Журнал Моделист-конструктор №9, 1968 г. - Столяров Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
35
С С-о/пноситїльнаа толщина rtpo/pj "t 0,20 0J8 0.16 oy-t 0.12 OJO 0JJ8
от
0,04
^//VVyj
Рис. 7.
Расчет
углов
установим
сечений
лопасти
КГ
^ яза ору работе Ranmq нз мвстз
0.2 OA 0.6 0.8 10
г
Рис. 8. Изменение тяги винта в зависимости от скорости движения.
0.2 ОЛ 0? 0,6 1,0 " Z
Рис. 6. Типовое распределение относительных толщин по длине лопасти.
П
УГЛЫ УСТАНОВКИ СЕЧЕНИЙ
Средний угол установки сечения, расположенного на радиусе г = 0,75 (в градусах), определяется по формуле:
ЮЗО-Т 2(-0) T
?0'75: K.bn,,-D-W 2 + D-W.
•4,5 [град.].
0,75 'l^' ** К- "" "к
Углы установки остальные сечений рассчитываются, как указано на рисунке 7. Для любого сечения угол ф1н находится по формуле:
vH V0.7s' 100'
Обычно достаточно определить углы установки на г = 0,2; 0,5; 0,75 и 0,9. После расчета углов необходимо построить график крутки лопасти и проверить, все ли углы точно легли на плавную кривую.
ИЗМЕРЕНИЕ ТЯГИ ВИНТА ПО СКОРОСТИ
Для винтов фиксированного шага при увеличении скорости поступательного движения изменяется истинный угол по отношению к набегающему потоку воздуха. Эти углы уменьшаются, и винт облегчается, при этом его тяга падает, а обороты коленчатого вала двигателя увеличиваются Во избежание раскруткн двигателя его необходимо дросселировать. Для каждого винта фиксированного шага имеется такая скорость, при которой винт, работая на максимальных оборотах, перестает тянуть и, более того, с превышением этой скорости начинает давать обратную тягу, то есть начинает тормозить движение.
Скорость нулевой тяги может быть высчитана по формуле:
Задаемся условиями расчета:
1. Аэросани двухместные.
2. Ходовой вес Gx - 440 кг (вес взят на основании статистических данных по аэросаням подобного типа).
3. Колея - 1600 мм.
4. Тип двигателя - К-750М.
5. Мощность - 27,5 л. с.
6. Обороты коленчатого вала двигателя при максимальной мощности N113kc : пдоиг = 4600 об/мин.
7. Коэффициент качества к 0,24
Зная вес аэросаней Gx и коэффициент к, определяем по T
формуле качества k =-величину тягового усилия винта,
Gx
необходимую для аэросаней данного веса. T = Gx -к = 440 • 0,24 = 105 кг.
ПОДБОР ДИАМЕТРА ВИНТА
Из условий ограничения окружной скорости концов лопастей, допустимых для деревянных винтов (Wk = 270 м/сек), определяем диаметр винта по формуле:
W"
D =
270
0,0524-п 0,0524-4600
1,12 м.
Vn='
пв -D 400
(?о,75+4-5) [км'час].
Зная величину тяги при работе винта на месте и скорость нулевой тяги, можно построить график изменения тяги по скорости при максимальных оборотах коленчатого вала двигателя (рис. 8).
ПРИМЕР РАСЧЕТА ВИНТА
Прежде чем приступить к расчету винта, необходимо определить основные параметры будущих аэросаней: тип, мощность и обороты коленчатого вала двигателя, колея машины
Определяем тяговое усилие для винта полученного диаметра:
з __з _
Tm3KC= 10,3V(VD-N)2= Ю.З 1/(0,58-1,12-27)2=69,5 кг.
Эта величина не обеспечивает требуемой тяги (105 кг) по условиям предварительного расчета.
Для увеличения тяги следует брать винт большого диаметра и вводить редуктор, понижающий обороты воздушного винта.
Из конструктивных соображений, с учетом требований техники безопасности, определяем наибольший диаметр винта, ко-
и ходовой BCC
1 Определение основных параметров аэросаней подробно
освещено в нашем журнале N° 4 за 1967 г.
36
торый можно использовать на машине данного типа. Он будет:
D - (1,6 + 0,25) - 0,05 = 1,8 м,
где 1,6 - колея аэросаней в м, 0,25 - ширина лыжи в м,
0,05 - перекрытие диаметра винта наружными кромками лыж.
Для получения наилучшего кпд принимаем окружную скорость концов лопастей Wk = 200 м/сек. (рис. 9). Определяем обороты винта при его диаметре 1,8 м:
W"
200
0,0524- D 0,0524-1,8
-=2130 об/мин,
то есть в передачу двигатель - винт должеи быть введен редуктор. Его передаточное отношение
I = 2iS = O,464. 4СОО
Проверяем, какое тяговое усилие можно получить с такого винта с учетом потерь мощности в редукторе 4%. Снижение мощности за счет редуктора:
Тяга винта:
Np27 • 0,96 = 26 л. с.
T = 10,3 V(yj-D-N)2 =10,3 "/(0,75-1,8-26)2 = 110 кг,
то есть тяги вполне достаточно. Определяем ширину лопасти для данного винта в 0.75R:
_ 106'110
bO,75" 2.0,55.1,8-2002
0,148 м,
или (в °/о)
D E и нгт; а 2.6
0,148-100 "
Ь0,75=' , = 8,2°/fl.
1,8
Рис. 9. Критические обороты воздушных винтов в зависимости от диаметра.
пс5/п
Угол установки сечения на г075 {
1030-110 200УТТ0 ^^2-0,148-1,8-2002 + 1,8-200 ~
¦4,5=5,32+5,83-4,5=7,55°.
Определяем углы установки сеченнй по лопасти, взяв за основу крутку лопасти по рисунку 7:
7,55-275 _ ?о,2 =-TTc- = 20,5°;
?0,5 :
100 7,55-150 100 7,55-83 100
= 11, ?0°;
= 6,2°.
По полученным данным расчета выполняем чертеж винта и его сеченнй в натуральную величину.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВИНТА
