Cоосный вал, Как делать ? Опции

[SergGP]

Всем привет!
На форуе довольно-таки часто встречаются фраза про соосное включение гребных винтов. Я к сожалению получая высшее образование совершенно не получил никаких знаний по такой нужной в данное время науке как "Сопротивление материалов"
1. И вот сейчас пытаясь в голове прокрутить как должна выглядеть конструкция соосного вала немогу понять выдержит ли например 2-х мм стальной вал (внутренний) нагрузку от двиателя 1 Квт в смысле свернёт его или нет, ну а даже если вдруг и выдержит - то каким макаром на него крепить гребной винт диаметром
40 - 45мм в смысле чтоб конструкция не развалилась ..
2. Ну конечно-же второй вопрос - какое сопротивление будет оказывать вал диаметром те-же 2 мм и его внешний вал если каждый из них сможет раскрутится в противофазе до 25 - 30 тысяч оборотов ?

Посмотрел вертолётчиков - чтото идей они мне не подбросили .... У них в этм плане немного проще ... им ведь не нужно от воды защищаться .

И вообще скажите пожалуйста, кто-нибудь уже делал лодку с соосным гребным винтом ??

[Soling]

Соосные винты штука забавная. Есть над чем подумать.
Из тории их КПД выше чем у разнесенной пары винтов. Но... в то же время при их применении возникают потери из за необходимости применения редуктора. Плюс увеличение диаметра дейдвуда. Два миллиметра для такой нагрузки мало. Даже просто на вскидку.
От редуктора можно, в принципе, отказаться, поставив два соосных двигателя. Но опять же, два двигателя проигрывают одному. при одинаковой мощности на валах.
Но этим трудности не кончаются. Приняв обороты каждого вала, скажем, в 30 000, имеем на подшипниках валов 60 000 оборотов.
И приличную нагрузку. Далеко не любой подшипник такое выдержит. В верхнем конце вала еще можно поставить что то серьезное. В нижнем есть сильное ограничение по диаметру конструкции. Понятно, что усилие с винтов при таком раскладе должно прикладываться только на верхние подшипники. Но даже при этом условии нижний остается серьезной задачей.
Сами винты тоже подойдут не любые. На них нагрузка тоже очень серьезная. Может и скрутить лопасти.
Учитывая все это стоит серьезно подумать над целесообразностью применения. Что сейчас и делаю.

С другой стороны, возрастающая мощность двигателей рано или поздно заставит задуматься над многовинтовыми конструкциями. У винта ведь тоже есть предел. Уже сейчас дин винт не в состоянии передать в дело всю мощность которую может дать двигатель.
К стати, есть еще вариант двух винтовой установки с повышенным КПД. В этом варианте винты разнесены, и смещены по ДП так что бы лопости одного винта перекрывали ометание другого.
В общем, есть над чем поломать голову.
Для более полного понимания советую почитать теорию винтов. Кое что есть в нашей библиотеке. По нету тоже можно найти много интересного.

[SergGP]

Я тут набросал небольщой чертёжик (на скорую руку)

дла пояснения:

- в центре 4-е шестерни которые также в прикреплённом файле (они у меня есть я их составил вроде нигде ничего не мешается.)
- М1 и М2 - электродвигатели .
- внутренний вал - 4 мм (нерж) внешний - 5.5 мм с внутренним 4мм (латунь)

теоретически у меня всё для изготовления есть кроме большого куска дюрали чтоб обеспечить корпус данного "редуктора"

винты - всётеже которые имеютя - Octura x450 и х450r винты наверное немного подпилю где-то до 430 - 440 мм (чтоб лучше касались внешней стенки ) ... Забыл сказать что всё это для водомёта......

Эскизы прикреплённых изображений

 

[Soling]

... Забыл сказать что всё это для водомёта......

Совсем малость забыли!

Для водометов применяют совсем другие винты. Условия их работы сильно отличны от открытых винтов. Да и вообще сами водометы только на взгляд просты и понятны. Переносить в них решения для открытых установок чревато потерей их эффективности.
Так что готовьтесь к долгим поискам и переделкам. От души желаю успеха. Дело интересное.

Конструкция на рисунке интересная. Сомнение только одно: долго ли проживут шестерни? Какие обороты запланированы?
И, может это предусмотрено, но на всякий... по любому редуктор стоит закрыть и залить маслом. Работать ему будет тяжело.

Сообщение отредактировал Soling - 12 Feb 2009, 02:58

[SergGP]

Совсем малость забыли!

Для водометов применяют совсем другие винты. Условия их работы сильно отличны от открытых винтов. Да и вообще сами водометы только на взгляд просты и понятны. Переносить в них решения для открытых установок чревато потерей их эффективности.
Так что готовьтесь к долгим поискам и переделкам. От души желаю успеха. Дело интересное.

Конструкция на рисунке интересная. Сомнение только одно: долго ли проживут шестерни? Какие обороты запланированы?
И, может это предусмотрено, но на всякий... по любому редуктор стоит закрыть и залить маслом. Работать ему будет тяжело.

Закрыть и залить маслом - запланировано ... думаю использовать машинное - синтетику. Обороты запланированы - 15 000 макс

К долгим переделкам - готов .... что касается шестерней - то скорее всего они проживут не очень долго (но зато их у меня два комплекта)... взяты они из редуктора от 700 мотора .. не могу определить из чего сделаны ... нечто похожее на бронзу - латунь ... диаметр шестерней 12 мм

[appolinari]

... Забыл сказать что всё это для водомёта......

А зачем в водомёт соосник?

[SergGP]

А зачем в водомёт соосник?

На ваш вопрос могу ответить только вопросом !! А зачем вообще соосник нужен ??

Ну и мысли вслух:

Я думаю, что с соосником можно добиться большего давления на выходе, т.е. сузить сопло и тем самым заставить выходную струю вылетать с ольшей скоростью ... с одним винтом, и даже с прменением спрямляющих лопастей - это будет сложно .

Хоть у водомётов и не скорость основная цель а:
- не засасывть мусор в лопасти иными словами - защитить гребной винт,
- ну и конечно плаванье по мелководью...

Думаю что проблемы со скоростью благодаря низкой скорости выходной струи. Думаю экспериментально это проверить.

[appolinari]

По моему скромному мнению правильный спрямляющий аппарат
будет и долговечней и результативней соосника...

Да и насчет малой скорости водомётов вы не совсем правы...

[Soling]

Да и насчет малой скорости водомётов вы не совсем правы...

Я бы даже сказал - совсем не правы.
Эффективность водометов падает на малых скоростях до ненужности огорода.
Их стихия именно высокие скорости.
Защита винта - тоже проблематична. Или надо ставить нехилую решотку, или попавший в канал камушек разнесет импеллер.
На мелководье тоже есть проблема с подсасыванием мусора и песка. Зазор между лопастями импеллера и каналом стараются сделать минимальным. Так что даже песок становится опасным.
Соосник в водомете вряд ли имеет смысл. Их разрабатывали для открытой воды. Поведение в канале будет иным. И его надо прояснять. Что требует много сил. Результат же совершенно не предсказуем.
Мне кажется проще и надежнее отработать на модельном варианте классическую схему со спрямляющим аппаратом.

[SergGP]

Ну возможно я неправильно понимаю физику процесса ....
Забудьте покачто про водомёт (но только в этой теме )....
Основная цель сделать нормальный и правильный редуктор и передачи крутящего момента к гребным винтам.. Раз вы считаете, что это не имеет смысла для водомёта- соглашусь.
Почему я думал что канал имеет смысл при соосных винтах - потому-что на мой взгляд он мог-бы помочь не тратить мощность мотора на разбрызгивание воды гребным винтом от центробежной силы и гнать всю воду прямо а не во все стороны.
Кроме того (опять-же на мой взгляд ) после переднего винта в центре струи создаётся разряженное пространство из-за всё той-же центробежной силы и плюс после центра первого винта (не знаю как это называется извините) . Это разряженное пространство "схлопываясь" опять же забирает часть мощности ушедшей на его создание. В общем моё возможно ошибочное суждение предложило загнать струю в трубу ... но так как просто водный импеллер помоему никто не делает я предположил что можно попробовать водомёт.

[Soling]

Основной замысел соосников в повышении КПД установки. Проблема в том, что винт бывает не в состоянии переработать энергию двигателя в движение. Появилась сия проблема по причине непомерной тяги к лошадям. Бывает что любители этих животных забывают, что кроме этих лошадей должно быть что то что их работу превратит в полезное действие. У винтов же, понятно, способность перегонять энергию не беспредельна. Вот и стали искать пути распределения этой энергии на несколько винтов.
Появились проблемы с совместной их работой. У винтов есть свои беды и при установке нескольких эти беды, понятно, суммируются. Тогда стали искать схемы установки их при которых, хотя бы, часть бед уменьшится влиянием винтов друг на друга.
Это по истории проблемы.

[Snoul]

Извините пожалуйста, но я правильно понял что вы хотите раскрутить винты в воде до 15000, если да то советую вам поискать информацию про кордовые модели глиссеров, у них прямой привод от вала.

Эскизы прикреплённых изображений

 

[SergGP]

Извините пожалуйста, но я правильно понял что вы хотите раскрутить винты в воде до 15000, если да то советую вам поискать информацию про кордовые модели глиссеров, у них прямой привод от вала.

Ну винты до 15 000 мы хотим раскрутить в противофазе ... а вообще в 15000 оборотов ничего удивительного не вижу