Расчет гребного винта
Расчет гребных винтов Для этого нам понадобятся несколько исходных данных для расчета величин гребного винта. 1. Максимально возможная скорость катера или лодки 2. Мощность лодочного мотора 3. Максимальное число оборотов лодочного мотора 4. Передаточное число редуктора лодочного мотора Все эти данные получить не составляет труда, так как они находятся в паспортах катера и лодочного мотора. Приступим к расчетам, которые производятся по следующим формулам: Сам шаг гребного винта рассчитывается по формуле: H=20.5xV/n (м) V- максимальная возможная скорость катера ( км/час ) n — число оборотов гребного вала (не путать с числом оборотов самого мотора) Теперь нам необходимо вычислить число оборотов гребного вала, для этого необходимо разделить максимальное число оборотов коленвала двигателя лодочного мотора на передаточное число редуктора: n=W/L W — максимально число оборотов коленвала двигателя об/мин L – передаточное число редуктора n — число оборотов гребного винта Далее мы должны рассчитать оптимальный диаметр гребного винта по формуле: N- Мощность лодочного мотора ( л.с ) n- Число оборотов гребного вала лодочного мотора ( об/мин ) H- Шаг гребного винта ( м ) k- Коэффициент определяется по графику (таб. №1) и зависит от скорости и числа оборотов гребного вала. таб. №1 ПРИМЕР РАСЧЕТА: 1. Имеем катер Silver COLIBRI, максимальная паспортная скорость этой лодки равна 29 узлов или 53.71 км/час 2. Максимальная мощность лодочного мотора для этой лодки опять же по паспорту не должна превышать 40 л.с. 3. Лодочный мотор TOHATSU 40 л.с. имеет диапазон максимальных оборотов 5000-5700 об/мин, мы выбираем средние обороты 5500, и проводим все расчеты именно для этих оборотов двигателя, что бы иметь небольшой запас мощности двигателя. 4. Передаточное число редуктора этого мотора равно 1.85:1 Шаг гребного винта (предварительно рассчитываем скорость гребного вала): n=W/L = 5500/1.85=2972 об/мин – скорость гребного вала H=20.5xV/n=20.5×53.71/2972=0.370 метра – искомый шаг гребного винта Диаметр гребного винта: Коэффициент k в нашем случае, следуя данным из таблицы будет равен 1.4 Теперь, так как все данные гребных винтов производители указывают в дюймах, то нам остается перевести найденные величины в дюймы: H=0.370 метра = 14.57”- ШАГ ГРЕБНОГО ВИНТА D=0.242 метра = 9.53” — ДИАМЕТР ГРЕБНОГО ВИНТА Обычно изменение шага гребного винта без изменения его диаметра! ведет к изменению максимального числа оборотов примерно на 200 об/мин. Округлив полученные величины в большую строну, получаем искомые величины: шаг гребного винта 15″ диаметр гребного винта 10″ Перерасчет величин 1 метр = 39.37 дюймов 1 дюйм = 0.03 метра 1 км/час = 0.28 м/сек 1 м/сек = 3.6 км/час Данные расчетов характеристик гребных винтов приводимых на этом сайте не являются абсолютно точными, и могут зависеть от ряда других немаловажных факторов, таких размер и форма судна, плотность и температура воды, материал из которого изготовлен гребной винт, его форма, и многие другие, поэтому для достижения высокой точности подбора, каждый винт необходимо в любом случае подбирать опытным путем, либо применять более точные формулы для расчетов. Проверить правильность расчетов можно и другим способом, от обратного. Предположим у нас есть лодка и мотор с гребным винтом который нас полностью устраивает, данные гребного винта у нас уже имеются и теперь нам остается сравнить их с расчетными. Снимаем данные комплекта лодка + мотор, производим расчеты и сравниваем их с винтом который у нас уже имеется))
Чаще всего нам приходиться рассчитывать гребные винты не с нуля, а уже имея на «руках» катер, лодочный мотор и …..стандартный гребной винт который нас в большинстве случаев не устраивает. Это наиболее простой вариант, который можно решить подбором нужного гребного винта увеличив или уменьшив шаг относительно родного. Но если вы хотите подойти к решению задачи с научной точки зрения, то придется произвести не очень сложные расчеты., хотя надо признаться данный метод все равно не даст вам точного результата так как он учитывает не все параметры и является приблизительным.
