Судовой винт (движитель)



Судовой винт (движитель)
Судовой винт (движитель)
Судовой винт (движитель)
Судовой винт (движитель)

 


Владельцы патента RU 2538744:

ООО Научно-производственное объединение "Гидродинамика" (RU)

Изобретение относится к судовым винтам и может быть использовано как в обычных судах, так и быстроходных, а также в качестве рабочего органа в водометных движителях. Судовой винт (движитель) содержит втулку и лопасти. На рабочей стороне лопастей расположены выступы, ориентированные по окружности вращения относительно оси вращения винта. Высота линейно увеличивается от нулевой на входной кромке до максимальной на выходной. Достигается уменьшение потерь и повышение КПД при взаимодействии потока с лопастью. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к судовым винтам и может быть использовано как в обычных судах, так и быстроходных, а также в качестве рабочего органа в водометных движителях.

Известны судовые винты быстроходных катеров, состоящие из втулки и 2-3-4 лопастей. При вращении винта поток, обтекающий лопасть, под действием центробежных сил перемещается не по цилиндрическим линиям тока, совпадающими в плане с окружностью, а к выходной кромке переносится на больший радиус, из-за чего упор винта уменьшается. Это влияние максимально на малых радиусах и уменьшается к периферии (табл.7.1 из Антоненко С.В. Судовые движители: учебное пособие. Дальневосточный государственный технический университет. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 126 с.).

Для уменьшения отрицательного влияния сноса потока на упор винта хорду лопасти у втулки выполняют меньше, чем на среднем радиусе. Это приводит к некоторому снижению КПД.

Известен также судовой винт по патенту РФ №2382715, МПК В63Н 1/14, В63Н 1/26, опубликован 27.02.2010 г., у которого контур лопастей выполнен с откидкой в сторону вращения гребного винта за счет смещения вперед от осевой линии цилиндрических сечений лопастей на 60-80% на относительном радиусе 0,8-0,9 плавно уменьшающихся до 0% у ступицы. Такое техническое решение улучшает гидродинамические и акустические характеристики гребных винтов. Однако такое исполнение лопасти винта не уменьшает потери от смещения потока на большие радиусы.

Известна также конструкция гребного винта по патенту РФ №2387572, МПК В63Н 1/26, опубликован 27.04.2010 г. На поверхностях лопастей винта выполнены канавки, которые расположены со смещением в поперечном сечении относительно друг друга в шахматном порядке или в виде наклонной сетки. При этом канавки заполняются упругим материалом, однако это не препятствует смещению потока под действием центробежных сил на больший радиус, что приводит к снижению упора винта.

Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по решаемой задаче и достигаемому техническому результату. Задачей настоящего изобретения является уменьшение потерь от сноса потока по радиусу от действия центробежных сил при взаимодействии потока с лопастью и повышение КПД.

Поставленная задача решается специальным исполнением лопасти винта, а именно тем, что в судовом винте (движителе), содержащем втулку и лопасти, согласно изобретению на рабочей стороне лопасти расположены выступы, ориентированные по окружности вращения относительно оси вращения винта, при этом высота выступов линейно увеличивается от нулевой на входной кромке до максимальной на выходной, равной h=k·δ, где δ - максимальная толщинам профиля в каждом сечении, а k - постоянный коэффициент. Величина k выбирается в диапазоне от 0,2 до 1.

При этом со стороны меньшего радиуса может быть выполнена сферическая канавка, радиус которой составляет 1/21/4 часть максимальной толщины профиля.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид на рабочую сторону лопасти, на фиг.2 показана лопасть в плане и расположение выступов по радиусу R относительно оси вращения винта, на фиг.3 - сечение в развертке лопасти по дуге выступа, а на фиг.4 - выступ и канавка в сечении «А-А», фиг.3.

Изобретение состоит из втулки 1, фиг.1, лопастей 2, на рабочей стороне которых выполнены выступы 3, ориентированные по окружности, фиг.2. Учитывая, что влияние сноса потока по радиусу уменьшается, то и высота выступов также уменьшается от втулки к периферийным сечениям. Тыльная (подсасывающая) сторона лопасти остается гладкой. Для увеличения эффекта удержания потока по цилиндрическим линиям тока со стороны меньшего радиуса вдоль выступа могут быть выполнены полусферические канавки 4, фиг.4, в которых образуется вихрь, играющий роль выступа, и тогда высота выступов может быть уменьшена. На фиг.4 приведен вид профиля выступа и канавки в разрезе.

Работа винта состоит в следующем. Вследствие наличия выступов при вращении винта поток на рабочей стороне лопасти не сносится на больший радиус. Это приводит к снижению потерь от сноса потока и увеличению упора, при этом потери трения из-за увеличения поверхности нагнетательной стороны лопасти за счет поверхности выступов растут в меньшей степени, в итоге КПД винта увеличивается.

1. Судовой винт (движитель), содержащий втулку и лопасти, отличающийся тем, что на рабочей стороне лопастей расположены выступы, ориентированные по окружности относительно оси вращения винта, при этом высота выступов линейно увеличивается от нулевой на входной кромке до максимальной на выходной, равной h = k·δ, где δ - максимальная толщинам профиля в каждом сечении, а k - постоянный коэффициент.

2. Судовой винт (движитель) по п.1, отличающийся тем, что со стороны меньшего радиуса выполнена сферическая канавка, радиус которой составляет 1 2 1 4 часть максимальной толщины профиля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судовым гребным движителям гусеничного типа. Движитель содержит ведущий и ведомый шкивы, на которых крепится гибкая бесконечная лента либо цепь.

Изобретение относится к области авиа- и судостроения, в частности к созданию движителей судов и летательных аппаратов. Способ создания подъемной силы заключается в том, что в рабочей аэродинамической или гидродинамической среде подъемную силу создают вращением поверхностей второго порядка, например вращают прямой, круглый, полый конус относительно оси, проходящей через центр окружности основания и вершину.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтов самолетов. Способ создания тяги винтом заключается в том, что в течение времени совершения винтом поворота на 360° лопасти винта дополнительно совершают маховые движения в направлении, противоположном направлению тяги винта, и по направлению тяги винта, причем в направлении, противоположном направлению тяги винта, мах осуществляют со средней скоростью, большей, чем по направлению тяги винта.

Изобретение относится к устройствам для создания силы тяги и/или ее повышения и предназначено для установки на транспортных средствах, работающих преимущественно под водой, в атмосфере и в космосе.

Изобретение относится к области моделирования движителей для мелких и крупных судов гражданского назначения. Гребной винт судна содержит насаживаемую на гребной вал ступицу с лопастями, которые расположены на равных расстояниях одна от другой под углом к продольной оси вала.

Изобретение относится к судостроению, а именно к лопастным судовым движителям. Лопастный судовой движитель содержит несколько плоских лопастей, которые соединены двусторонними цепями «галя».

Изобретение относится к кораблестроению и может быть использовано для установки гребных винтов, для различных судов. Способ установки гребного винта спиралевидной формы, в котором выполняют вал винта с возможностью вращения, на поверхности которого последовательно располагают лопасти грибного винта.

Изобретение относится к судостроению, а именно для активного отдыха на воде. Плавающий мускульный транспорт содержит раму, выполненную П-образной формы, плавательные средства, рабочий орган движения, ножной привод и плавательные средства, стабилизаторы уровня.

Изобретение относится к области судоремонта и может использоваться для всех типов гребных винтов, изготовленных из различных материалов. Продление срока эксплуатации гребного винта включает замер фактических геометрических параметров гребного винта, расчет диапазона отклонений геометрических параметров гребного винта коррекцией эксплуатационных характеристик пропульсивного комплекса.

Изобретение относится к кораблестроению и может быть использовано в технологическом процессе изготовления гребных винтов для различных судов. Изготовление гребного винта различных судов с минимизированным кавитационным эффектом на его поверхности включает изготовление вала винта с возможностью вращения, на поверхности которого последовательно располагают и фиксируют лопасти гребного винта.

Изобретение относится к судостроению, а именно к водометным движителям, предназначенным для привода быстроходных судов, кораблей, яхт. Водометный движитель содержит рабочее колесо (винт) с цилиндрической ступицей, на которой расположены лопасти рабочего колеса постоянного или переменного шага с входными и выходными участками, которые помещены в цилиндрический насадок. Диаметр лопастей рабочего колеса (винта) на входе больше диаметра лопастей на выходе так, что фронтальная площадь на выходе меньше площади на входе в 1,5-2 раза. В насадке расположены неподвижные лопатки противоположного направления по сравнению с направлением профиля лопасти рабочего колеса (винта) на входе. Высота лопаток выполнена переменной по ходу потока от минимума до максимума, образуя постоянный зазор с лопастями рабочего колеса. Лопатки плавно изогнуты до осевого направления на выходе. Достигается повышение упора движителя и коэффициент полезного действия, повышение устойчивости работы при попадании воздуха в лопастную систему движителя и в кавитационных режимах. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к гребным винтам. Гребной винт содержит ступицу. Гребной винт выполнен с возможностью целенаправленного изменения параметров рабочей среды как на засасывающей, так и нагнетающей поверхности лопастей. Ступица выполнена в виде стакана, на внешней поверхности которого закреплены лопасти. В стенках ступицы выполнены ряды сквозных отверстий, которые равномерно размещены по периметру ступицы как со стороны всасывающих, так и нагнетающих поверхностей лопастей. Ряды сквозных отверстий, которые размещены со стороны всасывающих и нагнетающих поверхностей, изолированы друг от друга и сообщены с отдельными источниками сжатого газа. Вал привода выполнен полым и пропущен с возможностью вращения в неподвижной втулке, со стороны которой, обращенной к донной части ступицы, выполнен кольцевой паз, дно которого сообщено отверстием с противоположной стороной неподвижной втулки. Вторая втулка внешней поверхностью совпадает с ближайшей к оси вращения вала привода поверхностью кольцевого паза и составляет цилиндрический кольцевой зазор с обращенной к ней боковой поверхностью полости. Участок цилиндрического кольцеобразного зазора, удаленный от неподвижной втулки, сообщен с полостью зазора между торцом второй втулки и донной частью ступицы. Полость вала привода сообщена с первым источником сжатого газа, а его торец перекрыт первым обратным клапаном, а отверстие в неподвижной втулке сообщено со вторым источником сжатого газа и перекрыто вторым обратным клапаном. Достигается разработка гребного винта с улучшенными эксплуатационными характеристиками, более простого в изготовлении. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Водометный движитель предназначен для привода быстроходных судов, кораблей, яхт. Водометный движитель содержит цилиндрическую ступицу с расположенными на ней лопастями с входными и выходными участками и неподвижный цилиндрический насадок. В насадке расположены неподвижные лопатки. На входе в насадок лопасти имеют осевое направление в районе лопаток рабочего колеса водомета - противоположное с лопатками направление, а на выходе за рабочим колесом плавно переходят в осевое направление. Достигается повышение упора движителя и коэффициента полезного действия, повышение устойчивости работы при попадании воздуха и в кавитационных режимах. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к лопастям гребных винтов судов ледового класса, в том числе и гребных винтов судов ледового класса, работающих в составе винторулевых колонок. Лопасть гребного винта судна ледового класса имеет плавную криволинейную поверхность, а в районе входящей кромки - утолщение. Утолщение лопасти расположено в пределах 0,35-0,85 относительного радиуса гребного винта. Толщина профиля лопасти на удалении от ее входящей кромки, равном 0,025 длины хорды ее профиля, составляет 0,25-0,47 максимальной толщины профиля. На указанном удалении от входящей кромки относительная толщина профиля возрастает по мере удаления от оси вращения гребного винта, а на удалении от входящей кромки лопасти, равном 0,05 длины хорды ее профиля, она составляет 0,3-0,75 максимальной толщины профиля. На удалении от входящей кромки, равном 0,75 длины хорды ее профиля, толщина профиля лопасти составляет 0,6-0,7 максимальной толщины профиля. Достигается повышение эффективности работы гребного винта в ледовых условиях. 2 ил.

Изобретение относится к области моделирования судовых движителей. Гребной винт судна содержит насаживаемую на гребной вал ступицу с лопастями. Лопасти расположены на равных расстояниях одна от другой под углом к продольной оси вала. Каждая лопасть снабжена, по меньшей мере, одним козырьком, который расположен на вогнутой/выпуклой стороне лопасти под углом к ее радиальной оси. Размер козырька увеличивается в направлении движения водного потока. Достигается увеличение тяги гребного винта. 3 ил.

Изобретение относится к области моделирования речных и морских судов гражданского назначения. Корма судна содержит корпус с надводной частью. Надводная часть имеет палубу, румпельное отделение с рулевой машиной и подводную часть, которая имеет двигатель, руль и движитель. Движитель выполнен в виде гусеницы, которая состоит из ведущей и ведомой звездочек и фигурных пластин с выступающими гребнями. Фигурные пластины имеют форму гребных лопастей. Подводная часть корпуса имеет выступ с направляющими для движения фигурных пластин и выемками для размещения звездочек. Ось руля установлена с опорой на выступ. Достигается увеличение тягового усилия движителя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области винтовых движителей. Законцовка лопасти, выполненная в виде концевого крылышка, представляет собой профиль лопасти, разделенный на верхнюю и нижнюю части. Каждая часть концевого крылышка может иметь фиксированный или управляемый угол атаки, независимый от угла атаки другой части. Достигается уменьшение потерь мощности привода винта, улучшение аэродинамики лопасти, увеличение подъемной или тянущей силы и эффективности винта. 1 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус с двумя рядами рабочих шахт, движитель, рубку, рулевой комплекс, при этом по периметру передней части корпуса транспортного средства с возможностью вращения вокруг передней части корпуса смонтирована пустотелая коническая винтовая рубашка, изготовленная из винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения пустотелой конической винтовой рубашки с образованием по ее периметру многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями и винтовыми канавками с углом наклона относительно оси вращения внутри или снаружи пустотелой конической винтовой рубашки, с разными размерами по ширине полос с увеличением их по длине конической винтовой рубашки от входного к выходному отверстию, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, причем по наружному периметру винтовой рубашки образованы напуски в виде винтовых лопастей по всей ее длине от входного до выходного отверстия. Достигается расширение эксплуатационных возможностей транспортного средства. 14 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус, головку, движитель, рулевой комплекс, при этом по периметру всего корпуса с возможностью вращения вокруг корпуса и собственной оси смонтирована пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка с наружными напусками в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, изготовленная из трех или более прямоугольных полос одинаковых по ширине и по длине вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке, или винтовая рубашка может быть изготовлена из трех и более винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки, при этом полосы соединены между собой с образованием по периметру винтовой рубашки напусков в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки. Достигается расширение эксплуатационных возможностей транспортного средства. 11 ил.

Винт содержит плоскую поверхность (13.2), которая проходит вдоль задней поверхности лопасти (13), и ширина которой составляет 1/3 ширины лопасти (13), заднюю закругленную по радиусу поверхность (13.1), которая пересекает плоскую поверхность (13.2) и имеет радиус R, который составляет 2/3 ширины задней поверхности и тем самым дополняет остальную часть задней поверхности. На свободном конце радиуса (13.1) задней поверхности внутренняя контактная поверхность (13.3) с радиусом, равным 1.5 R, пересекает плоскость вращения винта так, что образует угол величиной 3-9 градусов. Закругленная по радиусу поверхность (13.4) выходной кромки, которая имеет радиус 0,5 R пересекает плоскость, расположенную ниже половины толщины края лопасти указанной внутренней контактной поверхности (13.3) и плоской поверхности (13.2), и изогнута в направлении, противоположном внутренней контактной поверхности (13.3). Расстояние от точки пересечения указанных закругленных по радиусу поверхностей (13.1, 13.3), которые имеют радиус R и 1.5 R, до плоскости, где расположена задняя плоская поверхность (13.2), составляет 1/4 и 1/5 ширины в проекции задней поверхности. Диаметр F задней поверхности (13.7) лопасти (13) заключен в диапазоне значений диаметра от R400 до R650. Изобретение направлено на повышение энергетического КПД. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Наверх