Здесь вы немного узнаете о винтах, из личного накопленного опыта, из опыта людей ходивших на тех или иных винтах, ответы на частые вопросы возможно что-то будет вам полезно.
Ни для кого не секрет что лодочные винты это практически дорогостоящий расходный материал и уж тем более все знают что стоимость простого алюминиевого лодочного винта может доходить до 10 000 руб и выше, что уж говорить о стальных винтах которые могут стоить и 20 000 и 40 000 рублей. Что примечательно, даже самый опытный водномоторник ни как не застрахован от повреждения лодочного винта. Между тем повредить его можно, как говорится, на ровном месте. Даже если вы находитесь на судоходном русле где нет мели и русло реки вам хорошо знакомо, можно запросто поймать на полном ходу стеклянную бутылку или небольшой топляк в виде плавающего под водой куска дерева, причина этому самая простая: их просто не видно под толщей воды
Этого будет вполне достаточно что бы повредить гребной винт, в следствии чего могут возникнуть вибрации которые могут разрушить подшипни ки в самом редукторе.
Восстановление происходит по отлаженной методике с изготовление оттиска (макета) под каждый отдельно взятый винт, что позволяет отремонтировать винт даже с погнутыми всеми тремя -четырьмя лопастями
В результате вы получаете практически новый гребной винт с одинаковым углом откидки и внешним диаметром лопастей.
Отремонтированный гребной винт прослужит вам не меньше чем новый. В крайнем случае, его можно будет всегда оставить как запасной, резервный винт (в случае например «веденой» муфты)
На ремонте винта можно сэкономить, ведь стоимость ремонта составит от 1500 до 2500 рублей, в зависимости от сложности работ, а это в любом случае гораздо меньше стоимости нового гребного винта.
Мы производим ремонт гребных винтов всех типов, с правым вращением, левым, алюминиевые, бронза, нержавейка, контрвращения, разных марок и производителей Yamaha Suzuki Honda Mercury Tohatsu Sea-Pro Solas HDX BaekSan E.Chance Nissan Marine Toyama Evinrude Johnson и тд.
Возьмем сымые распространенные вопросы и самые ходовые винты — а это алюминиевые 3х лопастные.
Вернемся же к ходовым 3х лопастным алюмиевым, с которыми мы чаще имеем дело. Прежде всего хочется начать с геометрии самих лопастей она существует прогрессирующая и постоянная.
Ремонт гребного винта
Когда речь заходит о стабильной работе катера, в первую очередь люди думают о двигателе. Но мало кто вспоминает о работе гребного винта. Этот трудяга спрятан под водой. Но от того, насколько хорошо он работает, зависит и скорость катера, и его движение вообще. Если поврежден винт или опора, производительность судна резко падает. В этой статье мы дадим практические советы о том, как самостоятельно провести ремонт винтов на катере.
Перед каждым выходом на воду настоятельно рекомендуем тщательно осмотреть винт. Ищите очевидные повреждения, особенно на концах лезвия и передних кромках. Трещины, вмятины, царапины – все это признаки того, что винт ударился обо что-то твердое. Даже если повреждена одна лопасть, не стоит рисковать. Снимите винт и отремонтируйте его.
Также обратите внимание, хорошо ли держатся крепежные гайки. Они должны плотно прилегать к поверхности винта и опоры. Последнее, что вам нужно, это чтобы пропеллер полетел на дно, когда вы находитесь вдали от берега.
Большинство гребных винтов сделано из нержавеющего железа или специальных сплавов. Но это не значит, что их не надо мыть и обрабатывать защитным покрытием. Периодически промывайте винт чистой пресной водой, смывая грязь, песок, водоросли и ракушки. При желании можете покрасить его специальной краской и необрастайкой.
Намоталась леска, что делать
Если у вас возникла такая проблема, то лучше всего прочесть документацию по эксплуатации и обслуживанию гребного винта. Первым шагом снимите винт и удалите всю леску. Во-вторых, удалите с карданного вала и задней части редуктора всю смазку. Внимательно осмотрите лопасти на предмет повреждений и изогнутости. Если сам винт или карданный вал повреждены, то вода может попасть в коробку передач, что приведет к порче двигателя. Существует быстрый и простой метод проверки опоры: слейте небольшое количество смазки в чистую емкость. Если смазка молочного цвета, вода попала в нижний блок. В этом случае обратитесь к специалистам по ремонту катеров. После того, как повреждения устранены, обильно покройте вал гребного винта смазкой и переустановите его. Затяните упорные гайки и вставьте новый шплинт из нержавеющей стали через упорную гайку и карданный вал, чтобы удержать винт на месте.
Самостоятельный ремонт гребного винта
Вы можете выполнить ремонтные работы самостоятельно. Единственное условие – подойдите к каждому этапу с максимальной точностью и ответственностью. Процесс ремонта лучше всего разделить на несколько этапов. Это поможет вам выполнить работу правильно, безопасно и без лишних затрат времени.
Судно должно быть установлено в сухом месте на возвышении, чтобы гребной винт находился на уровне ваших глаз. Легкий доступ к винту и устойчивое крепление – залог быстрого ремонта. После этого полностью отключите питание. Вы рискуете получить серьезную травму, если работаете с винтом, который все еще подключен к источнику питания. Отсоединение проводов аккумулятора и отсоединение проводки от гребного винта защитит вас от увечий.