Что из себя представляет гребной винт для лодочного мотора
Начнем с основных положений, а конкретно определения и функций данного прибора. Итак, гребные винты для лодочных моторов не что иное, как движители, за счет которых и образуется энергия, подталкивающая лодку вперед. Винтовые лопасти с силой отталкивают воду, в результате чего судно получает импульс для перемещения в противоположном направлении. Иначе говоря, винт преобразует вращение вала в упор, и в результате получается движение.
Соответственно, параметры хода и скоростные качества лодки во многом зависят от того, как подобрать винт на лодочный мотор. С помощью оптимального подбора данного устройства, можно добиться таких важнейших параметров, как:
- Увеличение грузоподъемности;
- Повышение скорости;
- Улучшение глиссирующего режима;
- Снижение расхода горючего;
- Достижение максимальных оборотов в минуту;
- Сохранение ресурса движка;
- Устранение лишних шумов при работе двигателя.
При этом смена различных винтов добавляет еще больше возможностей. Например, установка 4-ёхлопастного гребного винта поможет ускорить выход на глиссирование и снизить расход горючего, а монтаж 3-ёхлопастного винта обеспечит максимальное развитие скорости. Так что гребные винты обеспечивают движение судна, и при этом еще дают возможность регулировки хода. Но чтобы предоставленной возможностью воспользоваться, необходимо разбираться в основных свойствах и способностях данных устройств, изучением которых мы и займемся в следующем разделе.
Разновидности винтов
Конструкция зависит от материала изготовления. Лопасти стальных винтов тоньше. В процессе эксплуатации они не деформируется, не меняют геометрию.
Алюминиевые винты напротив, подвержены внешнему воздействию. Даже значительно большая толщина лопастей не уберегает их от временных изменений, деформаций при физической нагрузке.
При установке винта следует позаботиться о безопасности мотора. Если пластиковые и алюминиевые изделия могут разрушится при ударе, не нанося ущерба двигателю, то аналоги из нержавеющей стали могут привести к серьезным последствиям.
Выходом из ситуации может быть установка защитной втулки. При серьезной ударной нагрузке она станет преградой для критического воздействия на мотор.
Выбор по количеству лопастей важен в каждом конкретном случае. Больше, не значит лучше. Увеличенная площадь поверхности лопастей может привести к негативным последствиям. При высоких оборотах возможны нежелательные вибрации, излишняя нагрузка на двигатель.
Оптимальным считается четырехлопастной винт для судна под значительной нагрузкой. Не желательно его использовать при планируем передвижении в режиме глиссирования. Лучше в этом случае применить конструкцию с тремя лопастями.
Примечание! С выбором винта не стоит торопиться. Следует оценить возможности лодки, ее конструкцию и характеристики. Исходя из этих данный нужно рассчитать оптимальную модель для решения конкретной задачи. Если предполагается использовать водно-моторное средство в различных целях, то стоит иметь несколько винтов с различным шагом для их достижения.
Not Found
16. Винты классов точности А и В
Винты с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491-80), с полукруглой головкой (ГОСТ 17473-80), с полупотайной головкой (ГОСТ 17474-80), с потайной головкой (ГОСТ 17475-80).
Размеры, мм
| ГОСТ 1491-80 | ГОСТ 17474-80 Исполнение 1 |
| d= 1…20 мм; d1=d | |
| ГОСТ 17473-80 | ГОСТ 17475-80 |
| d= 1…20 мм; d1=d | |
| Резьба d | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | |
| Шаг резьбы | крупный | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1.25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 |
| мелкий | — | — | — | — | — | — | 1,0 | 1,25 | 1,25 | 1,5 | |
| D, D1 | 3,8 | 4,5 | 5,5 | 7,0 | 8,5 | 10 | 13 | 16 | 18 | 24 | |
| D2 | 3,8 | 4,7 | 5,6 | 7,4 | 9,2 | 11,0 | 14,5 | 18,0 | 21,5 | 28,5 | |
| k | 1,3 | 1,6 | 2,0 | 2,6 | 3,3 | 3,9 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 9,0 | |
| k1 | 1,4 | 1,7 | 2,1 | 2,8 | 3,5 | 4,2 | 5,6 | 7,0 | 8,0 | 11 | |
| k2 ,не более | 1,2 | 1,5 | 1,65 | 2,2 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | |
| f | 0,5 | 0,6 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | |
| R | 2,0 | 2,4 | 2,9 | 3,6 | 4,4 | 5,1 | 6,6 | 8,1 | 9,1 | 12,1 | |
| R1 | 4,2 | 5,4 | 6,0 | 8,0 | 9,4 | 12 | 15 | 19 | 22,5 | 30 | |
| t, | не менее | 0,6 | 0,7 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,3 | 2,7 | 3,2 | 4,0 |
| не более | 0,85 | 1,0 | 1,3 | 1,6 | 2,0 | 2,3 | 2,8 | 3,2 | 3,8 | 4,6 | |
| t1 | не менее | 0,75 | 0,9 | 1,0 | 1,6 | 2,1 | 2,3 | 3,26 | 3,76 | 3,96 | 4,76 |
| не более | 1,05 | 1,3 | 1,4 | 2,0 | 2,5 | 2,7 | 3,74 | 4,24 | 4,44 | 5,24 | |
| t2 | не менее | 0,8 | 1,0 | 1.2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | 3,2 | 4,0 | 4,8 | 6,4 |
| не более | 1,0 | 1,2 | 1,45 | 1,9 | 2,3 | 2,8 | 3,7 | 4,5 | 5,4 | 7,2 | |
| t3 | не менее | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | 3,2 |
| не более | 0,6 | 0,73 | 0,85 | 1,1 | 1,35 | 1,6 | 2,1 | 2,6 | 3,0 | 4,0 | |
| n | не менее | 0,56 | 0,66 | 0,86 | 1,06 | 1,26 | 1,66 | 2,06 | 2,56 | 3,06 | 4,07 |
| не более | 0,70 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,51 | 1,91 | 2,31 | 2,81 | 3,31 | 4,37 | |
17. Длины винтов по ГОСТ 1491-80, ГОСТ 17473-80, ГОСТ 17475-80
Размеры, мм
Читайте также:
| ℓ | Длина резьбы Ь при d (знаком х отмечены винты с резьбой на всей длине стержня), не менее | |||||||||||
| 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 18 | 20 | |
| 3 4 5 6 | X | X | X | — X X X | — — — X | — | — | — | — | — | — | — |
| 8 9 10 11 | X | X | X | |||||||||
| 12 14 16 20 | X 10 10 10 | X 11 11 11 | X X 12 12 | X X X 14 | X X X 16 | X | X | — — — X | — — — X | |||
| 25 30 35 40 | — | 11 — — — | 12 12 — — | 14 (22) | 16 (25) | 18 (28) | X 22 22 22 | X X 26 26 | X X 30 30 | — X X X | ||
| 42 (64) | ||||||||||||
| 46 (70) | ||||||||||||
| 45 50 55 60 | — | — | — | 16 16 — — | 22 (34) | 26 (40) | 30 (46) | 38 (58) | ||||
| 65 70 75 80 | — | — | ||||||||||
В скобках приведена удлиненная длина резьбы, которая является предпочтительной.
18. Длины винтов по ГОСТ 17474-80
Размеры, мм
| ℓ | Длина резьбы b при d (знаком х отмечены винты с резьбой на всей длине стержня), не менее | |||||||||
| 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | |
| 3 4 5 6 | X | — х X X | — X X X | — — X X | — — — X | — | — | — | — | |
| 8 9 10 11 | X | X | X | X | X | — — X X | ||||
| 12 14 16 20 | X 10 10 10 | X X 11 11 | X X X 12 | X X X 14 | X | X | — — X X | |||
| 25 30 35 40 | — | 11 — — — | 12 12 — — | 14 14 14 14 | 16 | 18 | X X 22 22 | X X X 26 | X | — X X X |
| 45 50 55 60 | — | — | — | 22 | 26 | 30 | X X X 38 | |||
| 65 70 75 80 | 38 | |||||||||
ГОСТы предусматривают также другие исполнения, нерекомендуемые диаметры и длины, d = 1 … 1,6 мм; d = 20 мм; ℓ = 90 … 120 мм, а также «удлиненную» длину резьбы. Диаметр d1 равен наружному диаметру резьбы или диаметру стержня под накатывание метрической резьбы по ГОСТ 19256-73. Пример обозначения винта
класса точности А, диаметром резьбы d = 12 мм, с крупным шагом резьбы, с полем допуска 6g, длиной ℓ = 50 мм, класса прочности 5.8, без покрытия:
Винт A.M12-6g х 50.58 ГОСТ 1491-80
То же, с мелким шагом резьбы, класса прочности 10.9, из стали 40Х, с покрытием 01 толщиной 9 мкм:
Винт A.M12 х 1,25 — 6g х 50.109.40X.019 ГОСТ 1491-80
Резьба — по ГОСТ 24705-81. Сбег и недорез резьбы — по ГОСТ 10549-80. Технические требования — по ГОСТ 1759.0-87. Предельные отклонения размеров винтов приведены в табл. 19.
-
Читайте также:
19. Предельные отклонения размеров винтов
| Размеры | Предельные отклонения для классов точности | ||
| А | В | ||
| Диаметр стержня d1 | h13 | h14 | |
| Диаметр головки: D | h12 | h14 | |
| D1 | h14 | js15 | |
| D2 | h14 | ||
| Высота головки: | k | h13 при d < 5 h14 при d > 5 | h14 |
| k1 | js14 | js15 | |
| Длина винта ℓ | js15 | js17 | |
20. Винты установочные с квадратной головкой и буртиком классов точности А и В (по ГОСТ 1488-84)
Размеры, мм
D1 = (0,90 … 0,95)S
| Резьба d | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 |
| d1 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 |
| S | 5 | 7 | 8 | 10 | 12 | 17 | 22 |
| k | 3,5 | 5,5 | 5,5 | 7 | 8 | 10 | 13 |
| e | 6,5 | 9 | 10 | 13 | 16 | 22 | 28 |
| D | 7,5 | 11 | 14 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| k1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 5 |
| ℓ | b (знак х означает резьбу по вcей длине стержня) | ||||||
| 14 | X | X | — | — | — | — | — |
| 16 | X’ | X | X | — | |||
| 20 | 16 | X | X | X | |||
| 25 | 16 | X | X | X | |||
| 30 | 16 | 18 | 22 | X | X | — | |
| 35 | 26 | 30 | — | ||||
| 40 | 26 | 30 | X | ||||
| 45 | 26 | 30 | 38 | ||||
| 50 | — | 18 | 22 | 26 | 30 | 38 | X |
| 55 | — | — | 26 | 46 | |||
| 60 | — | — | 26 | 46 | |||
| 65 | — | — | . | 46 | |||
| 70 | — | — | — | 46 | |||
ГОСТ предусматривает ℓ до 110 мм. Пример обозначения винта
класса точности А, диаметром резьбы d = 10 мм, с полем допуска 6g, длиной ℓ= 25 мм, класса прочности 14Н, без покрытия:
Винт A.M10-6g х 25.14Н ГОСТ 1488-84
То же класса прочности 45Н, из стали 40Х, с покрытием 01 толщиной 6 мкм;
Винт A.M10-6g х 25.45H.40X.016 ГОСТ 1488-84
-
Читайте также:
Резьба — по ГОСТ 24705-81. Механические свойства винтов из углеродистых и легированных сталей — по ГОСТ 25556-82, из других материалов — по ГОСТ 1759.0-87. Допуски размеров, отклонений формы и расположения поверхностей по ГОСТ 1759.1-82. Остальные технические требования — по ГОСТ 1759.0-87.
21. Винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ класса точности А (по ГОСТ 11738-84)
Размеры, мм
| d | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 30 | 36 |
| d1 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 30 | 36 |
| D | 5,5 | 7,0 | 8,5 | 10 | 13 | 16 | 18 | 24 | 30 | 36 | 45 | 54 |
| k | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 30 | 36 |
| S (пред. откл. no D11) | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 17 | 19 | 22 | 27 |
| e, не менее | 2,9 | 3,5 | 4,6 | 5,8 | 6,9 | 9,2 | 11,5 | 16,2 | 19,6 | 21,9 | 25,4 | 31,2 |
| D1 (пред. откл. по js17) | 3,2 | 3,8 | 4,9 | 6,1 | 7,2 | 9,7 | 12,0 | 16,7 | 20,4 | 22,7 | 26,2 | 32,0 |
| t, не менее | 1,3 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | 12,0 | 15,5 | 19,0 |
| W, не менее | 1,15 | 1,4 | 1,9 | 2,3 | 3,0 | 4,0 | 4,8 | 6,8 | 8,6 | 10,4 | 12,9 | 15,3 |
ГОСТ предусматривает также нерекомендуемые диаметры резьб. Пример обозначения винта
диаметром резьбы d = 12 мм с полем допуска 5g, длиной ℓ = 40 мм, класса прочности 8.8, без покрытия:
Винт M12-6g x 40.88 ГОСТ 11738-84
то же класса прочности 10.9, из стали 40Х, с покрытием 01 толщиной 6 мкм:
Винт M12-6g x 40.109.40X.016 ГОСТ 11738-84
Резьба — по ГОСТ 24705-81. Длины винтов и резьбы приведены в табл. 22.
22. Длины винтов по ГОСТ 11738-84, мм
| Длина стержня ℓ | Длина резьбы Ь при d (знаком х отмечены винты с резьбой на всей длине стержня) | ||||||||||
| 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 30 | 36 | |
| 6 | х | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 8 | X | — | — | — | |||||||
| 10 | X | X | — | — | |||||||
| 12 | X | X | X | — | |||||||
| 14 | X | X | X | X | |||||||
| 16 | х | X | X | X | X | — | — | — | |||
| 20 | х | X | X | X | X | X | — | — | |||
| 25 | х | X | X | X | X | X | X | — | |||
| 30 | 20 | 22 | X | X | X | X | X | X | |||
| 35 | 20 | 22 | 24 | X | X | X | X | X | — | — | |
| 40 | 20 | 28 | X | X | X | X | — | — | |||
| 45 | — | 28 | 32 | X | X | X | X | X | |||
| 50 | 28 | 32 | 36 | X | X | X | X | ||||
| 55 | — | — | — | 28 | 32 | 36 | X | X | X | X | X |
| 60 | 44 | X | X | X | |||||||
| 65 | 44 | X | X | X | |||||||
| 70 | 44 | 52 | X | X | |||||||
| 75 | — | 28 | 44 | 52 | X | X | X | ||||
| 80 | 28 | X | X | X | |||||||
| 90 | — | 60 | X | X | |||||||
| 100 | 60 | 72 | X | ||||||||
| 110 | Допускается изготовлять винты с диаметром гладкой части стержня d1, равным диаметру стержня поднакатывание метрической резьбы -по ГОСТ 19256-73. Форма дна шестигранного углубления произвольная. Допуски размеров, отклонений формы и расположения поверхностей — по ГОСТ 1759.1-82. | 36 | 44 | 52 | 60 | 72 | X | ||||
| 120 | 36 | 84 | |||||||||
| 130 | 36 | 84 | |||||||||
| 140 | — | 84 | |||||||||
| 150 | — | 44 | 52 | 60 | 72 | 84 | |||||
| 160 | — | 44 | |||||||||
| 170 | — | — | |||||||||
| 180 | — | — | |||||||||
| 190 | — | — | |||||||||
| 200 | — | — | |||||||||
Технические требования — по ГОСТ -1759.0-87. Механические свойства винтов должны соответствовать классам прочности 8.8 и 12.9. Допускается изготовлять винты с механическими свойствами, соответствующими классам прочности 5.6; 6.8 и 10.9
The requested URL /bottom.php was not found on this server.
Additionally, a 404 Not Found error was encountered while trying to use an ErrorDocument to handle the request.
Особенности в работе винта
Если случилось так, что в паспорте од данные, а ваш мотор, развивает совсем другие обороты, то корректировать эту ситуацию можно с помощью винта.
Если развиваемые обороты существенно ниже тех, что указаны в паспорте — нужно укоротить шаг винта. Один дюйм уменьшения приведет к повышению на двести оборотов.
Если же обороты выше паспортных — нужно удлинить шаг винта, внимая ранеесказаное.
Так же интересно: Лодочный мотор Ветерок 12
Когда стоит задача более быстрого выхода на гидропланирвание, либо уменьшение скорости скольжения:
- Выбирайте четырёхлопастный винт, это приведет к снижению оборотов двигателя
- Чем больше винт в диаметре — тем обороты двигателя меньше. Но стоит учитывать, что лодка должна быть достаточно мощной.
- Для более успешного старта стоит выбрать вентилируемый винт.
Для получения наивысшей скорости:
- Уместным будет использование вентилируемых полированных винтов из нержавеющих материалов. Стоит учитывать, что при этом имеется возможность подъёма оборотов.
- На высокой скорости нужно использовать винт с высоким коэфициентом полезного дествия.
Для получения более экономичного комплекта:
- Нужно использовать вин, шаг в котором немного больше
- Винт из нержавеющих материалов
- Развитый интерцептор повысит скорость при равных оборотах
