все нюансы и возможности ремонта

На чтение 4 мин. Просмотров 213

Появление вибрации у автомобиля — грозный признак поломки. Дисбаланс карданного вала способен повлиять не только на качество езды, но и на самочувствие автовладельца.

Дисбаланс кардана является весьма тревожным сигналом. Устранить такую неполадку профессионально можно только на станции технического обслуживания. Но если у вас по каким-то причинам нет возможности обратиться за помощью к специалисту, то эта статья для вас, ведь балансировка карданных валов является неотъемлемой частью качественной и комфортной езды.

Карданный вал

Балансировка карданных валов: все нюансы и возможности ремонта

Каждому опытному автомобилисту известно, что вибрация кардана приводит к быстрому износу всего автомобиля, а в частности к износу карданной передачи. Помимо этого данная неполадка вызывает огромный дискомфорт при вождении, что сказывается даже на самочувствие водителя. Устранить такую проблему поможет лишь балансировка карданных валов.

Причины появления дисбаланса

Факторов, негативно влияющих на самую важную деталь трансмиссии, огромное количество. Итак, балансировка кардана требуется когда:

1. Заводской брак;
2. Повреждение при ударах;
3. Износ вала во время его эксплуатации;
4. Некачественный ремонт бывшего в употреблении вала и так далее.

Стоит отметить и то, что даже совершенно новый кардан, установленный на автомобиль, просто «требует» регулировки. К сожалению, балансировка кардана даже на заводе изготовителе не всегда проводится должным образом.

Ремонт своими руками: умелая, но временная балансировка кардана

Балансировочный станок для карданного вала

Самым лучшим и верным вариантом для автовладельца будет поездка на станцию ТО. Имеющееся там современное оборудование поможет вам отрегулировать кардан, баланс которого нарушен. Также специалисты проведут диагностику остальных элементов узла. Но «по традиции» вибрация застигает владельца автомобиля в самый неподходящий момент, когда ближайший сервис находится за сотню километров, или когда просто нет возможности оплатить услуги специалиста, а балансировка кардана просто жизненно необходима.

В такой ситуации можно пойти двумя путями – ездить с повышающейся день ото дня вибрацией или произвести ремонт своими руками.

Внимание. Описанный ниже способ подойдет только в качестве «времянки», а сам процесс ремонта займет у вас немало времени. Балансировка кардана – несложное, но весьма долгое занятие.

Как только вы почувствовали на своем автомобиле повышение вибрации, постарайтесь доехать до гаража и произвести ремонт своими руками.

• Для начала необходимо визуально разделить кардан на несколько секторов, например на 4. Для этого вам не потребуется какое-либо специальное оборудование.
• Теперь нужно вооружиться металлическим грузом небольшого веса – грамм 30-40.
• В одном из намеченных секторов надежно закрепить груз.
• Следующим шагом станет выезд на ровную трассу. В момент езды необходимо понять, уменьшилась вибрация или наоборот увеличилась.
• Затем снова едим в гараж и крепим этот же груз в другой сектор.
• Возвращаемся на ровный участок дороги и прислушиваемся к своим внутренним ощущениям.

Балансировка кардана на СТО

Подобные манипуляции необходимо повторить со всеми участками кардана. Ремонт будет более качественным, если разбить кардан на большее количество секторов.

Определившись с оптимальным местоположением груза, можно начать эксперименты с его весом. Для этого нужно взять грузы разных весовых категорий и поочередно прикреплять их. Специальное оборудование, конечно, помогло бы сделать эту процедуру гораздо быстрее, но в нашем случае балансировка кардана происходит собственными силами.

Итак, определив точный вес и точное место, необходимо найти металлическую пластину нужной массы, и приварить ее к трубе. Балансировка кардана своими собственными руками позволит вам хоть какое-то время обойтись без специального оборудования и помощи специалистов.

Добиться идеальной точности подобным методом, не применяя необходимое оборудование, у вас вряд ли получится. Хотя бы небольшая погрешность все-таки останется, ведь балансировка кардана – это удел специалистов. Но такой ремонт поможет вам хоть некоторое время не переживать по поводу сохранности всех элементов карданной передачи.

Пример балансировки карданного вала непосредственно на механизме « ООО «Кинематика»

Фельдман В.Д. вед. специалист ООО «Кинематика»

Как Андрей грейдер балансировал

(об опыте балансировки карданного вала непосредственно на механизме)

Введение

Честно признаюсь, что был сильно удивлён и обрадован результатам, о которых написал нам Андрей Кобяков – водитель автогрейдера.

Его письмо удивило даже меня — специалиста, имеющего более чем 35-ти летний опыт работ в области вибродиагностирования и балансировки. А ведь я долгое время проработал в оборонной промышленности и лично отбалансировал свыше 1500 различных машин и механизмов, начиная с обычных вентиляторов и дымососов и заканчивая антеннами систем наведения и уникальными гироскопами.

А тут впервые в полевых условиях проведена балансировка мощной дорожной машины — автогрейдера!!!, водителем которого Андрей работает.

Андрей приобрёл наш прибор для балансировки «Балком 1» совсем недавно — в конце августа сего (2012) года.
За два с небольшим месяца, прошедшие с этого момента, он сумел не только освоить аппаратуру и технологию балансировки, но устранить без разборки дисбаланс основных узлов своей машины (карданного вала, коленчатого вала с корзиной сцепления, колёс).

Вот как описывает, проделанную им работу, сам Андрей в свой переписке с нами.
(С его разрешения публикую его письма без купюр и редактирования).

1. Письмо А. Кобякова от 18 октября 2012 г.

Здравствуйте Валерий Давыдович! Собрался написать Вам. Работу с прибором освоил довольно быстро, все доступно для неподготовленных, как я например. Ноутбук принял программу без корректировки. В первый раз я устанавливал на стац.комп..Балансировал колеса, результат лучше чем на шиномонтаже. Пробовал 2 карданных вала на месте, балансируются вроде нормально. В общем прибор оправдал мои ожидания, нормальный функционал за демократичную стоимость. На днях я сделал балансировку маховика на двигателе автогрейдера, на котором сам работаю. Начальный дисбаланс более 8000 г*мм остаточный около 900 г*мм при допустимом 400 г*мм. Можно было сделать лучше, но оставил намеренно, потому как нужно будет балансировать сцепление в сборе. Потом предстоит балансировка кардана «двигатель-КПП» на этом же грейдере. Это вечная проблема автогрейдеров. Мое начальство как то с сарказмом отнеслось к этой работе, но я думаю время покажет.
В процессе возник вопрос: как сложить корректирущие грузы в один уравновешивающий груз? При балансировке кардана это удобнее. На мой взгляд вообще было бы прекрасно, если программа умела бы проводить такой расчет.

2. Письмо А. Кобякова от 31 октября 2012 г.

Здравствуйте Валерий Давыдович!
Хочу рассказать о проделанной работе. Как я говорил, попробовал балансировать сцепление в сборе. Первая попытка была безуспешной. Начальный дисбаланс более 28000 г*мм. Сделал вывод-нарушение центрации. После этого узел был разобран и обследован. Обнаружил износ центровочных отверстий корзины сцепления и износ прилегающих плоскостей кожуха. Промежуточный диск в норме, ведомые диски новые, но сомнительного качества(накладки смещены).Корзина была забракована, заменена новой. Новую выбирал сам, из четырех только одна была отбалансирована. Вот такие дела. Сборку проводил более тщательно с применением прибора. Коллеги по работе пальцем у виска крутят. Сделал для себя интересное открытие: промежуточныий диск ставится только в одном положении из трех и корзина тоже. В итоге сбалансировал до 2600 г*мм. Масса всего узла в сборе маховик+промежуточный диск+корзина примерно 80 кило, радиус 430мм, скорость вращения 1900-2000об.мин. Двигатель доволен, работает ровно.
Далее кардан. Масса 15 кило, длина 650мм.Первая попытка опять неудача.
Проверял фланцы, крестовины, вроде все в норме, но не идет. Снял кардан. Крутил полчаса. Начальство в экстазе НЕУДАЧА!!Все же обнаружил: еле заметное радиальное перемещение в одной крестовине. Замена крестовины.Балансировка.
Результат: начальный дисбаланс в 1плоскости 1600г*мм., во 2плоскости 1000г*мм. Остаточный в1плоскости 36г*мм, во 2плоскости 9 г*мм. Овации. Занавес. Начальство в шоке.

Валерий Давыдович,как сможете оценить такую работу как специалист?

3. Письмо А. Кобякова от 7 ноября 2012 г.

Валерий Давыдович, здравствуйте! Наконец отправляю Вам результаты работы. На фото первый «счастливчик» нашего города. До этого никто и никогда не делал балансировку даже на легковых машинах, не говоря уже о тяжелой технике. Исключение только мои эксперименты, более или менее удачные.
На фото мы видим довольно массивный карданный вал,на нем закреплены ленточными хомутами отрезки свинцового прута

Рис.1 Фото кардана с установленными в плоскостях 1 и 2 корректирующими грузами.

Так же видно заводской груз, приваренный. На видео можно наблюдать ровное вращение вала. Перемещений КПП(на видео слева) не наблюдается. Перемещений двигателя (справа) не наблюдается. Отмечено значительное снижение шума в кабине, вибрация практически не ощутима. Протокол балансировки от 29.10.2012 до ремонта кардана(замена одной крестовины).Протокол от 31.10.2012 после ремонта. Протоколы подтверждены нашим механиком, кстати который очень негативно смотрел на эту работу

Рис.2. Фото кардана с корректирующим грузом в плоскости 1.

Рис.3. Фото кардана с корректирующим грузом в плоскости 2.

Отголоски вибрации остались, но ощутимо в передней части двигателя,предположительно приводной шкив и вентилятор. Сейчас грейдер вышел на боевое дежурство и эксперименты прекращены.
Начал балансировку маховика второго нашего грейдера и опять сразу в ремонт. Обнаружил осевое и радиальное перемещение коленвала. Вскрытие показало что требуется шлифовка.
Прошу простить,если я нарушил законы физики,просто не знал что можно так сделать
С уважением,Андрей.

4. Ответ на письма А.Кобякова

Андрей, я сравнил полученные Вами результаты при балансировке с требованиями к данным роторам, которые отражены в ГОСТе 22061-76 «Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки».
Думаю Вам будут интересно сопоставление Ваших результатов с допусками по этому ГОСТу.
1. Коленчатый вал (в том числе корзина сцепления и т.д.)
Допуск должен соответствовать 6 классу точности (см. приложение 1, стр.13).
Для этого класса и частоты вращения 2000 об/мин остаточный допустимый удельный дисбаланс для каждой из плоскостей находится в пределах от 40 до 100 мкм (см. графики на стр.3).
В пересчёте в допустимый остаточный дисбаланс для вашего ротора массой 80 кг допуск находится в пределах 3200 — 8000 г*мм.
Вам удалось достигнуть 2600 г*мм.
2. Карданный вал .
Допуск должен соответствовать 5 классу точности (см. приложение 1, стр.13).
(В случае кардана Вы не указали частоту вращения и я условно принял её 2000 об/мин).
Для этого класса и частоты вращения 2000 об/мин остаточный допустимый удельный дисбаланс для каждой из плоскостей находится в пределах от 15 до 40 мкм (см. графики на стр.3).
В пересчёте в допустимый остаточный дисбаланс для кардана массой 15 кг допуск находится в пределах 225 — 600 г*мм.
Вам удалось достигнуть в первой плоскости 36 г*мм, а во второй 9 г*мм !!!!.
Это впечатляет.
С уважением.
Ф.В.Д.

Рис.4. Протокол балансировки карданного вала автогрейдера

Заключение

Вот каких удивительных результатов может добиться специалист, который хорошо знает устройство своей машины и к тому же оснащён надлежащей аппаратурой.
Думаю, что направление работ, связанное с балансировкой автомобильных роторных механизмов в сборе, имеет хорошую перспективу для дальнейшего развития и совершенствования.
Особенно, если к этим работам будут привлекаться такие энтузиасты, как Андрей Кобяков.

Балансировка карданов Старый Оскол, Воронеж, Белгород, Курск

Нарушения балансировки карданного вала — распространенная проблема. Стоит понимать, что данное явления встречается достаточно часто и оно очень опасно. Разбалансировка карданного вала может привести к тому, что некоторые детали будут изнашиваться очень быстро, что в конечном счете может привести к возникновении аварийной ситуации.

Очень часто, причиной появления данной неисправности, служит банальный брак вала или износ деталей и узлов. Так же встречаются случаи, когда дисбаланс возникает из-за того, что вал был деформирован после какого-либо внешнего воздействия на него. Причиной так же может служить неправильное крепление вала после ремонта, что приводило к нарушения его баланса.

Очень важно понимать, что в карданных передачах углы крутящего момента имеют ряд ограничений. Самый оптимальный размер данных углов должен колебаться в рамках двадцати градусов. В этом случаи обеспечивается максимальная производительность двигателя. Если будет неправильный угол крутящего момента, это приведет к тому, что крестовина и шарнир кардана будут работать на износ.

Определять уровень нарушения баланса кардана лучше всего на специализированных станциях технического обслуживания — именно на таких станциях есть в наличии специальное оборудование, которое позволяет точно определить степень нарушения балансировки. Процесс балансировки вала производится с учетом шарниров. В этом случаи специалисты обращают свое внимание на то, какие существуют зазоры в местах закрепления крестовины. Если при сборке карданного вала данные зазоры были выполнены по всем правилам и гостам без каких-либо погрешностей, то при выполнения ремонта придерживаться необходимого зазора будет достаточно легко.

Как бы там ни было, если вы ощущаете возникновения непонятных вибрация при работе двигателя, сразу же обратитесь в сервисный центр, что позволит избежать возникновения ряда неисправностей и тем самим сэкономить своё время и деньги.

Sound Propeller Services

Компания

Sound Propeller Services была основана в ноябре 1989 года и начала свою деятельность по адресу 1608 Fairview Avenue E. в Сиэтле, штат Вашингтон, в феврале 1990 года. Руководители и ряд сотрудников работали в Coolidge Propeller в цехе и менеджменте в течение 15-25 лет. . Основным направлением деятельности Sound Propeller является производство и ремонт морских гребных винтов, гребных валов и принадлежностей для коммерческого использования. У нас есть большой запас гребных винтов для прогулочных катеров и гребных валов из нержавеющей стали.Мы поставляем судовые подшипники, муфты и гайки гребного винта. У нас есть рабочие отношения с Sound Propeller Systems LLC, у которой есть квалифицированный и опытный персонал для обслуживания систем CP, носовых подруливающих устройств, систем управления и уплотнений кормовой трубы.