Вы не можете отремонтировать винт, пока не снимите его полностью. Гребной винт имеет много мелких деталей и креплений, которые удерживают его на лодке. Поэтому чтобы получить полный доступ к лопастям, вы должны снять каждую деталь. Будьте осторожны: лопасти тяжелее, чем вы думаете. также приготовьте чистое сухое место для их хранения.
Проверьте каждую часть лезвия на наличие повреждений. Даже самая маленькая неисправность может стать причиной поломки всего винта. Лопасти могут быть сломаны, погнуты или иметь вмятины. Устранить все эти проблемы можно после того, как винт будет разобран.
# 3: Проверка проводов и двигателя
Проводку, которая соединяет двигатель с винтом, также следует проверить. Проверить провода на износ и целостность можно с помощью простого вольтметра. Поврежденная проводка не даст вам постоянного соединения и сигнала. Поэтому замените поврежденные провода.
Двигатель, к которому подключается гребной винт, также необходимо проверить. Вы можете запустить двигатель без винта и определить, есть ли проблемы в работе с ним. Очень часто вы можете избежать дорогостоящего ремонта винта лишь отремонтировав двигатель.
Ремонт гребного винта лодки не завершен, пока вы не проверите его в работе. Вы должны полностью установить его и только после этого включить двигатель. Если винт работает исправно – браво вам. Но если вы не можете сделать этого самостоятельно или поломки винта не подлежат ремонту, замените его на новый. Выбирая новый винт, следите, чтобы он полностью соответствовал вашему судну. Будет лучше, если вы приобретете такую же модель винта, что была ранее.
Заключение
Ремонт гребного винта не представляет собой ничего сложного. Вмятины выпрямляются, трещины заделываются. Некоторые работы по ремонту гребного винта могут напоминать старинную кузнечную мастерскую – летающие искры, шлифовка, сварка и стук молотков. Какими бы ни были повреждения, команда специалистов сервисного центра яхт-клуба “Ново-Рождественно”, справится с ними в два счета. Задать вопросы или получить бесплатную консультацию можно по телефонам: +7 925 111-53-11 и +7 495 560-48-74.
Способы и этапы замены винта на лодочном моторе
Зачем нужны разные винты
По сути, гребной винт является аналогом трансмиссии (коробки передач), которая используется для регулирования оборотов и скорости автомобиля. Например, заменив винт можно увеличить ускорение, но уменьшить максимальную скорость.
Но если гребной винт не подходит под характеристики лодочного мотора и под нагрузку лодки, даже на максимальных оборотах двигателя отдача будет практически нулевая. Или на малых оборотах лодочный мотор будет перегружаться. Оба варианта приводят к быстрому износу деталей ПЛМ.
Точный подбор гребного винта меняет дело. Правильно подобранный гребной винт обеспечивает оптимальный режим работы мотора. Появляется возможность наращивать тягу, лодку можно приспособить для буксировки различных грузов. К этим преимуществам добавляется ещё и экономия топлива.
Параметры гребных винтов
Основными параметрами выбора являются:
Любой производитель маркирует своё изделие. Так, маркировка S-9 ¼ x 10 ¼ Bs.Pro указывает на продукт Suzuki (первый символ S), изготовленный подразделением Bs.Pro. Первая цифра здесь — 9 ¼ диаметр, вторая — 10 ¼ шаг. Все цифровые параметры указываются в дюймах.
Некоторые производители ограничиваются сокращённой информацией, где указывается только диаметр и шаг (например, 8,5х10). Ставят маркировку обычно на внутренней поверхности лопастей, в области ступицы, на корпусе.
Диаметр
Диаметр считается косвенным параметром, который не оказывает существенного влияния на скорость. Поэтому подробно рассматривать его мы не будем.
Шаг винта
Шаг гребного винта – отрезок пути, соответствующий одному полному обороту вала лодочного мотора без учёта проскальзывания. Грубо говоря, это расстояние, на которое винт оттолкнётся за один оборот 360°. Шаг винта лодочного мотора – это самый главный параметр для выбора. Изменение шага на 1 дюйм в сторону увеличения или уменьшения, даёт прирост или сокращение на 150-200 оборотов.
Гребные винты бывают с постоянным и прогрессирующим (переменным, изменяемым) шагом. Второй вариант позволяет изменять шаг, чтобы не носить с собой комплект разных винтов. Но такие винты намного дороже.
Количество лопастей
Самые популярные модели винтов имеют 3 лопасти. Трёхлопастные изделия удовлетворяют по техническим характеристикам в большинстве случаев. Свойства трёхлопастных гребных винтов позволяют подбирать их под разные нагрузки, корпуса лодки и лодочные моторы.
Также применяются гребные винты с 4 лопастями. Благодаря увеличенной площади лопастей они дают большую силу упора (силу тяги). Конструкции с четырьмя лопастями предпочтительны под грузовые цели. Их обычно устанавливают на тяжёлых корпусах лодок или для буксировки. Они дают уверенный выход на глиссирование.
