DK169282B1 - Kappe med finner til et skibsskruenav - Google Patents

Description

i DK 169282 B1

Opfindelsen angår en skibsskruekappe af den i kravets indledning angivne art.

Ingeniører har med henblik på en forbedring af skibsdrivskruers egenskaber foretaget omfattende undersøgel-5 ser angående teknisk udformning og skruebladenes antal, form, afviklet areal og stigning. Resultaterne af disse undersøgelser er nu i praksis udnyttet næsten optimalt.

Det kan således næppe forventes, at yderligere forskning på dette område vil medføre nogen drastisk forbedring 10 af skibsskruers egenskaber.

På den anden side er det kendt, at en skibsskrues effekt er lille i nærheden af skruenavet. Man har derfor flere gange foreslået at anbringe en skrue med lille diameter på hoveddrivskruens bagstrømsside til øgning 15 af skrueeffekten i nærheden af skruenavet, jfr. f.eks.

de japanske brugsmønsterskrifter med offentliggørelsesnumrene 30 195/81 og 139 500/82. Denne idé synes imidlertid i praksis ikke at have været fordelagtig, sandsynligvis fordi skruetrykket tiltager mindre end 20 drejningsmomentet, og skruens fremdrivningseffekt der for ikke forbedres så meget som ventet.

Fra norsk patentskrift nr. 10 907 kendes en skibsskrue med en bag ved dens nav fastgjort konisk kappe med lave, plane finner med retliniede yderkanter. Finnernes samle-25 de maksimale dimension i radial retning er mindre end selve skruenavets diameter. De kendte finner i den nævnte udformning har to formål, nemlig dels at reducere risikoen for kavitation, og dels at udnytte en del af bevægelsesenergien i den af selve skruen tilvejebragte 30 vandhvirvel bag ved skruen til at øge skrueakselens drejningsmoment og dermed skruens fremdrivningskraft.

Selv om sådanne lave, plane ribber muligvis har kunnet forhindre kavitation ved skruenavets koniske spids, DK 169282 B1 2 opvejes denne fordel på grund af de langt alvorligere ulemper ved finnernes store aksiale længde, der er forudsætning for, at de i radial retning smalle finner kan have nogen væsentlig effekt til overførsel af ener-5 gien i vandhvirvelen til skruen. Dette er grunden til, at den kendte anordning ved skibsskruer såvidt vides aldrig har fået nogen nævneværdig betydning i praksis.

Det er den foreliggende opfindelses formål at tilvejebringe en ny teknik til væsentlig forbedring af en driv-10 skrues egenskaber, især dens fremdrivningseffekt ved hjælp af en kappe med finner til skruenavet. Dette opnås ved en kappe med de i kravets kendetegnende del angivne ejendommeligheder.

Fig. 3, der repræsenterer kendt teknik, viser en almin-15 delig drivskrue 31 med skrueblade 33, der er placeret ækvidistant omkring periferien af et skruenav 32 og via navet er forbundet med en roterende drivaksel 34.

På navet 32's bort fra drivakselen 34 vendende ende er monteret en konisk navkappe 35 til størst mulig re-20 ducering af hvirvler nedstrøms for navet 32.

Den foreliggende opfindelse er baseret på det faktum, at der selv i bagstrømmen fra en sådan navkappe fremkommer kraftige hvirvler 36 i vandet, og at den kendte anbringelse af en supplerende skrue med lille diameter 25 vil intensivere sådanne navhvirvler. Opfinderne har udført et intensivt forskningsarbejde for at finde frem til andre midler til reducering af sådanne navhvirvler.

Det har vist sig, at man ved anbringelse af en navkappe med finner med de i kravets kendetegnende del angivne 30 ejendommeligheder på skibsskruenavet kan reducere hvirveldannelsen bag ved navet og derved øge drivskruens effekt. Finnerne ifølge opfindelsen skal selv ikke frembringe noget skruedrivtryk, men tjener udelukkende til j DK 169282 B1 styring af vandstrømmen bag ved navkappen i en sådan retning, at de af navet frembragte hvirvler reduceres.

På grund af denne virkning spredes navhvirvlen bag ved navkappen, hvorved hvirvlens bremsende sugevirkning 5 på skruebladenes plan reduceres, så at skruens egenska ber og især dens fremdrivningseffekt forbedres ‘væsentligt, uden at drejningsmomentet øges nævneværdigt derved.

Som generel tendens opnås ved opfindelsen en særlig 10 kraftigt øget effekt ved en drivskrue med et højt stig ningsforhold (H/d), der medfører en kraftig navhvirvel.

