Подбор воздушного винта аэросаней по номограмме

У воздушного винта, который дает при заданной мощности наибольшую тягу, величины N, D, в/D и n связаны определенным соотношением. Для двухлопастного винта с профилем CLARK-УН эта связь изображена на номограмме (см. приложение III).

Пользуясь этой номограммой для заданной мощности N и диаметра D винта, можно подобрать обороты n винта и относительную ширину лопасти в/D.

Для этого на листе прозрачной бумаги надо начертить две взаимно перпендикулярные оси и наложить этот лист на номограмму так, чтобы одна прямая проходила через точку на шкале, соответствующую мощности N двигателя и оборотам n, а другая — через выбранную вами точку D винта. Тогда на пересечении этой прямой со шкалой в/D можно определить нужную вам относительную ширину лопасти.

Проводя подбор, следует обращать внимание на то, чтобы место перекрестия осей на прозрачной бумаге находилось ниже наклонной прямой л, проведенной на номограмме и идущей от шкалы N к шкале п. Эта прямая ограничивает концевые скорости лопасти воздушного винта.

Если перекрестие осей окажется выше прямой А, то это покажет, что концы лопастей имеют окружную скорость, превышающую допустимый предел, и необходимо изменить условия подбора, выдержав положение перекрестия ниже прямой А.

Обороты n на номограмме являются оборотами воздушного винта. Следовательно, если n_д коленчатого вала и n воздушного винта не совпадают, необходимо между валом двигателя и валом винта ввести промежуточную передачу (редуктор), изменяющую обороты винта до необходимых.

Желательно для обеспечения достаточной прочности иметь в/D равным приблизительно 0,05—0,09, Из номограммы видно, как надо менять D и n, чтобы получить необходимое значение в/D.

Если же лопасть получается чрезмерно широкой в/D>0,1, (в/D 0,1), то необходимо увеличить количество лопастей винта при сохранении его диаметра. Уменьшение значения в/D в два раза позволит увеличить число лопастей вдвое, то есть сделать четырехлопастный винт. Уменьшение в/D на 2/3 дает исходные данные для трехлопастного винта.

После того как получены основные параметры винта, необходимо по графику (рис. 67) определить углы а установки сечений. Для различных значений в/D получается и разная крутка лопасти.

Если в/D не совпадает со значением на графике, надо провести промежуточную кривую между имеющимися на графике.

По номограмме, представленной на рисунке 68, определяют тяговое усилие, которое будет развивать винт при условии его качественного изготовления по выбранным параметрам.

Чтобы определить величину тяги, на шкалах N и D делают отметки в соответствии с определенными по номограмме значениями N и D. Соединив намеченные точки прямой линией, на пересечении ее со шкалой Т получают нужное число цифр — тяговое усилие.

Имейте только в виду, что самый точный расчет винта и подбор его по номограмме не дает гарантии, что воздушный винт, сделанный по этим данным, будет наилучшим.

Даже промышленные предприятия вынуждены изготовлять три-четыре типа лопастей, имеющих незначительные отклонения от расчета, и уже опытным путем на натурных испытаниях отбирать из них те, которые наиболее близки к оптимальному значению расчета.
 

Мы рекомендуем использовать, если есть возможность, чертежи уже проверенных в эксплуатации воздушных винтов.

В приложениях IV, V, VI и VII вы найдете чертежи воздушных винтов для различных моторных установок любительского типа.

Перед тем как приступить к изготовлению воздушного винта, необходимо проверить направление его вращения (рис. 69), то есть соответствует ли он данной моторной установке.

Любители нередко допускают досадные ошибки, путая направление вращения винта, в результате аэросани вместо движения вперед начинают неожиданно пятиться назад.

Следует помнить, что цепные и ременные передачи направления вращения вала винта с выходным ведущим валом не изменяют. Зубчатые же редукторы, имеющие одну пару зубчатых колес, изменяют направление вращения.

Воздушные винты могут быть и правого и левого вращения, причем применяемые на аэросанях винты — толкающие, так как их устанавливают сзади машины. Они отличаются по направлению вращения и углам установки сечений от тянущих винтов, устанавливаемых впереди машины.