Меню

Количество оборотов винта лодочного мотора

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.

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.

Источник

Как правильно подобрать винт к мотору или о пользе тахометров

Специалист магазина Моторка.PRO Максим Остапенко поделится секретами о тонкостях настройки совместной работы лодки и мотора для достижения наилучшего результата.

Приветствую всех водномоторников!

В этой статье хочу поделиться с Вами опытом подбора правильного винта к мотору.

Рассмотрим ситуацию: Вы купили мотор и лодку или купили новую лодку, а мотор остался прежний, или наоборот. Итак, мотор установлен на транец, вы всё сделали правильно: установили нужный угол дифферента, настроили высоту погружения антикавитационной пластины, но… мотор не может вывести лодку в глиссирующий режим!

В чем же дело? Ведь лодка и мотор вроде бы соответствуют друг другу. Например, лодка длиной 3,8 метра и мотор 9.9 (15) л.с., а в глиссирование комплект не выходит!

Первое, на что стоит обратить внимание, это на параметры гребного винта. На моторы с этикеткой 9,9, которые по факту являются 15-сильными двигателями, часто установлен винт 11-го шага. Это значит, что мотору не хватает мощности развить номинальные обороты. В этом случае необходим более тяговый винт, с меньшим шагом — 10 или даже 9 дюймов.

Как правило, это в большинстве случаев решает проблему вывода лодки в глиссирующий режим, однако бывают и более сложные ситуации, когда поставить «грузовой» или «скоростной» винт недостаточно.

Читайте также:  Почему у пылесосов самсунг горят моторы

Для того, чтобы понять, почему мотор не выводит лодку в глиссирующий режим, нужно выяснить, что необходимо самому мотору (случай, когда мотор явно не подходит к лодке, не рассматриваем), а именно выяснить, в какие обороты развивает мотор. Для этого необходим тахометр.

Очень полезная вещь! Помимо того, что вы будете знать, на каких оборотах работает двигатель, тахометр покажет вам еще и наработку вашего мотора, так как большинство современных тахометров для ПЛМ оснащены счетчиком моточасов.

Итак, вы установили тахометр, правильно выбрали режим работы (для 2-тактных, 4-тактных, одно/двух/трёхцилиндровых моторов) и выбрались на водоем. Тахометр измеряет обороты во всём диапазоне работы двигателя, Вам остаётся только наблюдать за его показаниями. Даёте полный газ и смотрите: если показания в пределах 5000-5500 (для некоторых моделей — до 6000, см. инструкцию) оборотов в минуту, значит, мотор работает в номинальном режиме, менять винт не нужно. Если же обороты меньше или больше номинальных, то следует установить винт нужного шага!

Рассмотрим несколько примеров.

Пример 1нехватка оборотов. Например, тахометр показывает 4500 оборотов в минуту при полностью открытом газе. Это говорит о том, что мотору тяжело вращать установленный винт. Значит, у этого винта слишком большой шаг и за один оборот он захватывает большое количество воды, которое мотору толкнуть очень тяжело. Следовательно, необходимо установить винт с меньшим шагом.

Пример 2избыток оборотов. Например, тахометр показывает 6300 оборотов в минуту при полностью открытом газе. Это говорит о том, что мотору слишком легко крутить такой винт. Мощность мотора избыточна для такого винта, он захватывает очень мало воды за один оборот. Значит, нужно установить винт с большим шагом.

Итак, Режим работы выяснен, обороты известны. Какой винт подобрать?
Существует относительное правило: 1 шаг винта – 300 оборотов.

Соответственно, при оборотах, например, 6300 необходим более скоростной винт, чтобы нагрузить мотор должным образом! Если у вас был установлен винт 9-го шага и были такие высокие обороты, то путём элементарных математических вычислений выясняем что необходим винт 12-го шага.

И также наоборот. При очень низких оборотах уменьшаем шаг винта до необходимого.

Опять же, эта формула является относительной и в действительности может не подходить, ведь лодки и условия их эксплуатации у всех разные!

Еще один важный момент. Не забывайте, что мотор должен быть правильно установлен на транец! Об этом в следующей статье (Читайте статью «Как правильно установить мотор на транец лодки» в разделе «Полезная информация» сайта Моторка.PRO).

Семь футов под килем и спокойной воды!

