Выбор винта

Статьи > Выбор гребного винта для достижения лучшего КПД

Для начала, необходимо определиться с постановкой задач для своего катера или мотолодки. Важна большая максимальная скорость, уверенный и скорейший выход на глиссер с максимальной загрузкой, или же нужна скорость оптимальная для троллинга. Не всегда возможно решить все эти задачи установкой одного винта, однако всегда можно подобрать компромисс, т.е. оптимально комфортный винт для нужных режимов. Можно, конечно, возить с собой два или три винта, на все случаи жизни, но практика показывает, что нам просто лениво заниматься переустановкой винтов. Правда, существуют еще винты с изменяемым шагом, о которых мы недавно писали, но не будем зацикливаться на них и рассмотрим другие варианты.

Стальной или алюминиевый? Определяемся с материалом, из которого выполнен винт.

Плюсы стального винта.

КПД стального винта лучше, чем у алюминиевого (легкосплавного) это достигается за счет малой толщины лопасти, более сложной модели крыльчатки и лучшей зеркальности поверхности. Стальной винт меньше подвержен кавитации. Как следствие он имеет высокие скоростные характеристики, до 5-7% прибавка в скорости в сравнении с алюминиевым аналогом.

Прочность стального винта позволяет не стираться о песчаное дно, на нем не образуется, выщерблен. Стальной винт может без изменения геометрии лопастей справиться с небольшим ударом о топляк или дно.

Стальной винт не коррозирует в соленой воде.

Минусы стального винта.

Стоимость стального винта выше, чем алюминиевого. В случае удара о камень стальной винт окажет нбольшее сопротивление, чем алюминиевый и значительная часть разрушительной энергии удара перейдет на редуктор редуктор и вал. Следствием может быть деформация частей редуктора, что намного хуже повреждения самого винта.

Плюсы алюминиевого винта.

Относительно недорогая цена (особенно у неоригинальных винтов производства SOLAS для моторов Suzuki, Tohatsu, Selva, Mercury, Mariner, Yamaha, Johnson/Evinrude, Honda) Ремонтопригодность, В случае жесткого удара о камень или топляк — минимальный ущерб для дорогостоящих деталей редуктора двигателя, винт примет часть энергии удара на себя.

Минусы алюминиевого винта.

Мягкий алюминиевый винт стирается о песчаное дно, образующиеся на его лопастях выщерблены (от песка поднимаемого винтом при движении по мелководью) создают дополнительную турбулентность и уменьшают КПД. Геометрия лопастей может меняться при столкновении с незначительными препятствиями – затопленные коряги, бутылки.

Подбор лодочного винта по шагу.

Шаг винта – это основная техническая характеристика. Шаг винта соответствует расстоянию, которое пройдет винт в плотной среде, без проскальзывания, за полный оборот и измеряется в дюймах. Это угол наклона лопасти к горизонтальной оси крыльчатки. Чем больше шаг (угол наклона лопасти), тем больший упор создает винт при вращении. Упор создаваемый при вращении переходит в энергию движения мотолодки или катера. Шаг винта напрямую влияет на максимальные обороты подвесного лодочного мотора. Чем шаг меньше – тем большие максимальные обороты может развить мотор. Наша задача подобрать шаг винта так, что бы при максимально открытой дроссельной заслонке обороты двигателя находились в рабочем диапазоне рекомендованным производителем лодочного мотора.

Получим и хороший выход на глиссирование, и достойную максимальную скорость и самое главное – правильную работу двигателя без лишнего износа.

Разберем подбор шага на примере катера:

Катер длинной 5.5 метра без транцевых плит. Мотор 115 л.с. четырех тактный, рабочий диапазон 5400 – 5900 об в мин. Загрузка – 5 человек на борту.

Шаг винта 15; Максимальные обороты 6200; Макс. Скорость 65 км/ч
Быстрый выход на глиссирование, после 5500 оборотов скорость не увеличивается. Тенденция к перекручиванию мотора. Повышенная нагрузка на шатуны. Винт слишком гидродинамически легкий.

Шаг винта 17; Максимальные обороты 5900; Макс. Скорость 72 км/ч
Нормальный выход на глиссирование, скорость увеличивается до 5700 об в мин. Двигатель работает комфортно. Винт оптимальный.

Шаг винта 19; Максимальные обороты 5400; Макс. Скорость 75 км/ч
Затяжной выход на глиссирование, скорость равномерно увеличивается до 5400 об в мин. Показано максимальное значение скорости. Двигатель работал с явным натягом. Винт тяжеловат. Но если высадить трех пассажиров, то нормально. Скорость не вырастает, но выход на глиссер уверенный.

Шаг винта 21; Максимальные обороты 5000; Макс. Скорость 65 км/ч
На глиссер вышли, только оставшись вдвоем на катере. Повышенная нагрузка на поршневую группу мотора. Повышенный расход топлива. Винт гидродинамически тяжелый.

В данном примере специально не указаны водоизмещение, обводы катера, марка двигателя – эти характеристики индивидуальны, но принцип изменения технических показателей будет примерно одинаков.

Правило – изменение шага винта на один дюйм (25,4 мм) забирает/добавляет у двигателя 150 – 200 оборотов в минуту.

Читать еще:  Насосы браво

Винты с четырьмя лопастями.

Все выше написанное относилось к трех лопастным винтам. Однако, существуют винты с четырьмя и более лопастями. Винты с четырьмя лопастями активно применяются. Например компания HONDA изначально комплектует свои подвесные лодочные моторы четырех лопастными винтами.

Наличие еще одной лопасти плюсы и минусы.

Плюсы: Меньшая скорость глиссирования, можно экономить топливо, мягкая работа на малом ходу особенно удобно для троллинга 4 – 7 км в час. Возможность при тех же оборотах что и с трех лопастным винтом, выводить на глиссер мотолодку с еще большим грузом.

Минусы: Меньшая максимальная скорость судна по сравнению с трех лопастным винтом того же шага, потеря скорости до 10%.

Правило — изменение шага винта на один дюйм (25,4 мм) забирает/добавляет у двигателя 250 – 300 оборотов в минуту.

Подведем итоги: Выбор винта дело индивидуальное. Желательно что бы двигатель был оборудован тахометром.

Поскольку мы имеем более чем десятилетний опыт установки и продажи винтов, нашим специалистам известны варианты оптимального подбора винтов для различных комплектаций катеров и двигателей. Наши менеджеры www.boats24.ru всегда готовы оказать помощь в выборе винта, так что звоните по телефонам указанным на сайте, спрашивайте.

+7 ( 921 ) 845-9353

Наш новый адрес:
Улица Савушкина, 89

Выбор гребного винта

Одна из наиболее актуальных тем в кругу водномоторников – это подбор гребного винта. Какие преимущества даёт оптимальный винт? Подбор — насколько это дорого? Что обозначают числа на ступице винта?

Мы постараемся получить сегодня исчерпывающие ответы на эти и другие вопросы:

Для чего нужно подбирать гребной винт?

Разновидности гребных винтов

Разнообразие марок, моделей и мощностей лодочных моторов требует огромного количества гребных винтов. Они различаются по:

  • шагу (расстоянию, которое проходит винт за один оборот без учёта скольжения);
  • диаметру (окружности, описываемой наиболее удалёнными от центра точками лопастей);
  • дисковому отношению (отношению суммарной площади лопастей к площади круга с диаметром, равным диаметру винта);
  • количеству лопастей (обычно 3, реже 4 или 2);
  • материалу (сталь углеродистая и нержавеющая, алюминиевый сплав, пластик);
  • конструкции ступицы (резиновый демпфер, сменная втулка, сменные лопасти);
  • конструкции ступицы (выхлоп через ступицу или под антикавитационной плитой);
  • диаметру ступицы;
  • количеству шлицов втулки.

Маркировка винтов

Наносится на ступицу или лопасти, используются дюймовые размеры.

Обычно выглядит следующим образом:

11 ¼ х 15 – G – такую маркировку наносит на свой винт Ямаха.

Первое число обозначает диаметр лопастей, второе число – шаг винта.

Некоторые производители добавляют в маркировку количество лопастей и направление вращение винта, например:

13 х 19 3RH, или 3 х 10-3/8 х 11 R, где цифра «3» — количество лопастей, RH или R – правое вращение.

Если на винт нанесен только номер по каталогу, например, 3231-100-15, то расшифровка пишется на упаковке:

  • Material: Stainless Steel
  • Pitch (шаг): 15
  • Blade (лопасти):
  • Diameter: 10
  • Engine (мотор): Yamaha

Расчет гребного винта

Для точного расчета необходимо знать:

  • Размерения судна
  • Килеватость
  • Водоизмещение
  • Размерения в зоне ватерлинии
  • Наличие и расположение реданов
  • Мощность и максимальные обороты двигателя
  • Редукцию и многие другие параметры.

Наша задача – научиться рассчитывать с приемлемой точностью требуемые параметры алюминиевого винта под имеющуюся глиссирующую моторную лодку, располагая минимумом информации.

Для этого нам понадобятся следующие данные:

  1. Желаемая максимальная скорость. Указывается в паспорте на лодку или берется от аналогичных комплектов. Естественно, не стоит указывать скорость 70 км/ч, имея мотор 30 л/с на прогулочной лодке, нужно рассматривать реальные значения.
  2. Обороты максимальной мощности двигателя. Указаны в табличке, размещенной на струбцине мотора либо в моторном отсеке. Также данные присутствуют на сайтах продавцов лодочных моторов.
  3. Передаточное отношение редуктора (узнаём из инструкции к мотору или из Интернета).

Для расчета шага скоростного винта используем соотношение:

H = 750V/n, где V – скорость в км/ч, n – число оборотов гребного вала.

В качестве примера приведём расчеты для килеватого глиссирующего корпуса длиной 17 футов с подвесным мотором Suzuki DF90ATL.

  • Максимальная частота вращения коленчатого вала: 5300 – 6300 оборотов в минуту;
  • Передаточное отношение: 2,59
  • Максимальную скорость обозначим 68 км/ч.
  1. Находим максимальные обороты гребного вала: 6300 : 2,59 = 2432 оборотов в минуту.
  2. Считаем шаг: 750 х 68 : 2432 = 20,97″. Округляем до 21″.

Штатный винт имеет размерность 3 х 13 ¾ х 19, то есть достаточно близко к вычисленному. Его оставляем для движения с полной загрузкой и буксировки лыжника. В качестве скоростного приобретаем 21 шаг.

Читать еще:  Якорь кошка своими руками

Поскольку обычно шаг и диаметр винта взаимосвязаны, в рамках одного шага предлагается не более двух – трёх различных диаметров винтов. Поэтому будем руководствоваться следующим правилом: если у нас мотор максимально разрешенной мощности, выбираем больший диаметр, если средней или минимальной – то меньший.

Для точного подбора винта следует взять под залог в магазине несколько винтов с шагом, близким к расчетному. После этого необходимо произвести замеры скорости лодки и оборотов двигателя. Следует заметить, что в некоторых регионах крупные продавцы водно-моторной техники периодически проводят фестивали винтов, где любой желающий может попробовать приглянувшийся винт, а также получить консультацию специалистов.

Выбор оптимального винта

Говоря про соответствие винта мотору и корпусу, можно провести определённую градацию.

  • Тяжёлый винт. Двигатель не развивает полных оборотов, выход на глиссирование затруднен. Необходимо уменьшать шаг.
  • Скоростной винт. Максимальные обороты и скорость достигаются только с малой загрузкой и верхнем положении гидроподъёма («трима»).
  • Универсальный. С минимальной загрузкой мотор развивает максимальные обороты, с полной загрузкой позволяет выйти на глиссирование.
  • Грузовой винт. Позволяет легко выходить на глиссирование с полной загрузкой путём некоторой потери скорости, максимальные обороты достигаются уже со средней нагрузкой.
  • Слишком лёгкий винт. Лодка сильно недобирает в скорости, мотор превышает максимально допустимые обороты (т.н. «перекрут»), срабатывает ограничитель оборотов. В этом случае нужен винт с большим шагом.

Количество лопастей также влияет на ходовые качества комплекта. Наибольшее распространение получили трехлопастные винты, реже встречаются с четырьмя лопастями. Двухлопастные и пятилопастные в повседневной эксплуатации практически не применяются.

В общем случае можно сказать, что четырехлопастной винт будет более грузовым, чем трехлопастной за счёт большего дискового отношения. Обычно его выбирают, когда нужна большая тяга, а поставить винт увеличенного диаметра не позволяет конструкция редуктора.

Вопрос — ответ

Сегодня мы пригласили эксперта, который ответит на наиболее частые вопросы читателей, касающиеся гребных винтов.

Как проще проверить, насколько подходит к катеру имеющийся винт?

-Нужно замерить обороты в «полный газ» с максимальной и минимальной загрузкой. Обороты должны находиться в пределах, рекомендованных изготовителем. Если мотор «недобирает» оборотов – поставьте винт с меньшим шагом, если происходит «перекрут», то есть превышение оборотов – то шаг требуется увеличить.

Сколько лопастей лучше – 3 или 4?

-Смотря что требуется от лодки. Если нужна устойчивая минимальная скорость глиссирования, грузоподъемность, больший упор – то 4 лопасти имеют определенные преимущества. Если важнее скорость налегке – то выбираем винт с тремя лопастями.

Следует иметь в виду, что за счет большего упора обороты четырехлопастного винта будут приблизительно на 100 меньше, чем трехлопастного аналогичного диаметра и шага.

Какой винт лучше – алюминиевый или стальной?

-Опять же, что важнее для пользователя. Если нужна максимальная скорость, возможность максимального увеличения ходового дифферента тримом без возникновения подхвата воздуха, то стальной винт предпочтительнее. Но он сильнее нагружает редуктор за счет большей массы и стоит гораздо дороже.

Для повседневной эксплуатации вполне подходит алюминиевый винт. Относительно недорогой, он обладает весьма достойными гидродинамическими характеристиками, к тому же при ударе о подводное препятствие меньше вероятность повреждения вертикального и гребного валов, а также деталей редуктора за счет более хрупких лопастей.

Если же вы решите провести эксперимент со стальным винтом, следует иметь в виду, что стальной винт нужно брать с шагом на 1″ меньше, чем алюминиевый.

При выходе на глисс такое ощущение, что «буксует сцепление» Как с этим бороться? Винт с виду целый.

-Возможно, провернулся демпфер, находящийся между втулкой и ступицей. Попробуйте установить другой винт – ситуация должна измениться.

-Как продлить срок службы винта?

-Основная рекомендация — избегать касания дна: внимательно следить за изменением глубины и пользоваться гидроподъёмом при прохождении проблемных мест: отмелей, подводных препятствий.

-Обязательно ли использовать оригинальный винт?

-Нужно понимать, что многие оригинальные винты сделаны на тех же предприятиях, что и «неоригинал». Существует ряд проверенных производителей, выпускающих качественную замену оригиналу при более низкой цене. Поэтому говорить о необходимости использования именно оригинальных винтов некорректно.

К сожалению, формат статьи не позволяет максимально подробно рассмотреть все нюансы подбора винта, но основные вопросы мы рассмотрели, и теперь при необходимости можем подобрать наиболее подходящий винт для моторной лодки или катера. Тем, кто заинтересовался темой и хочет изучить теорию гребных винтов, можно порекомендовать труды Х. Баадера, Л.Л. Хейфеца, В.В. Вейнберга, а также книгу «Гребные винты. Современные методы расчета» В. Бавина и др.

Читать еще:  Отдых и рыбалка в карелии недорого

Выбор винта

Продаем мини-cнегоход Рыбинка (с муфтой)

  • Вы здесь:
  • Главная >
  • ПОЛЕЗНОЕ >
  • » Катера и моторы >
  • Табель обязательного оснащения маломерных судов

Выбор винта для водоизмещающего корпуса катера или яхты

Оглавление:

Многие владельцы водоизмещающих катеров и яхт сталкиваются с проблемой выбора гребного винта. Решение выбора дается легко, но всегда не дешево. Огромное разнообразие корпусов, обводов, марок и типов стационарных моторов, колонок, редукторов, передаточных чисел и посадочных отверстий, наряду с многообразием типов гребных винтов от различных производителей, может ввести в кому любого капитана.

Эта статья поможет владельцам водоизмещающих корпусов понять особенности для того, чтобы сделать грамотный выбор гребного винта.

Гребной винт на любом водоизмещающем плавсредстве — одна из важнейших составляющих всего комплекса «двигатель-движитель». От его правильного выбора зависят, скорость, экономичность и комфортный режим движения.

Чтобы понять основные принципы, которыми нужно руководствоваться при выборе винта, для начала было бы полезно вкратце вспомнить базовую теорию, не вдаваясь в дебри с расчетами, формулами и графиками.

Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в упор — силу, толкающую судно вперед. Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит степень использования мощности двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода судна.
Шаг винта — это расстояние, пройденное винтом в результате поступательного движения за один полный оборот. Разность между теоретическим шагом винта и фактически пройденным расстоянием за один оборот называется проскальзыванием.

Оптимальным винтом называется гребной винт, максимально эффективно реализующий мощность мотора в сочетании с конкретным корпусом и обладающий наибольшим КПД.

Все графики, приведенные ниже, используются для подбора гребных винтов для малых судов. Учтите, что они дают лишь примерную оценку.

Чтобы подобрать гребной винт для конкретно судна выполните следующие операции:

1. Оцените коэффициент попутного потока.

Значение коэффициента может находиться в пределах от 0 до 30%. Его величина зависит главным образом от расположения винта относительно корпуса судна. Круизная яхта, гребной винт которой закрыт архештевнем, или тяжелое судно с водоизмещающим корпусом и крутыми кормовыми батоксами имеют коэффициент около 30%. Моторный катер с гребным винтом, расположенным значительно ниже корпуса, имеет очень небольшой коэффициент попутного потока.

2. Вычтите коэффициент попутного потока из скорости судна.

Например, если судно рассчитано на скорость 10 узлов, а коэффициент попутного потока составляет 20%, то:

Выберите график для скорости 8 узлов.

3. Рассчитайте обороты гребного винта при полной скорости судна. Например, если двигатель развивает полную мощность при 2800 об./мин, а передаточное число редуктора составляет:

2 : 1, то обороты гребного винта будут равны: 2800/2 = 1400 об./мин.

4. Выберите график диаметра винта, соответствующий мощности на гребном валу (см. примечание далее) и по горизонтальной шкале определите на кривой точку, соответствующую оборотам гребного винта. Далее на вертикальной шкале считайте значение диаметра винта (слева в миллиметрах, справа в дюймах).

5. Выберите график шага винта, соответствующий мощности на гребном валу и по горизонтальной шкале определите на кривой точку, соответствующую оборотам гребного винта. Далее на вертикальной шкале считайте значение шага винта (слева в миллиметрах, справа в дюймах).

6. Полученные значения следует считать первым приближением. Полученная таким образом величина диаметра винта достаточна для определения отстояния винта от корпуса с учетом необходимого зазора. Оптимальная величина зазора составляет 15% от диаметра винта, и в любом случае она не должна быть меньше 8% от диаметра. Рассчитанный по графику диаметр также позволяет определить приблизительную стоимость гребного винта.

Приведенные графики можно также использовать для определения правильности подбора имеющегося винта.

Например, они позволяют выяснить, не кроется ли причина неудовлетворительных скоростных характеристик судна, в неверно подобранных диаметре и шаге гребного винта. Для этого:

1. Измерьте шаг и диаметр установленного гребного винта. Цифры, указанные на ступице, не всегда соответствуют реальности, поэтому лучше провести измерения самостоятельно.

2. Определите реальную скорость судно, пройдя на время точно измеренное расстояние. Откорректируйте полученное значение путем вычитания коэффициента попутного потока.

3. Выберите графики, соответствующие рассчитанной скорости потока воды через винт (один для диаметра один для шага).

4. Выберите нужные кривые в соответствии с мощностью на гребном валу (см. примечание далее).

5. Определите на кривых точки, соответствующие оборотам винта и считайте рекомендованные значения диаметра и шага.

6. Сравните рекомендованные значения диаметра и шага с реально измеренными. Если имеются существенные расхождения, то гребной винт подобран неверно.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector