Waterfietsen met trollingmotor (Geschiedenis van scheepsschroeven)

Scheepsschroeven zijn, op een minder technische manier, gelijk aan autobanden. Het omzetten van het vermogen van de motor in de drijvende kracht van de boot is tevens het meest gebruikte voortstuwingsmiddel op de boot.

De geschiedenis van propellers

In 1776 vond de Britse tovenaar James Watt de stoommachine uit, die niet alleen de eerste industriële revolutie in de menselijke geschiedenis enorm bevorderde, maar ook een precedent schiep voor mechanische kracht als scheepskracht. Het legde ook de technische basis voor Groot-Brittannië om een maritieme hegemonie te worden. Omdat de propeller op dat moment nog niet was geboren, vonden ingenieurs die beperkt waren tot de verbeelding het schoepenrad uit volgens het principe van de propeller. Het is een boot met roeispanen aan beide zijden van de boot. Omdat een deel van het wiel wordt blootgesteld aan het water, wordt het een raderstoomboot genoemd. Maar raderstoomboten hebben ook veel tekortkomingen, zoals extreem slechte bedienbaarheid, lage transmissie-efficiëntie, enzovoort bij het aanmeren aan de kade.

In 1836 gebruikte de Britse "Archimedes" een schroefpropeller, dat wil zeggen een lang stuk hout gemaakt als een schroef. Aan het begin van de test bewoog de boot zich voort met een snelheid van 4 knopen. Later, omdat de boot een obstakel in het water tegenkwam, brak de schroef en bleef een klein deel van de schroef over, maar de snelheid van de boot werd verhoogd tot 13 knopen. Dit kleine ongeluk inspireerde ingenieurs om de lange schroef in een korte schroef te veranderen en vervolgens de korte schroef in een bladvorm te veranderen, en de propeller werd stap voor stap uitgevonden door middel van experimenten. Natuurlijk zijn er veel intermezzo's. Bijvoorbeeld de asafdichting van de onderwaterschroef, onderwatertrillingen en andere zaken. Met de vooruitgang van menselijke technologie beetje bij beetje, wordt de schroef vanwege zijn grote voordelen veel gebruikt door scheepswerven over de hele wereld.

Ken de belangrijkste parameters van de propeller

1. Toonhoogte P:

Dat wil zeggen, de afstand die de propeller in één omwenteling in axiale richting draait. Het is gelijk aan de afstand die de schroef eenmaal in het hout draait en in het hout beweegt. Maar dit is theoretisch, en in de praktijk slippen propellerbladen in het water, wat resulteert in verminderde efficiëntie. Ook hier komt het probleem van de slip aan de orde.

Hoe groter de spoed van het blad, hoe groter de spoedhoek van het blad ten opzichte van het schroefoppervlak. Maar ten opzichte van een bepaalde snelheid is er een optimale hellingshoek. De bladen van een propeller met vaste spoed kunnen niet draaien. Daarom is het het meest efficiënt bij de ontwerpsnelheid. Propellers met gecontroleerde spoed zijn anders. De wieken kunnen draaien, dus ook de toonhoogte kan worden aangepast. Daarom kan het gebruik van schroeven met variabele spoed voor schepen met variabele snelheidsvereisten de efficiëntie aanzienlijk verbeteren en brandstof besparen.

2. Propellerdiameter D:

Dat wil zeggen, de diameter van de buitenste ring van het mes. Tijdens het ontwerp van een propeller is het altijd wenselijk om de grootst mogelijke diameter te gebruiken om de overbrengingskracht van de propeller te verbeteren. Op jachten kan de te grote schroef vanwege de beperking van diepgang en installatiepositie echter niet worden beschermd door de romp en is hij gemakkelijk aan te raken, dus hij is geschikt.

3. Exp. arearatio EAR:

Allereerst moeten we weten dat het gebied van de schijf verwijst naar het gebied van het vlak waar de diameter van de propeller is, dat wil zeggen S=π(D/2)². En als de som van het gebied dat wordt ingenomen door alle bladen van de propeller in het vliegtuig S2 is, dan is EAR=S2/S. Dus hoe groter de exp. oppervlakteverhouding, hoe voller het blad en hoe lichter de belasting per oppervlakte-eenheid op het blad, wat meer bevorderlijk is voor het voorkomen van cavitatie. Het verhogen van de exp. oppervlakteverhouding zal de efficiëntie van de propeller verminderen. Daarom, onder de premisse van het compenseren van het optreden van cavitatie, de exp. oppervlakteverhouding moet zo klein mogelijk worden gemaakt om de efficiëntie van de propeller te verbeteren. De meeste propellers hebben een exp. oppervlakteverhouding van minder dan 1, maar sommige propellers van hogesnelheidsvaartuigen hebben een exp. oppervlakteverhouding van meer dan 1.

Soorten propellers die veel worden gebruikt in jachten

Propeller met vaste spoed:

een propeller met vaste spoed. Vanwege de eenvoudige structuur wordt het het meest gebruikt op kleine en middelgrote jachten. Er zijn drie tot vier bladen. Voordelen: eenvoudige structuur, duurzaam, eenvoudig onderhoud. Nadelen: De toonhoogte is niet variabel, dus het rendement is pas het hoogst bij een bepaalde snelheid. Daarom hebben de bladen van de propeller over het algemeen een grote diameter en een lage rotatiesnelheid om de efficiëntie te verbeteren. Natuurlijk hebben de klapschroeven die in zeilboten worden gebruikt ook schroeven met vaste spoed.

Propeller met regelbare spoed:

Een propeller met instelbare spoed. Het kan veranderen afhankelijk van de snelheid en een hoge transmissie-efficiëntie behouden. Maximale brandstofbesparing. Maar de tekortkomingen zijn ook duidelijk: de structuur is complex, de kosten zijn duur en het onderhoud is onhandig. Over het algemeen gebruikt op grote jachten.

Tegengesteld draaiende propellers:

twee propellers met tegengestelde richtingen zijn op dezelfde as geïnstalleerd. Zoals VOLVO, de roterende peddel van ZF. Met de tegengesteld draaiende propeller wordt de roterende waterstroom die door de voorste propeller wordt gegenereerd net geabsorbeerd door de achterste propeller, en tegelijkertijd wordt een deel van de roterende energie verkregen, wat de voortstuwingsefficiëntie verder verbetert. Nadelen: tegelijkertijd is de constructie complex en vanwege de beperkte stuwkracht in materialen wordt deze minder gebruikt in grote schepen.

Natuurlijk zijn er andere soorten propellers, maar de toepassing komt relatief minder vaak voor.