Новое оборудование Sound Propeller отправлено в различные страны Северной и Южной Америки, Европы и Азии. Ремонтные работы выполняются владельцами и верфями в разных местах США, а наши специалисты по ремонту часто выезжают на верфи по всему миру для оказания необходимого обслуживания.

Наше оборудование для регулировки шага гребных винтов позволяет нам ремонтировать и изменять шаг гребных винтов с большой точностью. Сверхмощное шлифовальное, сварочное и полировальное оборудование, используемое при производстве наших гребных винтов из нержавеющей стали, также позволяет эффективно обрабатывать их после ремонта.

Механический цех Sound Propeller позволяет изготавливать и ремонтировать валопроводы длиной до 48 дюймов. Мы сертифицированы ABS для облицовки журналов из нержавеющей стали.

Мы производим гребные винты и валы специально для судна, которое их использует.Иногда они создаются по проектам, предоставленным нашими клиентами, или могут быть произведены по стандартным или индивидуальным проектам Sound Propeller. Наш опыт определения размеров гребных винтов помог нам предоставить нашим клиентам и их военно-морским архитекторам неизменно надежную помощь в выборе размеров гребных винтов и техническую помощь. Мы рады обсудить с вашим судном вопросы по двигательной установке и готовы предложить предложения по решению проблем с гребным винтом и валом.

Основные принципы винта (Часть вторая)

Крутящий момент и коэффициент P

Для пилота «крутящий момент» (тенденция к левому повороту самолета) складывается из четырех элементов, которые вызывают или создают вращательное или вращательное движение вокруг хотя бы одну из трех осей самолета.Этими четырьмя элементами являются:

1. Реакция крутящего момента от двигателя и гребного винта
2. Эффект штопора струи потока
3. Гироскопическое действие гребного винта
4. Асимметричная нагрузка гребного винта (P-фактор)

Реакция крутящего момента

Реакция крутящего момента включает Третий закон физики Ньютона — на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Применительно к летательному аппарату это означает, что по мере того как внутренние детали двигателя и винт вращаются в одном направлении, равная сила пытается повернуть летательный аппарат в противоположном направлении.[Рисунок 5-47]

Рисунок 5-47. Реакция крутящего момента.

Когда самолет находится в воздухе, эта сила действует вокруг продольной оси, заставляя самолет катиться. Чтобы компенсировать тенденцию к крену, некоторые из старых самолетов оснащены таким образом, чтобы создать большую подъемную силу на крыле, которое вынуждено опускаться. Более современные самолеты сконструированы со смещением двигателя, чтобы противодействовать этому эффекту крутящего момента.

ПРИМЕЧАНИЕ. Большинство авиадвигателей, построенных в США, вращают пропеллер по часовой стрелке, если смотреть с сиденья пилота.Обсуждение здесь относится к этим двигателям.

Рекомендации по летной грамотности

Справочник Рода Мачадо «Как управлять самолетом» — Изучите основные основы управления любым самолетом. Сделайте летную подготовку проще, дешевле и приятнее. Освойте все маневры чек-рейда. Изучите философию полета «клюшкой и рулем». Не допускайте случайной остановки или вращения самолета. Посадите самолет быстро и с удовольствием.

Обычно компенсирующие коэффициенты устанавливаются постоянно так, чтобы они компенсировали эту силу на крейсерской скорости, поскольку большую часть времени работы самолета приходится на эту скорость.Тем не менее, триммер элеронов позволяет производить дальнейшую регулировку для других скоростей. Когда колеса летательного аппарата находятся на земле во время разбега, дополнительный крутящий момент вокруг вертикальной оси создается реакцией крутящего момента. Поскольку левая сторона самолета опускается под действием крутящего момента, больший вес приходится на левую основную стойку шасси. Это приводит к большему трению с грунтом или сопротивлению на левой шине, чем на правой, вызывая дополнительный поворотный момент влево. Величина этого момента зависит от многих переменных.Вот некоторые из этих переменных:

1. Размер и мощность двигателя
2. Размер винта и частота вращения
3. Размер самолета
4. Состояние поверхности земли

Этот момент рыскания при разбеге корректируется пилотом. правильное использование руля направления или дифферента руля направления.

Эффект штопора

Высокоскоростное вращение воздушного винта дает вращение штопора или спиралевидное вращение воздушному потоку. На высоких скоростях винта и низкой скорости движения (например, при взлете и приближении к сваливанию двигателя) это спиралевидное вращение очень компактно и оказывает сильное поперечное усилие на вертикальную поверхность хвостового оперения самолета.[Рисунок 5-48]

Рисунок 5-48. Штопор скольжения.

Когда эта спиралевидная воздушная струя ударяется о вертикальный киль, он вызывает рыскание вокруг вертикальной оси самолета. Чем компактнее спираль, тем сильнее эта сила. Однако по мере увеличения скорости движения спираль удлиняется и становится менее эффективной. Закрученный поток в воздушном потоке также вызывает качение момента вокруг продольной оси.

Обратите внимание, что этот момент качения, вызванный потоком штопора в потоке скольжения, находится справа, в то время как момент рыскания, вызванный реакцией крутящего момента, находится слева — в действительности один может противодействовать другому.Однако эти силы сильно различаются, и пилот несет ответственность за применение надлежащих корректирующих действий путем постоянного использования органов управления полетом. Этим силам необходимо противодействовать независимо от того, какие из них наиболее заметны в данный момент.

Gyroscopic Action

Прежде чем можно будет понять гироскопические эффекты пропеллера, необходимо понять основные принципы работы гироскопа. Все практические применения гироскопа основаны на двух фундаментальных свойствах гироскопического действия: жесткости в пространстве и прецессии.Один интересный предмет для этого обсуждения — прецессия.

Прецессия — это результирующее действие или отклонение вращающегося ротора, когда к его ободу прилагается отклоняющая сила. Как видно на рис. 5-49, при приложении силы результирующая сила действует на 90 ° впереди и в направлении вращения. Вращающийся пропеллер самолета является очень хорошим гироскопом и, следовательно, имеет аналогичные свойства. Каждый раз, когда прикладывается сила для отклонения гребного винта от его плоскости вращения, результирующая сила оказывается на 90 ° впереди, в направлении вращения и в направлении приложения, вызывая момент тангажа, момент рыскания или их комбинацию. из двух в зависимости от точки, в которой была приложена сила.

Рисунок 5-49. Гироскопическая прецессия.

Этот элемент эффекта крутящего момента всегда ассоциировался и считался более заметным в самолетах с хвостовым колесом и чаще всего возникает, когда хвост поднимается во время разбега при взлете. [Рис. 5-50] Это изменение угла наклона имеет тот же эффект, что и приложение силы к верхней части плоскости вращения гребного винта. Результирующая сила, действующая на 90 ° вперед, вызывает рыскание влево вокруг вертикальной оси. Величина этого момента зависит от нескольких переменных, одна из которых — резкость, с которой поднимается хвост (величина приложенной силы).Однако прецессия или гироскопическое действие происходит, когда сила прикладывается к любой точке обода плоскости вращения пропеллера; результирующая сила по-прежнему будет составлять 90 ° от точки приложения в направлении вращения. В зависимости от того, где приложена сила, самолет поворачивается влево или вправо, поднимается или опускается по тангажу или является комбинацией качки и рыскания.

Рисунок 5-50. Поднятие хвоста вызывает гироскопическую прецессию.

Можно сказать, что в результате действия гироскопа любое рыскание вокруг вертикальной оси приводит к моменту тангажа, а любое кренование вокруг боковой оси приводит к моменту рыскания.Чтобы скорректировать эффект гироскопического воздействия, пилоту необходимо правильно использовать руль высоты и руль направления, чтобы предотвратить нежелательную качку и рыскание.

Асимметричная нагрузка (P-фактор)

Когда самолет летит с высоким AOA, «захват» движущейся вниз лопасти больше, чем «укус» движущейся вверх лопасти. Это перемещает центр тяги вправо от области диска винта, вызывая рыскание влево вокруг вертикальной оси. Доказать это объяснение сложно, потому что было бы необходимо работать с задачами вектора ветра для каждой лопасти, принимая во внимание как AOA самолета, так и AOA каждой лопасти.

Эта асимметричная нагрузка вызвана результирующей скоростью, которая создается комбинацией скорости лопасти гребного винта в ее плоскости вращения и скорости воздуха, проходящего горизонтально через диск гребного винта. Когда самолет летит с положительной AOA, правая (если смотреть сзади) или маховая лопасть вниз проходит через область результирующей скорости, которая больше, чем у левого или восходящего лопасти. Поскольку лопасть воздушного винта представляет собой аэродинамический профиль, увеличение скорости означает увеличение подъемной силы.Нисходящая лопасть имеет большую подъемную силу и имеет тенденцию тянуть (отклонять) нос самолета влево.

Рисунок 5-51. Несимметричная нагрузка гребного винта (P-фактор).

Когда самолет летит с высокой AOA, движущаяся вниз лопасть имеет более высокую результирующую скорость, создавая большую подъемную силу, чем движущаяся вверх лопасть. [Рисунок 5-51] Это можно было бы легче визуализировать, если бы гребной вал был установлен перпендикулярно земле (как у вертолета). Если бы не было никакого движения воздуха, кроме движения, создаваемого самим винтом, идентичные секции каждой лопасти имели бы одинаковую воздушную скорость.Когда воздух движется горизонтально через этот вертикально установленный пропеллер, лопасть, движущаяся вперед в поток воздуха, имеет более высокую скорость, чем лопасть, отступающая вместе с воздушным потоком. Таким образом, лезвие, движущееся в горизонтальный воздушный поток, создает большую подъемную силу или тягу, перемещая центр тяги к этому лезвию. Визуализируйте вращение вертикально установленного карданного вала на меньшие углы по отношению к движущемуся воздуху (как в самолете). Эта неуравновешенная тяга затем становится пропорционально меньше и продолжает уменьшаться, пока не достигнет нулевого значения, когда карданный вал находится точно горизонтально по отношению к движущемуся воздуху.

Эффекты каждого из этих четырех элементов крутящего момента меняются по величине в зависимости от условий полета. На одном этапе полета один из этих элементов может быть более заметным, чем другой. На другом этапе полета другой элемент может быть более заметным. Отношение этих значений друг к другу варьируется для разных самолетов в зависимости от комбинаций планера, двигателя и пропеллера, а также других конструктивных особенностей. Чтобы поддерживать уверенный контроль над самолетом во всех условиях полета, пилот должен применять органы управления полетом по мере необходимости, чтобы компенсировать эти изменяющиеся значения.

Рекомендуется летная грамотность

Центровка судовых валов и услуги по эксплуатации

Специалисты DNV GL проводят анализ первопричин центровки валов судна и MOU и помогают владельцам / верфям получить безопасную и совместимую центровку валов.

Неадекватная центровка гребного вала часто приводит к поздней доставке новостроек и дорогостоящему снятию с найма из-за повреждения или выхода из строя подшипника кормовой трубы на эксплуатируемых судах.

DNV GL — ваш активный партнер в обеспечении точной центровки валов, обеспечивающей безопасную и надежную работу. У нас есть опыт выполнения нескольких проектов по проектированию и устранению неисправностей, в которых изучается взаимодействие между валом и подшипниками, нагрузки на гребной винт и прогиб корпуса. В сочетании с нашими многопрофильными техническими знаниями, исследование ваших проблем становится более эффективным — сокращает время ремонта и помогает поддерживать бесперебойную работу ваших операций.

Наши специалисты помогают на этапах проектирования и установки, чтобы предотвратить эксплуатационные проблемы, связанные с центровкой валов.Особое внимание уделяется влиянию тенденции увеличения объема двигателей и укороченных приводных валов для лучшего использования полезной нагрузки.

Кроме того, мы знакомы с новыми экологическими мерами, такими как снижение частоты вращения вала в сочетании с более тяжелыми гребными винтами, снижение номинальных характеристик силовой установки и переход на экологически приемлемые смазочные масла (EAL). Мы знаем, как эти меры могут способствовать возникновению проблем с согласованием и как их избежать.

Услуги для судов в эксплуатации, испытывающих проблемы соосности валов:

• Устранение неисправностей для определения основной причины повреждения и решения, которые заставляют двигательную установку снова работать
• Проверка измерений спроектированной центровки
• Консультации по улучшению центровки вала линия
• Помощь на месте в процессе ремонта и замены

Услуги по центровке валов для новостроек и проектов переоборудования:

• Расчет оптимальной центровки валов
• Проверка расчетной центровки во время и после процесса нового строительства или преобразования, и помощь на месте
• Анализ динамики вала и нагрузки на гребной винт

Положитесь на DNV GL во всех вопросах центровки валов:

• Избегайте задержек в доставке, тем самым сокращая расходы на внеклассную работу
• Прибыль от эффективного расследования проблем , что сокращает время ремонта
9 0019 Обретите уверенность и душевное спокойствие благодаря экспертной помощи в проектировании вала

Магнитный балансир винта Atg a-1, необходимый для винта квадрокоптера Распродажа

Способы доставки

Общее примерное время, необходимое для получения вашего заказа, показано ниже:

• Вы размещаете заказ
• (Время обработки)
• Отправляем Ваш заказ
• (время доставки)
• Доставка!

Общее расчетное время доставки

Общее время доставки рассчитывается с момента размещения заказа до момента его доставки вам.Общее время доставки делится на время обработки и время доставки.

Время обработки: Время, необходимое для подготовки вашего товара (ов) к отправке с нашего склада. Это включает в себя подготовку ваших товаров, выполнение проверки качества и упаковку для отправки.

Время доставки: Время, в течение которого ваш товар (-ы) дойдет с нашего склада до пункта назначения.

Рекомендуемые способы доставки для вашей страны / региона указаны ниже:

Отправлено в: Корабль из

Этот склад не может быть доставлен к вам.

Способ (ы) доставки	Срок доставки	Информация для отслеживания

Примечание:

(1) Вышеупомянутое время доставки относится к расчетному времени в рабочих днях, которое займет отгрузка после отправки заказа.

(2) Рабочие дни не включают субботу / воскресенье и праздничные дни.

(3) Эти оценки основаны на нормальных обстоятельствах и не являются гарантией сроков доставки.

(4) Мы не несем ответственности за сбои или задержки в доставке в результате любых форс-мажорных обстоятельств, таких как стихийное бедствие, плохая погода, война, таможенные проблемы и любые другие события, находящиеся вне нашего прямого контроля.

(5) Ускоренная доставка не может быть использована для почтовых ящиков

Примерные налоги: Может взиматься налог на товары и услуги (GST).

Способы оплаты

Мы поддерживаем следующие способы оплаты.Нажмите, чтобы получить дополнительную информацию, если вы не знаете, как платить.

* В настоящее время мы предлагаем оплату наложенным платежом для Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратов, Кувейта, Омана, Бахрейна, Катара, Таиланда, Сингапура, Малайзии, Филиппин, Индонезии, Вьетнама, Индии. Мы отправим на ваш мобильный телефон код подтверждения, чтобы проверить правильность ваших контактных данных. Убедитесь, что вы следуете всем инструкциям, содержащимся в сообщении.

* Оплата в рассрочку (кредитная карта) или Boleto Bancário доступна только для заказов с адресами доставки в Бразилии.

Воздушные винты | авиастроение

1. Фиксированный шаг: Пропеллер выполнен цельным. Возможна установка только одного шага, обычно это двухлопастной винт, который часто изготавливается из дерева или металла. Деревянные пропеллеры: Деревянные пропеллеры до Второй мировой войны использовались почти исключительно на личных и служебных самолетах. Деревянный пропеллер не вырезан из цельного блока, а состоит из нескольких отдельных слоев, тщательно отобранных.При изготовлении пропеллеров использовались любые породы дерева, но наиболее подходящими являются желтая береза, сахарный песок, черная вишня и черный орех. Использование ламинирования древесины снизит склонность винта к короблению. Для стандартных цельных деревянных пропеллеров используется от пяти до девяти отдельных деревянных пластин толщиной около 3/4 дюйма. Металлические гребные винты: В 1940 году для военного использования производились твердые стальные гребные винты. Современные гребные винты изготавливаются из высокопрочного термообработанного алюминиевого сплава путем ковки цельного стержня из алюминиевого сплава до необходимой формы.Металлические пропеллеры в настоящее время широко используются в производстве воздушных винтов для всех типов самолетов. Общий вид металлического гребного винта аналогичен деревянному гребному винту, за исключением того, что его секции обычно тоньше.

Управление и эксплуатация (стр.1) Управление пропеллером Основное требование: Для полета требуется, чтобы двигатель вырабатывал мощность в относительно узком диапазоне рабочих скоростей вращения.Во время полета чувствительный к скорости регулятор пропеллера автоматически регулирует угол наклона лопастей, необходимый для поддержания постоянной скорости вращения. двигателя. Три фактора влияют на скорость вращения. двигателя во время работы. Этими факторами являются мощность , воздушная скорость и плотность воздуха. Если об / мин Чтобы поддерживать постоянство, угол лопасти должен изменяться прямо в зависимости от мощности, непосредственно от воздушной скорости и обратно пропорционально плотности воздуха. Чувствительный к скорости регулятор обеспечивает средства, с помощью которых винт может автоматически настраиваться в соответствии с изменяющейся мощностью и условиями полета, преобразовывая мощность в тягу. Основные силы: Три основных силы используются для управления углом лезвия. Этими силами являются: 1. Центробежный крутящий момент, центробежная сила, действующая на вращающуюся лопасть, которая всегда стремится переместить лопасть в угол с малым шагом. 2. Давление масла в двигателе со стороны наружного поршня, которое дополняет центробежный крутящий момент до малого шага. 3.Масло регулятора воздушного винта на стороне внутреннего поршня, которое уравновешивает первые две силы и перемещает лопасти в направлении с большим шагом Узел противовеса (только для винта с противовесом), который прикреплен к лопастям, центробежные силы противовеса будут перемещать лезвия на большой шаг установка Гребные винты с постоянной скоростью и противовесом Гребной винт с противовесом может использоваться в качестве гребного винта с регулируемой или постоянной скоростью.Пропеллер с гидравлическим противовесом состоит из узла ступицы, узла лопастей, узла цилиндра и узла противовеса. Узел противовеса на гребном винте прикреплен к лопастям и перемещается вместе с ними. Центробежные силы, создаваемые вращающимися противовесами, перемещают лопасти в положение большого угла. Центробежная сила узла противовеса зависит от скорости вращения гребных винтов об / мин. Лопасти воздушного винта имеют определенный диапазон углового движения за счет регулировки высокого и малого угла на кронштейнах противовеса. Управляемый: оператор выбирает либо малый угол лопастей, либо большой угол лопастей с помощью двухходового клапана, который позволяет моторному маслу течь в гребной винт или сливаться из него. Постоянная скорость: Если используется регулятор с приводом от двигателя, пропеллер будет работать с постоянной скоростью. Частота вращения гребного винта и двигателя будет поддерживаться постоянной при любых оборотах в минуту. настройка в пределах рабочего диапазона гребного винта. Работа регулятора (постоянная скорость с противовесом) Регулятор подает и контролирует поток масла к гребному винту и от него.Регулятор с приводом от двигателя получает масло из системы смазки двигателя и повышает его давление до давления, необходимого для работы механизма изменения шага. В его состав входят: 1. Шестеренчатый насос для повышения давления моторного масла до давления, необходимого для работы гребного винта. 2. Система предохранительного клапана, регулирующая рабочее давление в регуляторе. 3. Пилотный клапан, приводимый в действие грузиками, которые регулируют поток масла через регулятор. 4. Пружина ускоряющего механизма обеспечивает средство, с помощью которого можно изменять начальную нагрузку на пилотный клапан с помощью рейки и шкива, которые управляются пилотом. Регулятор поддерживает необходимый баланс между всеми тремя управляющими силами путем дозирования или слива с внутренней стороны поршня гребного винта для поддержания угла лопасти гребного винта для работы с постоянной скоростью. Регулятор работает с помощью грузиков, которые регулируют положение пилотного клапана. Когда винт об / мин ниже той, для которой регулятор настраивается пилотом через пружину спидера, маховик регулятора перемещается внутрь из-за меньшей центробежной силы, действующей на маховик, чем сжатие пружины спидера.Если винт об / мин выше установленного, грузик будет перемещаться наружу, поскольку центробежная сила у него больше, чем сжатие пружины спидера. Во время движения маховой массы внутрь или наружу пилотный клапан перемещается и направляет давление моторного масла на цилиндр гребного винта через карданный вал двигателя. Принципы работы (Постоянная скорость с гребными винтами с противовесом) Изменения угла лопастей типичной постоянной скорости с гребными винтами с противовесом осуществляются под действием двух сил: одна является гидравлической, а другая — механической. 1. Цилиндр приводится в движение за счет втекающего в него масла, которому противодействует центробежная сила противовеса. Это действие перемещает противовес и лопасти, чтобы поворачиваться к низкому углу положения . 2. Когда масло стечет из цилиндра, действует центробежная сила противовесов, и лопасти поворачиваются в сторону положения с большим углом . 3. Регулятор постоянной скорости гребного винта — это регулятор с приводом от двигателя налеганого типа. Условия работы регулятора Условие на скорости Состояние на скорости возникает, когда рабочая скорость гребного винта постоянна. В этом состоянии сила грузика (5) на регуляторе просто уравновешивает силу пружины спидера (3) на управляющем клапане (10) и полностью перекрывает линию (13), соединяющуюся с гребным винтом, тем самым предотвращая поток масла. к винту или от него. Давление масла из насоса сбрасывается через предохранительный клапан (6). Поскольку сила противовеса (15) гребного винта в направлении большого шага уравновешивается силой масла из цилиндра (14), движение не допускается, и гребной винт не меняет шаг Пониженная скорость Пониженная скорость является результатом изменения r двигателя.вечера. или пропеллер об / мин, который имеет тенденцию к более низким, чем установка или движение регулятора в сторону высоких оборотов. Поскольку сила грузика (5) меньше силы пружины ускорения (3), пилотный клапан (10) сжимается. Масло от подкачивающего насоса проходит по трубопроводу (13) к гребному винту. Это заставляет цилиндр (14) перемещаться наружу, а лопасти (16) поворачиваются на меньший шаг, меньшая мощность требуется для поворота гребного винта, который, в свою очередь, увеличивает частоту вращения двигателя. По мере увеличения скорости усилие на весу увеличивается и становится равным силе пружины спидера.Пилотный клапан перемещается вверх, и регулятор возобновляет работу на скорости, при которой двигатель поддерживает частоту вращения. постоянный. Состояние превышения скорости Состояние превышения скорости, которое возникает, когда изменяется высота воздушного судна, увеличивается мощность двигателя или частота вращения двигателя. имеет тенденцию к увеличению, а регулятор регулятора перемещается в сторону более низких оборотов. В этом состоянии сила грузика (5) преодолевает силу пружины ускорителя (3) и поднимает пилотный клапан (10), открывая линию гребного винта (13), чтобы слить масло из цилиндра (14).Противовес (15) заставляет винт поворачивать лопасти в сторону большего шага. При большем шаге требуется большая мощность для вращения гребного винта, который, в свою очередь, снижает скорость вращения двигателя. По мере уменьшения скорости сила грузоподъемности также уменьшается и становится равной силе пружины спидера. Пилотный клапан опускается, и регулятор возобновляет работу на скорости, при которой двигатель поддерживает частоту вращения. постоянный. Работа в полете Это только ориентир для понимания.Для каждого конкретного летательного аппарата следует обращаться к руководству по эксплуатации изготовителя двигателя или самолета. Взлет: Перевод регулятора в крайнее переднее положение. Это положение устанавливает лопасти гребного винта на малый угол наклона Обороты двигателя в минуту. будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет взлетной частоты вращения. на который назначен губернатор. При этой настройке частота вращения будет поддерживаться губернатором постоянно, что означает, что полная мощность доступна во время взлета и набора высоты. Крейсерская скорость: Однажды крутой об / мин. установлен, он будет поддерживаться губернатором. Все изменения положения самолета, высоты и мощности двигателя можно производить без влияния на частоту вращения. до тех пор, пока лопасти не соприкасаются с ограничителем шага. Power Descent: По мере увеличения воздушной скорости во время снижения, регулятор будет перемещать лопасти воздушного винта на больший шаг, чтобы поддерживать скорость вращения. по желаемому значению. Подход и посадка: Установите регулятор на максимальное крейсерское r.вечера. положение во время подхода. Во время посадки регулятор должен быть установлен на высокие обороты. положение, и это переместит лопасти на полный низкий угол наклона. Гидромеханические гребные винты Основные принципы работы: Механизм изменения шага гидроматического гребного винта представляет собой механико-гидравлическую систему, в которой гидравлические силы, действующие на поршень, преобразуются в механические силы, действующие на лопасти. Движение поршня вызывает вращение кулачка с конической шестерней (стандартный пропеллер Hamilton). Силы масла, действующие на поршень, регулируются регулятором Пропеллер одностороннего действия: Регулятор направляет мощность своего насоса только на внутреннюю сторону поршня. Пропеллер одностороннего действия использует регулятор одностороннего действия.Этот тип гребного винта использует три силы во время работы с постоянной скоростью, центробежный крутящий момент лопастей, и эта сила всегда имеет тенденцию перемещать лопасти в сторону малого шага, масло под давлением двигателя прикладывается к внешней стороне поршня гребного винта и эта сила для дополнения центробежного крутящего момента в сторону малого шага во время работы с постоянной скоростью, а масло от давления регулятора прикладывается к внутренней стороне поршня. Давление масла от регулятора увеличивалось за счет подачи моторного масла с помощью регулирующего насоса, а сила регулируется путем дозирования масла под высоким давлением или его слива с внутренней стороны поршня гребного винта, что уравновешивает центробежный крутящий момент и масло при давлении двигателя. Пропеллер двойного действия: Регулятор направляет свой выходной сигнал с обеих сторон поршня в зависимости от условий эксплуатации. Пропеллер двойного действия использует регулятор двойного действия. В этом типе гребного винта масло на выходе из насоса регулятора направляется регулятором по обе стороны от поршня гребного винта. Принцип работы двойного действия: Состояние превышения скорости: Когда частота вращения двигателя увеличивается выше r.вечера. для которого установлен губернатор. Подача масла усиливается за счет регулятора гребного винта с приводом от двигателя тяги и направляется к внутренней стороне поршня гребного винта. Поршень и прикрепленные к нему ролики перемещаются наружу. По мере того, как поршень перемещается наружу, кулачок и ролики перемещают лопасти гребного винта в сторону большего угла , который, в свою очередь, снижает частоту вращения двигателя в минуту. Состояние пониженной скорости: Когда частота вращения двигателя падает ниже оборотов в минуту. для которого установлен губернатор. Усилие на малой массе уменьшается и позволяет пружине ускорителя опускать управляющий клапан, тем самым открывая масляный канал, позволяя маслу с внутренней стороны поршня стекать через регулятор.Когда масло с внутренней стороны сливается, моторное масло из двигателя течет через карданный вал в конец внешнего поршня. С помощью центробежного крутящего момента лопасти моторное масло из подвесного двигателя перемещает поршень внутрь. Движение поршня передается через кулачок и ролики. Таким образом, лопасти перемещаются на нижний угол Система растушевки Растушевка: Для некоторых базовых моделей, состоящих из насоса оперения, резервуара, реле задержки времени оперения и фонаря оперения пропеллера.Воздушный винт перемещается за счет перемещения рычага управления в кабине до упора на малой скорости. Это приводит к тому, что подъемный шток управляющего клапана в регуляторе удерживает пилотный клапан на пониженных оборотах в минуту. положение вне зависимости от действия губернатора-грузчика. Это приводит к тому, что лопасти гребного винта вращаются на большой шаг в положение флюгирования. Некоторые модели запускаются нажатием кнопки плавного перехода.Это вспомогательный насос, солиноидное перо, которое позиционирует регулирующий клапан для передачи масла на фиксирующий винт. Когда гребной винт полностью опущен, давление масла возрастет и сработает реле ограничения давления, которое вызовет остановку вспомогательного насоса. Растушевку можно также выполнить, потянув за ручку аварийного останова двигателя или переключившись в положение останова. Удаление растушевки: В некоторых моделях для этого необходимо удерживать переключатель оперения в исходном положении в течение примерно 2 секунд.Это создает искусственное состояние пониженной скорости на регуляторе и заставляет масло под высоким давлением из флюгерного насоса направляться к задней части поршня гребного винта. Как только поршень переместится внутрь на небольшое расстояние, лопасти будут иметь достаточный угол, чтобы начать вращение двигателя. Когда это произойдет, переключатель снятия флюгирования можно отпустить, и регулятор возобновит управление гребным винтом.

Оптимизация скорости и количества лопастей гребного винта или турбины для захвата энергии,

Моделирование воздушного винта в вертолете Морской гребной катер моделирующий ineliciel Моделирование вентиляции helice dans Heliciel Моделирование вентиляции винта в гелиэле моделирование приливной турбины в геликиле Моделирование пропеллера по каплану в геликиле

Оптимизация скорости и количества лопастей гребного винта или турбины для захвата энергии

Оптимизация пропеллера, пропеллера ветряной турбины или турбины путем выбора количества лопастей в соответствии со скоростью вращения.

Быстрый поиск оптимальной скорости для заданной геометрии может быть выполнен на вкладке «оптимизировать». Если вы хотите, HELICIEL автоматически рассчитывает скорость, обеспечивая оптимальную производительность пропеллера, геометрию которого вы определили. Если вы хотите, HELICIEL автоматически вычисляет скорость, обеспечивая оптимальную производительность пропеллера, геометрию которого вы определили.

Но для более полного анализа следует использовать «множественный анализ», который предлагает множество представлений о производительности и вариантах тестирования.Например, когда гребной винт соединен с электродвигателем или генератором, фактическая скорость вращения гребного винта будет той, которая уравновешивает крутящий момент двигателя и крутящий момент нагрузки. Чтобы определить, насколько быстро вращается система, легче сделать наложение кривых крутящего момента согласно скорости вращения с многократным анализом.

Пропеллеры воздуха или воды и гребные винты или турбины, улавливающие ветер, на данный момент будут рассматриваться одинаково.

• Какие факторы определяют выбор оптимальной скорости вращения?

В качестве первого шага мы предполагаем, что у нас есть выбор скорости вращения гребного винта, и мы хотим получить скорость вращения, обеспечивающую наилучшую производительность.

Краткое изложение ситуации:

Кажущийся ветер, воспринимаемый лопастными элементами, складывается из скорости вращения и скорости жидкости (мы не говорим здесь о наведенной скорости, но, конечно, ее необходимо учитывать). Эффективность воздушного винта — это производительность его воздушного винта. элементы, которые можно сравнить с поворотными крыльями. Наилучшие характеристики достигаются, если соотношение подъемной силы и сопротивления элементов является максимально возможным. Наилучшее соотношение подъемной силы и сопротивления достигается при определенном угле падения, который определяет скручивание нашего лезвия.

Видимые векторы ветра для каждого элемента в HELICIEL

Наша лопасть закручена для этого, угол между профилями хорды и направлением фактической скорости соответствует углу наклона, обеспечивающему наилучшее соотношение подъемной силы и сопротивления профиля. Подъемные профили представляют собой используемую эффективную силу.

Подъемная сила перпендикулярна вымпельному ветру, но нас интересует сила тяги (для пропеллера) или крутящего момента (для ветряной турбины). Если направление подъемной силы совпадает с интересующей нас силой, мы можем предположить, что наша производительность будет оптимальной… Изменяя скорость вращения, мы меняем направление вымпельного ветра на подъем. Таким образом, мы можем предположить, что существует скорость вращения, оптимально направляющая подъемные силы.

Направления Лифт — тяга гребного винта толкача (слева) и подъемно-крутящий момент ветряной турбины (справа)

• Для гребного винта, рассчитанного на движение , сопротивление и подъемная сила должны обеспечивать максимальную тягу при минимальном крутящем моменте. Чем больше скорость вращения, тем выше кажущаяся скорость, которую видят элементы, ориентированные в плоскости вращения, тем больше подъемная сила направлена ​​в желаемом направлении тяги.Мы говорим, что с точки зрения сил ориентации, наша Оптимальная скорость для пропеллера — это максимальная скорость вращения, бесконечность !? бесконечно? нет, потому что существует предел, при котором эффективность пропеллера снизится.
• Другой подход, баланс энергии между входом и выходом винта, позволяет нам понять интересы небольшого количества лопастей и высокой скорости:

  Искомый эффект движения связан с реакцией (принцип Ньютона) на ускорение, которое пропеллер дает жидкости.Но будь осторожен! Только осевое ускорение создает тягу, тангенциальное ускорение (вращающаяся жидкость) не влияет на тягу, а влияет только на крутящий момент на валу. Вращение жидкости за гребным винтом — это потеря энергии. Следовательно, два гребных винта с одинаковой тягой отличаются своей способностью производить минимальное вращение жидкости ниже по потоку.

Мощность, передаваемая на вал, равна: Мощность = крутящий момент x скорость. За счет реакции крутящего момента (принцип реакции Ньютона) жидкость вращается ниже по потоку от пропеллера (тангенциальная индукция ниже по потоку в héliciel).Таким образом, можно сказать, что при одинаковой мощности высокая скорость вращения связана с низким крутящим моментом. Этот крутящий момент напрямую связан с вращением жидкости, можно сказать, что при одинаковом приводном валу пропеллер будет вращаться быстрее, что приведет к меньшему вращению жидкости. Мощность (Вт) = крутящий момент (нм) X скорость вращения (рад / сек).

Воздушный винт, оборудованный лопастями с аэродинамическим профилем для высоких скоростей с низким сопротивлением, был бы оптимальным. Но скорость вращения ограничена другим неблагоприятным эффектом (см. Выше), например, эффектом маскировки, который приводит нас к теоретическому оптимальному монопольному винту.Я говорю «теоретический», потому что балансирующее вращение должно управляться на механическом уровне …

«Лучшего» гребного винта не существует и поэтому остается предметом компромисса. Каждое приложение должно изобрести свой пропеллер, достигая наилучшего компромисса.

• Для винтовой ветряной турбины или приливной турбины это немного сложнее.

  Сначала мы могли подумать, что нам нужен крутящий момент! … Лучшее направление для нашего подъемника было бы перпендикулярно ветру, чтобы полностью посвятить себя паре.Для этого кажущаяся скорость должна быть параллельна карданному валу, поэтому она должна составлять только скорость жидкости. Оптимальная скорость нулевая, пропеллер остановился !! Чтобы уловить всю энергию жидкости через пропеллер , «остановившийся» , потребуется много лопастей на диске, и у нас все равно будут дыры … Ветровые турбины, качающие с высоким крутящим моментом, для работы медленных машин в слабый ветер, используйте этот подход. В большинстве современных ветряных турбин для повышения производительности используется взаимодействие между лопастями, например, паруса парусных лодок, но даже лучший гребной насос этого типа утилизирует только 15% энергии ветра.

  Другой подход, баланс энергии между входом и выходом винта, позволяет нам понять интересы небольшого количества лопастей и высокой скорости:

  • Теперь представьте себе мощность (мощность (Вт) = крутящий момент (нм) X скорость вращения (рад / сек)).
  • Когда мы улавливаем кинетическую энергию жидкости с помощью пропеллера, эта энергия преобразуется в крутящий момент на валу.
  • Момент, создаваемый реакцией (принцип реакции Ньютона), жидкость замедляется, но также вращается (тангенциальная индукция).
  • Энергетический баланс вверх и вниз по потоку, отражающий собранную энергию, следовательно, КПД винтовой турбины. Пропеллерный захват будет энергоэффективным, он будет оставлять меньше энергии на выходе.
  • Неуловленная мощность после гребного винта, поэтому складывается из осевой скорости, остающейся в жидкости (предел Бетца), и тангенциальной скорости, вызванной реакцией крутящего момента. Для двух гребных винтов, у которых остаточная осевая скорость на выходе эквивалентна.пропеллер, который захватывает больше всего энергии, вызывает меньшую тангенциальную скорость … Следовательно, именно винт будет производить наименьший крутящий момент, который будет генерировать наименьшее количество тангенциальной скорости. Для той же мощности с низким крутящим моментом, пропеллер должен вращаться быстрее. (Мощность (Вт) = крутящий момент (нм) X скорость вращения (рад / сек)).
  • Чтобы избежать потери энергии из-за эффекта маскировки между лопастями (см. Ниже) на высоких скоростях и низкой скорости ветра, наименьшее количество лопастей является наиболее эффективным для создания большей скорости вращения..
  Наши воздушные винты для ветряных турбин работают оптимально при высокой скорости вращения. Этот вариант используется в монопольных винтах, учитывая, что цена только одной лопасти дает определенную экономию. Этот тип гребного винта теоретически хорош, но на практике он связан с дисбалансом и скоростями, которыми трудно управлять.

Можно сказать, что чем быстрее вы поворачиваете, тем лучше работают пропеллеры, но до какого предела?

Основными причинами ограничения высоких скоростей являются: :

• Когда воздушный винт вращается с малой скоростью, вымпельный ветер оказывается удаленным от плоскости вращения, но с увеличением скорости вымпельный ветер «лежит» в плоскости вращения.На очень высокой скорости вращения вымпельный ветер не видит проход между лопастями, если они расположены слишком близко. La perturbation généré par les pales, Помехи, создаваемые лезвиями, поэтому количество лезвий снижает эффективность до высоких скоростей ! !

• Кавитация (конечно, для винта, работающего в жидкости).

• скорость звука : Для скоростей, близких к скорости звука, характеристики аэродинамических поверхностей изменены, и явления, которые связаны с этой скоростью, не должны превышать эту скорость.Были проведены испытания сверхзвуковых пропеллеров, которые предполагают, что эти скорости можно было бы превысить, но с шумом и сверхзвуковыми ударами сложно справиться.

• центробежная сила и тяга создают механические нагрузки на лопасти. Даже если центробежная сила может быть использована для компенсации тяги за счет придания конусности гребным винтам, используемые материалы иногда включают ограничение скорости вращения. . Некоторые производители заявляют, что срок службы ветряной турбины обратно пропорционален ее скорости.

• На высоких скоростях отрицательный крутящий момент, создаваемый сопротивлением профилей, значительно влияет на эффективность.

крутящий момент и сопротивление небольшой ветряной турбины

вывод :

Мы предположили, что скорость нашего пропеллера нам не навязывается, но факторы, ограничивающие производительность, быстро достигаются.

Одним из ключевых факторов, ограничивающих скорость вращения, является взаимодействие между лопастями. Оптимизация скорости нашего гребного винта предполагает поиск оптимального количества лопастей.

Еще одно ограничение наложило скорость вращения. Это машина, соединенная с валом. Генератор переменного тока, насос или двигатель вентиляции воздуха имеют характеристики, которым должен соответствовать гребной винт. Таким образом, скорость и крутящий момент могут задаваться машиной. Если разница между оптимальной скоростью вращения гребного винта и оптимальной скоростью вращения машины слишком велика, необходимо установить редуктор. Но это снизит производительность, увеличит стоимость, вес и обслуживание системы.Чтобы отрегулировать скорость и крутящий момент винтовой машины, мы можем играть на геометрических параметрах лопастей, но количество лопастей может помочь нам довольно просто изменить оптимальную скорость.

Число лопастей увеличивает крутящий момент и снижает оптимальную скорость вращения. Таким образом, мы можем отрегулировать нашу оптимальную скорость, увеличивая или уменьшая количество лезвий. Для поддержания производительности мы также должны изменить геометрию наших лезвий, чтобы уменьшить взаимодействие между лезвиями. По мере увеличения количества лезвий нагрузка на лезвие уменьшается, и толщина лезвий может уменьшаться.Потому что больше не нужно оказывать большого сопротивления.

Несколько указаний выше относятся к гусеницам, но волшебной формулы для оптимизации скорости не существует, и всегда нужно идти на компромисс. Эта небольшая статья о количестве лопастей пропеллера также может дать некоторую гусеницу.

Процедура оптимизации скорости вращения на основе производительности в héliciel :

При каждом изменении геометрии лопасти, если пользователь нажимает кнопку «Восстановить», HELICIEL восстанавливает оптимальный поворот для лопастей гребного винта и обновляет характеристики до заданной рабочей точки.Выбранная скорость определяет крутку. Но по причинам, упомянутым выше, эта скорость может быть не оптимальной. Как мы видели, параметры оптимизации скорости вращения многочисленны и взаимодействуют таким образом, что очень сложно установить закон оптимизации, действительный для всех гребных винтов.

Чтобы найти оптимальную скорость вращения в производительности, Хелисиль предлагает процедуру итеративного поиска. Проверяется диапазон скоростей вращения, повороты гребного винта пересчитываются для каждой характеристики, и скорости отображаются на графике.Когда достигается максимальный КПД, пропеллер обновляется с оптимальной скоростью вращения. Оптимизация с точки зрения производительности дает нам самый экономичный воздушный винт по энергии. Это отправная точка для изучения гребного винта. Ограничения компоновки нашего гребного винта, возможно, вынуждают нас отклоняться от оптимальной скорости вращения, но мы всегда будем следить за качеством нашего гребного винта через его эффективность.

Вторая процедура оптимизации оптимизирует количество лопастей: HELICIEL выполняет итерацию по скорости вращения, первый поиск максимизирует гребной винт, с минимальным количеством лопастей, затем количество лопастей снова увеличивается для достижения максимальной эффективности.По мере увеличения максимального выхода количество ножей увеличивается. Когда достигается максимальная эффективность, процесс оптимизации производительности останавливается, и гребной винт перестраивается с оптимальным количеством лопастей для Оптимальной скорости

• Привод гребного винта, ветровое колесо, ветряная турбина Приливная турбина : процедура оптимизации остановится на скорости вращения, обеспечивающей наилучший коэффициент мощности. Коэффициент мощности — это соотношение выходной мощности карданного вала и кинетической мощности жидкости.Здесь мы видим график изменения коэффициента мощности в зависимости от скорости. Красная линия указывает предел Бетца. Оптимальная скорость вращения составляет Cp 0,55, Этот винт имеет близкое к пределу Беца Cp, К сожалению, эта производительность будет зависеть от генератора потерь в подшипниках скольжения, выпрямителя, возможного множителя, аккумуляторов, линейных потерь … Если в конце мы извлечем от 30 до 50% лимита Бетца. Для производства энергии это будет хорошо.

для более полного анализа следует использовать «множественный анализ», который предлагает множество представлений о производительности и вариантах тестирования.Например, когда гребной винт соединен с электродвигателем или генератором, фактическая скорость вращения гребного винта будет той, которая уравновешивает крутящий момент двигателя и крутящий момент нагрузки. Чтобы определить, насколько быстро вращается система, легче сделать наложение кривых крутящего момента согласно скорости вращения с многократным анализом.