Перейти к содержимому


Фотография
- - - - -

расчёт винта


Сообщений в теме: 37

#1 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 09 Декабрь 2004 - 14:05

Задача.
Параметры лодки:
Длина по ВЛ - 13200
Ширина по ВЛ - 4160
Осадка корпусом - 800
Водоизмещение 18.5 - 20т. в зависимости от загрузки.
Рисунок:
http://www.katera.ru...pe=post&id=4574


Движок:
Мощность ном. на выходном валу - 73.6квт(100лс)
При оборотах гребного вала 760об/мин.
Момент 490Нм(50 кгс м)

Хотелось бы рекомендаций специалистов по выбору основных элементов винта, главным образом - оптимального диаметра. И насколько можно уменьшить его, без резкого падения КПД.
Ну и всю остальную геометрию, есс-но..
И ожидаемый упор.
Может, у кого есть проверенная "считалка"..
Сам себе не доверяю, ибо посчитаю только по книге, реального опыта никакого.

Да, и ступица будет несколько увеличена - у основания диам. не меньше 130мм. - по условиям конструкции.
Угол наклона вала - 2град.
Шаг постоянный, лопастей три.
  • 0

#2 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 18 Декабрь 2004 - 19:22

...да..тишина...
Вот они, братья водномоторники - никогда не откажут... ;)


А мож моторный форум просто зачах? Перенесу-ка в "рундучок", пусть еще малость повисит.
  • 0

#3 SKR

SKR

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 7 365 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: нет

Отправлено 18 Декабрь 2004 - 22:17

Он-лайновые считалки есть на сайтах фирм, которые продают двигатели и винты, типа NANNI Diesel, Vetus. Вот например здесь

http://www.nannidies...eng/calcul1.htm

По ним можно с достаточной точностью подобрать основные параметры, а детали можно уже спокойно обсосать на досуге. Не боги горшки обжигают. Тебе же не полупогруженный винт для суперскоростей нужен, а для спокойного экономичного хода. Это не сложно.
  • 0

#4 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 02:01

Кому-то из здешних завсегдатаев я уже предлагал свою онлайновую считалку (возможно, Вам), но услышал совершенно невразумительные аргументы против (наверное, смутил тот факт, что в основу программы положена отечественная методика расчетов).

На всякий случай привожу ссылку еще раз: Расчет гребного винта.

Для расчета требуется указать скорость судна. Вот с онлайновым расчетом скорости водоизмещающего судна помочь не могу. Рекомендую скорость посчитать считалкой от NANNI, на которую сослался SKR.

Что же касается расчета элементов собственно винта, то на сайте NANNI нет такого расчета как такового. К такому выводу легко можно прийти, учитывая тот факт, что в форму расчета не вводится скорость, а оптимальный диаметр винта зависит от нее. Также не рассчитывается шаг. Лишь грубо прикидываются диаметры вала и винта.

Сообщение отредактировал Иван: 19 Декабрь 2004 - 02:02

  • 0

#5 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 07:14

(возможно, Вам)

Не мне. :)

Но я помню эту считалку.
  • 0

#6 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 08:44

Ну хорошо. Начнем с онлайн-считалки.
По считалке от Нанни получаем скорость 8.8 узла, можно сказать правильную, ибо, полученая мной альтернативным методом ранее - 9.1.
Ладно.
Диаметр вала и расст. между опорами опустим, ввиду большого запаса.
Д. винта получаем 762мм.

При этом, прога поправляет данные по мощности/оборотам, видимо, заменяя их на эксплуатационные:
74.2л.с. при 688об.

Дальше. Считалка с сайта Ивана.
Получаем:
Диаметр 743мм.
шаг 587мм.
диск.отношение 0.5
упор 870.1кг
кпд 0.536

Лезу в считалку "для умных". Коэфф. попутного потока, всегда считал, что он должен быть больше единицы. Учитывая, что дейдвуд в киле, причем довольно толстый, можно принять его 1.35-1.4. Но в примере стоит число, со значащей цифрой во втором знаке после запятой... чешу репу..
"Коэфф. засасывания" - для меня вобще штука темная, и если это то, о чем я думаю, то для этого случая расположения винта и формы корпуса его можно принять равным единице.
На всякий случай ввожу вменяемые, на мой взгляд, данные.
Мозги у считалки кипят, она выдает "невозможно найти страницу"...

В общем, всё это интересно, но желается как бы несколько не того.

