счёт значительной подрезки выходных кромок. Площадь лопастей уменьшена по сравнению с исходным вариантом практически наполовину. Применять такой метод, «разгоняя» прогулочные лодки, не рекомендуется из-за уменьшения упора на переходных режимах.

Уменьшение площади лопастей за счет изменения диаметра — более спокойный и прогнозируемый вариант, да и технологически он проще.

Главное, как уже говорилось, действовать без спешки, постепенно, и не лениться проводить промежуточные испытания. По словам Александра Беляевского, уменьшение длины каждой из лопастей на 8-10 мм вызывает рост частоты вращения коленва-ла примерно на 250-300 об/мин. От размера самого винта это соотношение, как правило, не зависит, но постоянный контроль полученных результатов не повредит.

Разметку достаточно сделать только на одной из лопастей, лучше всего в три приема -вначале провести линию, более-менее соответствующую окружности уменьшенного диаметра (высокая точность тут не обязательна), потом «отхватить» небольшой участок входной кромки и завершить новую конфигурацию лопасти небольшим скруглением на конце выходной (рис. 5). Саму же выходную кромку, обычно снабженную отгибом-интерцептором, не трогайте ни под каким видом, предупреждает наш консультант!

Рис. 5 Предварительная разметка лопасти при уменьшении диаметра винта. Особая точность тут не требуется — просто попытайтесь повторить в уменьшенном виде существующую конфигурацию.

Далее лопасть-образец обрабатывается по контуру напильником (для быстроты черновую обработку можно сделать на наждачном круге), после чего ее очертания легко перенести на остальные при помощи простейшего бумажного шаблона. Александр делает это так: бумажная заготовка подгоняется к ступице (рис. 6), обжимается по контуру и обрезается ножницами по полученному «слепку» (рис. 7). Кстати, если руки слегка испачканы машинным маслом или алюминиевой пудрой, оставшейся после опиливания, контур получается более отчетливым.

Рис. 6 Вначале бумажную заготовку шаблона нужно подогнать к ступице

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector