Учёба. Образование

 Техническое творчество

 Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия» 1955 г.

ГРЕБНОЙ ВИНТ

В качестве движителя на судах морского и военно-морского флота применяется гребной винт. На судах речного флота, кроме гребного винта, иногда применяется гребное колесо.

В этом разделе описываются способы изготовления и основные принципы работы наиболее распространенного движителя — гребного винта.

Работа гребного винта заключается в том, что при своем вращении он отбрасывает некоторую массу воды назад, в сторону, противоположную направлению движения судна (рис. 40,а). Сила .реакции отбрасываемой массы воды действует непосредственно на лопасти гребного винта и через гребной вал и упорный подшипник передается корпусу судна. Эта сила реакции и является движущей силой судна. Действие гребного винта напоминает работу насоса, сначала засасывающего, а затем выбрасывающего воду. При вращении винта на поверхности лопастей, обращенных к носу, возникает разрежение (давление меньше атмосферного), а на поверхности лопастей, обращенных к корме,—давление (рис. 40, б). Разрежение на передней поверхности «подсасывает» воду к винту и заставляет ее проходить между лопастями, а давление на задней поверхности лопасти увеличивает скорость отбрасываемой массы воды. Поэтому чем больше масса и скорость воды, отбрасываемой винтом, тем больше сила реакции и, следовательно, тем больше сила, передаваемая судну винтом.

Очень важно правильно подобрать гребной винт для судна.

Если мощность винта при вращении больше мощности двигателя, то винт не позволяет двигателю развивать необходимое число оборотов и, значит, уменьшает его мощность. Такой винт называют тяжелым. Чтобы облегчить его, надо уменьшить шаг и диаметр винта. Если же при данном винте двигатель работает с очень большим числом оборотов, то это значит, что винт слишком легок. Поэтому шаг и диаметр такого винта следует увеличить. Чтобы правильно сделать гребной винт, надо хорошо знать геометрию гребного винта.

В зависимости от числа лопастей судовой гребной винт представляет собой отрезок 2-, 3- или 4-ходового винта (рис. 41,а). Диаметром гребного винта называется диаметр окружности, в которую вписан гребной винт (рис. 41,6).

Геометрическим шагом винта называется расстояние (путь), на которое продвигается винт за один оборот, вращаясь в жесткой гайке. Угол наклона винтовой линии к плоскости вращения винта называется шаговым углом (рис. 41, в). Лопасти гребных винтов делаются такими, что их шаговые углы на различных радиусах различны. Поэтому принято считать шаговый угол на радиусе равным 0,6 от наибольшего радиуса винта.

Лопасти гребного винта располагаются на втулке (ступице) таким образом, чтобы главная ось была перпендикулярна к оси винта или наклонена на некоторый угол «назад» (к корме)

На судовых винтах диаметр ступицы примерно в шесть раз меньше диаметра винта.

Характерным для судового гребного винта является не геометрический шаг, величина которого зависит от размера винта, а отношение шага к диаметру. Это отношение называется шаговым отношением. Наивыгоднейшее для гребных винтов шаговое отношение колеблется в пределах от 0,8 до 1,5.

Определить шаг гребного винта можно следующим образом: на листе бумаги вычерчивается окружность диаметром, равным 0,6 диаметра винта.

В центре ее устанавливается гребной винт так, чтобы ось его была строго вертикальна. Затем берут два угольника и, установив их на кромках лопасти так, как это показано на рисунке 42, измеряют расстояние от кромок лопасти до листа бумаги и отмечают на бумаге точки пересечения окружности с лопастями винта. Далее винт убирают, а полученные точки пересечения соединяют с центром окружности. Проведенные линии образуют угол а,, который надо также измерить.