Источник

Каковы обороты на винте лодочного мотора. Водномоторный портал — добро пожаловать на борт

Замена одного гребного винта лодочного мотора на другой объясняется просто. Таким способом изменяют характеристики движения лодки. Разные конструкции гребных винтов дают разные характеристики.

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.

Материал

В качестве материала для производства гребных винтов лодочных моторов обычно применяются:

  • нержавеющая сталь,
  • бронза,
  • сплав титана,
  • сплав алюминия,
  • пластик.

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.

Как подобрать винт

  1. Купить недорогой индукционный тахометр.
  2. Выполнить обкатку лодочного мотора (не менее 12 часов).
  3. Узнать параметр шага гребного винта (по маркировке) и параметры количества оборотов мотора (по спецификации на мотор).
  4. Загрузить лодку по весу, на который рассчитывается дальнейшая эксплуатация судна и под который нужно подобрать винт.
  5. 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.

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.

Заключение

Практика показывает, что правильным решением будет иметь под рукой два-три разных по конструкции гребных винта под разные нужды. Каждый из них рассчитан на работу при разных условиях загрузки.

Соответственно, придётся иметь и комплект инструментов для крепления. Как альтернативный вариант стоит рассмотреть возможность применения конструкций гребных винтов с изменяемым шагом.

Перед покупкой винта для катера или лодки необходимо определиться с целью — необходимо ли достичь максимально возможной скорости или максимальной грузоподъемности. С одним винтом невозможно решить эти задачи, однако можно подобрать компромисс — для наиболее используемых режимов.

Правильнее будет иметь на борту два винта и использовать их в зависимости от загрузки. Тем более второй — запасной.

Лодочные винты различаются по диаметру, шагу, числу лопастей и материалу, из которого винт изготовлен. Диаметр и шаг как правило проштампованы или отлиты сбоку или на ступице гребного винта.

Расшифровка маркировки гребного винта:
(1) Диаметр гребного винта (в дюймах)
(2) Шаг гребного винта (в дюймах)
(3) Тип гребного винта (марка)

С одним и тем же винтом можно достичь максимальной скорости и наибольшей грузоподъемности?

Нет. Для достижения высокой скорости используются шаг или диаметр, неподходящие для грузоподъемности — где совершенно другие рабочие условия. Если хотите обойтись одним винтом, то решите, что является самым важным, исходя из этого и выбирайте винт.

Какой винт лучше — 3 или 4 лопасти?

Для большинства катеров рекомендуются винты с 3 лопастями. Эти винты обеспечивают хороший разгон и работу на основной скорости.
Tрехлопастной винт имеет меньшее сопротивление и позволяет (теоретически) развить большую скорость. Четырехлопастной имеет больший упор, скорость с данным винтом на режимах от малого хода до 2/3, должна быть выше.
Винты с 4 лопастями имеют бо́льшее дисковое отношение, такие винты рекомендуются для бо́лее тяже́лых лодок и катеров с корпусами высокой эффективности, оснащенными более мощными двигателями.

Читайте также:  Нептун 240 с мотором

По сравнению с 3 лопастями, они лучше «работают» при разгоне, наиболее эффективны при буксировке воднолыжников и парашютистов, и обладают меньшим количеством вибраций на высоких скоростях.

Для моего катера есть винт 13″ и 14″ диаметра. Меньший диаметр с большим шагом — это же самое?

a — диаметр винта; b — шаг винта.

Шагом нельзя заменить диаметр. Диаметр непосредственно связан с мощностью двигателя, количеством оборотов в минуту и скоростью, на которую указывают ваши требования.

Если эксплуатационные режимы предполагают 13″ диаметр, то при установке 12″ будет уменьшена его эффективность.

Необходимо ли использовать высокую температуру, чтобы установить или снять винт?

Нагрев никогда не должен использоваться при установке винта, и поэтому редко требуется для его снятия.
Если невозможно снять винт используя мягкий молоток, может помочь легкий аккуратный нагрев паяльной лампой. Не используйте сварочную горелку, поскольку быстрая, резкая высокая температура изменит структуру бронзы, создав внутренние напряжения, могущие привести к расколу ступицы.

Каково преимущество использования второго винта — левого вращения?

