Журнал Моделист-конструктор №9, 1968 г. - Столяров Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
Удобны п изготовлении плоско-выпуклые профили, нижний контур которых образует прямая линия (рис. 3).
Основными геометрическими характеристиками профилей являются величина хорды Ь, толщина профиля С. Относитель-
C
ной толщиной профиля называется отношение с = где
С - толщина профиля, b - хорда.
По относительной толщине профили разделяются на толстые (с = 0,21 -j-0,15), средние (с = 0,12-г0,10) и тонкие (с<0,10).
Пользуясь указанными на рисунке 3 данными, можно построить сечения с любыми значениями b и с по формулам:
табл.
100
У Уіабл. 100
ТЯГА Щ
Тяга пиита тем сильнее, чем больше воздуха отбрасывается назад. Количество проходящего воздуха зависит от диаметра винта и величины энергии, переданной вннтом воздушному потоку, то есть от мощности
Но мощность расходуется не только на создание тяги, но и на преодоление трения лопастей о воздух, теряется из за неравномерного распределения скоростей в плоскости винта, перетекания воздуха около концов лопастей. Эти сопротивления возрастают с увеличением окружных скоростей и учитываются относительным коэффициентом полезного действия винта (rj).
Рис. 3. Основные координаты плоено-выпуклого винта РАФ-6.
X , в % от b табл 0 2,5 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
у " в % от С •"табл. 10 41 59 79 95 100 99 95 87 74 56 35 7
pIZVc хвостика =*0,07 с ) Площадь сечения = 0.74 вс.
34
Г
1
Простейшая формула для определения тяги винта будет:
T 33,25(Ti-A-D-N)S [кг],
где: 1] - к. п. д. впита,
Д - относительная плотность воздуха, равная единице при нормальных, так называемых стандартных условиях, то есть прп температуре воздуха t= +15° и давлении атмосферного воздуха 760 мм, D - диаметр винта (в ы),
N - мощность, подводимая к винту (в л. е.).
или T=IO,3] (rj-D-N)2 [кг].
Значение относительного коэффициента полезного действия і] зависит от многих факторов: типа и толщины профилем, углов их атаки и ширины сечений, окружной скорости коп нов лопастей и, наконец, от тщательности выполнения и отделки поверхности лопастей, которая должна быть совершенно гладкой - полированной. Наиболее существенное влияние на г\ оказывает окружная скорость концов лопастей, которая вычисляется по формуле:
Wk - 0,0524-IIb -D [м/сек],
где лв = число оборотов впита в минуту.
Зависимость относительного к. п. д. впита при работе его на месте от окружной скорости концов лопастей показана на графике (рис. 4).
^ 120 160 200 240 280 320
К "/сек
Рис. 4. Влияние онружной снорости винта на к.л.д.
Преобразовав предыдущую формулу, нетрудно определить диаметр:
WK
D =---- [м].
0,0524-Hb 1 1
Для получения большей тяги при заданном двигателе всегда выгодно увеличивать диаметр и уменьшать обороты. Но необходимо, чтобы лопастн не выступали за пределы внешних кромок лыж.
Если обороты винта и коленчатого вала не совпадают, то передаточное отношение редуктора определяется по формуле:
1 -
где пв - число оборотов винта в минуту,
п нуту.
двиг - число оборотов коленчатого вала двигателя в ми-
При подсчете величины тяги для винта с редуктором необходимо учитывать некоторое понижение мощности, подводимой к винту, из-за потерь в передаче. Для шестеренчатого редуктора расчетную мощность двигателя необходимо уменьшить на 3-г5%, для цепной и клниоременной передач - на 4 .8%.
ШИРИНА ЛОПАСТИ
Средняя хорда лопастн Ь075 определяется по формуле:
bO,75 = ¦
106-Т
к
-Cy -D-Wjj
їм].
где
К - число лопастей воздушного впита, Cy - средний коэффициент подъемной силы, определяемый по рисунку 5, в зависимости от окружной скорости впита Wk .
Вычислив среднюю хорду лопастн Iifji75, необходимо определить ее относительную ширину:
bOTH =
0,75
D
280 320 Wk riZcen
Рис. 5, Определение среднего коэффициента подъемной силы.
Для деревянных винтов эта величина должна быть в пределах от 0,08 до 0,12. Широкие лопастн с b(Ji75>0,12 требуюг большого переходного участка от втулки к рабочей части лопастн (к перу). При этом значительная часть длины лопасти будет выключена из работы Делать резкий переход по втулке недопустимо - уменьшится прочность.
Если окажется, что относительная ширина лопасти не укладывается в рекомендуемые пределы, значит, параметры винта выбраны не совсем удачно. В этом случае можно изменить ширину лопасти за счет изменения окружной скорости либо увеличить количество лопастей винта.
Наибольшее распространение получили винты, имеющие одинаковую ширину пера лопасти почти по всей длине. Если по расчету Ij0i75 получается около 0,08, целесообразно сохранить величину хорды b сечения r0i75 и несколько расширить лопасть к втулке. Это повысит ее общую жесткость и прочность.
ТОЛЩИНА СЕЧЕНИЯ ЛОПАСТИ
Относительная толщина с профилей лопастн должна быть: у ступицы - 0,18--0,2, в сечении на г0>75 -0,14-0,13 и па концах лопастей- 0,07-^0,1.
Большие относительные толщины целесообразно применять на тихоходных ринтах с Wk= 180 м/сек. На рисунке 6 показано типовое распределение относительных толщин по длине лопастн.