Читайте также: Мотор колесо в серпухове
Материал
В качестве материала для производства гребных винтов лодочных моторов обычно применяются:
Самые доступные по цене конструкции из бронзы, алюминия, пластика. Максимально дорогие – титановые и на основе композитных сплавов. Оптимальные для выбора – стальные гребные винты. Они дают хороший КПД за счёт малой толщины лопастей и обладают высокой износостойкостью. В крайнем случае, можно выбрать алюминиевый гребной винт. Этот вариант обойдётся дешевле при условии приобретения оригинальных фирменных изделий. Пластик – неоправданная трата денег.
Ремонт гребного вала и винта
Причины поломок вала. Гребные или промежуточные валы ломаются относительно редко, гораздо чаще происходит их изгиб.
Естественно, что лопнувший вал не ремонтируют, а заменяют, но во всех случаях необходимо проанализировать характер поломки и выявить ее причину. Важно, чтобы поломка по той же причине не повторилась при дальнейшей эксплуатации установки с новым валом.
Если вал сломался при ударе о подводное препятствие и при этом его скрутило, причем угол закрутки достигает величины φ° = (0,3-0,5)L/d, где L — длина, a d — диаметр вала (см), то причина поломки или в отсутствии предохранительной муфты или в неправильном выборе ее срезного элемента — он слишком прочен.
Может произойти поломка вала без заметного скручивания, а иногда и без видимых внешних причин, причем излом проходит под углом примерно 45° к оси вала и имеет зернистую структуру. В таких случаях причиной излома, как правило, является трещина, проходящая в районе шпоночных пазов или уступов.
Возникновение же трещин объясняется действием усталостных напряжений, появляющихся, когда вал передает помимо основного постоянного крутящего момента от двигателя к винту еще какие-то дополнительные моменты, периодически меняющие направление.
Такие знакопеременные нагрузки возникают, например, из-за неравномерной работы двигателя (чем меньше число цилиндров, тем неравномерность больше) или перебоев в работе одного из цилиндров;
— из-за неравномерного износа или низкого качества изготовления зубчатых передач;
— из-за неправильной установки карданных шарниров;
— из-за появления сил, периодически действующих на каждую из лопастей при пересечении ею следа от кронштейна или дейдвуда либо при прохождении вблизи днища и у кронштейна;
— из-за плохой центровки или изгиба вала.
При правильно выполненной установке гребного вала относительно корпуса катера и его выступающих частей и правильной установке карданных валов дополнительные напряжения, появляющиеся в валах от знакопеременных нагрузок, как правило, невелики и не могут служить причиной поломки. Поломка вала в этом случае (особенно если диаметр вала выбран минимально допустимым) может произойти только при возникновении резонансных крутильных колебаний. В том случае, когда собственная частота колебаний системы двигатель — вал — винт совпадает с частотами знакопеременных нагрузок, напряжения в валах и амплитуда их колебаний резко увеличивается, возникает резонанс. Внешними признаками возникновения крутильных резонансных колебаний являются: увеличение шумности; появление металлических стуков в шлицевых и шпоночных соединениях, особенно при наличии у них люфтов; усиление шума в зубчатом зацеплении.
В любительских условиях для предохранения валов от поломок из-за возникновения крутильных колебаний целесообразно увеличивать диаметры шеек валов в местах крепления муфт и винта, т. е. усиливать те места, где чаще всего возникают усталостные разрушения. Очень полезна установка упругих муфт (см. «КЯ» № 66), особенно на промежуточном валу. Целесообразно также использовать штатное сцепление автомобильных двигателей, которое оснащено эффективным упругим гасителем крутильных колебаний. При монтаже гребного винта расстояния до днища корпуса катера или дейдвуда и кронштейнами следует делать возможно большими.
При эксплуатации катера следует избегать даже кратковременной работы двигателя на больших нагрузках при перебоях в одном или нескольких его цилиндрах, с погнутым валом либо винтом, так как при этом амплитуда крутильных колебаний резко увеличивается.
| Рис. 1. Правка гребного вала на токарном станке. 1 — индикатор; 2 — брусок (медь, алюминий). |
Правка вала. Правку погнутых гребных или промежуточных валов лучше всего производить в токарном станке (рис. 1) или в простейшем приспособлении (рис. 2).
Вынуть гребной вал для проверки и ремонта во многих случаях удается на плаву, если, конечно, не погнут кронштейн опорного подшипника. Для этого обычно сначала снимается перо руля, затем муфта (или полумуфта) отсоединяется от редуктора, вал сдвигается до упора в корпус сальника дейдвуда, муфта спрессовывается с конца вала и вынимается шпонка. После этого на конец вала и корпус сальника надевается резиновая перчатка (мешок из прорезиненной ткани, два-три полиэтиленовых пакета), которая плотно приматывается изолентой к корпусу сальника. Теперь вал с гребным винтом может быть вынут в корму, причем дейдвуд оказывается герметично закрытым. Эту операцию лучше проводить на мелком месте или с низких мостков.
Вынутый вал с винтом устанавливается в центрах токарного станка или на призмы приспособления, которые должны располагаться в районе заднего опорного подшипника и шейки муфты, крепящей его к реверс-редуктору.
При правке вала на токарном станке измерение его биения лучше всего производить при помощи индикатора 1 (см. рис. 1), укрепляя его на салазках продольного суппорта. Можно определить биение и по нониусу поперечного суппорта, последовательно подводя зажатый в резцедержатель брусок 2.
Часто концы валов имеют резьбовые шейки для крепления гребного винта и муфты, которые могут быть погнуты при затягивании гайки. Следует иметь в виду, что нас интересует биение вала относительно его опорных шеек, а не центровых отверстий, расположенных в резьбовых концах. Поэтому биение, прежде всего, необходимо проверить в районе шеек заднего опорного подшипника А и фланца полумуфты В. При этом биение опорных шеек более 0,2 мм указывает на чрезмерный прогиб резьбовых концов вала.
Править этот прогиб нужно, не снимая вал со станка, упором бруска 2 в шейки. При этом перемещение суппорта на первом этапе задается равным прогибу шеек Апр max, который равен половине биения. Далее вновь проверяется биение, определяется новое значение прогиба, и последующее перемещение суппорта задается большим на величину этого нового прогиба. Операция повторяется до тех пор, пока биение не уменьшится до 0,1—0,2 мм.
В тех случаях, когда биение шейки А связано в основном с сильным изгибом самого вала, производится первоначальная правка вала; далее при необходимости выполняется правка его резьбовых концов и только после этого — окончательная правка вала.
Перед окончательной правкой определяют местоположение и направление максимального прогиба вала. При правке вала следует иметь в виду, что из-за его относительно большой длины величина прогиба упругих деформаций может достигать величины 10—20 мм. Для того чтобы выправить вал, его необходимо деформировать на величину прогиба в области упругих деформаций (назовем его Δупр) плюс величина максимального прогиба вала Δпр max.
Именно из-за того, что Δпр max, как правило, намного меньше, чем Δупр, обычно не удается выправить вал при помощи ударов — рихтовкой: слабые удары не приводят к цели, а слишком сильные сразу же и намного прогибают вал в другую сторону. При помощи ударов удается выправить только короткие валы (L/d = 5-8), у которых Δупр меньше Δпр max.
Предварительную оценку величины прогиба вала в области упругих деформаций, т. е. до появления деформаций остаточных, можно произвести по формуле:
где k — коэффициент (k = 500 для обычных сталей и k = 400 для легированных); L — расстояние между опорами, см; dB — диаметр вала, см.
Чтобы сократить время правки вала, целесообразно на первом же этапе задать перемещение суппорта чуть меньше величины Δупр. Вначале брусок мягкого металла 2 (см. рис. 1) подводится к валу в месте максимального прогиба и со стороны «выпуклости»; показания нониуса записываются. Далее производится правка перемещением суппорта вперед на расстояние 0,9Δупр, после чего суппорт возвращается в нулевое положение (с обязательной выборкой люфта). Если после этого не появился зазор между валом и бруском, операция повторяется, но величина перемещения суппорта увеличивается на величину максимального прогиба вала. После того как при возвращении суппорта на нулевую отметку появился зазор, каждое последующее перемещение суппорта при правке делается больше предыдущего на величину максимального прогиба вала Дпр max за вычетом величины этого зазора.
После этого вал еще раз проверяется обязательно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Биение валов диаметром 25—35 мм в районе муфты, винта, опорной шейки и дейдвудного сальника не должно превышать 0,15—0,3 мм, в остальных местах — 0,3—0,5 мм (меньшие цифры относятся к коротким валам с длиной менее 1200 мм). При необходимости правка повторяется с учетом того, что положение места максимального прогиба может быть другим.
| Рис. 2. Приспособление для правки гребного вала. 1 — гребной вал; 2 — винт M16; 3 — поперечина, сталь δ = 15 — 20; 4 — полоса δ = 3 — 4; 5 — призма; 6 — штанга; пруток диаметром не менее 1,3 диаметра вала или труба диаметром не менее 1,5 диаметра вала; 7 — винт стопорный; 8 — труба; 9 — призма δ = 8 — 12, приварить к трубе 8; 10 — штангенциркуль. |
В тех случаях, когда основной изгиб вала произошел в районе заднего опорного подшипника, целесообразно весь вал до шейки опорного подшипника вставить в шпиндель, а правку производить упором в ступицу винта. Попытка произвести правку без гребного винта приведет к изгибу посадочного конуса под винт, в связи с чем после напрессовки винта снова возникнет некоторый прогиб вала. В связи с тем, что вылет вала в этом случае невелик и жесткость вала достаточно высока, первоначальное перемещение суппорта можно принять равным прогибу вала. Чтобы исключить возможность повреждений поверхности вала кулачками патрона, вал рекомендуется обернуть медной или алюминиевой полосой. Правка вала в приспособлении (см. рис. 2) происходит благодаря усилию, развиваемому винтом 2. Величина прогиба измеряется по изменению расстояний между валами при помощи штангенциркуля.
Читайте также: Bonfiglioli мотор редукторы запчасти
Необходимо учитывать, что одновременно с валом изгибается и штанга, поэтому величину суммарного прогиба в области упругих деформаций вала можно определить по зависимости (аналогичной ранее приведенной):
где dш — диаметр штанги, см.