Винт диаметром 750мм., на мой взгляд, хорош для буксира, или там плотовода.
А для лодки, на которой хочется ходить в основном под парусом, это, мягко говоря, великоват размерчик..
Вот я, собственно, и хотел бы узнать, насколько можно отступить от оптимального диаметра, не жертвуя слишком упором и КПД..
  • 0

#7 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 09:14

1. И коэффициент засасывания и коэффициент попутного потока - величины малые, от единиц % до 30% максимум. На сайте есть статья-ликбез про винты.

Тем не менее, спасибо за информацию. Нужно будет дополнить скрипт проверкой допустимости значений и отсылкой на страницу с ликбезом в случае явно неверных данных.

2. В различных изданиях мне приходилось читать следующие рекомендации по изменению элементов винта от оптимальных:

Уменьшение диаметра, % Увеличение шага, % Относительная потеря КПД, %
5 6 1
10 12 3
15 20 6
20 30 12

Уменьшать диаметр более, чем на 20% категорически не рекомендуется (при тех же оборотах вала).
Если, тем не менее, диаметр нужно еще уменьшить, следует применить другой редуктор.
  • 0

#8 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 09:40

1. И коэффициент засасывания и коэффициент попутного потока - величины малые, от единиц % до 30% максимум. На сайте есть статья-ликбез про винты.

Коэффициент - вещь безразмерная, и не может быть в процентах. Если поправка равна нулю, то коэффициент принимают равным единице, если поправка 10%, то коэф. равен 1.1.
Я так думаю.(С) :)

следующие рекомендации по изменению элементов винта от оптимальных:

Спасибо. В первом приближении это то, что нужно.
  • 0

#9 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 09:44

до 30% максимум.

Это для вас, для глиссирующих, максимум..
Видел я и корпуса, где поправку можно принять и поболе 50% - особ6енно, речные, с малой осадкой, где винты в полутоннелях за корпусом.
А уж если представить их обросшими ракушками... ;)
  • 0

#10 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 09:54

Ну, не буду спорить по буксиру, заросшему ракушками, но в теории и практике эти коэффициенты считаются меньше 1. Имеется в виду, например, что при коэффициенте попутного потока 0.2 скорость попутного потока составляет 0.2 от скорости судна и, кстати, при расчете скорости натекания воды на винт из скорости судна вычитается.

Так что как ни крути, а 1.2 не получить никаким боком. Это Вам на будущее, вдруг еще какие расчеты с учетом этих коэффициентов выполнять придется.
  • 0

#11 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 10:00

Кстати, винт диаметром 0.75 м для корпуса длиной по ватерлинии 13.2 м и шириной 4.1 м не кажется мне чрезмерно большим. Если беспокоит сопротивление винта при ходе под парусами, почему бы не сделать винт со складными лопастями? Сложностей там меньше, чем кажется на первый взгляд, я сам видел человека, который выполнил зубья на комлях таких лопастей обычными слесарными инструментами вручную. И все у него работало.
  • 0

#12 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 10:00

и, кстати, при расчете скорости натекания воды на винт из скорости судна вычитается.

Хм..да. И впрямь. ;)
Эх, стареем, думаем медленно..
  • 0

#13 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 10:05

Про складной винт тоже думаю. Останавливает то, что он двухлопастной, и боюсь, что при таком развитом скеге, при пересечении вертикальной плоскости, при каждом полуобороте будет гидравлический удар..
А трехлопастной - бывает, да. Но сложно сделать. А цена на такие большие фирменные винты несколько покусывается.
  • 0

#14 SKR

SKR

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 7 365 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: нет

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 10:46

Тут уж или "дудочка" или "кувшинчик". Складывающийся винт, это компромисс, на который идут ради скорости под парусом. Для тебя это не очень актуально. Поэтому можно и обычный фиксированный поставить. Уменьшать диаметр, или нет, это вопрос не такой простой. Тем более, что редуктор не переделаешь. Правда могут быть разные комплеты шестерёнок для него, тогда можно обойтись малой "кровью", заменив пары с другим отношением.
Потеря скорости в полузла с фиксированным винтом не стоит гимора со складывающимся. К тому же, фиксированный на долго, а складывающийся имеет ограниченный ресурс.
  • 0

#15 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 11:03

Есть еще ряд мер по улучшению взаимодействия винта с корпусом. Можно заднюю кромку скега сделать не вертикальной, а с "выборками" на расстояниях наибольшей ширины лопастей от гребного вала, тогда двухлопастной винт будет меньше вибрировать.

