Propulsorid paranes samaaegselt uut tüüpi laevade ja laevade tulekuga.

mõla

Esimeste väikeste paatide tulekuga mõistis inimene, et tal on vaja vahendit, mis tema laeva lükkaks. Esialgu olid need aerud, mis neid vette kastes ja liigutades andsid soovitud efekti – paat liikus. Vajadus kiiruse järele sundis iidseid laevaehitajaid suurendama aerude ja sõudjate arvu. Selle ilmekaks näiteks on kuni 12 meetri pikkune kambüüs, kus igal 96 aerul on kuni kuus aerulist orjade või rannasõidukite hulgast.

kochet

Aerud on rull-, paari- ja kahelabalised. Neid kasutatakse paatidel, kummipaatidel ja muudel veesõidukitel viimase võimalusena liikumiseks. Sõudmise ajal sisestatakse aeru keskmine osa auku - veekeetjasse, kus see fikseeritakse ja tekitab peatumise.

AKTIIVSED MOOTORID

purjetada

Teame, et tuhandeid aastaid olid meremehed teadlikud teist tüüpi tõukejõust – purjest. See on ka iidne ja populaarne tõukejõu tüüp, mis kasutab tuuleenergiat. Põhimõtteliselt on kahte tüüpi purjeid: sirged - trapetsikujulised, mis paiknevad masti suhtes sümmeetriliselt ja kaldus - kolmnurksed või trapetsikujulised, mis on kinnitatud masti ühele küljele.

Sirge rig on selline, millel on sirged põhipurjed (barque, barquentine).

Viltuse platvormiga laevad on need, mille peamised on kaldus purjed (kuuner, iola, ketš jne).

Jahid on enamasti varustatud kolmnurksete purjedega, mida nimetatakse "Bermuda" purjedeks.

jaht Bermuda purjedega

Samuti on olemas segapurjetamise varustus, milles kasutatakse kõiki ülaltoodud tüüpi purjesid.

segataglasega laev

Teist meie ajal laialt levinud purjetüüpi võib pidada loheks. Sisuliselt on see ka puri, kuid veidi teistsuguse kujuga. Laevafirmas Beluga projektid„Seda tüüpi tõukejõud säästab neid juba kommertslaevade kütusekuludelt.

firma Beluga Projects kaubalaev

Olles sunnitud tuult otsides pidevalt külastama arenenud tormitingimustega ookeani piirkondi, leidsid nad end sageli tõsiste tormide ja tormide käes. Aja jooksul mängisid oma rolli tehnilised puudused ja kaubalaevade mõõtmete edasist kasvu ei suutnud purjelaevad enam toetada – need saavutasid maksimumi. Need asendati teiste tolle aja vajadustele vastavate tehniliselt arenenumate laevadega, millest said muuseumilaevad.

JET VÄLJASÕIDUKID

labaratas

auruaurulaev, Vancouver, Kanada

Esimestel aurulaevadel hakkasid laevaehitajad peamise jõuseadmena kasutama labaratast. Kuid see on võib-olla kõigist liikujatest kõige ebaõnnestunum. Aeruratta arvukate puuduste tõttu, mille hulka kuulusid sagedased rikked ja veeremise ajal veest “väljahüppamisest” tingitud madal efektiivsus, ei täitnud labarattad oma ülesandeid kohusetundlikult ja asusid muud tüüpi tõukurite seas viimasele kohale.

propelleri välimus

Idee luua täiuslik ja universaalne tõukejõud, nagu alati, polnud uus, tuli lihtsalt olla õiges kohas ja õige aeg. Selliseks inimeseks osutus Isambard Brunel, kellele minu arvates on laevaehitajad tänaseni tänu võlgu. Vaatamata arvukatele skeptikute arvamustele, lõi ta, olles põhjalikult uurinud Vana-Kreeka teadlase Archimedese leiutamist, propelleri, mille tööd ta aurulaeval demonstreeris. SS Suurbritannia».

Sellest ajast saadik see liigutaja sai kõige laiema leviku. Valmistatud erinevaid materjale Labade arvu ja kaldenurga muutmisega paranes sõukruvi ja see saavutas teiste propellerite seas liidripositsiooni.

Seega on tõukeseade seade, mis muundab mootori (energiaallika) võimsuse laeva või laeva edasiliikumise tööks.

LAEVADE JA LAEVADE PROPULTORTE KLASSIFIKATSIOON

Eristama aktiivsed tõukurid: purjed, mis tagavad laeva liikumise energiaallika – tuule – tekitatava jõu otsesel mõjul ja reaktiivne, luues edasiviiva jõu, paiskades veemasse laeva liikumisele vastupidises suunas.

Viimased jagunevad lobed (ratastega, kruvi, uim, tiivuline) Ja veevool (veejoa ja hüdrojoa).

TERA MOOTORID

Tüüpiline propelleri kruvi koosneb rummust, mille labad asuvad sellel. Selle töö põhineb hüdrodünaamilisel jõul, mis tekib labade külgede rõhuerinevuse tõttu. Terade mis tahes kontsentriline osa kujutab endast lennuki peatiiva elementi. Seetõttu tekivad propelleri pöörlemisel igale elemendile samad jõud, mis tiival.

propelleri tööpõhimõte

Tera kumera külje (imemise pool) ümber voolav vool surutakse kergelt kokku ja selle tulemusena selle liikumine kiireneb. Voolu, mis voolab ümber tera nõgusa külje (väljalaskepool), sattudes teel takistusse, aeglustab kiirust mõnevõrra. Vastavalt Bernoulli seadusele langeb tera imemisküljel voolurõhk ja ilmub harvendusvöönd. Samal ajal ilmub tera tühjenduspoolele vastupidiselt suurenenud rõhu tsoon. Tera külgedel tekkiva rõhkude erinevuse tulemusena tekib hüdrodünaamiline jõud. Pikaajaliste uuringute tulemusena selgus, et põhiosa hüdrodünaamilisest jõust, umbes 70 protsenti, tekib propelleri labade imipoolsel vaakumil ja ainult 30 protsenti tühjenemisele avaldatavast survest. terade külg. Hüdrodünaamilise jõu projektsioon propelleri teljele on sõukruvi tõukejõud. Seda jõudu tajuvad labad, mis edastavad selle rummu ja sõukruvi võlli kaudu laevale või laevale.

Kuna labadel on spiraalne pind, siis sõukruvi pöörlemisel ei paisku vesi mitte ainult tagasi, vaid ka väänatakse labade pöörlemissuunas. Vahepeal on sõukruvi ülesanne ainult vesi ära visata, ilma seda pööramata, tekitades reaktiivimpulsi - tõmbejõu. Märkimisväärne osa sellele mootorist tarnitavast võimsusest kulub voolu keeramisele ja propelleri vees pöörlemistakistuse ületamiseks. Seetõttu on sõukruvi kasutegur, mis võrdub propelleri tõukejõu tekitamiseks kulutatud võimsuse (netovõimsus) suhtega propelleri pööramiseks kulutatud koguvõimsusesse, alati väiksem kui üks.

Tõhusus propellerid kõigub vahemikus 0,5 - 0,7. Ülemist piiri peetakse väga kõrgeks ja saavutatavaks väikese kiirusega suure läbimõõduga propelleritel. Väikese läbimõõduga kiirete propellerite puhul ületab efektiivsus harva 0,5.

Propelleri kruvi alati mootoriga kooskõlastatud, muidu kaob mõttetu võimsus. Lisaks on mittepööratavad mootorid, mis ei suuda võlli pöörlemissuunda muuta. Sellistel juhtudel on olemas juhitava sammuga propeller. Selle rummu sisaldab mehhanismi, mis pöörab labad etteantud nurga alla ja hoiab neid selles asendis. Labade pöörlemine võimaldab muuta veojõudu sõukruvi võlli konstantsel pöörlemiskiirusel ja vastupidi, säilitada konstantset veojõudu võlli erinevatel pöörlemissagedustel ja üldiselt muuta ka tõukejõu suunda (tagurpidi). ) sõukruvi võlli pideva pöörlemissuunaga.

Suure võimsuse edastamiseks kasutatakse sageli kahe- ja kolmevõllilisi seadmeid ning mõned suured laevad, näiteks lennukikandjad, on varustatud nelja sümmeetriliselt paigutatud propelleriga. Mõnikord kasutatakse juhtdüüse, mis madalatel propelleri kiirustel suurendavad tõukejõudu kuni kuus protsenti.

a) - fikseeritud labadega propeller; b) - reguleeritava sammuga kruvi; c) - propeller düüsis; d) - koaksiaalsed vastupidiselt pöörlevad propellerid;

azipod

roolisammas

Mõnede laevade manööverdusvõime suurendamiseks kasutatakse universaalseid tõukejõusid, nn aktiivseid roolisid, nn. azipod" Roolisamba tüüp " azipod"sisaldab väikest sõukruvi oma elektrimootoriga. Ümber oma telje pöörlev kruvi tekitab tõkke ja suurendab seeläbi roolile mõjuvat pöördemomenti.

"Azipod" tüüpi tõukeseade

Kahjuks piirab disaini kõrge hind rakendusala kolijad nagu" azipod”, kuid need on kulutatud raha väärt. Neid kasutatakse jäämurdjatel, kaasaegsetel ristluslaevadel, naftapuurimisplatvormidel ja muud tüüpi laevadel.

uime tõukejõud

uime tõukejõud

Laeva või laeva stabiilsuse säilitamiseks varustavad laevaehitajad oma "loomingud" väikeste kiilukujuliste stabilisaatoritega, mis ulatuvad välja laevakere mõlemalt küljelt. Oma pildi ja sarnasuse poolest sarnanevad nad tohutute vaalade uimedega, mille jaoks nad said vastava klassifikatsiooni. Igaüks neist on voolujoonelise kujuga, tänu millele lõikab ta lainetest läbi ilma laeva aeglustamata.Tööpõhimõte on väga lihtne – nurga all paigaldatud uimekärud annavad sama efekti nagu lennuki tiivad – kas uputavad laeva kere sügavamale või tõsta kõrgemale. Kui lained üritavad laeva ühte või teistpidi kallutada, kallutavad kiilu stabilisaatorid kere veeremisele vastupidises suunas. See annab laevale stabiilsuse ka suurte lainete korral.

tiivad tõukurid

labakäituri tööpõhimõte

Tiibpropellerid on leidnud rakendust eelkõige tõukurites. Need ühendavad tõukejõu ja rooli funktsioonid ning kujutavad endast laeva põhjaga samale tasemele paigaldatud ja ümber vertikaaltelje pöörlevat rootorit, mille ümbermõõt on 3 kuni 8 tera, mis on selle pinnaga risti ja mis on valmistatud tiivad, asuvad võrdsete nurkade kaugusel. Pöörledes koos rootoriga, pöörlevad labad perioodiliselt ümber oma telje. Terasid pööratakse nii, et igas asendis tekib neile jõud, millel on suurim projektsioon laeva liikumissuunas. See saavutatakse siis, kui labade kõõludega risti olev tingimus lõikub ühes punktis, mis on juhtimiskeskus. Juhtkeskuse liigutamine mööda telge, mis on risti laeva liikumissuunaga, muudab peatumise suurust ja märki. Seega tiivuline kolijad neil on samad omadused kui reguleeritava sammuga propelleril. Juhtkeskust meelevaldselt nihutades veeliinitasandiga paralleelsel tasapinnal, saate muuta stoppvektori suunda vahemikus 0 kuni 360 kraadi. Terade pööramiseks ja juhtimiskeskuse liigutamiseks kasutatakse mehaanilist ajamit, mis asub tõukejõu korpuses ja mida juhib hüdrosüsteem.

tiiva tõukejõud

Nii tõhususe kui ka keerukuse ning kaalu- ja suuruseomaduste poolest tiivuline liigutaja madalam kui propellerid ja seetõttu kasutatakse seda tõhusa tõukurina.

Neid kasutatakse laevadel, mille manööverdusvõimele kehtivad kõrgendatud nõuded (puksiirid, kalalaevad, miinijahtijad jne).

VEE VOOLU MOOTORID

veejoa tõukejõud

veejoa tõukejõud

Veejoa liigutaja(veejuga) on veevoolukanalisse asetatud veepumba tiivik, mille kaudu paisatakse vett piki propelleri telge suurendatud kiirusega välja. Selliste tõukurite peamisteks eelisteks on: hea kaitse mehaaniliste vigastuste eest ja kavitatsiooni vältimise võimalus, kaitse veeala pinnal hõljuvate esemete eest, väiksem hüdrodünaamiline müra võrreldes kruvitõukuritega, mis on allveelaevade puhul väga oluline. asub laeva kere sees või väljaspool. Veejoa tõukejõusüsteemi efektiivsus sõltub veetorude kujust, veevõtukohtade asukohast ja konstruktsioonist.

Neid kasutatakse tavaliselt madalates vetes töötavatel laevadel või kasutatakse tõukuritena laevade manööverdusvõime parandamiseks.

pumba tüüpi tõukurid

pump-jet tüüpi tõukejõud

Üldiselt hakati allveelaevadel kasutama uut tüüpi tõukejõudu – pump-jet, mis tähendab pump-tüüpi tõukejõudu. Neid on kahte tüüpi:

-liigutaja pumba tüüp eelkeerdumisega - staator (düüsi alus) asub rootori ees;

-liigutaja pumba tüüp koos järgneva pöörlemisega, kui rootor asub staatori ees.

pumba reaktiivjõu tüübid

1) - rootor; 2) - otsik; 3 - staator; 4) - düüsi alus; 5) - düüsi staator-alus;

Mõlemat tüüpi tõukejõu omadused on samad, kuid liigutaja Eelkeerdiga pumbatüübil on paremad kavitatsiooniomadused, kuigi see on struktuurilt keerulisem.

hüdroreaktiivmootor

Hüdrojoa tõukejõusüsteemis kasutatakse veevoolu kiirendamiseks suruõhu või põlemisproduktide energiat, mis juhitakse düüsi kaudu veetorusse. Tunnusjoon sellised seadmed - võlliliini ja mehaanilise tööelemendi puudumine. Seal on:

soojus- otsevool (auru-vee segu moodustub kambris, millesse juhitakse aur või kuum gaas, tekitades liikumapaneva jõu);

pulseeriv(kolbtüüp pulseeriva gaas-vesi põlemiskambriga, plahvatusohtliku tüüpi reaktiivgaas-veetoruga jne);

väljutamine ja teised, mis kasutavad külmsurugaasi energiat, kiirendades vee-õhu segu voolu. Kasutatakse tsiviillaevaehituses.

KUIDAS PROPELLERID VALMISTATAKSE

Kõige suured propellerid ulatuvad kolmekorruselise hoone kõrgusele ja nende valmistamine nõuab ainulaadseid oskusi. Ajal, mil kruviaurulaev loodi " SS Suurbritannia«Propellerivormide valmistamiseks kulus kuni 10 päeva. Täna, tänu saadavusele arvutitehnoloogia automatiseeritud manipulaator teeb seda paari tunniga. Propelleri kuju sisestatakse arvutisse ja manipulaatori otsas olev teemantpuur lõikab tohututest vahtplokkidest 1 mm täpsusega välja tera täiusliku koopia. Seejärel asetatakse valmis mudelisse liiva ja tsemendi segu, et luua täpne mulje. Pärast betooni jahtumist ühendatakse kahest poolest koosnev vorm kokku ja valatakse 3000 kraadini sulanud metall.Propeller ei saa olla millestki. Propeller peab olema piisavalt tugev, et taluda tuhandeid tonne survet ilma soolases merevees korrodeerumata. Levinumad propelleri materjalid on teras, messing ja pronks. IN viimased aastad Samal eesmärgil hakati kasutama plastmassi.

Värviliste metallide sulam propellerite jaoks, mida nimetatakse " kunial" Sellel on terase tugevus, kuid see talub palju paremini korrosiooni. Kunial võib vees püsida aastakümneid ilma roosteta. Sulami äärmise täpsuse tagamiseks tuleb 80% vasele lisada 5% niklit ja 5% alumiiniumi, samuti 10% muid metalle. Sulatamine toimub temperatuuril 3200 kraadi.

Pärast kvaliteedikontrolli läbimist valatakse sulametallide "kokteil" vormi. Et vältida õhu sattumist konstruktsiooni, valatakse metall ühtlase joana. Kahe päeva pärast vorm jahtub. Seejärel vabastatakse terad vormist.

Propelleri kasutegur sõltub labade sujuvast ja voolujoonelisest kujust. Vormist valatud detaili pind on ebatäiuslik ja kaetud valukoorikuga. Kihi paksuse määramiseks kasutatakse lasermõõturit. Pärast seda eemaldatakse liigne kiht volframkarbiidi lõikuriga. Seejärel poleeritakse propeller täiesti siledaks pinnaks, kuni selle paksus on 1,6 mikromm. Selle tulemusena omandab pind klaasi sileduse.

Propelleri kruvi- toode on puhtalt individuaalne ja iga kaasaegse laeva või laeva jaoks peab olema optimaalne kuju, et libiseda ja koguda vajalikku energiahulka, võttes arvesse töötingimusi. Kõigi propellerite peamine probleem on kavitatsioon. Asi on selles, et vee alla, kui need labadel pöörlevad, ilmub madala rõhuga ala, kus vesi hakkab sõna otseses mõttes keema isegi madalatel temperatuuridel. Seetõttu testitakse propellereid spetsiaalsetel stendidel, kus valitakse propelleri optimaalsed tööparameetrid ja kontrollitakse õiget laba kaldenurka.

Ükskõik kui kurb, aga uskumatult ilus propellerid raskele tööle hukule määratud, inimsilmade eest varjatud merelainete all.. Seega kõigist olemasolevatest kolijad mängib juhtivat rolli propelleri kruvi, ja pole veel põhjust arvata, et lähiaastatel leitakse sellele tõhusam asendus.

afrikaani albaania araabia armeenia aserbaidžaani baski valgevene bulgaaria katalaani hiina (lihtsustatud) hiina (traditsiooniline) horvaadi tšehhi taani tuvastuskeel hollandi inglise eesti filipiini soome prantsuse galeegi gruusia saksa kreeka haiti kreooli heebrea hindi ungari islandi indoneesia iiri itaalia jaapani Korea ladina läti leedu makedoonia norra malai malai pärsia poola portugali rumeenia vene serbia slovaki sloveeni hispaania suahiili rootsi tai türgi ukraina urdu vietnami kõmri jidiši ⇄ afrikaani albaania araabia armeenia aserbaidžaani baski valgevene bulgaaria katalaani hiina (lihtsustatud) hiina (traditsiooniline) horvaadi tšehhi taani hollandi inglise keel gruusia filipiini soome prantsuse kreeka galicia kreooli heebrea hindi ungari islandi indoneesia iiri itaalia jaapani korea ladina läti leedua makedoonia malai malta norra pärsia poola portugali rumeenia vene serbia sloveeni hispaania suahiili rootsi tai türgi ukraina urdu vietnami kõmri jidiši

inglise keel (automaatne tuvastamine) » vene keel

§ 13. Laeva tõukurid

Laevadel kasutatakse järgmisi propellereid: propellerid, tiibadega sõukruvid ja veejuga tõukur. Kasutatakse ka purjesid, labarattaid ja muid jõuseadmeid.

Tööpõhimõtte kohaselt jagunevad tõukurid aktiivseteks, mille hulka kuuluvad purjed, mis muudavad tuuleenergia otse laeva edasiliikumiseks, ja reaktiivseteks - kõik ülejäänud, kuna nende tekitatav püsiv rõhk saadakse purjede liikumise tulemusena. laeva liikumisele vastupidises suunas paisatud veemasside reaktsioon.

Kõige levinumad on nende konstruktsiooni ja töö lihtsuse, kompaktsuse, töökindluse ja kõrgeima efektiivsuse tõttu propellerid. Sõltuvalt disainist jagunevad need kahte tüüpi: tugevad kruvid(rummu koos labadega toodetakse koos) ja eemaldatavate labadega propellerid, kasutatakse jääs sõitvatel laevadel. Selliseid propellereid nimetatakse fikseeritud sammuga propelleriteks, samas kui propellereid, millel on rummu labasid pööravad ja sõukruvi sammu muutvad mehhanismid, nimetatakse kontrollitud sammuga propellerideks.

Samm sammu haaval Kruvi pikkus on tee telje suunas, mis läbib ühe pöördega kruvi pinna mis tahes punkti.

Fikseeritud sammuga propellerid- VFSh (joonis 27) on valmistatud ühes tükis (ühes tükis), valatud, keevitatud või stantsitud ning koosnevad järgmistest põhielementidest: jaoturid, mis on sõukruvi võlli kaela koonuse külge sobituv puks ja terad(3 kuni 6), paikneb radiaalselt rummul. Tera alumist osa, mis ühendab seda rummuga, nimetatakse tera juureks; ülemine osa on ülemine või ots; laeva kere vastas olevat tera pinda nimetatakse imemispinnaks, tagurpidipinda tühjenduspinnaks, mis enamasti on korrapärane spiraalne pind. Nende kahe pinna ristumiskoht moodustab labade servad.

Riis. 27. Fikseeritud sammuga sõukruvi (FPP) ja tõukurõhu tekitamise skeem sõukruvi laba elementaarse platvormi poolt.

Kasutatakse parem- ja vasakpoolse pöörlemise propellereid, neid eristatakse üldreeglid: Kui kruvi keeratakse päripäeva, siis nimetatakse seda parempoolseks pöörlevaks kruviks ja kui keeratakse vastupäeva, siis vasakpoolseks pöörlevaks kruviks.

Kui sõukruvi pöörleb, paiskavad selle labad ühele küljele veemassi. Selle vee reaktsiooni tajub laba survepind, mis loob sõukruvile tõukejõu, mis kandub rummu ja sõukruvi võlli kaudu edasi tõukelaagrile, muundades laeva liigutavaks jõuks.

Et mõista, kuidas püsiv liikumine toimub propelleri pöörlemisel (joonis 27), vaatleme jõude, mis mõjuvad selle laba elementaarsele alale, liikudes ringis kiirusega v 0 ja liikudes samaaegselt laevaga kiirus v 1. Nende jõudude v resultandi ja vaadeldava tera elementaarala kõõlu vahel moodustatud nurk a on sellele tekitav lööginurk. tõstke R. Kui me jaotame selle jõu komponentideks, siis üks komponent, jõud P, mis toimib laeva liikumissuunas, on tõukejõuks ja teine, jõud T, mis toimib ringis vastupidises suunas. propelleri pöörlemisele, tekitab oma telje suhtes momendi, mille ületab laeva mootor.

Riis. 28. Reguleeritava sammuga sõukruvi (CPP) pöörleva vända mehhanismiga sammu muutmiseks. 1 - sõukruvi labad; 2- rummu; 3- sõukruvi võll; 4 - vardaga liugur; 5 - ühendusvarda tihvt; 6 - laba laager; 7 - propelleri kaitsekate.

Reguleeritava sammuga sõukruvide kasutamine võimaldab kasutada lihtsustatud hooldussüsteemiga laevadel mittepööratavaid põhimasinaid, mis vähendab nende silindrite kulumist ligikaudu 30-40% (tekib pööratavatel masinatel töörežiimi ja -suuna sagedasest muutmisest pöörlemiskiirus), võimaldab masinate võimsust paremini kasutada ja säilitab kõrge propelleri efektiivsuse väärtuse.

Riis. 29. Tiibkruvi: a - konstruktsiooniskeem; b - jõuseadme paigutamine laevale. 1 - kandja ketas; 2 - pöörlevad labad; 3 - ajam, mis pöörleb ketast; 4 - hüdrauliline seade pendli hoova juhtimiseks; 5 - pendli hoob, muutes terade asendit ümber oma telje; 6 - sõukruvi võll ajami koonusülekandega.

Tiibpropeller(joonis 29) on konstruktsiooniseade, mis koosneb horisontaalselt pöörlevast silindrist, millel on vertikaalselt asetsevad 6-8 mõõgakujulist voolujoonelist tera, mis pöörlevad ümber oma telgede roolikambrist juhitava pendlihoova abil.

Kui ketas pöörleb labadel nagu tiival, tekib tõstejõud, mille komponent tekitab püsiva rõhu. Terade pööramisel muutub tõukejõu suurus ja selle suund, mis võimaldab aluse liikumissuunda muuta ilma rooli abita (selle tõukejõuga laevale rooli ei paigaldata), kuna samuti tõukejõu tõukejõud asendist "Täis edasi" kuni "Täis tagasi" või laeva peatamiseks, muutmata peaelektrijaama kiirust ja pöörlemissuunda (ilma tagurpidi).

Tiivaga sõukruvi kasutegur on peaaegu võrdne sõukruvi kasuteguriga, kuid tiibadega sõukruvi on disainilt palju keerulisem. Väljaulatuvad terad purunevad sageli. Siiski sisse Hiljuti Seda jõuseadet kasutatakse üha enam, pakkudes laevadele head manööverdusvõimet, võimaldades neil kitsastes kohtades vabalt töötada.

Veejoa tõukejõud kuulub vett voolavate tõukurite hulka. Kaasaegsed veejoa tõukejõuseadmed on valmistatud kolme tüüpi: veejoa sattumisega vette, atmosfääri ja poolveealuse eraldumisega.

Propeller töötab nagu pump, tõmmates vett kanalisse läbi toru, mis jookseb propelleri ees kere põhja. Kaitsmaks võõrkehade sattumise eest kruvile, tugevdatakse kanali alguses kaitsevõret.

Et vähendada tiiviku poolt veevoolu keeramisest tekkivaid kadusid ja suurendada tõukejõuseadme efektiivsust, paigaldatakse sõukruvi taha kontrapropeller. Laeva liikumissuunda muudetakse tagurpidi rooli nihutamisega.

Sellise jõuseadme kasutegur on vaid 35-45% ja väljaulatuvate osade puudumine laeva veealuses osas tagab suurema manööverdusvõime madalas vees, kitsas vees ja ummistunud laevateel. Sellise tõukejõuga laeva jaoks ei ole takistuseks isegi ujuvad objektid, mille kaudu see vabalt liigub.

Loetletud veejoaga tõukejõu eelised muutsid selle kasutamise eriti mugavaks jõelaevadel, eeskätt raftingul.

Viimastel aastatel on hakatud veejoaga tõukejõudu kasutama kiirlaevadel, näiteks tiiburlaevadel, mis saavutavad kiiruse kuni 95 km/h.

Kaasaegse auru kasutamine ja gaasiturbiinid võimaldab edukalt kasutada suurtel merelaevadel veejoaga tõukejõudu, kus arvutuste kohaselt võib tõukejõu kasutegur ulatuda ca 83%-ni, mis on 11% kõrgem samale laevale mõeldud sõukruvi tõukejõu efektiivsusest.

Selle tõukejõuga laevade puudused hõlmavad laeva kandevõime vähenemist pumbatava vee massi tõttu ja mahu vähenemist. siseruumid kanali poolt hõivatud.

Kuidas propeller töötab? Propeller muudab mootori võlli pöörlemise tõukejõuks – jõuks, mis lükkab laeva edasi. Kui sõukruvi pöörleb, tekib selle ettepoole suunatud labade pindadele vaakum - anuma liikumise suunas (imemine) ja suurenenud veesurve tahapoole (pumpamine). Teradele avalduva rõhkude erinevuse tulemusena tekib jõud Y (seda nimetatakse tõstmiseks).Jõu lagundamisel komponentideks - üks on suunatud laeva liikumisele ja teine ​​sellega risti, saame jõu P. , mis tekitab sõukruvi tõukejõu, ja jõud T, mis tekitab pöördemomendi, mille mootor ületab.

Tõukejõud sõltub suuresti tera profiili lööginurgast a. Kiirpaadi propellerite optimaalne väärtus on 4-8°. Kui a on suurem kui optimaalne väärtus, kulub mootori võimsus ebaproduktiivselt suure pöördemomendi ületamiseks, kuid kui lööginurk on väike, on tõstejõud ja sellest tulenevalt ka tõukejõud P väike ning mootori võimsus väheneb. olema alakasutatud.

Diagrammil, mis illustreerib tera ja vee vastastikmõju olemust, võib a kujutada nurgana labale voolava voolu W kiirusvektori suuna ja väljalaskepinna vahel. Voolukiiruse vektor W moodustub sõukruvi translatsioonilise liikumiskiiruse Va vektorite geomeetrilise liitmise teel koos laevaga ja pöörlemiskiiruse Vr, st laba liikumiskiiruse propelleri teljega risti olevas tasapinnas. .

Tera spiraalne pind. Joonisel on näidatud ühes konkreetses mõjuvad jõud ja kiirused ristlõige laba asub sõukruvi teatud raadiuses r. Pöörlemiskiirus V oleneb ristlõike raadiusest (Vr = 2× p × r× n, kus n on sõukruvi pöörlemiskiirus, p/s), propelleri translatsioonikiirus Va jääb tera mis tahes lõigu jaoks konstantseks. Seega, mida suurem r, st mida lähemal asub vaadeldav lõik tera otsale, seda suurem on perifeerne kiirus Vr ja seega ka kogukiirus W.

Kuna vaadeldavas kiiruste kolmnurgas jääb külg Va konstantseks, siis on labaosa tsentrist eemaldudes vaja labasid propelleri telje suhtes suure nurga all pöörata, et a säilitaks oma optimaalse väärtuse ehk jääks püsima. sama kõigi sektsioonide puhul. Nii saadakse spiraalne pind konstantse sammuga N. Meenutagem, et sõukruvi samm on laba mis tahes punkti liikumine piki telge propelleri ühe täispöörde jooksul.

Joonis aitab visualiseerida tera keerulist spiraalset pinda. Sõukruvi töötamise ajal näib laba libisevat mööda juhtruutusid, mille igas raadiuses on erinev aluse pikkus, kuid sama kõrgus – samm H, ja tõuseb ühe pöördega summa H võrra. Sammu ja pöörlemissagedus (Hn) on propelleri teoreetiline liikumiskiirus piki telge.

Laeva kiirus, propelleri kiirus ja libisemine. Liikumisel kannab laeva kere endaga kaasas vett, tekitades läbivoolu, mistõttu on veega kokku puutuva propelleri tegelik kiirus Va alati veidi väiksem kui laeva tegelik kiirus V. Kiirhööveldavate mootorpaatide puhul on erinevus väike - ainult 2–5%, kuna nende kere libiseb mööda vett ega tõmba seda peaaegu kaasa. Keskmise kiirusega sõitvate paatide puhul on see erinevus 5-8%, väikese kiirusega sügava süvisega veeväljasurvega paatide puhul aga 15-20%. Võrrelgem nüüd kruvi teoreetilist kiirust Hn selle tegeliku liikumise kiirusega Va veevoolu suhtes.

Erinevus Hn - Va, mida nimetatakse libisemiseks, määrab töö propelleri suudmes lööginurga a ja veevoolu suhtes kiirusega W. Libisemise suhet propelleri teoreetilise kiirusega protsentides nimetatakse suhteliseks. libisemine:
s = (Hn-Va)/Hn.

Maksimaalse väärtuse (100%) saavutab libisemine siis, kui sõukruvi töötab kaldale sildunud laeval. Kõige vähem libisevad (8-15%) täiskiirusel kergete võidusõidumootorpaatide propellerid; hööveldavate lõbusõidulaevade ja kiirpaatide sõukruvidel ulatub libisemine 15-25%, suure veeväljasurvega kaatrite puhul 20-40% ja abimootoriga purjejahtide puhul 50-70%.

Kerge või raske propeller. Propelleri läbimõõt ja samm on kõige olulisemad parameetrid, millest sõltub mootori võimsuse kasutusaste ja seega ka selle saavutamise võimalus. suurim kiirus laeva edenemine.

Igal mootoril on oma nn väline karakteristik - võllilt eemaldatud võimsuse sõltuvus väntvõlli pöörlemiskiirusest, kui karburaatori gaasihoob on täielikult avatud. Selline omadus näiteks päramootori Whirlwind puhul on näidatud joonisel (kõver 1). Maksimaalne võimsus 21,5 l, s. mootor areneb 5000 p/min juures.

Võimsus, mis antud paadil sõukruvi neelab, olenevalt mootori pöörlemissagedusest, on näidatud samal joonisel mitte ühe, vaid kolme kõvera abil - kruvikarakteristikud 2, 3 ja 4, millest igaüks vastab konkreetsele propellerile. , st teatud sammu ja läbimõõduga propeller.

Kui nii sammu kui ka propelleri läbimõõt on suurem kui optimaalsed väärtused, jäävad labad kinni ja paiskuvad liiga palju tagasi. suur hulk vesi: tõukejõud suureneb, kuid samal ajal suureneb ka propelleri võlli vajalik pöördemoment. Sellise sõukruvi propelleri karakteristiku 2 lõikub punktis A mootori 1 väliskarakteristikuga. See tähendab, et mootor on juba saavutanud piiri - pöördemomendi maksimumväärtuse ja ei suuda propellerit suurel kiirusel pöörata, s.t. ei arenda nimikiirust ja sellele vastavat nimivõimsust. Sel juhul näitab punkti A asukoht, et mootor toodab vaid 12 hj. Koos. võimsus 22 hj asemel. Koos. Seda propellerit nimetatakse hüdrodünaamiliselt raske.

Vastupidi, kui kruvi samm või läbimõõt on väike (kõver 4), on nii tõukejõud kui ka vajalik pöördemoment väiksemad, nii et mootor mitte ainult ei arene kergesti, vaid ületab ka väntvõlli nimipöörete arvu. Selle töörežiimi iseloomustab punkt C. Ja sel juhul ei kasutata mootori võimsus täielikult ära ja liiga suurtel pööretel töötamine on seotud osade ohtlikult suure kulumisega. Tuleb rõhutada, et kuna propelleri peatus on väike, siis laev maksimaalset võimalikku kiirust ei saavuta. Seda kruvi nimetatakse hüdrodünaamiliselt kerge.

Nimetatakse sõukruvi, mis võimaldab konkreetsel laeva ja mootori kombinatsioonil viimase võimsust täielikult ära kasutada kokku lepitud. Vaadeldava näite puhul see nõus propelleril on karakteristiku 3, mis lõikub mootori väliskarakteristikuga punktis B, mis vastab selle maksimaalsele võimsusele.

Õige sõukruvi valimise tähtsust illustreerib joonisel Whirlwind päramootoriga mootorpaadi Crimea näitel Tavalise 300 mm sammuga mootoriga sõukruvi kasutamisel 2 inimesega mootorpaat. pardal saavutab see kiiruse 37 km/h. 4 inimese täiskoormaga vähendatakse paadi kiirust 22 km/h-ni. Propelleri asendamisel teise, mille samm on 264 mm, tõuseb kiirus täiskoormusega 32 km/h-ni. Parimad tulemused saavutatakse propelleriga, mille sammude suhe on H/D = 1,0 (samm ja läbimõõt on 240 mm): maksimaalne kiirus tõuseb 40-42 km/h, täiskoormusega kiirus kuni 38 km/h. . Järeldus olulise kütusesäästu kohta, mida vähendatud sammuga sõukruviga on võimalik saavutada, on lihtne teha Kui standardse sõukruviga 400 kg koormuse juures kulub iga läbitud kilomeetri kohta 400 g kütust, siis paigaldades sõukruvi sammuga 240 mm, saab kütusekuluks 237 g/km.

Tuleb märkida, et kokku lepitud Antud paadi ja mootori kombinatsiooni jaoks on lõputult palju erinevaid propellereid. Tegelikult koormab veidi suurema läbimõõduga, kuid veidi väiksema sammuga propeller mootorit sama palju kui väiksema läbimõõduga ja suurema sammuga propeller. Kehtib reegel: kere ja mootoriga sobitatud sõukruvi asendamisel teisega, mille D ja H väärtused on sarnased (erinevus on lubatud mitte rohkem kui 10%), on nõutav, et nende väärtuste summa oleks sest vanad ja uued propellerid on võrdsed.

Sellest komplektist aga kokku lepitud kruvid, ainult üks kruvi, mille konkreetsed väärtused on D ja H, on suurima efektiivsusega. Seda kruvi nimetatakse optimaalne. Propelleri arvutamise eesmärk on just nimelt leida optimaalne läbimõõdu ja sammu väärtused.

Tõhusus. Propelleri efektiivsust hinnatakse selle kasuteguri järgi, see tähendab kasuliku võimsuse ja kulutatud mootorivõimsuse suhte järgi.

Detailidesse laskumata märgime, et mittekaviteeriva sõukruvi kasutegur sõltub peamiselt propelleri suhtelisest libisemisest, mille omakorda määrab võimsuse, kiiruse, läbimõõdu ja pöörlemiskiiruse suhe.

Propelleri maksimaalne efektiivsus võib ulatuda 70–80% -ni, kuid praktikas on üsna raske valida peamiste parameetrite optimaalseid väärtusi, millest efektiivsus sõltub: läbimõõt ja pöörlemiskiirus. Seetõttu võib väikestel laevadel päris propellerite kasutegur olla palju madalam, ulatudes vaid 45%-ni.

Propeller saavutab maksimaalse efektiivsuse suhtelise libisemisega 10–30%. Libisemise suurenedes langeb efektiivsus kiiresti: kui sõukruvi töötab sildumisrežiimis, muutub see nulliks. Samamoodi väheneb efektiivsus nullini, kui väikese sammuga suurte kiiruste tõttu on kruvi peatus null.

Arvestada tuleks aga ka korpuse ja kruvi vastastikuse mõjuga. Töötamise ajal püüab sõukruvi kinni ja paiskab ahtrisse märkimisväärseid veemasse, mille tulemusena kere tagumise osa ümber voolava voolu kiirus suureneb ja rõhk langeb. Sellega kaasneb imemise nähtus, st veekindluse lisajõu ilmnemine laeva liikumisel võrreldes sellega, mida see kogeb pukseerimisel. Järelikult peab kruvi arendama tõukejõudu, mis ületab keha takistuse teatud määral Pe = R/(1-t) kg. Siin on t imemistegur, mille väärtus sõltub aluse kiirusest ja laevakere kontuuridest selles piirkonnas, kus propeller asub. Hööveldavatel paatidel ja mootorpaatidel, millel sõukruvi asub suhteliselt tasase põhja all ja mille ees ei ole ahtriposti, kiirustel üle 30 km/h t = 0,02-0,03. Madalatel (10-25 km/h) paatidel ja mootorpaatidel, millele propeller on paigaldatud ahtriposti taha, t = 0,06-0,15.

Laeva kere, moodustades läbivoolu, omakorda vähendab sõukruvile voolava vee kiirust. See võtab arvesse seotud voolukoefitsienti w: Va = V (1-w) m/s. W väärtusi on ülaltoodud andmete põhjal lihtne määrata.

Laeva-mootori-propelleri kompleksi üldine tõukejõu efektiivsus arvutatakse järgmise valemi abil:
h = h p h ((1-t)/(1-w)) h h m = h p h h k h h m Siin h p on kruvi kasutegur; h k - keha mõju koefitsient; h m - võlli ja tagasikäigu ülekande efektiivsus.

Korpuse mõjukoefitsient on sageli suurem kui ühtsus (1,1–1,15) ja võlli kaod on hinnanguliselt 0,9–0,95.

Kruvi läbimõõt ja samm. Konkreetse laeva sõukruvi elemente saab arvutada ainult veekindluse kõvera alusel antud laeva liikumise suhtes, mootori väliskarakteristiku ning teatud parameetritega sõukruvide mudelitestide tulemustest saadud konstruktsiooniskeemide põhjal. tera kujud. Kruvi läbimõõdu ja sammu esialgseks määramiseks on lihtsustatud valemid, mida pole mõtet siin esitada, kuna soovitas kasutada täpsemad meetodid optimaalse propelleri arvutamiseks. Need meetodid põhinevad graafiliste diagrammide lähendamisel (ligikaudsel esitusel) analüütiliste sõltuvuste abil, mis võimaldab teha arvutis ja isegi mikrokalkulaatorites üsna täpseid arvutusi.

Kas umbkaudse valemi või täpsete arvutustega saadud sõukruvide läbimõõtu suurendatakse tavaliselt umbes 5%, et saada tahtlikult raske propeller ja tagada selle kooskõla mootoriga järgmistel laevakatsetel. Kruvi “kergemaks” lõikamiseks lõigatakse selle läbimõõt järk-järgult, kuni saavutatakse mootori nimipöörlemissagedus projekteerimiskiirusel.

Väikeste laevade propellerite puhul ei pea seda siiski tegema. Põhjus on lihtne: lõbusõidulaevade laadimine on väga erinev ja ühel nihkel veidi "raske" või "kerge" sõukruvi muutub teise koormuse korral ühtlaseks.

Väikelaevade propellerite kavitatsioon ja geomeetria omadused. Mootorpaatide ja mootorpaatide suured kiirused ning sõukruvide pöörlemiskiirus põhjustavad kavitatsiooni – vee keemist ja aurumullide tekkimist laba imemispoolses vaakumpiirkonnas. Kavitatsiooni algfaasis on need mullid väikesed ja praktiliselt ei mõjuta propelleri tööd. Kuid kui need mullid lõhkevad, tekib tohutu kohalik surve, mis põhjustab tera pinna killustumist. Kaviteeriva propelleri pikaajalisel tööl võivad sellised erosioonikahjustused olla nii olulised, et propelleri efektiivsus väheneb.

Kiiruse edasise suurenemisega algab kavitatsiooni teine ​​etapp. Tahke õõnsus – koobas – hõlmab kogu tera ja võib sulguda isegi väljaspool seda. Propelleri tekitatud tõukejõud langeb tõmbejõu järsu suurenemise ja labade kuju moonutamise tõttu.

Propelleri kavitatsiooni saab tuvastada selle järgi, et paadi kiirus lakkab kasvamast, hoolimata pöörlemiskiiruse edasisest suurenemisest. Propeller teeb spetsiifilist müra, vibratsioon kandub kerele ja paat liigub ebaregulaarselt.

Kavitatsiooni alguse hetk ei sõltu ainult pöörlemiskiirusest, vaid ka paljudest muudest parameetritest. Niisiis, mida väiksem on labade pindala, seda suurem on nende profiili paksus ja mida lähemal on sõukruvi veeliinile, seda väiksem on pöörlemiskiirus, s.t. seda varem toimub kavitatsioon. Kavitatsiooni ilmnemist soodustavad ka sõukruvi võlli suur kaldenurk, labade defektid - paindumine, ebakvaliteetne pind.

Sõukruvi poolt välja töötatud tõukejõud on labade pindalast praktiliselt sõltumatu. Vastupidi, selle piirkonna suurenedes suureneb hõõrdumine veega ja mootori võimsus kulub täiendavalt selle hõõrdumise ületamiseks. Teisalt tuleb arvestada, et sama rõhuasetusega laiadel labadel on imemise poolel vaakum väiksem kui kitsastel. Seetõttu on laia labaga sõukruvi vajalik seal, kus kavitatsioon on võimalik (st kiirpaatidel ja suurel sõukruvi võlli kiirusel).

Labade töö- ehk sirgendatud ala võetakse sõukruvi omaduseks. Selle arvutamisel võetakse laba laius, mõõdetuna tühjenduspinnal piki ringkaare pikkust antud raadiuses, mis on tõmmatud propelleri keskpunktist. Sõukruvi omadused ei näita tavaliselt mitte labade A enda sirgendatud ala, vaid selle suhet propelleriga sama läbimõõduga tahke ketta pindala Ad, st A/Ad. Tehases valmistatud kruvidel on ketta suhte väärtus tembeldatud rummule.

Eelkavitatsioonirežiimis töötavate propellerite puhul võetakse ketta suhe vahemikku 0,3–0,6. Tugevalt koormatud sõukruvide puhul võimsate kiirete mootoritega kiirpaatidel suureneb A/Ad väärtuseni 0,6–1,1. Suur ketaste vahekord on vajalik ka kruvide valmistamisel madala tugevusega materjalidest, näiteks silumiinist või klaaskiust. Sel juhul on parem teha labad laiemaks kui nende paksust suurendada.

Sõukruvi telg hööveldaval paadil paikneb suhteliselt veepinna lähedal, mistõttu on sagedased juhud, kus sõukruvi labadesse imetakse õhku (pindaeratsioon) või lainel sõites paljastub kogu propeller. Sellistel juhtudel langeb sõukruvi tõukejõud järsult ja mootori pöörlemissagedus võib ületada maksimaalset lubatavat. Aeratsiooni mõju vähendamiseks muudetakse sõukruvi samm piki raadiust - alustades laba ristlõikest r = (0,63-0,7) R rummu suunas, vähendatakse sammu 15-20%.

Paadi propellerid on tavaliselt suure pöörlemissagedusega, seetõttu voolab suurte tsentrifugaalkiiruste tõttu vesi mööda labasid radiaalsuunas, mis mõjutab negatiivselt propelleri efektiivsust. Selle efekti vähendamiseks antakse labadele märkimisväärne kalle ahtri poole – 10-15°.

Enamasti on sõukruvi labadele antud kerge mõõk - laba keskmiste osade joon on kõverjooneline, kumerusega, mis on suunatud piki propelleri pöörlemissuunda. Tänu labade sujuvamale vette sisenemisele on sellistele sõukruvitele iseloomulik labade väiksem vibratsioon, need on vähem vastuvõtlikud kavitatsioonile ja nende sisenevate servade tugevus on suurenenud.

Väikelaevade propellerite seas on kõige levinum segmenteeritud tasapinnaline kumer profiil. Kiirmootorpaatide ja kaatrite, mis on mõeldud kiirustele üle 40 km/h, sõukruvide labad tuleb kavitatsiooni vältimiseks teha võimalikult õhukesed. Nendel juhtudel on tõhususe suurendamiseks soovitatav kasutada kumer-nõgusat profiili (“auk”). Eeldatakse, et profiili nõgususe nool on võrdne umbes 2% ristlõike kõõlusest ja segmendi profiili suhteline paksus (paksuse t ja kõõlu b suhe kruvi projekteerimisraadiuse juures on 0,6R) tavaliselt võetakse vahemikus t/b = 0,04-0,10.

Kahe labaga sõukruvi on suurema kasuteguriga kui kolme labaga propeller, kuid suure kettasuhtega on väga raske tagada sellise sõukruvi laba vajalikku tugevust. Seetõttu on kolme labaga sõukruvid enim levinud väikestel laevadel. Kahe labaga propellereid kasutatakse võidusõidulaevadel, kus sõukruvi on kergelt koormatud, ning purje- ja mootorjahtidel, kus mootor täidab abistavat rolli. Viimasel juhul on oluline, et sõukruvi oleks võimalik paigaldada ahtriposti hüdrodünaamilises kiilus vertikaalsesse asendisse, et vähendada selle takistust purjetamisel.

Oleme juba näinud maailma suurimaid laevu ja pööranud tähelepanu isegi laevade vöörikujudele. Kuid tundub, et jätsime vahele võib-olla kõige olulisema – kruvid.

Huvitav fakt: Kui Edward Lyon Berthon 1834. aastal propelleri leiutas, lükati see Admiraliteedi poolt tagasi ja pidas seda "armsaks väikeseks mänguasjaks, mis ei saaks kunagi ega suudaks kunagi laeva liikuma panna."

Maailma suurimad laevapropellerid

Maailma ühe suurima laevapropellerit valmistas Hyundai Heavy Industries Hapag Lloydile kuuluvale laevale, mille kandevõime on 7200 kahekümne jala pikkust konteinerit. Kolmekorruselise hoone kõrgus, 9,1 meetri läbimõõt, kuue labaga propeller kaalub 101,5 tonni. Järgmisel fotol on Loannis Coloctronise tankerile paigaldatud 72-tonnine propeller:

Müritzi jõe ääres Wareni linnas toodetud seni suurim, 131 tonni kaaluv laevapropeller on paigaldatud Emma Maerskile - maailma suurimale konteinerlaevale, mille kandevõime on kuni 14 770 kahekümne jala pikkust konteinerit. pikkus 397 m, laius üle 56 m ja kõrgus 68 m võimsa mootoriga propeller võimaldab ookeanigigandil saavutada kiirust 27 sõlme (50 km/h).

Need on Antarktika jäämurdja Palmeri massiivsed propellerid ja tüürid – uurimislaev, mis töötab Maa kõige karmimates tingimustes:

Eurodami kruiisilaevale paigaldatud propellerid:

Need tohutud propellerid kuulusid Titanicule, mis on üks ajaloo kuulsamaid laevu. Vooderdis oli kolm propellerit, millest igaühel oli eraldi mootor. Kaks välimist propellerit kaalusid 38 tonni ja keskmist 17 tonni:

Titanic oli oma aja üks parimaid laevu, kuid Oasis mered" Kuninglik ettevõte Kariibi meri on viis korda suurem kuulsast liinilaevast ja on praegu suurim reisilaev, mis eales ehitatud. Loomulikult peavad luksuslaeval olema piisavalt suured propellerid, et viia see Soome rannikult oma uude koju Oasis of the Seas Fort Lauderdale'is Floridas:

Carnival Cruise Lines'i Elation ehitati samuti Soomes ja asub praegu Californias San Diegos. Laeva propellerite kõrval tunduvad nende projekteerimise ja paigaldamise eest vastutavad inimesed haletsusväärsete kääbustena:

Ja see propeller on kokku pandud San Francisco kuivdokis:

Järgmine propeller kuulub teisele kruiisilaevale, Norwegian Epicule:

Veel üks näide hiiglaslikust sõukruvist, mida on vaja tohutute ristluslaevade, nagu Celebrity Solstice, käivitamiseks:

Siin on Queen Elizabeth 2 propellerid, tuntud kui QE2. Cunard Line'ile (Briti ettevõte, mis opereerib Atlandi-üleseid ja ookeanilaevade kruiisimarsruute) kuuluv laev lasti vette 1969. aastal ja see eemaldati 2008. aastal:

Queen Mary 2 asendas QE2 kui Cunardi lipulaev 2004. aastal. Siin on mõned varu QM2 propellerid, mis asuvad paadi esitekil:

See on ajaloo teise kuulsa laeva propeller. Saksa lahingulaev Bismark lasti vette 1939. aasta veebruaris, veidi enne Teise maailmasõja puhkemist, ja uputasid britid mais 1941 (pilt vasakul). Parempoolsel fotol on tehase maastik ja propeller naftatankerilt selle ehitamise ajal 1947. aastal:

Mitte nii suur, aga mitte vähem huvitav
Jaapani miniallveelaevade propeller, mis ründas Ameerika lennukikandjaid Pearl Harbori rünnaku ajal detsembris 1941:

USS Fiske tüürpoopell, 1946:

Tehnoloogia muidugi paraneb, aga suured laevad Suuri kruvisid on ikka vaja. See on pärit SS Great Britainilt, mille Isambard Kingdom Brunel projekteeris maailma suurimale laevale (selle ajal 1843. aastal). Laev ületas Atlandi ookeani 1845. aastal vaid 14 päevaga, mis oli toona absoluutne rekord.

Töölised laevatehas uurib üht neljast lennukikandja USS George Washingtoni messingist propellerist. Iga propeller kaalub umbes 66 000 naela ja on 22 jalga läbimõõduga.

Seadmeid, mis on loodud laeva poolt tajutava püsiva rõhu tekitamiseks ja mis on selle liikumise aluseks, nimetatakse tõukuriteks. Liikujaid on erinevat tüüpi: labarattad, tiibadega sõukruvid, propellerid jne.

Tiivajõuseade on kolme kuni nelja vertikaalse pöörleva labaga ketas, mis asub horisontaalselt laeva ahtri all vertikaalsel võllil. Ketas lülitatakse pöörlema ​​elektrimootori abil läbi koonusülekande. Tiibmootorite kasutamine tagab aluse suure manööverdusvõime rooliseadme puudumisel ja võimaldab tagurdada ilma mootorit tagurdamata. Kuid selliste tõukurite struktuurne keerukus ja nende mõõtmed, mis suurenevad koos laeva elektrijaama võimsuse suurenemisega, ei võimalda neid kasutada suurtes kogustes.
laevad. Viimasel ajal on Voitschneideri tüüpi tiibmootoritega varustatud iseliikuvad kaubakraanad, mõned väikelaevad ja suuremate laevade tõukurid.

Laevade jaoks kõige laialdasemalt kasutatav propeller on propeller. Sõukruvi põhiosad (joonis 81) on: 1 propelleri rumm, mille sees on kooniline ava ja 2 laba, mille arv võib olla kahest kuueni. Propellerid on valmistatud tugevast valatud, eemaldatavate ja pöörlevate labadega.

Riis. 81. Tugevate labadega sõukruvi.

Tahke valatud labadega propellereid (joonis 81) kasutatakse peamiselt kaubalaevadel. Selliseid kruvisid iseloomustab nende väike kaal ja rummu suurus ning suurem tugevus normaalsetes tingimustes operatsiooni.

Eemaldatavate labadega sõukruvid paigaldatakse Arktika laevastiku laevadele, kus töötingimuste tõttu on kahjustatud laba kui terviku asendamine mugavam kui kogu propelleri väljavahetamine. Lisaks kasutatakse selliseid kruvisid juhtudel, kui kruvi läbimõõt on suur ja selle valamine on keeruline.

Pöörlevate labadega sõukruvid, mida muidu nimetatakse juhitava sammuga propelleriks (CPP), erinevad tavalistest selle poolest, et nende labad on liikuvalt fikseeritud sõukruvi rummusse ja neid saab spetsiaalse ajamiga teatud nurga all pöörata ümber oma telje. See ajam ehk muutuva sammuga mehhanism (PVM) asub tavaliselt propelleri rummu sees, seega on rummu tavaliste propellerite omast oluliselt suurem. Kõrguse muutmise mehhanism võib olla käsitsi, mehaaniline, elektromehaaniline, hüdrauliline ja elektrohüdrauliline. MIS, välja arvatud manuaalne, sisaldab: labade pööramise mehhanismi, mis asub tavaliselt propelleri rummus; servomootor, mis loob jõude labade pöörlemiseks ja asub sõukruvi võlli ja peamasina vahelisel alal; tagasiside või seade, mis näitab uue sõukruvi sammu suurust.

Laba pöörlemismehhanismi (joonis 82) on kahte tüüpi: hammasratas ja vänt, viimane on töökindlam ja seda kasutatakse kõigi pingestatud sõukruvide konstruktsioonide puhul (suur võimsus ja läbimõõt, väikese läbimõõduga kiired pöörlevad propellerid jne).

Riis. 82. Tera pöörlemismehhanism: a - käik; b - vänt.

Praegu on kõige levinum hüdrauliline MIS (joonis 83), mis asub tavaliselt võllitorustikus. Propelleri labade pööramiseks kasutatakse rõhu all oleva vedeliku (enamasti madala viskoossusega õli) energiat. MISH-i hüdraulilist ajamit eristab seadme suhteline lihtsus ja võime luua märkimisväärseid tööjõude paigalduse suhteliselt väikeste mõõtmete ja kaaluga.

Riis. 83. Hüdraulilise ajami projekteerimine.

Sõukruvi rummus 4 on varda 5 ajam 1, mis on paigutatud õõnsa sõukruvi võlli 6 sisse. Juht 1, mille soones sõrm 2 asub laba tagumikul, pöörab viimast ümber. selle telg. Pööramise hõlbustamiseks asetatakse tera põkk kaherealiste koonusrull-laagrite 3 rummu pesasse. Varda 5 teises otsas on ühendatud servomootori kolb 7 tagasisidet 8 liikuva siduriga 12 ja jaotuspooli 11 kolviga. Õli juhitakse jaotuspoolile 11 ja servomootorile 7 torude 10 kaudu õlipumbast. Sõukruvi labade sammu muutust juhib hoob 9, mille alumine ots libiseb liikuva siduri soones. Hüdrauliline MIS võimaldab juhtida sõukruvi sammu navigatsioonisillalt kaugpneumaatilise süsteemi abil.

Reguleeritava sammuga sõukruvide kasutamine võimaldas oluliselt lihtsustada laeva juhtimist, vähendada peamasinate suurust ja kaalu, kaotades astmete ja tagurpidikäigu, ning võimaldada laeval tagurdada ilma propelleri pöörlemissuunda muutmata. võll. Lisaks võimaldab sõukruvide kasutamine sellistel laevadel nagu puksiirid, tankerid ja puiduvedajad propelleri sammu reguleerida mis tahes kiirusele. See tõstab elektrijaama kasutegurit ja võimaldab erinevatel töörežiimidel põhimootorite võimsust täielikumalt ära kasutada.