Два винта, работающих в одном направлении на лодках (судах), создают реактивный момент. Другими словами, два правых винта будут наклонять влево.
Два винта противоположного вращения на одинаковых двигателях устранят этот реактивный момент, потому что левый винт уравновесит правый. Это приведет к лучшему прямолинейному движению и управлению на высокой скорости.
Поэтомо часто устанавливаются 2 мотора с винтами разного вращения.

Три самых распространенных материала винта — сложная пластмасса, алюминий и нержавеющая сталь

Каждый имеет различия в цене и эксплуатации. (Бронза — обычно используется на более медленных катерах и яхтах.) Материал винта определяет его применение на двигателях различной мощности.

Пластмассовые винты катеров — используются на двигателях меньше чем 50hp (предпочтительнее меньше чем 20hp). Много водномоторников, используют пластмассовый винт как запасной, а не как штатный. Хотя они дешевле, но их эффективность ограничена прогибающимся под нагрузкой лопастями, неспособными сохранить форму, из за относительной слабости тонких пластмассовых лопастей.
Большинство пластмассовых винтов не может быть восстановлено, хотя некоторые лопасти можно купить поштучно для замены. Ни одни винты до настоящего времени не имеют лучших свойств, чем винты, сделанные из металлов — хороший винт должен иметь длительный срок службы и поддаваться ремонту. Пока имеющиеся пластмассы проигрывают по всем этим параметрам.

Алюминиевые винты — большинство катеров, укомплектованы алюминиевыми винтами. Алюминиевые винты относительно недороги, легки при восстанолении, и при нормальных условиях могут прослужить много лет. Алюминиевые винты используются на двигателях до 150hp.
Алюминиевые винты немного более дороги чем пластмасса, но работают более эффективно благодаря уменьшенной толщине лопасти, меньше прогибаются под нагрузкой, лучше держат форму лопасти. Алюминиевые лопасти при небольшом повреждении достаточно ремонтопригодны.

Нержавеющая сталь — более дорога, но намного более прочна и долговечна чем алюминий. Нержавеющая сталь дорога, но оправдывает цену, потому что она лучше всего и с наименьшими потерями передают мощность. Наиболее универсальные и дорогие винты — из нержавеющей стали. Сталь чрезвычайно прочна, позволяя лопасти иметь наименьшую толщину, насколько это возможно, благодаря чему уменьшается сопротивление в воде, а благодаря ее прочности — устраняется прогиб. Несмотря на то, что лопасть имеет малую толщину, она достаточно прочна.
Сталь ремонтопригодна после ударов о затопленное препятствие, но есть другая сторона всех плюсов — больше вероятность погнуть вал.

Стальной гребной винт или алюминиевый

Популярная тема на водно-моторных форумах: одни приписывают стальным винтам чудодейственные свойства, другие же доказывают, что это не более чем блестящий понт, который со временем губит лодочного мотора.

Изначально лодочный мотор может продаваться и вовсе без винта – как правило это модели средней и большой мощности. В этом случае владелец подбирает гребной винт исходя из имеющегося катера и его потребностей.
Как правило стальной винт докупается к уже имеющемуся алюминиевому, который переходит в разряд запасного на катере водкомоторника. Приобретая стальной винт водкомоторник сравнивает такие основные показатели:

Цена — cтальной винт стоит в несколько раз дороже алюминиевого.

Вес — стальной винт в несколько раз тяжелее. Это нисколько не влияет на разгонную динамику, хотя такие аргументы часто и выдвигаются «специалистами».
Факт: гонщики, которые борются доли доли секунд быстроты разгона — используют исключительно стальные винты.

— более тяжелый стальной винт не создает большую нагрузку на подшипники ступицы гребного вала.

Упор, создаваемый гребным винтом при движении водкомоторки, составляет десятки, и сотни килограммов – на этом фоне вес самого винта практически незаметен.
Причиной износа подшипников гребного вала скорее может быть дисбаланс лопастей, вызывающий вибрацию при вращении винта.

— при установленном стальном винте передний ход или реверс включаются более «жестко», нежели с алюминиевым.
подвесного лодочного мотора не имеет сцепления или фрикционных синхронизаторов – шестерни переднего и заднего хода включаются жестко, через кулачковую муфту — «храповик». Смягчает «удар» при включении только резиновый амортизатор, запрессованый в ступицу винта.
Выход из положения один – холостые обороты должны быть отрегулированы и находиться в норме (обычно 650–850 об/мин).

