Изобретение относится к судостроению, авиастроению, построению аэроглиссеров, судов на воздушной подушке и касается конструкций гребных и воздушных винтов в кол icon

Изобретение относится к судостроению, авиастроению, построению аэроглиссеров, судов на воздушной подушке и касается конструкций гребных и воздушных винтов в кол









Скачать 38.09 Kb.
НазваниеИзобретение относится к судостроению, авиастроению, построению аэроглиссеров, судов на воздушной подушке и касается конструкций гребных и воздушных винтов в кол
Размер38.09 Kb.
ТипДокументы
КУМУЛЯТИВНЫЙ ВИНТ


Изобретение относится к судостроению, авиастроению, построению аэроглиссеров, судов на воздушной подушке и касается конструкций гребных и воздушных винтов в кольцевых насадках. Известен “винтовой движитель” RU 2 161 106 C1, в котором гребной винт расположен в плоскости входного среза насадки, а насадка выполнена в виде воронки с плавными переходами от конуса воронки к её трубке. Известен также “судовой гребной винт в насадке” SU 1041027 A, содержащий ступицу и лопасти, жёстко связанные внешними концами с кольцевой насадкой, имеющей внутреннюю конусность, и выполненные с постоянным сечением по длине лопасти в виде крыльевого профиля. Последний из них является наиболее близким прототипом. Недостатком такого винта является:

- высокое разряжение между винтом и кормой судна,

-низкие кавитационные характеристики, как следствие резко выраженных центробежных потоков, создаваемых лопастями, и большого угла их отражения вдоль оси вращения винта,

- необходимость профилирования лопастей для снижения сопротивления, создаваемого их толщиной, необходимой для обеспечения прочности винта.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного

действия винта, снижение кавитации, вибрации и шума, а также повышение технологичности его производства.

Это достигается тем, что винт выполнен в виде конуса, составленного из рядов вогнутых лопастей, разграниченных и закреплённых вогнутыми обечайками; вершиной конуса является ступица. Вращаясь, винт создаёт плотный, относительно однородный и остронаправленный вдоль оси своего вращения поток воды, противоположный движению судна, с меньшей турбулентностью в нём и с меньшим разряжением перед судном, что повышает коэффициент полезного действия, снижает вибрацию и шум. Прочная конструкция из вогнутых лопастей и вогнутых обечаек позволяет выполнять винт из тонкого, относительно его размеров, листового легированного проката, без профилирования их по ширине и длине. Это даёт возможность производить его на серийном металлообрабатывающем и сварочном оборудовании, что повышает его технологичность. Конструкция позволяет также выполнить винт из композиционных материалов.

На фиг.1 показан общий вид винта с сегментным разрезом, на фиг. 2 вид винта со стороны кормы.

Винт состоит из ступицы 1, лопастей 2 и обечаек 3.

Устройство работает следующим образом. При вращении ступицы винта 1, закреплённые к ней лопасти 2, образующие конус, разграниченные и закреплённые обечайками 3, производят захват воды. Лопасти, находящиеся на первом от ступицы ряду, создают отражённые потоки. Близлежащие друг другу части потока, сходящие по задним кромкам этих лопастей, имеют относительно небольшую разницу скоростей. Это снижает турбулентность потока с тыльной стороны лопасти, что сокращает затраты энергии на сопротивление при его создании. Созданный совокупный поток плавно перемещается внутри конуса винта в сторону, противоположную движению судна. Внутренняя часть потока смыкается за ступицей. Наружная часть потока за счет вогнутости обечайки плавно направляется к центру. В следующих рядах лопастей происходит аналогичный процесс, но за счёт большего диаметра, а соответственно и более высоких линейных скоростей, формируются и направляются потоки более высокой плотности, которые уплотняют предыдущие к центру, что способствует большей направленности общего потока вдоль оси вращения и его ускорению. Забор воды происходит по конической поверхности, образованной рядами лопастей, площадь которой больше площади выходного сечения в основания винта, что дополнительно увеличивает скорость потока, созданного винтом, за счёт этой же конструктивной особенности уменьшается разряжение между винтом и кормой судна. Лопасти, относительно короткие и узкие, разнесённые в пространстве конуса, делают поток относительно однородным и способствуют уменьшению вибрации и шума. Число рядов лопастей, число лопастей в ряду и их угол атаки, линейные и радиусные размеры винта и его элементов определяются выходной мощностью и скоростью на выходном валу. Аэродинамика кумулятивного винта аналогична его гидродинамике.


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Кумулятивный винт, отличающийся тем, что выполнен в виде конуса, составленного из рядов вогнутых лопастей, разграниченных и закреплённых вогнутыми обечайками; вершиной конуса является ступица. Число рядов лопастей, число лопастей в ряду и их угол атаки, угловые, линейные и радиусные размеры винта и его элементов определяются выходной мощностью и скоростью на выходном валу.


Технологические преимущества в качестве гребного винта в том, что отпадает необходимость в операциях формовки, отливки заготовок и последующей их обработки на многокоординатных станках это конечно относится не к игрушечным и лодочным винтам. Конструкция винта, в виде замкнутого конуса, из вогнутых лопастей и вогнутых обечаек своей прочностью на сжатие, изгиб и кручение позволяет выполнять винт из тонкого, относительно его размеров, листового легированного проката, без профилирования их по ширине и длине.

Точность существующих способов раскроя листового проката позволяет сваривать винты в сборочных кондукторах без последующей их балансировки. Функциональные преимущества в том, что за счёт наклона многочисленных лопастей в сторону вращения уменьшения их ширины и угла атаки с увеличением диаметра винта происходит относительное выравнивание напоров создаваемых лопастями, а значит и всего совокупного потока. Наклон лопастей в сторону вращения и в направлении основания конуса производит сжатие центробежных потоков, к оси винта формируя плотный и остронаправленный поток. Конечно, это далеко не ламинарный поток, но по сравнению с потоками, создаваемыми пяти или даже восьми лопастными винтами, он будет иметь меньшее общее гидродинамическое сопротивление, что собственно и даст увеличение КПД.

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:



Катер на воздушной подушке «Пегас-6»



Классификация воздушных винтов



Изобретение относится к области машиностроения, к двигателе- и компрессоростроению



Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к экологически чистым ветроэлектростанциям с замкнутым циклом воздушного потока. Технический результат, заключ



Поставка топливозаправщика аэродромного (приобретение транспорта для заправки воздушных судов всех типов)



Документация об открытом аукционе в электронной форме
Лот №1: Выполнение работ по обслуживанию и ремонту автотранспорта судов общей юрисдикции, гарнизонных военных судов Архангельской...



Аэродинамический метод измерения воздушной скорости



Эффективная защита деревянных конструкций



Общие правила воздушных перевозок пассажиров



Приказ от 20 августа 1984 года руководство по грузовым перевозкам на внутренних воздушных линиях

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2020

обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

разработчик i-http.ru

на главную