Вернемся к нашим примерам.
Для тяжелой лодки #1 мы получили 216 Нм крутящего момента при 2820 об/мин. Моторы УМЗ 421-го семейства и ЗМЗ 406-го семейства не смогут отдать такого момента. Надо, что бы было не более 190 Нм.
Для легкой лодки #2 – 145 Нм при 4247 об/мин. Для моторов УМЗ и ЗМЗ это много по оборотам, для ВАЗ 21126 много по моменту. Надо бы не более 130.
Будем для обоих вариантов поднимать обороты и снижать крутящий момент. Сделать это можно следующими 4 способами:
-уменьшить угол установки лопасти (шаговое отношение)
- уменьшить диаметр РК. Для этого нужно или увеличить скорость потока перед РК, или уменьшить ступичное отношение на входе РК
- уменьшить сечение на выходе РК, то есть увеличить ступичное отношение на выходе
Уменьшать шаг не будем, мы и так выбрали минимальное значение.
Увеличение скорости потока перед РК позволить оставить чисто осевую конструкцию РК, но чревато снижением кавитационных характеристик.
Поэтому, пойдем по пути перекоса ступицы. Но сначала взглянем еще на один график. График углов установки лопасти на выходе на ступичном диаметре
- 29.jpg (90.15 KIB) Просмотров: 1898
Синие и зеленые линии – это углы установки лопасти на внешнем диаметре, на входящей и выходящей кромках, соответственно. Видно, как увеличивается закрутка лопасти с ростом скорости.
Красная линия – угол установки лопасти на выходящей кромке у ступицы.
Линии для обоих вариантов совпадают.
Для 50 км/ч диаметра ступицы на выходе достаточно, угол 76 градусов. А вот для 80 км/ч диаметра ступицы на выходе недостаточно для развития требуемого напора, угол больше 90 градусов.
Попробуем перекосить ступицы у обоих вариантов, но для варианта #1 уменьшим ступичное отношение на входе с 0.5 до 0.35, а для варианта #2 увеличим на выходе с 0.5 до 0.67.
Смотрим, что получилось. Сразу посмотрим на углы
- 30.jpg (94.15 KIB) Просмотров: 1898
Все нормалек для обоих вариантов стало.
А что там у нас со всеми остальными параметрами?
Смотрим, что изменилось. Было -> стало:
Вариант 1 (лодка 1300 кг, скорость 50 км/ч)
диаметр РК - 213 -> 197 мм (-)
диаметр ступицы на входе - 106 -> 69 мм (-)
диаметр ступицы на выходе - 106 -> 98 мм (-)
RPM - 2820 -> 3263 об/мин (+)
Мкр – 216 -> 187 Нм (-)
Вариант 2 (лодка 800 кг, скорость 70 км/ч)
диаметр РК - 153 -> 153 мм (без изменений)
диаметр ступицы на входе - 76 -> 76 мм (без изменений)
диаметр ступицы на выходе - 76 -> 102 мм (+)
RPM - 4247 -> 4801 об/мин (+)
Мкр – 145 -> 128 Нм (-)
Таким образом, удалось согласовать оба варианта по 90 лс с моторами. Тяжелую лодку с моторами УМЗ 421 или ЗМЗ 405-409, а легкую с мотором ВАЗ 21126. Удалось только лишь за счет перехода от осевого РК к оседиагональному. Причем, конусность ступицы получилась весьма умеренной.
В следующей части попробуем согласовать легкую лодку с мотором ЗМЗ, а тяжелую с ВАЗ.