Конструкция — сечение лопасти (толщина) у стального винта вдвое тоньше алюминиевого. Это позволяет получить более высокий КПД на высоких скоростях.

Алюминиевые винты изготавливаются простым методом кокильного литья, накладывающим определенные ограничения на конфигурацию и не отличающимся прецизионной точностью.

Стальные винты отливают по специальным формам, что обеспечивает более высокую точность и позволяет создавать практически любые формы. Практически каждый стальной винт доводится вручную. Отсюда высокая себестоимость и цена стальных винтов.

Приобретая тот или иной гребной винт , на котором не обозначены его параметры или отсутствует паспорт, вы, в силу изложенных причин, непременно подвергаете свой мотор риску. Поэтому, прежде чем ставить неизвестный винт на лодку, необходимо, как минимум измерить его шаг. Напомним, что геометрическим шагом грибного винта называется то расстояние, которое прошел бы винт за один оборот в осевом направлении без скольжения. Это расстояние легко себе представить, если допустить, что вода стала твердой или провести аналогию с шурупом, ввертываемым в древесину.

Шаг каждого радиального сечения лопасти Н iможно выразить общей формулой

где Ri-радиус сечения лопасти, vi — шаговый угол.

Наглядное представление о шаге развернутого на плоскость сечения лопасти Н дает шаговый треугольник, основанием которого является дуга окружности 360°, имеющая длину 2πRi (рис. 43 ).

Рис. 43 . Шаговый треугольник сечения лопасти на радиусе Ri.

Чтобы получить шаг гребного винта , необходимо как можно тщательнее замерить радиусы и шаговые углы для нескольких сечений каждой лопасти винта и после расчетов по формуле (1) найти среднее арифметическое значение. Однако из-за сложности конфигурации винта сделать это довольно трудно — нужны специальные приборы, так называемые шагомеры. Упростить измерение можно лишь за счет некоторого снижения точности. Известны несколько относительно простых методов измерения геометрического шага винта.

1 метод определения шага гребного винта

Из шагового треугольника, показанного на рис. 43 , видно, что для определения шага в данном сечении лопасти достаточно измерить высоту подъема винтовой линии на любом участке окружности и затем по ней вычислить полный шаг. Для этого на плотной бумаге, картоне или фанере строят сектор с углом при вершине α° (рис. 44 ).

Рис. 44 . Схема измерения шага сечения лопасти: 1 — картон или фанера; 2 — сектор.

Из вершины сектора на 4-5 радиусах проводят части окружностей до пересечения их в точках m и n с лучами сектора. Совместив вершину сектора с осью винта, установленного горизонтально нагнетающей (кормовой) поверхностью вниз, при помощи отвесов измеряют отстояния точек m и n от соответствующих точек m» и n» на нагнетающей поверхности лопасти и находят разность этих отстояний

Шаг каждого сечения лопасти можно вычислить по формуле

Если угол при вершине сектора принять равным 36°, формула (3) еще более упростится и примет вид

Чтобы повысить точность замера шага, угол при вершине сектора целесообразно принимать возможно большим — 45° или даже 60° (если, конечно, позволяют ширины сечений лопасти винта). В этих случаях шаг сечений лопасти будет составлять

Нi = hi 360° / 45° = 8 hi (5)
или
Нi = hi 360° / 60° = 6 hi (6)

При этом лучи сектора должны проходить на некотором расстоянии от краев лопасти. Измерения и расчет шага по одной из формул (3)-(6) следует произвести для всех лопастей и найти среднее арифметическое значение шага каждого сечения. У гребных винтов постоянного шага значения Нi на всех сечениях должны быть примерно одинаковыми. У винтов с радиально переменным шагом измеренный шаг должен плавно изменяться вдоль радиуса.

Читайте также:  Как запустить мотор колесо без контроллера

2 метод определения шага гребного винта

Этот метод также основан на общей формуле (1). Здесь (согласно предложению Б. Григорьева) измеряются не углы наклона сечений лопасти, а только радиус одного сечения Rx, расположенного под шаговым углом ν = 45°. При горизонтальном положении гребного винта это сечение легко найти при помощи гибкого пластикового треугольника с углами при гипотенузе 45°. Изогнутый по окружности радиуса Rx треугольник нужно наложить гипотенузой на нагнетающую поверхность лопасти таким образом, чтобы верхний катет а — b стал горизонтальным. Вблизи искомого радиуса Rx при помощи рейки и отвеса (если нет более совершенного разметочного приспособления) на лопасти следует пробить одну-две винтовые линии (рис. 45 ).

