Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта, страница 68

По тем же соображениям приходится диаметр винта у танков ограничивать, примерно,' в пределах до 0,5 ж, что при большом упорном давлении и большом числе оборотов винта, независимо от конструктора, обусловливает ничтожный к. и. д. танкового винта. 13. Кавитацня Винт ставят так, что упорное давление получается, как разрежение с выпуклой стОроны лопастей винта и повышение давления со стороны плоской. На фиг. 166 показано распределение отношения давления Р ег к скоростному напору и — " — по поверхности лопасти.

2 С возрастанием числа оборотов понижение давления перед передней поверхностью лопастей может снизиться до давлечия паров воды при данной температуре или растворенных в ней газов; тогда передняя поверхность лопасти будет работать вхолостую и упорное давление будет создаваться только задней стороной лопасти. Указанное явление называется кавитаиией.

д Из опыта установлено, что кавитация наступает при окружной скорости винта, равной 40 — 55 м/сек, и увеличивается при наличии скольжения выше 20о/ . Вообще говоря, кавитацию установить довольно трудно, и наилучшйм показателем ее определения будет диаграмма толкающего усилия, которая цри наличии кавнтации дает уменьшение упорного давления. Частичную кавитацию можно сравнить с неполной детонацией двигателя: как та, так и другая незаметны, но в то же время дают резко отрицательный результат. Эмпирическая формула для определения критических чисел Фиг.166.

Распределение давления ив лопасть оборотов винта, выше которых винт кавитирует, 500 7 5,1 1 77 ~„', 1 л„= ~-~ —, ° ° — — Г(10+0,55Ь)а, Нн 7 где Ре — полная площадь спрямленных лопастей винта, Р— площздь лиска гребного винта„ г — число лопастей, Нн — шаг нулевого упора, га — среднее углубление танка в м. Пример.

Определим шг дня танкового винта с характеристикой: Ре =025; г=2; й=05м; Нв=Н +01Н,=0,6 м; Ь =- 1 м; получим; 500 л = (0,25 ° 0,5 0,83)а(10+0,55)а =1510 об/мин. 416 Как видим, фактическое число оборотов на прямой передаче значительно превышает полученную цифру и тем самым предопределяет неизбежность наличия кавитации. Помимо высоких чисел оборотов, кавитация возникает также при большой удельной нагрузке, Как приближенное решение можно рекомендовать соблюдение отношения — =0,7 — 0,9 кг,7смг.

Р и ~ а У гребных винтов обычно Рл = 0,67', откуда Р— — = 0,42 — 0,54 кг1смг. Приведенные цифры даны как максимально допустимые. 14. Задачи проектирования и подбора гребных винтов Так как мощность двигателя, число оборотов и сопротивление дви- жению, а также диаметр винта являются в большинстве случаев гото- выми данными для конструктора, то в его распоряжении остаются три параметра: 1) распределение упорного, давления, 2) выбор профиля, 3) число лопастей. Условие наивыгоднейшего распределения упорного давления обеспе- чивается сохранением та = сопз1 на разных радиусах. Наивыгоднейшее соотношение между числом оборотов и диаметром винта в функции упорного давления лается П а п м е л е м в виде 71 й 2 2 20 ' При Р=ЗОО кг О= 0,5 м, к= 700 об/мин.

Практически же двигатель при Р=ЗОО кг имеет 1900 об/мин. В самом общем смысле задача подбора винта заключается в том, чтобы винт с диаметром В, не превышающим некоторого предела, при числе оборотов коленчатого вала л и мощности на валу винта АГ, сни- . мал соответствующий момент, не снижая числа оборотов, при наибольшем полезном действии. При наличии редуктора с несколькими передачами необходимо подбирать винт для каждого из режимов или также для одного наиболее ответственного. Подбирать винт, вто значит — выбрать один из семейства винтов. Семейством винтов, или серией называется совокупность винтов с рядом постоянных параметров и одним или двумя или больше переменными. Примером семейства винтов с одним переменным параметром могут, служить винты, имеющие переменный шаг. Материалом для подбора винтов могут служить диаграммы испытаний д-ра Ш а ф р а н а (Германия) и Т ей л о р а (США), но в непосредатвенном виде ими, по причине их громоздкости, обычно не пользуются.

27 ВАми. танки. 177гдгв '414 По оси ординат и 1.!! и' / / / / /г / / / / / / / чь .- ~(,/ / х/ (1 и/) = .' = 4 7 .и/сек'-', О 20 0,35 З,б З,б 1300 л = — — = — 30 об/'сек. 50 !~~ ! чз 1 1 — ', = 0,313, и// 30 0,5 Л 50 =0 61, .4 Плотность 0 Р= и 418 сж/ Ы / / / / / / 1к / кь / '/ / (к~ / ( / с3 7 ! / к/ /' / ь ь~ Л 4~~ бй)/ '!35 /7'-й !;О /! /'3 Й МИМ//ЮФ ф Фю. 107. Дп,п рлчма 1Пмнлга. Наибольшей сжатости и точности в обработке диаграмм Шафрана достиг д-р Вильгельм Шлг и дт, вследствие чего мы приведем одну ив ннх, с указанием техники пользования ею (фиг. 167). По оси абсцисс с логарифмической шкалой отложена относительппп поступь При пользовании лпп!Рпмм и! и ылшпым д/, !!, а и 1' вычисляю! !/ 7" и ! и по диаграмме находят точку, ко!орпя опрслс/н!с~ и Ч, !! Так как Е> и и на практике могут несколько варьирока!ься, тО для /! того, чтобы определить, как влияет изменение их на к.

и. л. и —, про- водим через полученную точку прямые под углом, !ле 1й а, = 5 и 13ап = 3 и, откладывая на первой из них 1д(Оа — !!,) и на второй 1д(л — л ) установим степень влияния их величин. Я 1 Пользование диаграммой Шмидта покажем еше на примере. Пусть дано: 1) водоизмещение 3,5 т, 5) число оборотпп Л . 1300, 2) скорость и = 20 км/час, б) число лопастей л == 3, 3) /1 „=0,55 м, 7) попутный поток т =. 1Зпй 4) мощность = 50 л. с., Примем предварительно 0= 0,5 м, тогда Откладывая полученные величины на диаграмме, получим точку, т расположение которой определяе ~ 0,4 (выпало) и т) = 0,42, что вполне естественно поскольку сравнительно мало. После оконча- // !сльного выбора диаметра необходимо винт проверить на кавитацию.

41а 16. Эжекторпая тяга Фиг. 169. Полубалавсирный руль",, Фиг. 168. Обыкновенный руль. Глава у' $5. Как можно повысить к. п. д. винтов плавающн» таикову 'Если иметь в виду только винт без учета танка, то для повышения к. п, д. возможны два пути: а) установка контр-пропеллера н б) уста. нонка приспособления, помощью которого можно уменьшить скорость отбрасываемой струи.

1-й способ не эффективен, так как он повышает к. п. д. всего на 5 — 8%. 2-й способ может обеспечить повышение к. п. д. на 30. 45огз. Смысл механизмов, создающих струИную (эжекторную) тягу, заклю чается в создании струи жидкости, икающей скорость, большую, нежедн судйо; полученная струя, ударяясь з окружающую волную сферу, соь плавт реакцию, толкающую судно вперед. Следовательно, принпипиально схема сводится к лвум наг сзм: одпй из иих забирает воду, а другой выбрасывает, по вообще осе функции может выполнять и один насос.

Вода поступает в пзсщ чгре~ входные', отверстия сбоку или впереди и затем выбрасывается чгргз отверстия,, а корме. Приводим таблицу срав~ жительных "данных двух супов, ог орудовап ~ ных — одно эжекторной тигоИ, другое винтом. "ф 0,25 0,3) и главным образом за счет низкого к. п. д. насосов. В смысле использования эжекторной тяги для плавающих тапкой, ','... необходимо отметить одну богатую возможность, которую может дать, этот вид движения — возможность изменения осадки при выходе на берег, когда, направляя струю под определенным углем к горизонту, можнО' ' опустить корму и поднять нос, приподняв вообще всю машину; не входи в обсуждение конструктивных сложностей при решении указанной про.

блемы, отметим ее как вероятность. 17. Гусеничная лента с гребными лопатками Вопрос использования гусеничной ленты на суше и в воде и каче. стве движителя практически еще не разрешен. Причин к тому дзе: а) трудность конструирования звена, которое создает тягу па юнге, но не разрушает грунта при движении по земле; ато б) конструктивно недопустимо высокое расположение верхней ватин гусеничнОЙ ленты. Кроме того, гусеничная лента вообще как водный движитель будет создавать тягу 2 — 3 лопатками, поскольку все другие будут двигаться уже в потоке, имеющем скорость почти равную скорости ленты.

ПОВОРОТЛИВОСТЬ ТАНКА Поскольку водные пространства (реки), в которых приходится а(не-' рировать плавающим танкам, имеют ограниченные размеры, поворотив вость танков на воде является одним из важных их свойств. Фиг. 170. Балансирный руль. Фиг. 171. Руль Флет. тиера. Поворот танка на воде может быть осуществлен одним из следующих способов: 1) поворотом руля, 2) изменением числа оборотов винтов, если их боаьше одного, и 3) реверсивностью одного из винтов по отношению к другому.

Типы рулей: а) обыкновенный руль (фиг. 168), б) полубалансирныИ (фиг. 169), в) балансирный (фиг. 170), г) руль Флеттнера (фиг. 171), л) усеченный конус (фиг. 172). 4Я Предпоследние два типа рулей' отличаются от первых тем, что требуют )гриложения меньшего момента для поворота около своей оси, так как часть струй потока, ударяясь в участок руля, расположенный по другую сторону оси, способствует повороту руля, В.руле Флет5тнера малый руль непосредственно соединен С тягОй управления и поворачивает большбй руль, свободно сидящий.на оси так же, как обыкновенный руль поворйчивает судно.