В остальном методика правки аналогична рассмотренной выше.
Другими видами ремонта вала являются восстановление резьбы (как правило, при помощи наплавки с последующей механической обработкой) и изношенной шейки сальника (лучше всего — при помощи установки втулки из нержавеющей стали на эпоксидном клее).
Ремонт гребного винта. Характерные повреждения гребных винтов — это загиб, частичное или полное обламывание лопасти, появление трещин и т. п. Причиной подобных повреждений чаще всего являются удары лопастей о твердые предметы, однако нередки случаи обламывания лопастей без видимых внешних причин: по аналогии с гребными валами такие поломки объясняются появлением усталостных трещин из-за действия на лопасть знакопеременных нагрузок.
Слишком малое расстояние между краем лопасти и днищем катера, расположение винта за плохо обтекаемым дейдвудом и кронштейном, чрезмерный наклон вала, работа валопровода в условиях крутильных колебаний и т. п. — приводят к появлению знакопеременных нагрузок, действующих на лопасть. В принципе, при правильно выбранной толщине лопасти знакопеременные нагрузки могут привести к ее обламыванию только в сочетании с действием других факторов, таких, как коррозия или кавитационная эрозия, появление внутренних напряжений при ремонте путем правки лопасти в холодном состоянии или заварке трещин без последующего отжига и т. д. Таким образом, технология ремонта гребного винта оказывает существенное влияние на его дальнейшую работоспособность.
| Рис. 3. Правка гребных винтов. 1 — винт; 2 — рычаг, сталь листовая δ = 10 мм. При толщине лопасти до 5 мм L = 600 мм, b = 60 мм; при толщине до 8—10 мм L = 1000 мм, b = 80 мм; 3 — подкладная планка (медь, алюминий); 4 — кувалда тяжелая; 5 — кувалда легкая; 6 — наковальня. |
Холодная правка латунных лопастей возможна лишь при загибе их на угол не более 30°. Гибку лучше всего производить при помощи двух-трех рычагов длиной до 1 м, имеющих на концах прорези глубиной 6—8 см, надеваемые на кромку винта (рис. 3). Можно воспользоваться тисками, универсальным съемником для подшипников или любым прессом.
При правке ударами с целью уменьшения местных деформаций лопасти лучше пользоваться свинцовой кувалдой. При правке стальной кувалдой на лопасть нужно наложить пластину из свинца, отожженной меди или алюминия. Правку производят на наковальне или любом тяжелом предмете, одерживая противоположный край лопасти тяжелой кувалдой.
При загибе лопасти больше чем на 30° правку необходимо вести с нагревом. (Удается и холодной правкой выправить лопасть, загнутую на 90°, а иногда и более, однако при этом дальнейшая работоспособность отремонтированной лопасти оказывается весьма малой.) Температура нагрева для латуни ЛМЦЖ 55-3-1 равна 550—700°С, для ЛАМЦЖ 67-5-2-2 — 600—750°С; при этом следует иметь в виду, что при недостаточном нагреве условия правки будут лишь незначительно отличаться от выполнения ее без нагрева. Нагрев лучше всего производить в горне или в печи; обеспечить плавный и равномерный нагрев при помощи ацетиленовых горелок обычно не удается.
После правки нужно обязательно произвести отжиг винта для снятия термических напряжений. Отжиг производят сначала медленным (не более 100° С в час) нагревом до температуры 350—400°С для латуни ЛМЦЖ 55-3-1 и 500—550°С — для ЛАМЦЖ 67-5-2-2, а затем еще более медленным охлаждением вместе с печью (скорость охлаждения не выше 50° С в час).
Очень часто при ремонте винтов приходится выполнять сварочные работы. Лучше всего, если есть возможность применить аргонно-дуговую сварку, однако удовлетворительные результаты получаются и при обычной газовой сварке. Горелка при этом должна быть отрегулирована на окислительное пламя (отношение О2/С2Н2 = 1,2 — 1,3) для предотвращения появления в пламени свободного водорода, вызывающего резкое снижение прочности сварного шва. В качестве присадки при сварке латуни лучше всего применять проволоку из алюминиевых бронз. После сварки также целесообразно произвести отжиг; для латуни ЛМЦЖ 55-3-1 допускается замена отжига проколачиванием шва в холодном состоянии до появления заметных вмятин по всей его поверхности.
Стальные винты, особенно, если они изготовлены из нержавеющих сталей аустенитного класса 1-18 (например, 1Х18Н107), значительно менее чувствительны к остаточным напряжениям после гибки и сварки; применение отжига для них не обязательно.
Из-за малой пластичности алюминиевых сплавов холодную правку и гибку при ремонте отлитых из них винтов не применяют. Основным способом ремонта в данном случае является аргоно-дуговая сварка или обычная газовая сварка с применением специальных флюсов (АФ-4А). Присадочный материал должен быть идентичен основному металлу винта. После сварки желательно винт нагреть до температуры 300—350°С и медленно охладить для снятия остаточных напряжений.
В процессе ремонта следует обратить особое внимание на восстановление первоначального шага лопасти. Напомним, что средний шаг лопасти определяется как среднее арифметическое значений шагов на пяти относительных радиусах R/0.5D = 0,3; 0,5; 0,7; 0,8; 9,95. Контроль шага лучше всего вести по фактической величине шага недеформированной лопасти того же винта. При этом различия в шагах в каждом из сечений не должны быть более 2—5%, а в среднем шаге более 1,5—4% (здесь и далее меньшие значения относятся к глиссирующим катерам).
| Рис. 4. Приспособление для проверки шага лопастей винта. 1 — втулка; 2 — гайка барашковая; 3 — шпилька М8; 4 — шаговый шаблон; 5 — винт; 6 — оправка. |
Существуют различные приспособления для измерения шага. При ремонте удобно пользоваться простейшим приспособлением (рис. 4), состоящим из оправки 6, имеющей коническую поверхность под отверстие в винте, и двух цилиндрических поверхностей (эта же оправка в дальнейшем может быть использована для балансировки винта). По меньшей цилиндрической шейке свободно перемещается втулка 1, к которой приварена шпилька 3, имеющая длину, несколько превышающую радиус винта. На шпильке двумя гайками-барашками крепится шаговый шаблон 4 из мягкой жести или алюминия. Шаблон изгибается приблизительно по проверяемому радиусу Rизг подводится до упора в нагнетающую поверхность неповрежденной лопасти и фиксируется гайками-барашками. Затем, приподнимая втулку 1, шаблон подводят поочередно к другим лопастям, проверяя зазор между ним и лопастью. Далее шаблон перемещается на другое сечение лопасти и шаг проверяется на другом радиусе; шаблон, естественно, при этом должен быть изогнут по новому радиусу. Для винтов диаметром 300—400 мм зазор между лопастью и шаблоном не должен превышать 0,5—1,5 мм.
Если погнуты все лопасти винта, то вначале целесообразно выправить одну из них, наименее поврежденную, и уже по ней подгонять шаги остальных лопастей. При правке первой лопасти необходимо выдержать средний шаг лопасти и распределение шага вдоль радиуса (если, конечно, они известны).
Обычно считается, что фактический шаг лопасти не должен отличаться от расчетного более чем на 1,5—4%, однако эта рекомендация приемлема для гребных винтов, эксплуатирующихся с судовыми дизелями, работающими по внешней характеристике. Для конвертированных автомобильных двигателей работа по внешней характеристике не допускается, поэтому можно увеличить допустимое отличие действительного шага от расчетного до 10%. Отклонение значений местного шага по сечениям лопасти от закона распределения шага вдоль радиуса не должно превышать 5—10%. Однако следует иметь в виду, что отклонение величин местного шага на одних и тех же радиусах у разных лопастей должны быть значительно меньше (во избежание появления чрезмерной вибрации вала); это учтено в приведенных выше допусках на зазоры между шаговым шаблоном и лопастью. Крайне нежелательно увеличение шага в районе ступицы, приводящее к ухудшению антикавитационных свойств винта и увеличивающее вероятность подсоса воздуха.
После выполнения сварочных работ обычно возникает необходимость в опиловке шва с целью сохранения предусмотренной чертежом толщины лопасти. Небольшое изменение толщины практически не сказывается на тяге, развиваемой винтом, но может заметно ухудшить антикавитационные свойства винта. По этой причине допускаемое отклонение по толщине лопасти на водоизмещающих судах должно быть ограничено пределами от +20% до -10%, а для быстроходных глиссирующих — от +8% до -4%). (Меньшее значение отрицательного допуска объясняется опасностью чрезмерного снижения прочности лопасти.)
Лопасти винтов обычно имеют наклон в корму на угол 10—15°. После правки может оказаться, что эти углы у разных лопастей различны. Обнаружить это можно при вращении винта на оправке или, положив винт ступицей на ровную поверхность, замером расстояний до входящей и выходящей кромок на концевых радиусах. Разница в наклоне лопастей практически не оказывает влияния на упор винта, но нарушает динамическую уравновешенность и, следовательно, приводит к появлению вибрации. Поэтому существует рекомендация ограничить линейное отклонение конца лопасти величиной 1,5—3,0% диаметра винта.
Окончательной операцией является балансировка винта. Лишний вес лопасти удаляется опиловкой всей ее поверхности. Величина допустимого момента дисбаланса для винтов диаметром 300—400 мм — 50—200 г·см.
Ю. Н. Мухин, Б. Е. Синильщиков.
Количество показов: 2707
Как подобрать винт
- Купить недорогой индукционный тахометр.
- Выполнить обкатку лодочного мотора (не менее 12 часов).
- Узнать параметр шага гребного винта (по маркировке) и параметры количества оборотов мотора (по спецификации на мотор).
- Загрузить лодку по весу, на который рассчитывается дальнейшая эксплуатация судна и под который нужно подобрать винт.
- Установить нормальный дифферент мотора.
К примеру, на лодке с двигателем мощностью 15 л.с. и диапазоном оборотов 4500-5500 установлен винт 10-го шага. На максимальной скорости движения судна с помощью тахометра замеряют число оборотов мотора. Допустим, прибор показал 5300. В этом случае винт подобран правильно, так как число оборотов не выходит за пределы допустимого диапазона.
