Секреты защиты винта лодочного мотора: Как увеличить срок службы и предотвратить повреждения
Защита гребного винта подвесного лодочного мотора
Подобные устройства для защиты гребного винта лодочного мотора при движении от подводных препятствий были придуманы и применяются водомоторниками довольно давно. Причем за рубежом некоторые конструкции являются запатентованными и выпускаются серийно. В этой статье мы постараемся описать и дать некоторую оценку подобным конструкциям.
В общем случае защита винта и редуктора лодочного мотора представляет собой пространственную конструкцию, ограждающую гребной винт.
По типу конструкции все защиты можно разделить на дуговые (защитный элемент выполнен в виде дуги или обечайки, размещенной вокруг гребного винта) и решетчатые.
Фото 1. «Дуговая» защита гребного винта и редуктора
Фото 2. «Дуговая» защита гребного винта и редуктора
Фото 3. «Решетчатая» защита винта и редуктора лодочного мотора
Фото 4. «Решетчатая» защита винта и редуктора лодочного мотора
Отдельного внимания заслуживает продукция, которая, по заверению производителя, выполняет защитные функции, все это продукция иностранного производства:
1. Сэйв Скег – защита пера редуктора ,торговая марка Panther, США Как следует из описания производителя защищает перо редуктора от повреждений. Главный недостаток – для крепления на редукторе лодочного мотора необходимо просверлить два отверстия, что существенно ослабляет конструкцию (см. Фото 5)
Фото 5. Сэйв Скег
2. Гидро Шилд – это свое рода два устройства в одном – защита винта и гидрокрыло. Производитель неизвестен.Недостатки – видны на фотографии (см. Фото 6). Хлипкая ненадежная конструкция, для крепления нужно сверлить перо редуктора.
Фото 6. Гидро Шилд
3. Проп Гуард, торговая марка ПРОП ГУАРД МАРИН, США (см. Фото 7).
В нашей стране позиционируется дилерами как защита винта, однако,к защите винта это изделие имеет весьма отдаленное отношение. Функционально – это ЗАЩИТА ОТ ВИНТА, с дополнительным
пропульсивным эффектом. Применяется для защиты людей,морских зверей и прочей живности находящихся в водоемах от поражения кромками вращающегося гребного винта подвесного лодочного мотора.
Фото 7. Проп Гуард
Второй существенной отличительной особенностью является способ крепления – с обязательным сверлением отверстий в дейдвуде и отдельно редукторе лодочного мотора и без сверлений (с помощью зажимов и хомутов).
Почему это так важно? Дело в том, что отверстие – это концентратор напряжений и при разрушающем воздействии деталь с вероятностью близкой к 100 % сломается именно в этом месте.
Коснемся более подробно разрушения литых подводных частей подвесного лодочного мотора, таких как редуктор лодочного мотора, гребной винт и собственно корпус подводной части дейдвуда.
Кроме отверстий концентраторами напряжений могут быть различные дефекты литья такие как трещины, пористость, металлические и неметаллические включения. Все эти дефекты деталей сложно определить без специальной аппаратуры, но встречаются они довольно часто. Особенно это касается относительно недорогих гребных винтов для плм, изготавливаемых из силуминов (разновидность алюминиевых литейных сплавов), которые как правило производятся в странах Юго-Восточной Азии. Часто бывает, что лопасти таких винтов отлетают после двух-трех ударов об каменистое дно.
Как работает защита винта лодочного мотора?!
Рассчитаем энергию удара вращающейся лопасти гребного винта подвесного лодочного мотора об твердый объект.
Для этого воспользуемся известной формулой:
E = Izw2/2
где Iz — момент инерции тела относительно оси вращения
w – угловая скорость вращения,
w=2N/60, рад/сек
где N – количество оборотов гребного винта, об/мин
N = n/K
Где n – количество оборотов коленвала двигателя (в данном примере 4500 об/мин)
К – передаточный коэффициент редуктора (в данном расчете для 2-х тактного мотора Ямаха мощностью 15 л.с. K= 2,08)
Рассчитаем угловую и линейную скорость вращающегося гребного винта при N= 2163 об/мин (36 об/сек). Подставляя это значение в формулу выше, получаем: w = 226.51 рад/сек.
Линейная скорость гребного винта связана с угловой выражением:
V= wr,
Где w – угловая скорость, рад/сек
r – радиус винта, м (для ПЛМ Ямаха 15 радиус винта r = 0,117 м)
Подставляем в формулу и получаем V = 26,5 м/сек или 95,41 км/час
Расчет точного значения момента инерции для гребного винта приводит к большим трудностям, связанным со сложной формой лопастей.
Так как в рамках этой статьи мы выполняем упрощенные расчеты, принимаем для расчета момента инерции гребного винта формулу для расчета момента инерции сплошного диск радиуса r и массы m
Iz = mrr/2
Вес гребного винта m для мотора Ямаха 9.9(15) л.с. принимаем равным 1 кг, радиус r – 117 мм.
Соответственно, получаем Iz = 0,007
Подставляем полученные значения момента инерции и угловой скорости в формулу расчета энергии и получаем, что:
энергия удара вращающегося гребного винта лодочного мотора при указанных условиях равна 777 Дж, а линейная скорость кромки винта до удара равна 95,41 км/час.
Важно учесть, что на кромку винта при ударе действует также сила вызванная движением лодки вперед, направленная перпендикулярно оси гребного винта.
Для полноты картины, посчитаем какие силы действуют на корпус редуктора и гребной винт подвесного лодочного мотора при наезде моторной лодки или катера на подводное препятствие.
Рассчитаем энергию удара при наезде судна снаряженной массой М движущегося со скоростью V на твердое подводное препятствие.
Для этого воспользуемся известной формулой:
Eуд. = М·VV/2, кГм
M — снаряженная масса судна, кг;
V — скорость судна, м/с.
Снаряженную массу судна принимаем как сумму масс лодки, мотора, судоводителя с пассажирами и массы снаряжения.
В данном примере возьмем:
Средний вес надувной лодки ПВХ с жестким фанерным дном длиной 330 см – 64 кг
Средний вес подвесного двухтактного подвесного лодочного мотора мощностью 9,9 (15) л.с., со штатным топливным баком– 45 кг
Общий вес судоводителя с одним пассажиром – 160 кг
Общий вес снаряжения- 20 кг
Итого: 289 кг
Скорость судна принимаем равной 30 км/ч или 8.33 м/с
Подставив данные значения в вышеприведенную формулу получаем энергию удара равной 10000 Дж.
Этот результат является не совсем точным, так как мы принимаем движущееся судно как единый объект с общей массой, а объект с которым сталкивается лодка – как монолитное тело, но тем не менее эта методика позволяет оценить величины действующих сил.
Для сравнения – энергия единичного удара пневматического отбойного молотка - примерно 50 Дж ,
энергия единичного удара штангового сваебойного дизель молота (масса бабки 150 кг) – около 18000 Дж. ,
дульная энергия пули со стальным сердечником патрона калибра 7,62 ПС выпущенной из автомата калашникова АКМ составляет примерно 2000 Дж.
Рассчитаем силу удара при наезде судна снаряженной массой М движущегося со скоростью V на твердое подводное препятствие.
Для этого воспользуемся упрощенной формулой:
Fуд. = М·V/(g·tуд.), кгс
где:
g=9,81 м/с² - ускорение свободного падения
tуд – время соударения , 0,1 с
Подставляя вышеуказанные значения величин массы и скорости, мы получаем примерно значение силы удара:
Fуд. = 2454 кгс, что примерно соответствует силе удара тела массой 100 кг об твердую поверхность с высоты 25 м.
Как мы видим, энергия и сила удара движущейся под мотором лодки при типичных значениях массы и скорости весьма значительные, а если учесть, что удар приходится по относительно небольшой по площади, части редуктора подвесного лодочного мотора, то нетрудно представить последствия такого удара - сломанные винты, гнутые гребные валы, разломанные корпуса редукторов и т.п.
Поэтому очень важно всегда при движении лодки вперед держать защелку дейдвуда открытой – что бы мотор при наезде на подводное препятствие мог свободно откидываться. Такая амортизация за счет большого свободного хода значительно уменьшает риск повреждения корпуса редуктора.
Сложнее ситуация обстоит с подвесными лодочными моторами оснащенных устройством дистанционного изменения угла наклона мотора – т.н. гидро тримом, в этом случае угол дифферента мотора зависит от длины выдвижения штока гидроцилиндра. Шток в верхней части жестко связан через проушину с корпусом вертлюга мотора и не может перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскости (см. Фото 8 ).
Фото. 8
Для того чтобы мотор в этом случае смог свободно откидываться при наезде на препятствие, потребуются некоторые переделки. Самый простой и доступный способ (правда при этом вы лишаетесь гарантии по крайней мере на механизм гидротрима) – это обрезка верней проушины штока гидроцилиндра. Для это ее нужно аккуратно распилить пополам на равные части, при этом проушина преврашается в полукольцо, которое цилиндрической частью упирается в фиксирующий палец (см. Фото 9 и Рис.2).
Фото 9
Рис. 2
После этой операции мотор может откидываться вверх, гидроцилиндр этому не мешает, при этом подпор со стороны гидроцилиндра сохраняется, а значит, весь механизм может и поднимать, и опускать мотор – т.е. сохраняются все преимущества гидротрима.
Минусом этой переделки является то, что после резкого подъема мотора при наезде на подводное препятствие, обрезанная проушина штока соскакивает с пальца и требуется время чтобы все поставить на место.
Как видно, проблема сохранения винта и корпуса редуктора на рыбалке стоит весьма остро, особенно если учесть, что такие поломки всегда происходят неожиданно и в самых неожиданных местах, зачастую в глухой тайге.
Мы – компания Prop Protect уже несколько лет производим насадки для защиты винта и редуктора подвесного лодочного мотора.
Наши изделия успешно эксплуатируются в самых суровых условиях нашей страны – от Республики Коми на западе, для Чукотки на востоке.
За это время мы освоили производство защитных насадок практически на все популярные модели подвесных лодочных моторов импортного и отечественного производства.
Но мы не стоим на месте – конструкция претерпевает изменения, добавляются новые элементы, улучшаются эксплуатационные характеристики и в этом нам помогаете Вы – наши покупатели.
Мы надеемся, что эта статья поможет Вам определиться, и Вы выберете именно нашу продукцию – защиту винта лодочного мотора Prop Protect.
#защитавинта #защитавинтаиредуктора #propprotect #пропротект #защитавинтаямаха #защитавинтакупить #защитавинтаплм