Рис. 45 . Схема установки гибкого треугольника на сечение лопасти гребного винта.

Это поможет более правильно изогнуть треугольник и более точно определить местоположение сечения лопасти, имеющего угол наклона 45°. Поскольку для найденного сечения tgν = tg45° = 1,0, формула (1) после подстановки известных значений π и ν примет совсем простой вид:

Измерив указанным образом величины радиуса Rx на всех лопастях винта, по формуле (7) находят шаг каждой лопасти, а затем и шаг всего винта. Аналогичным образом можно измерить шаг еще на двух радиусах, лопастные сечения которых имеют шаговые углы 60° и 30°, а шаг винта определяют по формулам:

Н60 = 6,28 Rx tg60° = 10,88 Rx; (8)
Н30 = 6,28 Rx tg30° = 3,63 Rx; (9)

При помощи данного приспособления можно получить более или менее достоверные результаты лишь применительно к гребным винтам постоянного шага.

Простейший измеритель шага гребного винта

Метод, предложенный В. Полкановым состоит в том, что из толстой фанеры вырезают сектор с углом между сторонами 36° (рис. 46 ). Отверстие в вершине сектора вырезается примерно на 2 мм больше диаметра отверстия в ступице. Если шаг замеряется на установленном на гребной вал винте, отверстие нужно сделать несколько больше гайки гребного винта или нарезной части вала. На секторе наносятся части окружностей «а» и «б» на 3-4 радиусах. Для определения шага сектор плотно прижимается к ступице, так, чтобы центр отверстия ступицы совпадал с вершиной угла сектора.

Поставлю скоростной винт — лодка поедет быстрее.

Поставлю грузовой — и моя 3-х метровая «ласточка» под мотором 3,5 л.с. легко будет выводить на глиссирование 4-х человек.

К сожалению, это очень распространенные заблуждения. Давайте попробуем разобраться, как правильно подобрать винт, и в каких случаях от этого будет толк, а в каких нет.

Сначала тезисы — утверждения, что должно быть.

Правильно подобранный винт должен дать мотору возможность работать в оптимальном режиме :

в рабочем диапазоне оборотов

выдавать максимальный крутящий момент и, соответственно, мощность.

Очень важный момент! Шаг винта подбирается под конкретный комплект лодка+мотор и очень сильно зависит от габаритов, конструкции, веса и непосредственно загрузки лодки. На разных лодках один и тот же мотор дает разные динамические показатели. Поэтому сказать заранее о необходимом шаге винта невозможно!

Правильно подобрать шаг винта можно только зная обороты мотора, на слух определить их очень сложно, а для новичка невозможно, следовательно, нужен тахометр. И, только измерив обороты, можно говорить, что нужен винт с большим (меньшим) шагом.

Обычно винт подбирается исходя из средней, наиболее часто используемой загрузки лодки, каждый раз менять винт будут далеко не все, поэтому выбирается винт, оптимальный для этого режима, и в случае большей или меньшей загрузки нужно просто контролировать нагрузку на мотор за счет оборотов.

Если обороты мотора превышают максимально допустимые «перекрут », значит установлен винт с маленьким шагом или слишком «легкий » винт. Если мотор не может развить максимально возможные обороты «недокрут », значит установлен винт со слишком большим шагом «тяжелый » винт.

Работа мотора в условиях «перекрута», также как и при «недокруте», когда мотор не может развить нужных оборотов чрезвычайно вредна для мотора и значительно сокращает его ресурс. Поэтому попытки «выжать» из мотора мощность и скорость, которые он не может выдать, за счет смены шага винта ведут к поломкам мотора.

Эксперименты с винтами на слабосильных моторах до 8-10 л.с. крайне неэффективны и дают минимальный положительный эффект или не дают его вовсе! Поскольку на многие слабосильные моторы идет возможность установки только винта с одним диаметром и шагом, то пытаются найти нестандартные винты, которые могут привести к серьезным дисбалансам в работе двигателя.

Здесь совет один, хотите, чтобы лодка ехала быстрее — лучше менять не винт, а мотор, на более мощный.

Это расстояние в дюймах, пройденное винтом за один оборот. Или наклон лопастей. Фактически пройденное винтом расстояние меньше теоретического за счет «проскальзывания».

Увеличение шага на 1 — снизит количество оборотов мотора на 200 — 250 об/мин, добавит на мотор дополнительную нагрузку. И наоборот.

Превышение максимально допустимых оборотов вызывает огромные нагрузки на все узлы лодочного мотора, нарушается внутренняя работа смазочного механизма, целостность масляной смазывающей пленки, покрывающая детали, возникают задиры поршней и цилиндров, разрушение всех деталей двигателя вследствие возросших вибраций и биений, это называется работа мотора «вразнос». (По одной из этих же причин запрещается обкатка лодочного мотора в бочке — двигатель работает без нагрузки, следовательно, легко может превысить максимальные обороты).

Если мотор постоянно не может развить свои рекомендуемые максимальные обороты он так же быстро может выйти из строя, как и при «перекруте». Здесь также возникают чрезмерные нагрузки на все узлы, возникает перегрев, существует мнение, что это способствует выходу из строя элементов электронного зажигания. Возникает эта ситуация, если слабосильный мотор вешают на большую для него лодку и при этом сильно загруженную, или используют «тяжелый» винт с большим шагом.

Кавитация — процесс, возникающий при увеличении разницы давления на разных сторонах лопастей. На одной стороне лопасти создается сильное разряжение, при котором происходит закипание воды. При встрече этой области на границе лопасти с областью высокого давления, происходят микровзрывы, сила которых довольно высока. Происходит выкрашивание кромок лопастей, которое так же называют кавитационной эрозией. При этом кромки лопастей с механическими повреждениями еще больше разрушаются.

Крейсерская скорость движения — скорость лодки при которой достигается наименьший расход топлива, при небольшом уменьшении скорости относительно максимальной.

Четырехлопастные винты . Для уменьшения времени выхода лодки в режим глиссирования можно применить не трех-, а четырехлопастные винты. При этом, на крейсерском режиме движения максимальная скорость может уменьшиться из-за возросшего сопротивления и меньшего КПД относительно трехлопастного. Работа винта станет более плавной и менее шумной. К тому же при использовании четырех лопастей, гораздо позже наступает явление кавитации.

Стальные винты — самые хорошие винты, особенно, для соленой воды. За счет прочности стали толщину лопастей можно существенно уменьшить, по сравнению с алюминием.

При одинаковых параметрах, стальной винт обладает большим КПД и можно ставить винт на шаг больше. Мотор будет развивать такие же обороты, скорость возрастет, а кавитация не будет наносить винту из стали такой же ущерб, как на алюминиевом. У стальных винтов есть существенный недостаток — они значительно дороже, а еще найти такой винт на мотор до 10 л.с. задача не из легких.

При ударе о подводное препятствие алюминиевый винт оказывается более разрушительным для редуктора. Жесткий алюминий при ударе всю энергию передает редуктору, а стальной — часть ее тратит на свою деформацию. Больший вес стального гребного винта не скажется отрицательно на работе мотора, редуктор рассчитан на гораздо большие нагрузки.

Стальные винты гораздо долговечней, при критическом износе вы увидите маленькие трещины, что даст Вам возможность вовремя поменять винт. Алюминий, накопив усталость и внутренние повреждения, может разваливается сразу.

За состоянием своего гребного винта надо тщательно следить. Сколы и погнутости вносят серьезный дисбаланс при вращении на высоких оборотах, вызывают разрушительные процессы в редукторе, кавитацию на лопастях и серьезно снижают КПД мотора.

При дальних переходах, желательно иметь запасной винт, особенно если он алюминиевый.

Толщина лопастей винта у разных производителей разная. Более толстые лопасти, возможно, имеют больший ресурс работы, но худшие гидродинамические показатели.

Демпфер — впрессованная резиновая втулка предохраняет детали редуктора от резкого пуска при включении передачи, и не служит для защиты редуктора от удара о подводное препятствие. В некоторых случаях при ударе она помогает, но, чаще всего, сработать просто не успевает. На слабосильных лодочных моторах гребной винт прочней деталей редуктора. При ударе вал гнется, зубья шестерен выкрашиваются. На мощных моторах редуктора гнут и ломают более слабые гребные винты. Поэтому нужно очень внимательно следить за глубиной, вовремя поднимать мотор (или переводить в режим мелководья).

Источник