ГРЕБНОЙ ВИНТ
Гребной винт — судовой движитель из 3—8 лопастей на ступице; бывает цельнолитым, с поворотными и со съёмными лопастями, диаметр самых крупных около 10 м; основные параметры — шаговое (0,6—1,5) и дисковое (0,5—1,5) отношения, гидродинамические характеристики — коэффициенты упора и момента.
Гребной винт — судовой движитель, состоящий из нескольких (от 3 до 8) лопастей, расположенных радиально на цилиндрической или конической ступице через равные углы. Конструкции винтов бывают разные: цельнолитые, с поворотными лопастями (винты регулируемого шага) и со съёмными лопастями. Винты со съёмными лопастями, прикреплёнными к ступице болтами, применяют главным образом на судах ледового плавания. Винты изготовляют из бронзы, латуни, нержавеющих и углеродистых сталей, чугуна; металлические винты отливают, а затем обрабатывают на станках. Малые винты делают из пластмасс. Диаметр самых крупных винтов — около 10 м.
Лопасти винта — крылья особой формы, образованные пересечением двух винтовых поверхностей; линия пересечения служит контуром лопасти. Сторону лопасти, обращённую к носу, называют засасывающей, потому что при ходе вперёд на ней возникает разрежение; противоположная сторона — нагнетающая. Часть лопасти, примыкающую к ступице, называют корневой. В зависимости от направления вращения образующих винтовых поверхностей различают винты правого и левого вращения. Сечения лопастей цилиндрическими поверхностями, соосными с осью винта, определяют профиль лопастей.
Отношение шага винтовой поверхности H к диаметру винта D называют шаговым отношением; обычно H/D = 0,6—1,5. Шаг может быть постоянным вдоль радиуса лопасти или переменным — соответственно различают винты постоянного и переменного шага. При построении чертежей оперируют спрямлёнными элементами лопасти: спрямлённый контур образован концами прямолинейных отрезков, длина которых равна ширине лопасти на данном радиусе. Отношение площади спрямлённых лопастей к площади диска, диаметр которого равен диаметру винта, называют дисковым отношением; оно лежит в пределах 0,5—1,5. Шаговое и дисковое отношения — основные геометрические параметры, влияющие на гидродинамические характеристики винта.
Эти характеристики определяются упором P, направленным вдоль оси винта и обеспечивающим движение судна, и моментом M, необходимым для вращения. Их представляют в виде безразмерных коэффициентов упора и момента:
- K_T = P / (ρ n² D⁴);
- K_Q = M / (ρ n² D⁵),
где ρ — плотность воды, n — частота вращения гребного вала. Зависимости этих коэффициентов от относительной поступи J = v / (nD), где v — скорость поступательного перемещения винта, строят в виде графиков, называемых кривыми действия винта. КПД винта равен η = Pv / (Mω), где ω — угловая скорость вращения; через безразмерные величины его выражают так: η = (J / 2π) · K_T / K_Q. Вместе с кривыми действия на график наносят кривую КПД в зависимости от относительной поступи.