Jak vybrat vrtuli pro lodní motor

Jedním z nejpalčivějších témat mezi nadšenci do motorových člunů je výběr vrtule. Jaké výhody poskytuje optimální šroub? Co znamenají čísla na náboji vrtule?

Proč potřebujete vybrat vrtuli?

• lepší přístup k hoblování;
• maximální otáčky motoru v mezích stanovených výrobcem;
• maximální rychlost nebo nosnost (v závislosti na požadovaném výsledku).

Kromě zřejmých indikátorů přispívá optimální šroub k:

• úspora paliva;
• zvýšení životnosti motoru;
• snížení hluku motoru.

Typy vrtulí

• stoupání (vzdálenost, kterou vrtule urazí za jednu otáčku bez zohlednění klouzání);
• průměr (kruh popsaný hroty lopatek nejdále od středu);
• diskový poměr (poměr celkové plochy lopatek k ploše kruhu o průměru rovném průměru vrtule);
• počet lopatek (obvykle 3, méně často 4 nebo 2);
• materiál (uhlíková a nerezová ocel, hliníková slitina, plast);
• konstrukce nábojů (gumový tlumič, vyměnitelné pouzdro, vyměnitelné lopatky);
• provedení náboje (výfuk přes náboj nebo pod antikavitační deskou);
• průměr náboje;
• počet drážek pouzder.

<img src=”https://farvater-dv.ru/images/mediacontent/next_blog/propeller_pitch.png” /><br />

Označení šroubů

Při aplikaci na náboj nebo lopatky se používají palcové velikosti.

Typicky vypadá takto:

11 ¼ x 15 – G – Yamaha umístí toto označení na svou vrtuli.

První číslo udává průměr listů, druhé číslo udává stoupání vrtule.

Někteří výrobci k označení přidávají počet listů a směr otáčení vrtule, například:

13 x 19 3RH nebo 3 x 10-3/8 x 11 R, kde číslo „3“ je počet lopatek, RH nebo R je pravá rotace.

Pokud je na šroubu vyznačeno pouze katalogové číslo, např. 3231-100-15, pak je dekódování napsáno na obalu.

Výpočet vrtule

Existuje mnoho programů pro výpočet parametrů vrtule hoblovacího plavidla. Některé z nich jsou schopny se s úlohou vyrovnat s přijatelnou přesností, například pomocí Papmelových diagramů, ale konečný výběr charakteristik se provádí empiricky, tedy zkušebními běhy.

Pro přesný výpočet potřebujete vědět:

• Rozměry plavidla
• Deadrise
• Přemístění
• Rozměry u vodorysky
• Dostupnost a umístění redans
• Výkon a maximální otáčky motoru
• Redukce a mnoho dalších parametrů.

Naším úkolem je naučit se vypočítat s přijatelnou přesností požadované parametry hliníkové vrtule pro stávající hoblovací motorový člun s minimem informací.

K tomu potřebujeme následující údaje:

1. Požadovaná maximální rychlost. Uvedeno v pasu pro loď nebo převzato z podobných sad. Přirozeně byste neměli udávat rychlost 70 km/h, s motorem 30 l/s na výletní lodi je třeba zvážit skutečné hodnoty.
2. Maximální otáčky motoru. Uvedeno na štítku umístěném na svorce motoru nebo v motorovém prostoru. Údaje jsou dostupné i na stránkách prodejců lodních motorů.
3. Převodový poměr (zjistíme z návodu k motoru nebo z internetu).

Pro výpočet stoupání rychloběžné vrtule používáme následující poměr:

H = 750V/n, kde V je rychlost v km/h, n je počet otáček kardanového hřídele.

Jako příklad uvádíme výpočty pro 17stopý hoblovací kýlový trup s přívěsným motorem Suzuki DF90ATL.

• Maximální otáčky klikového hřídele: 5300 – 6300 ot./min.;
• Převodový poměr: 2,59
• Maximální rychlost označme 68 km/h.

1. Najdeme maximální otáčky hřídele vrtule: 6300: 2,59 = 2432 ot./min.
2. Vypočítáme krok: 750 x 68: 2432 = 20,97″. Zaokrouhlete na 21″.

Standardní šroub má rozměry 3 x 13 ¾ x 19, tedy poměrně blízko vypočítanému. Necháme na jízdu s plnou zátěží a tažení lyžaře. Kupujeme 21 schodů jako vysokorychlostní.

Protože stoupání a průměr šroubu jsou obvykle vzájemně propojené, nejsou v rámci jednoho stoupání nabízeny více než dva nebo tři různé průměry šroubu. Budeme se proto řídit tímto pravidlem: máme-li motor o maximálním povoleném výkonu, zvolíme větší průměr, pokud je o průměrném nebo minimálním výkonu, tak menší.

Výběr optimálního šroubu

Když mluvíme o shodě šroubu s motorem a pouzdrem, lze provést určité odstupňování.

• Těžký šroub. Motor se nerozvine na plné otáčky a je obtížné dostat se do letadla. Je nutné snížit krok.
• Rychlostní šroub. Maximálních otáček a rychlosti je dosaženo pouze při nízkém zatížení a horní poloze hydraulického zdvihu („trim“).
• Univerzální. Při minimálním zatížení motor vyvine maximální otáčky a při plném zatížení vám umožní jet na rovinu.
• Závaží šroub. Umožňuje snadno pokračovat v hoblování s plným zatížením s určitou ztrátou rychlosti, která je dosažena při průměrném zatížení.
• Šroub je příliš lehký. Člun je výrazně podrychlený, motor překročí maximální povolenou rychlost (tzv. „over-torque“) a spustí se omezovač rychlosti. V tomto případě potřebujete šroub s velkým stoupáním.

Počet lopatek také ovlivňuje výkon soupravy. Nejběžnější jsou třílisté vrtule; Dvoučepelové a pětičepelové se při každodenním používání prakticky nepoužívají.

Obecně lze říci, že čtyřlistá vrtule bude těžší než třílistá kvůli většímu převodu kotoučů. Obvykle se volí, když je potřeba větší tah, ale konstrukce převodovky neumožňuje instalaci šroubu se zvýšeným průměrem.

Použité materiály z webu proboating.ru