Гребний гвинт як елемент пропульсивного комплексу

Всі суднові рушії. в тому числі гребні гвинти, за принципом дії є реактивними. Реакція відкидаємо середовища, прикладена до робочих елементів рушія, створює силу, проекція якої на напрямок руху називається упоромдвіжітеля.

Гребний гвинт складається з 3-7 лопатей, радіально встановлених на однаковому кутовому відстані один від одного на тілі обертання, званому маточиною. Лопаті - закручені крила малого подовження. Обтікання елемента лопаті визначається швидкістю

, яка дорівнює сумі поступальної швидкості руху суднаі обертальної швидкостінавколо осі гвинта.

Елемент гвинта можна розглядати як крило, що рухається в потоці зі швидкістю

під кутом атаки. На елементі виникнуть підйомна сила і опір. Проекція рівнодіюча цих сил на напрям руху - упорелемента, що розглядається; проекція на площину обертання, спрямована проти швидкості, створює момент щодо осі обертання, який може здолати двигуном.

Схема дії гребного гвинта

Напрямок упора, створюваного гребним гвинтом, однозначно визначається напрямом його обертання.

Основні геометричні елементи гребних гвинтів.

Лопаті гребного гвинта являють собою встановлені на ступиці 1 закручені крила 4 малої відносної товщини.

Вони утворені в результаті перетину двох криволінійних поверхонь, одна з яких представляє собою нагнітаючу сторону лопаті 6. а інша - засмоктує 5. нагнітати називається сторона лопаті, звернена в корму судна, на ній на передньому ходу формується підвищений тиск. Сторона лопаті, на якій виникає знижений тиск, називається засмоктує, ця поверхня обернена в ніс судна. Лінія перетину засмоктує і нагнітає поверхонь називається контуром лопасті3. Найбільш віддалена від осі гвинта точка

контуру лопаті називаетсяконцом лопаті. Для кожної лопаті умовно вводиться перпендикулярна до осі лінія, яка називається осьової лінією лопаті (ГЛЛ). Відстань від точки до осіпредставляє собойрадіус гвинта, його подвоєне значення дорівнює діаметру гвинта .

Область прітиканія лопаті до маточини називається коренем лопасті2. відстань від кореня лопаті до її кінця, виміряний по радіусу, є довжина лопаті

, де- радіус маточини. Найбільший розмір лопаті, виміряний в осьовому напрямку , -підйом лопаті, або її осьової розмір.

Циліндрична система координат

і основні елементи правоходового гребного гвинта

Важлива характеристика гвинта, що визначає його геометрію - напрямок обертання. Якщо дивитися уздовж осі

, то у гвинта правого обертання права кромка вертикально розташованої лопаті в її верхньому положенні більш віддалена від спостерігача, ніж ліва, для розглянутого циліндричного перетину. Кромка лопаті, більш віддалена від спостерігача і як би зустрічає потік води при русі судна переднім ходом першої, називаетсявходящей11, а протилежна - виходящей8.

Розгорнуте на площину перетин лопаті характеризує профіль перетину.

Хорда профілю 12 - відрізок прямої, що з'єднує найбільш віддалені точки профілю. Кожна хорда - циліндрична гвинтова лінія. Ширина профілю перетину

виміряна по хорді, називаетсяшіріной лопаті на даному радіусі. найбільший розмір , виміряний по перпендикуляру до хорди, визначає найбільшу товщину профілю перетину лопаті на даному радіусі. Форма профілю перетину лопаті характеризується також його відносною товщиною , значення якої залежить від радіуса перерізу.

Лопать утворюють гвинтові поверхні. Гвинтові поверхню описується плоскою кривою, яка обертається навколо осі і одночасно рухається уздовж цієї осі поступально.

Крок гвинтової лінії - виміряне уздовж осі відстань, яке проходить точка за один оборот навколо осі (позначається

). У загальному випадку гвинтова поверхня може мати змінний крок як в осьовому напрямку, так і по радіусу.

Поверхня, що проходить через кромки лопаті і складається з хорд всіх циліндричних перетинів цієї лопаті, називається номінальною поверхнею. Крок цієї поверхні називається кромки кроком. Якщо керамічний крок всіх перерізів лопатей гвинта однаковий, то гвинт називається гвинтом постійного кроку. Якщо номінальна поверхня має радіально-змінний крок, то гвинт називається гвинтом змінного кроку. кроковий кут

, при постійному кроці кроковий кут зростає від периферії до маточини. Зазвичай в якості характерного або конструктивного кроку приймається крок перетину, розташованого на відносному радіусі . Ставлення конструктивного кроку гвинта до його діаметра називаютконструктівним кроковим ставленням.

Площа номінальної поверхні характеризує площа лопаті гребного гвинта. Однак ця поверхня не може бути без спотворення поєднана з площиною, тому в якості запобіжного площі лопаті приймають величину площі спрямленной поверхні лопаті. Причому контур, що обмежує цю площу, називають контуром спрямленной поверхні лопаті. Ширина спрямленной поверхні на кожному радіусі дорівнює хорді профілів утворюють лопать. Площа цієї поверхні для лопаті гребного гвинта з маточиною радіусу

дорівнює ,де - ширина лопаті на радіусі .Повна площа лопатей гребного гвинта, що має Z лопатей, в цьому випадку дорівнює . Відношення цієї площі до площі диска гребного гвинта називаетсядісковим ставленням. величина його для суднових гребних гвинтів .

Схожі статті

• Фактори, що впливають на керованість судна - вплив гребного гвинта

• Морський освітній портал, контент сайту, вплив гребного гвинта фіксованого кроку і керма на

• Розробка комплексного бюджету стимулювання і добору елементів комплексу стимулювання