Potkurirakenne, tyypit, periaate ja toiminta

Potkurirakenne, tyypit, periaate ja toimintamekanismi.

Potkuri on laite, jonka tarkoitus on luoda aluksen käyttövoimaa varten tarvittava työntöpaine.

Aluksen potkuri

Potkurin periaate ja toimintamekanismi

Ominaisuudet. Potkurin terä. Kaavio potkurin siipien voimista ja nopeuksista

Ruuvirakenne. Terien lukumäärä. Ruuvin halkaisija. Spoileri

Muut tärkeät parametrit ja potkurin suorituskyky

Potkurityypit. Kiinteän potkurin potkurit. Ohjattavat pikipotkurit.

Potkurien edut ja haitat


Aluksen potkuri:

Potkuri on laite, jonka tarkoitus on tuottaa työntövoimaa varten tarvittava työntöpaine aluksen. Tämä tulos saavutetaan yksinkertaisten fyysisten prosessien ansiosta: moottorin pyörivä akseli muuttuu voimaksi, joka työntää vesikuljetusta, jolle se on asetettu, mikä varmistaa aluksen liikkeen.

Jos tarkastelemme tätä yksityiskohtaisesti, että potkurin pyörimisen aikana kukin terä sieppaa paljon vettä ja heittää sen takaisin, kertoa hänelle tietyn kulmamomentin, tämän vesipisaran reaktiovoima siirtää voiman roottorin siipiin, terätvuorostaan, - potkuriakseli navan läpi, ja potkuriakseli, lisäksi, - aluksen runko päälaakerin läpi.

Tämän ongelman ratkaisu (aluksen liikkeen varmistaminen) antoi potkurille toisen nimen - liikkuja, mutta millainen hän on, valmistettu mistä materiaalista ja mikä rakenne on, riippuu käännöksen nopeudesta ja tyypistä.

Potkurin toimintaperiaate ja toimintamekanismi:

Potkurin toimintamekanismin perusta - muunna pyörivä akseli moottorin aluksen voima, pakottaen hänet liikkumaan, ts. vesipatsaan luominen erityinen painotus, joka on kuin normaali vene, ja monitonninen risteilijä voi työntää ja käynnistää (ja jatka myöhemmin) prosessi.

Ruuvin pääkomponentti - terät, oikeasta sijainnista, joka riippuu koneen kulusta. Kun rakentaminen alkaa pyörimään, päällä pinta teristä on luotu tietyillä voimilla:

- liikesuuntaan päin (imu), on tyhjiö;

- radan vastapuolella (pakottaa) - vesimassan paineen nousu.

Eri osapuolten ja paineiden aiheuttama ero muodostaa tarvittavan voiman (Y), kutsui hissin. Hän, vuorostaan, koostuu voimista, jotka on suunnattu liike koneen (P) ja kohtisuorassa aluksen (T), jotta:

- saavutti halutun toiminnan tarkennuksen ruuvista;

- muodostaa vääntömomentin, jonka ylittäminen on asetettu moottori.

Suuri merkitys on terän profiilin kohtauskulma (a), joka on alueella 4-8 astetta. Hyökkäyskulma on kulma, joka muodostuu terää lähestyvän vesivirtauksen nopeusvektorin ja terän painepinnan välillä.. Suurempi asetus lisää vääntömomenttia ja siten moottorin suorituskykyä käytetään turhaan. Vähentämällä kohtaamista päinvastaisessa tilanteessa: vähentää nostovoimaa ja korostusta, mikä johtaa moottorin tehon alikäyttöön.

Ominaisuudet. Potkurin terä. Kaavio potkurin siipien voimista ja nopeuksista:

Määritetyssä piirustuksessa on kaavio potkurin oikean pyörimisen siipien voimista ja nopeuksista, missä:

R - voima, joka luo potkurin painotuksen,

T - teho, generaattorin vääntömomentti,

Y - nostovoima

W - veden virtaus,

VA - käännösliikkeen nopeus,

Vr on ruuvin kehänopeus. Vr = 2·Pi·r·n. Täten, mitä suurempi potkurin arvo r on, sitä suurempi kehänopeus Vr, ja siten kokonaisnopeus W,

r on potkurin säde,

npotkurin kierrosten lukumäärä, R / h,

α - hyökkäyskulma

N-vaiheinen ruuvi. Pitch on terän minkä tahansa pisteen liike akselia pitkin ruuvin yhden täyden kierroksen ajan,

H·n - ruuvin teoreettinen nopeus akselia pitkin. Se edustaa kierrosluvulla olevan ruuvin tulosta.

Ruuvirakenne:

Pakollinen osa potkurin suunnittelusta - terät ja napa, jolla ne sijaitsevat. Halutun iskukulman saavuttamiseksi ja siipien ruuvien asennus napaan on:

- säteittäisesti,

- samalla etäisyydellä toisistaan,

- samalla kiertokulmalla suhteessa kiertotasoon.

Itse terällä voi olla pieni tai keskimääräinen venymä, koneen koosta ja rakenteesta riippuen, joka perustetaan liikkumaan. Jotta ruuvi liikkuisi, se asetetaan potkuriakselille, jonka kierto tarjoaa moottori koneen napan läpi. Tartu pyörivien terien kohdalla veteen ja heitä se, mikä johtaa haluttujen fyysisten voimien muodostumiseen ja impulsseja, veden ja, tuloksena, ajoneuvon vesistö aloittaa käännöksen painelaakerilla.

Potkurin siipien lukumäärä:

Tärkein ero potkurin suunnittelussa on terien lukumäärä, tuottokerroin (POLIISI) laitteen. Niin, korkeimmalla hyötysuhteella on potkuri, jossa on vain kaksi terää, mutta se on tehokas vain pienillä levysuhteilla (noin 0.5). Ylemmässä vaiheessa levyn suhde 1-1. 5 (suoristettujen terien suhde levyn pinta-alaan) terien kestävyyden varmistamiseksi on erittäin vaikeaa, joten käytä vain vesialuksia, missä ruuvin kuormitus on lähempänä minimiä (kilpa-jahti) tai ruuvia käytetään työntövoiman apuvälineenä (purjehdus- ja moottoriajoneuvoja).

Pienillä aluksilla laajimmin potkurit 3 terät. Neljän ja viiden terän potkuria käytetään yleensä suurissa aluksissa, valtamerialukset, missä heidän päätehtävänsä eivät ole pikaliikenne, ja hiljaisuuden ja tärinänvaimennuksen tarjoaminen.

Potkurin halkaisija:

Potkurin halkaisija määritetään ympyrän halkaisijan perusteella, jotka kuvaavat terien päät, sijaitsee moottorissa. Aluksen koosta riippuen, jolle ne on tarkoitettu, halkaisijan koko voi vaihdella useista kymmenistä senttimetreistä 5 metriä.

“Jättiläiset” jälkimmäisen tyyppiset on yleensä varustettu valtamerialuksilla, joiden käyttäminen vaatii huomattavan koon ruuvit ja kustannukset sopivasta fyysisestä lujuudesta.

Spoileri potkuri:

Rakenteen tämän osan nimi tarkoittaa “hyökkääjä” ja perustelee sen täysin. Spoileri on kaareva reuna, joka sijaitsee potkurin siipien ulostuloreitillä, ja sen päätarkoitus on lisätä liikkeen kykyä kaapata nestemäinen. Spoilerin läsnäolo on erittäin tärkeää sovelluksissa, joissa moottori on asennettu erittäin korkealle ja kulkuvälineellä on suuret kulmat.

Asenna myös “hyökkääjä” sallii sinun:

- nostaa astian nenää edelleen, jos se on asennettu terien kallistuskulman viivoille;

- terän nousun lisäämiseksi asennettaessa sitä ulkoreunaan ja ulospäin.

Tärkeä huomautus: spoilerin asennus vähentää ruuvin kierroslukua keskimäärin 200-400 minuutissa, mikä edellyttää vastaavaa pelkistysvaihetta keskimäärin 1-2 tuumaa.

Muut tärkeät parametrit ja potkurin suorituskyky:

Potkurin pyörimisnopeus riippuu sen aluksen nopeuden voimakkuudesta, johon se on asennettu, mutta tällä parametrilla on optimaalinen suorituskyky. Keskiarvo on jopa 300 kierrosluku, suurille aluksille optimaalinen suorituskyky ei ole korkeampi 200. Tämä johtuu siitä, että suurilla nopeuksilla lisätään eniten rasitusta tuntevien moottorin osien kulumista, ja tämä johtaa hajoamiseen, suunnittelemattomat korjaukset tai lopullinen tulo rappeutuu ja kallis mekanismi.

Potkurin pyörimisakselin asettaminen on suositeltavaa vaakasuorassa tasossa, se parantaa suorituskykyparametreja. Potkuriakselin kallistuksen läsnä ollessa on a “viikate” vesivirta terien ympärillä, potkurin suorituskyvyn aiheuttaminen vähenee, ja sitä korkeampi kulma, suurempi tehokkuuden menetys. Ensimmäinen menetys voima on konkreettinen, kun näet eron 10 astetta.

Erityinen huomio edellyttää suurten ja raskaiden alusten varustusta, käytetään teollisuudessa tai puolustuksessa. Niin, säiliöaluksille, ydin – moottoroituja jäänmurtajia, lentotukialukset ja muut alukset, joiden todellinen siirtymä on suuri ja joilla on kyky siirtää suurta tehoa. Tehdä tämä, ne varustavat kaksi tai kolme akseliasennusta sekä asentavat muutaman ruuvin. Useimmiten se on 4 potkuri, järjestetty symmetrisesti. Yksi tärkeistä arktisten jäänmurtajien ruuvien parametreista ottaa huomioon lujuuden, koska heidän pitäisi pystyä murskaamaan paksu jää, kun ne liikkuvat paitsi eteenpäin myös taaksepäin.

Potkurityypit:

Potkurityypit paljon. Ne voidaan valmistaa eri materiaaleista (teräs, pronssi, messinki, valurauta, muovi-), on erilainen design (- valettu, irrotettavat tai pyörivät terät) ja muut heidän työhönsä vaikuttavat perustavanlaatuiset erot, suoraan, sen aluksen liike, johon ne on asennettu.

Toinen potkurin parametriero - kyky hallita potkurin siipien iskukulmaa. Tämän periaatteen mukaan ne on jaettu kiinteän nousun potkuriin ja ohjattavaan potkuriin.

Kiinteän potkurin potkurit:

Kiinteän potkurin potkurit (VFS) on käyttövoima, jotka ovat terien ainoa ja vakio kulma, tuotantomenetelmänsä vuoksi. Tällaiset potkurit valetaan yhtenä kappaleena, joten niillä on pienet mitat ja paino. Sijoita ne enimmäkseen autojen pieneen iskutilavuuteen:

Amatööri;

- pieni koko;

aluksiasuunniteltu kauppaan;

- alukset, jotka tarvitsevat lisää ruuvin lujuutta ja muita.

Tällaisten alusten liike on pitkäaikainen liike yhteen suuntaan, ja siksi kiinteän nousun potkurien ohjattavuus pääominaisuutena kulkee tien varrella.

Muunnelma tästä mekanismista - ruuvit irrotettavilla terillä. Vaihe pysyy kiinteänä, mutta suunnittelu ei tarkoita sitä, että terät valetaan ja asennetaan potkurin kiekkoon yhdessä asennossa. Tämä antaa mahdollisuuden korvata, jos henkilö rikkoutuu osat (terät), ei koko laitetta, ja mahdollistaa suuren halkaisijan omaavan kiinteän käyttövoiman tuottamisen, yksiosainen valu, joka on melko vaikeaa.

Ohjattavat pikipotkurit:

Ohjattavat pikipotkurit (CPP) ehdottaa terän pyörimisen mahdollisuutta napassa. Kiinnitysruuvin osat on valmistettu siten, että terän erikoiskäytön takia voi kiertyä akselinsa ympäri ja, jos välttämätöntä, muuta hyökkäyskulmaa. Tämä saavutetaan toimilaitteen mahdollisuudella, tunnetaan mekanismina vaiheen muuttamiseksi (MISH).

Muutosvaiheen mekanismi voi olla:

- manuaalinen;

- mekaaninen;

- Sähkömekaaninen;

- hydraulinen;

- sähköhydraulinen.

Osa muutosvaiheen mekanismista (MISH), lukuun ottamatta käsikirjaa: terien pyörimismekanismi, sijoitetaan yleensä ruuvin napaan; servomoottori, joka luo pyöriä teriä ja asetetaan potkuriakselin ja päämoottorin väliselle alueelle; palaute tai laite, joka näyttää uuden sävelkorkeuden.

Puolestaan, muutosvaiheen mekanismin muodostavien terien pyörimismekanismi voi olla:

- hammaspyörä - käytetään pienikokoisissa ja - ruuveissa tuomioistuimissa, eivät sisällä suuren kapasiteetin kehittämistä;

- kampi on erittäin luotettava ja kestävä, levitetään voimakkaille malleille, nopeat ruuvit, jne.

Onko terien pyöritysmekanismi potkurin navassa, mikä heijastuu sekä sen kokoon että ruuvin kokoon.

Yleisimmin käytettyä käyttölaitetta pidetään hydraulisena toimilaitteena, jossa on ohjattavat nousupotkurit. Siinä terien pyöriminen syntyy pienen viskositeetin omaavien nesteiden vaikutuksesta, ja laitemekanismi on suhteellisen helpompaa. Toinen hydrauliikan etu on kyky luoda suuri työkyky jopa pienellä ja kevyellä käyttövoimalla.

Ohjaamalla ruuvia etänä, suoraan sillalta, helpottunut ja aluksen liikkeen koordinointi. Pienen käytön, mutta voimakas ja vahva käyttövoima jopa kentillä oli parantanut käsittelyominaisuuksiaan ja ohjattavuuttaan, mikä mahdollisti kentän koordinoinnin minkä tahansa nopeuskoneen kanssa. Tällaisen toiminnan seurauksena, potkurin suorituskyky kasvaa useita kertoja, ja tämä vähentää aluksen käyttökustannuksia.

Potkurien edut ja haitat:

Huolimatta tekniikan kehityksestä, potkuri ei ole ihanteellinen mekanismi. Niin, hänen työntövoimansa on mahdollista vain sillä ehdolla, että pyörimisnopeus on vakio tai kasvaa, muuten vesikerroksen terän pinta, toimii jarruna, ja melko aktiivinen.

Vaikka potkurin hyötysuhteen teoreettiset laskelmat saavuttavat 75 %, hän ei pysty saavuttamaan näitä parametreja, ja ne ovat yleensä välillä 30-50 %. Voit luoda täydellisen ruuvin, jonka hyötysuhde on 100% on mahdotonta, koska hänen työnsä riippuu jatkuvasti muuttuvista ympäristöolosuhteista.

Mielenkiintoinen fakta: siitä huolimatta potkuri on helpotti suuresti ihmisen kontrolliastioita ja antoi liikkua huomattavan mittasuhteisilla koneilla, sen tehokkuus on edelleen huonompi kuin tavalliset airot, joiden parametrit saavuttavat 60-65%. Jos verrataan siipipyörän moottoria, etu on edelleen mekaanisella laitteella (siipiratas): sen tuottavuus on suurempi ja mitat ja paino - vähemmän. kuitenkin, Korjaa siipipyörät vaurioiden sattuessa, jotta ne eivät ole vain mahdollisia, mutta helpompaa. Korjaus on vankka potkurit on mahdotonta, ja joukkueet tarvitsevat asianmukaiset laitteet, taitoja ja pidetään telakalla.

Mekaanisen työntövoiman edut (mela pyörät) johtuu sen alhaisemmasta haavoittuvuudesta, jotka antavat mitat ja materiaalin, josta se on valmistettu, ts., ne hajoavat paljon vähemmän. Vaikka se on turvallisempaa vesimaailman asukkaille ja yli laidan asukkaille. Puolustus- ja sotateollisuus, potkureilla on epäilemättä johtajuus. Niin, potkurin pinta-ala veden alla, jota saa käyttää sotilastarkoituksiin olemassa olevien kansien koko pinnan, sekä käytännöllisesti katsoen eliminoida mahdollisuuden lyödä vihollisen ammusten ohjainta.

Potkurin keksintö- ja modernisointihistoria juontaa juurensa antiikkiin, mutta vain teknisen kehityksen myötä ihmiskunta on pystynyt mekanismeihin, joiden prototyyppejä käytetään edelleen nykyään. kuitenkin, tämä ala kehittyy edelleen: tutkijat ja keksijät etsivät seoksia ja materiaaleja suorituskyvyn parantamiseksi ja kehittävät malleja, jotka voisivat poistaa tai vähentää heidän heikkoutensa.

Huomautus: © Kuva //www.pexels.com, //pixabay.com, //okafish.ru/300/226_268.htm