Самодельный лодочный винт-«мультипитч»

Самодельный винт для лодочного мотора

Подвесные лодочные моторы «Вихрь» и «Нептун» со штатными винтами развивают полную мощность лишь при установке на достаточно легкие глиссирующие лодки, движущиеся со скоростью не менее 44-48 км/час. Использование этих подвесных моторов с теми же винтами на относительно тяжелых туристских судах (при скоростях 20-30 км/час) или на тех же лодках, но при большой загрузке приводит к значительному снижению числа оборотов и, как следствие, недобору 20-40% мощности, уменьшению моторесурса, повышению удельного расхода топлива на 14-17%.

В принципе можно изготовить целую серию винтов, пригодных каждый для отдельного типичного случая загрузки, и просто менять винты в зависимости от условий плавания. Но изготовление нескольких разных винтов — дело довольно трудоемкое, а кроме того, весь комплект их придется возить с собой.

Проще, как нам кажется, изготовить один винт переменного шага — винт «мультипитч». Винт предлагаемой конструкции несложен в изготовлении и позволяет изменять шаг в достаточно широких пределах.

Рис. 1. Самодельный лодочный винт-мультипитч в сборе

увеличить, 1297х1018, 180 КБ
1 — задняя часть ступицы, латунь; 2 — передняя часть ступицы, латунь; 3 — лопасть, латунь; 4 — втулка, латунь; 5 — винт М6х40 по ГОСТ 1491-62, сталь 3х13, твердость 35-40 HR_с, 6 шт.; момент затяжки 0,6-0,8 кгм; 6 — шайба пружинная 6Н 3х13 ГОСТ 6402-61, 6 шт; 7 — крышка, латунь δ=1,0; 8 — технологическая прокладка δ=0,5; 9 — вкладыш, резина Ø11, L=40, 3 шт.
а — вариант винта для мотора «Вихрь»; б — вариант винта для моторов «Нептун» и «Москва-25»; в — приспособление для установки шага; г — оправка для балансировки винта, сталь.
Размеры, показанные в прямых скобках [ ], относятся к винту для «Нептуна».

Ступица винта имеет поперечный разъем и состоит из двух деталей — задней и передней. В резьбовые отверстия, по оси которых проходит плоскость разъема, вставляются комлевые части лопастей, имеющие соответствующую резьбу. Отличительной особенностью данной конструкции является наличие двух сквозных пазов шириной 2,5 мм (см. вид А на рис. 2). За счет упругой деформации перемычки, оставшейся между этим пазом и резьбовым отверстием, происходит более равномерное обжатие резьбы, что исключает возможность появления поперечного разбалтывания, свойственного обычным разрезным резьбовым соединениям. При нарезании резьбы M22х1,5 обе половинки ступицы стягиваются болтами, причем между ними устанавливается технологическая прокладка, которая в дальнейшем не используется. Начало резьбы в отверстиях желательно располагать в одинаковых местах, чтобы этим обеспечить взаимозаменяемость лопастей (естественно, что это относится и к лопастям).

Рис. 2. Детали гребного винта мультипитча

увеличить, 2087х1759, 550 КБ
1 — патрон станка; 2 — технологическая оправка; 3 — резьбовой калибр.
При обработке 3 отверстий М22х1,5 кл 2 дет, 1 и 2 (см. рис. 1) стянуть винтами 5, установив технологическую прокладку 8. Обработку 3 отверстий Ø11А5 производить в сборе с дет. 4. Прокладку дет. 8 удалить. При сверлении прилежащие 2 винта М5 поочередно вывинчивать. Размеры, показанные в прямых скобках [ ], относятся к винту для «Нептуна».

Расчет конструктивного шага лопастей винта-мультипитча необходимо производить для наиболее вероятного значения скорости. Для большинства глиссирующих мотолодок, эксплуатирующихся на скоростях от 20 до 45 км/час, величина конструктивного шага может быть принята равной 230 мм. При этом за счет поворота лопастей величину кромочного шага (шаг на R = 0,65R_винта) можно изменять в пределах от 180 до 300 мм, что практически охватывает весь диапазон скоростей лодки, без заметного снижения коэффициента полезного действия такого винта по сравнению с винтами фиксированного шага.

Модель для отливки латунных лопастей можно изготовить, используя лопасть серийного винта. Однако если мы повернем такую лопасть, чтобы на расчетном радиусе (0,65R_винта=75 мм) получить шаг, равный 230 мм, то шаг лопасти у корня окажется несколько больше конструктивного (~242 мм), а в концевых сечениях — несколько меньше (~212 мм). Поэтому серийную лопасть желательно доработать чеканкой, опиловкой, а при необходимости и нанесением на нее слоя шпаклевки (вплоть до пластилина) так, чтобы выдержать конструктивный шаг на всех радиусах постоянным. Если этого не сделать, то в случае малых установочных шагов (меньших 200 мм) изменение шага по радиусу оказывается значительным, что снизит к.п.д. винта. Лопасти можно отлить не из латуни, а из менее прочного материала — силумина. В этом случае прочность предлагаемого винта будет меньше, чем серийных винтов «Вихря» и «Нептуна», но выше прочности винта «Москвы-25».

Следует заметить, что литье и обработка отдельных лопастей значительно проще, чем сразу целого неразъемного винта, а поскольку все лопасти отливаются по одной модели и могут быть точно установлены по шаговому угольнику при помощи специального приспособления, полученный винт будет обладать лишь незначительной гидродинамической неуравновешенностью. Это, тем не менее, не исключает необходимости его статической балансировки. Груз весом 1 грамм, укрепленный на конце любой лопасти, при установке отбалансированного винта на специальной оправке на призмах, должен сразу же поворачивать данную лопасть в нижнее положение.

Шаг винта-мультипитча подбирается таким образом, чтобы с заданной нагрузкой хорошо отрегулированный мотор развивал число оборотов, соответствующее номинальной мощности. Водителям необходимо помнить, что длительная работа мотора при полностью открытом дросселе с максимальным числом оборотов — излишне напряженный режим; при длительных переходах оптимальным будет крейсерский режим работы двигателя с несколько прикрытой дроссельной заслонкой так, чтобы число оборотов было меньше максимального на 8-10%. Это приведет к некоторому падению мощности (на 10-15%), зато двигатель будет работать со значительно меньшими нагрузками и с минимальным удельным расходом топлива. Двигатель, работающий на таком режиме с предлагаемым винтом, при скоростях хода 20-30 км/час развивает мощность на 25-50% и упор на 10-20% больше, чем двигатель с серийным винтом при полностью открытом дросселе. Это обеспечивает прибавку скорости в среднем 3-7 км/час без увеличения часового расхода топлива.

Поскольку подвесной мотор, оборудованный таким винтом мультипитчем, работает в диапазоне оборотов, близких к максимальным, его крайне желательно оборудовать тахометром, чтобы контролировать режим, не допуская превышения допустимого числа оборотов. И, наконец, еще один совет: во избежание срезания штифта из-за увеличения веса винта включать передний или задний ход необходимо на самых малых оборотах двигателя.

Б. Е. Синильщиков, Ю. Н. Мухин, «Катера и яхты», 1973 г.

В раздел «Лодочные моторы»

Наш Telegram-канал: https://t.me/motolodki_katera. Присоединяйтесь!

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

добавить страницу в избранное