Читайте также: Киа церато моторы g4fc
Если поменять винт 10-го шага на другую конструкцию с шагом 11, максимальная скорость движения повысится, число оборотов мотора снизится до 5100. Однако при этом снизится тяга и ускорение, для выхода лодки на глиссер потребуется больше времени.
Установка винта с шагом 9 при испытаниях показывает снижение скорости и увеличение силы тяги, максимальной скорости. Число оборотов двигателя возрастает до максимально допустимой границы диапазона (5500). Этот вариант можно применить, но только уже как чисто грузовой – не скоростной.
При установке винтов с шагом 8 или 7 уже отмечается эффект перекрута мотора. Такая работа недопустима, так как ведёт к быстрому износу двигателя. Но если в лодку поместить дополнительный груз, наблюдается выравнивание баланса нагрузки и мощности. То есть, таким образом можно подбирать винт под конкретные условия передвижения.
Гребные винты для лодочных моторов и способы увеличения скорости.
Гребные винты для лодочных моторов и способы увеличения скорости.
Что полезно знать из теории.
Как работает гребной винт (рис. 211). Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в упор — силу, толкающую судно вперед.
При вращении винта на поверхностях его лопастей, обращенных вперед — в сторону движения судна (засасывающих), создается разрежение, а на обращенных назад (нагнетающих) — повышенное давление воды. В результате разности давлений на лопастях возникает сила Y (ее называют подъемной). Разложив силу на составляющие — одну, направленную в сторону движения судна, а вторую перпендикулярно к нему, получим силуP, создающую упор гребного винта, и силу Т, образующую крутящий момент, который преодолевается двигателем.
Упор в большой степени зависит от угла атаки а профиля лопасти (рис. 212). Оптимальное значение угла атаки для быстроходных катерных винтов 4—8°. Если а больше оптимальной величины, то мощность двигателя непроизводительно затрачивается на преодоление большого крутящего момента; если же угол атаки мал, подъемная сила и, следовательно, упор Р будут невелики, мощность двигателя окажется недоиспользованной.
На схеме, иллюстрирующей характер взаимодействия лопасти и воды, угол атаки а можно представить себе как угол между направлением вектора скорости набегающего на лопасть потока W и нагнетающей поверхностью. Вектор скорости потока Wобразован геометрическим сложением векторов скорости поступательного перемещения Vавинта вместе с судном и скорости вращения vr т. е. скорости перемещения лопасти в плоскости, перпендикулярной оси винта.
Винтовая поверхность лопасти. На рис. 212 показаны силы и скорости, действующие в каком-то одном определенном поперечном сечении лопасти, расположенном на определенном радиусе r гребного винта. Окружная скорость вращения vr зависит от радиуса, на котором сечение расположено (vr = 2π r n, где п — число оборотов винта, об/сек). Скорость же поступательного движения винтя vа остается постоянной для любого сечения лопасти.
Таким образом, чем больше r, т. е. чем дальше расположен рассматриваемый участок от оси винта, тем больше окружная скорость vr, а следовательно, и суммарная скорость W.
Так как сторона Vа в треугольнике рассматриваемых скоростей остается постоянной, то по мере удаления сечения лопасти от центра необходимо разворачивать лопасти под большим углом к оси винта, чтобы угол атаки а сохранял оптимальную величину, т. е. оставался одинаковым для всех сечений. Таким образом получается винтовая поверхность с постоянным шагом Н. Напомним, что шагом винта называется перемещение любой точки лопасти вдоль оси за один полный оборот винта.
Представить сложную винтовую поверхность лопасти помогает рис. 213. Лопасть при работе винта как бы скользит по направляющим угольникам, имеющим на каждом радиусе разную длину основания, но одинаковую высоту — шаг, и поднимается за один оборот на величину 1 шага Н.Произведение же шага на число оборотов (Hn) представляет собой теоретическую скорость перемещения винта вдоль оси.
Скорость лодки, скорость винта и скольжение.
При движении корпус судна увлекает за собой воду, создавая попутный поток, поэтому действительная скорость встречи винта с водой Vа всегда несколько меньше, чем теоретическая скорость винта Нп. У быстроходных глиссирующих мотолодок разница невелика — всего 2— 5%, так как их корпус скользит по воде и почти не «тянет» ее за собой. У катеров со средней скоростью хода эта разница составляет 5—8%, а у тихоходных водоизмещающих глубокосидящих катеров достигает 15—20%.
Сравним теперь теоретическую скорость винта Нп со скоростью его фактического перемещения Vа относительно потока воды (рис. 214). Пусть это будет «Казанка», идущая под мотором «Вихрь» со скоростью 42 км/ч (11,7 м/с). Скорость натекания воды на винт окажется на 5% меньше:Vа = (1 —0,05)*11,7 = 11,1 м/с.
Гребной винт на «Вихре» имеет шаг Н = 0,3 м и число оборотов п = 2800 : 60 = 46,7 об/с. Теоретическая скорость винта .
Таким образом, мы получаем разность Нп — Vа = 14 — 11,1 = 2,9 м/с.