Если винт не складной, весьма желательно предусмотреть такое разобщение в редукторе, чтобы гребной вал вращался легко, не вращая кучу шестерен, тогда сопротивление авторотирующего винта снизится вдвое по сравнению с застопоренным.
  • 0

#16 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 17:30

чтобы гребной вал вращался легко, не вращая кучу шестерен,

Где-то давно читал статью (по-моему, в "Судостроении"), что свободно вращающийся винт не так уж и сильно меньше сопротивляется потоку, чем застопореный, а на некоторых режимах совсем даже и поболе.

Опять же во мне еще живет оптимизм, что под парусом буду ходить больше, чем под движком. И постоянный износ всех подшипников вхолостую вроде как ни к чему.
  • 0

#17 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 18:05

Правда могут быть разные комплеты шестерёнок для него

Увы. Редуктор соосный, с планетаркой и сателлитами. Сменной пары нет вобще.

Ладно, 750 так 750... Площадь проекции лопастей при этом чуть больше 0.2м.кв.
  • 0

#18 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 19 Декабрь 2004 - 18:21

Кстати, все эти считалки не спрашивают желаемого количества лопастей. Или оно не влияет на диаметр/шаг, или по умолчанию считают трехлопастной?
  • 0

#19 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 01:24

Моя считалка по умолчанию считает четырехлопастной винт согласно первоначальной методике. Общие рекомендации таковы при переходе к 3-х лопастному увеличить диаметр на 5%, а при переходе к 2-х лоп - еще на 5%.
  • 0

#20 BМГ

BМГ

    тролль

  • Модератор
  • 22 510 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 05:30

Моя считалка по умолчанию считает четырехлопастной винт

Во блин... и молчал! :)
А почему? У 90% ведь трехлопастной.
  • 0

#21 hallucinogen

hallucinogen

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 508 сообщений
  • Из:Тольятти
  • Судно: Катамаран
  • Название: :^)

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 08:29

Интересная тема про винты...
Я строю скоростной катамаран, как мне подчитать оптимальный диамтр винта?
Вообще обводы тоже наверное роль играют?
Я думаю, что это должен быть полупогруженный, саблевидный пятилопастной.

Параметры:
Длина - 5.00 m
Ширина 1.8 m
Двигатель стационарный 70 л.с.

По моим скромным расчетам:
Д 250-300 mm
шаг ~ 400 mm

Придется скорее всего делать несоклько и подбирать и дорабатывать, дорабатывать... :shuffle:
  • 0

#22 SKR

SKR

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 7 365 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: нет

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 10:00

Небольшое замечание по авторотации, в авиации и в судостроении принято, что колеблющийся или вращающийся предмет имеет сопротивление, равное ометаемой поверхности. Если бы это было не так, то вертолёты бы падали, а не авторотировали, при отказе двигателей.
  • 0

#23 mkd

mkd

    Вольный шкипер

  • Инженер
  • 3 888 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: гафельная шхуна
  • Название: Чава

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 10:43

Небольшое замечание по авторотации, в авиации и в судостроении принято, что колеблющийся или вращающийся предмет имеет сопротивление, равное  ометаемой поверхности. Если бы это было не так, то вертолёты бы падали, а не авторотировали, при отказе двигателей.

<{POST_SNAPBACK}>


Вот-вот. Так что я стопорю свой винт под парусами. А диаметр, на мой взгляд для парусника все же великоват.
  • 0

#24 GreenRV

GreenRV

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 871 сообщений
  • Из:Таганрог
  • Судно: катер
  • Название: Voodoo

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 10:51

А как быть , если 2-3 мотора?
  • 0

#25 Иван

Иван

    Вольный шкипер

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 603 сообщений
  • Из:Владивосток
  • Судно: Мотолодка
  • Название: Радуга

Отправлено 20 Декабрь 2004 - 11:15

ВМГ, я молчал, потому как в сопроводиловке к считалке отметил эту особенность.
Почему 4 лопасти - вопрос не ко мне, а к авторам методики.
Я не вижу в этом трагедии, сколько добавить % диаметра - известно.

Насчет авторотации - а разве у вертолетных лопастей для этого режима не меняют угол установки?

Mkd, вот чтобы внести ясность в этот вопрос, нужно проделать эксперимент с точным замером скоростей судна с застопоренным винтом и с авторотирующим. Тебе и карты в руки.

hallucinogen, простых и достоверных методик расчетов полупогруженных винтов, пригодных для реализации в виде онлайн-считалок, скорей всего еще не существует. Насколько мне известно, в этой области все зиждется на секретных опытных данных конкретных фирм-изготовителей. Так что насчет делать, дорабатывать, выбрасывать, делать заново и т.д. ты скорей всего прав.

GreenRV, а в чем проблема? Считать винт отдельно для каждого мотора. Если моторы одинаковые - то для одного.
  • 1



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей