Расчет гребных винтов

Чаще всего нам приходиться рассчитывать гребные винты не с нуля, а уже имея на «руках» катер, лодочный мотор и …..стандартный гребной винт который нас в большинстве случаев не устраивает. Это наиболее простой вариант, который можно решить подбором нужного гребного винта увеличив или уменьшив шаг относительно родного. Но если вы хотите подойти к решению задачи с научной точки зрения, то придется произвести не очень сложные расчеты., хотя надо признаться данный метод все равно не даст вам точного результата так как он учитывает не все параметры и является приблизительным.
Для этого нам понадобятся несколько исходных данных для расчета величин гребного винта.

1. Максимально возможная скорость катера или лодки
2. Мощность лодочного мотора
3. Максимальное число оборотов лодочного мотора
4. Передаточное число редуктора лодочного мотора

Все эти данные получить не составляет труда, так как они находятся в паспортах катера и лодочного мотора.

Приступим к расчетам, которые производятся по следующим формулам:

Сам шаг гребного винта рассчитывается по формуле:
H=20.5xV/n (м)

V- максимальная возможная скорость катера ( км/час )
n - число оборотов гребного вала (не путать с числом оборотов самого мотора)

Теперь нам необходимо вычислить число оборотов гребного вала, для этого необходимо разделить максимальное число оборотов коленвала двигателя лодочного мотора на передаточное число редуктора: n=W/L
W - максимально число оборотов коленвала двигателя об/мин
L – передаточное число редуктора
n - число оборотов гребного винта

Далее мы должны рассчитать оптимальный диаметр гребного винта по формуле:

N- Мощность лодочного мотора ( л.с )
n- Число оборотов гребного вала лодочного мотора ( об/мин )
H- Шаг гребного винта ( м )
k- Коэффициент определяется по графику (таб. №1) и зависит от скорости и числа оборотов гребного вала.

таб. №1 

ПРИМЕР РАСЧЕТА:

1. Имеем катер Silver COLIBRI, максимальная паспортная скорость этой лодки равна 29 узлов или 53.71 км/час
2. Максимальная мощность лодочного мотора для этой лодки опять же по паспорту не должна превышать 40 л.с.
3. Лодочный мотор TOHATSU 40 л.с. имеет диапазон максимальных оборотов 5000-5700 об/мин, мы выбираем средние обороты 5500, и проводим все расчеты именно для этих оборотов двигателя, что бы иметь небольшой запас мощности двигателя.
4. Передаточное число редуктора этого мотора равно 1.85:1

Шаг гребного винта (предварительно рассчитываем скорость гребного вала):
n=W/L = 5500/1.85=2972 об/мин – скорость гребного вала
H=20.5xV/n=20.5x53.71/2972=0.370 метра – искомый шаг гребного винта

Диаметр гребного винта:
Коэффициент k в нашем случае, следуя данным из таблицы будет равен 1.4 

Теперь, так как все данные гребных винтов производители указывают в дюймах, то нам остается перевести найденные величины в дюймы:

H=0.370 метра = 14.57”- ШАГ ГРЕБНОГО ВИНТА
D=0.242 метра = 9.53” - ДИАМЕТР ГРЕБНОГО ВИНТА

Обычно изменение шага гребного винта без изменения его диаметра! ведет к изменению максимального числа оборотов примерно на 200 об/мин.
Округлив полученные величины в большую строну, получаем искомые величины:
шаг гребного винта 15"
диаметр гребного винта 10"

Перерасчет величин 1 метр = 39.37 дюймов
1 дюйм = 0.03 метра
1 км/час = 0.28 м/сек
1 м/сек = 3.6 км/час

Данные расчетов характеристик гребных винтов приводимых на этом сайте не являются абсолютно точными, и могут зависеть от ряда других немаловажных факторов, таких размер и форма судна, плотность и температура воды, материал из которого изготовлен гребной винт, его форма, и многие другие, поэтому для достижения высокой точности подбора, каждый винт необходимо в любом случае подбирать опытным путем, либо применять более точные формулы для расчетов.

 

Проверить правильность расчетов можно и другим способом, от обратного. Предположим у нас есть лодка и мотор с гребным винтом который нас полностью устраивает, данные гребного винта у нас уже имеются и теперь нам остается сравнить их с расчетными. Снимаем данные комплекта лодка + мотор, производим расчеты и сравниваем их с винтом который у нас уже имеется))