Эта величина, называемая скольжением, и обуславливает работу лопасти винта под углом атаки а к потоку воды, имеющему скорость W. Отношение скольжения к теоретической скорости винта в процентах называется относительным скольжением. В нашем примере оно равно
Максимальной величины (100%) скольжение достигает при работе винта на судне, пришвартованном к берегу. Наименьшее скольжение (8—15%) имеют винты легких гоночных мотолодок на полном ходу; у винтов глиссирующих прогулочных катеров скольжение составляет 15—25%, у тяжелых водоизмещающих катеров 20— 40%, а у парусных яхт, имеющих вспомогательный двигатель, 50—70%.
Легкий или тяжелый гребной винт.
Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит степень использования мощности двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода судна.
Каждый двигатель имеет свою так называемую внешнюю характеристику — зависимость снимаемой с вала мощности от числа оборотов коленчатого вала при полностью открытом дросселе карбюратора. Такая характеристика для подвесного мотора «Вихрь», например, показана на рис. 215 (кривая 1). Максимум мощности в 22 л. с. двигатель развивает при 5000 об/мин.
Мощность, которая поглощается на данной лодке гребным винтом в зависимости от числа оборотов мотора, показана на этом же рисунке не одной, а тремя кривыми — винтовыми характеристиками 2, 3 и 4, каждая из которых соответствует определенному гребному винту, т. е. винту определенного шага и диаметра.
И при увеличении шага, и при увеличении диаметра винта выше оптимальных значений лопасти захватывают и отбрасывают назад слишком большое количество воды; упор при этом возрастает, но одновременно увеличивается и потребный крутящий момент на гребном валу. Винтовая характеристика 2 такого винта пересекается с внешней характеристикой двигателя 1 в точке А; это означает, что двигатель уже достиг предельного— максимального значения крутящего момента и не в состоянии проворачивать вал с большим числом оборотов, т. е. не может развить номинальное число оборотов и соответствующую ему номинальную мощность. В данном случае положение точки А показывает, что двигатель отдает всего 12 л. с. мощности вместо 22 л. с. Такой гребной винт называется гидродинамически тяжелым.
Наоборот, если шаг или диаметр винта малы (кривая 4), упор и потребный крутящий момент будут меньше, поэтому двигатель не только легко разовьет, но и превысит номинальное значение числа оборотов. Режим его работы будет характеризоваться точкой С. Как мы видим, и в этом случае мощность двигателя используется не полностью, а работа на слишком высоких оборотах сопряжена с опасно большим износом деталей. При этом надо подчеркнуть, что поскольку упор винта невелик, судно не достигнет максимально возможной скорости. Такой винт называется гидродинамически легким.
Для каждого конкретного сочетания судна и двигателя существует оптимальный гребной винт. Для рассматриваемого примера такой оптимальный винт имеет характеристику 3, которая пересекается с внешней характеристикой двигателя в точке В, соответствующей его максимальной мощности.
Сказанное можно иллюстрировать таким примером. Дюралевая «Казанка» с 20-сильным мотором «Вихрь», имеющим штатный гребной винт диаметром 240 и шагом 300 мм, с двумя человеками на борту развивает скорость 42 км/ч. Если этот же мотор с тем же винтом поставить на другую лодку — «Нептун», более тяжелую и имеющую иные обводы, скорость ее с той же нагрузкой составит 36 км/ч, а с четырьмя пассажирами — снизится до 14 км/ч. Гребной винт, близкий к оптимальному для «Казанки», на «Нептуне» становится тяжелым. Заменим его другим винтом, имеющим тот же диаметр, но шаг, уменьшенный до 240 мм. Скорость «Нептуна» (при той же мощности) возрастает до 41 и 36 км/ч соответственно только благодаря тому, что винт стал близким к оптимальному для данной лодки при данной нагрузке.
При расчете винта его шаг и диаметр вычисляют с учетом сопротивления воды движению данного судна при определенной осадке (нагрузке) и на заданной скорости хода судна, имея в виду определенное число оборотов и мощность устанавливаемого двигателя.
Общее правило таково: для легких быстроходных лодок требуются винты с большим шагом или шаговым отношением Н\D, для тяжелых и тихоходных — с меньшим.
При обычно применяемых двигателях с числом оборотов 1500—5000 об/мин оптимальное шаговое отношение Н/D составляет: для гоночных мотолодок и глиссеров 0,9—1,4; легких прогулочных катеров 0,8—1,2; водоизмещающих катеров 0,6—1,0 и очень тяжелых тихоходных катеров 0,55—0,80. Следует иметь в виду, что эти значения справедливы, если гребной вал делает примерно 1000 об/мин на каждые 15 км/ч скорости лодки; при ином числе оборотов вращения вала необходимо применять редуктор.
Диаметр винта существенно влияет на загрузку двигателя. Например, при увеличении D всего на 5% приходится повышать мощность двигателя почти на 30%, чтобы получить то же число оборотов винта. Это следует учитывать, если требуется «облегчить» тяжелый винт: иногда бывает достаточно лишь немного подрезать концы его лопастей.
Предыдущая страница К содержанию Следующая страница
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/obsluzhivanie-vinta-lodochnogo-motora