Finnerne kan have en hældningsvinkel eller en positiv eller negativ krumning mod navkappen.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp 15 af tegningen, hvor fig. 1 set bagfra viser en skibsskrue med en udførelsesform for skruenavkappen ifølge opfindelsen, fig. 2 samme, set fra siden, fig. 3 set fra siden viser en skibsskrue svarende til 20 den i fig. 1 og 2 viste, dog forsynet med en navkappe af kendt art uden finner, fig. 4 dels set fra siden og dels i et vertikalt snit viser et ved ovennævnte forsøg anvendt apparat til måling af en skibsskrues egenskaber, 25 fig. 5 viser forskellige ved forsøgene anvendte finners plane udfoldning, fig. 6 set fra siden viser navkappen ifølge opfindelsen 4 DK 169282 B1 og finnernes monteringsstilling på denne, fig. 7 viser kurver for skrueegenskaberne opnået ved forsøg nr. 1, fig. 8-10 skematisk anskueliggør den relative stilling af skruebladenes rødder og finnerne ved forsøgene henholdsvis nr. 2, 3 og 4, fig. 11 set fra siden viser finnernes slipvinkel ved forsøg nr. 5, fig. 12 er snit efter linien A-A i fig. 11, fig. 13 skematisk og svarende til fig. 8-10 viser stillingsrelationen mellem skruebladenes rødder og finnerne ved forsøg nr. 6, og fig. 14 er et diagram, der viser resultatet af forsøg nr. 7.

Der er i en vandtank gennemført forsøg med anvendelse af skruemodeller med de i den efterfølgende tabel 1 viste data. Vandtanken er af cirkulærstrømstypen og har en observationsdel med en længde på 5,0 m, en bredde på 2,0 m og en dybde på 1,0 m. Den maksimale strømningshastighed er 2,0 m/sec, og vandstrømmen er ensartet inden for variationer under 1,5¾.

Tabel 1 5 DK 169282 B1 _Type_CP24_CP26

Diameter (mm) 220.0 220.0

Stigningsforhold 0.8 1.2

Skruebladarealets udfoldningsforhold 0.55 0.55

Kappeforhold 0.18 0.18

Skruebladenes tykkelsesforhold 0.05 0.05

Skruebladenes tværsnitsform MAU MAU

Skruebladenes antal 4 4

Det i fig. 4 viste måleapparat er anbragt på en ved 41 antydet åben båd og placeret i vandtankens observationsdel. Båden er fastgjort til en over vandoverfladen i vandtanken placeret, ikke vist fast bærer. Båden 5 41 har en drivmekanisme 43 til rotering af en skrue 42, der er aftageligt fastgjort til måleapparatets spidse ende. I måleapparatet indgår en indretning 44 til måling af drivtrykket og en indretning 45 til måling af drejningsmomentet.

10 Skruens rotationshastighed måles med en i fig. 4 ikke vist digital måler TM-225 (fremstillet af Ono Measurement Instruments Company, Japan), medens strømningshastigheden måles ved hjælp af en kombination af et pitot-rør af JIS-typen og en differentialtrykkonverter DLPU-15 0,02 (fremstillet af Toyo Boldwin Company, Japan). De analoge signaler for drivtryk, drejningsmoment og strømningshastighed præsenteret ved differentialtrykket etc. omdannes til digitale signaler ved hjælp af en A/D omformer i en i et separat styreorgan anbragt mikroproces-20 sor, og signalerne omdannes til fysiske data, som dernæst printes af en printer eller plottes af en plotter.

En drivtrykkoefficient (KT) og en drejningsmomentkoef- 6 DK 169282 B1 ficient (KQ) måles under forskellige fremdrivningskoef-ficienter (J), der justeres ved ændring af vandets strømningshastighed, medens skruens rotationshastighed holdes tilnærmelsesvis konstant på mellem 7,5 og 9,0 omdrejnin-5 ger pr. sekund. Skruecentrets neddykningsdybde i vandet er 300 mm, og vandets strømningsretning er antydet ved pilen i fig. 4.

Som skruenavkappe til montering på propelmodellen fremstilles en kappe med afrundet konisk form, en basisdia-10 meter på 35 mm og en højde på 25,6 mm. Kappen kan monteres på skruen på en hvilken som helst kendt måde. Ved de omtalte forsøg anvendtes til fastgørelse en bolt med møtrik.

Fig. 5 viser seks forskellige udførelsesformer (A)-(F) 15 for skruenavkappens tilnærmet trekantede finner frem stillet af plane plader med en tykkelse på 1 mm og med de i tabel 2 angivne dimensioner.

Tabel 2

Finne Bredde i Højde i _x-aksens retning_y-aksens retning (A) 20 mm 20 mm (B) 26 mm 16.5 mm (C) 26 mm 21 mm (C) 26 mm 28.5 mm (E) 26 mm 34 mm (F) 26 mm 39.5 mm 7 DK 169282 B1

Fig. 6 viser finnernes placering i forhold, til skrue-navkappen. I fig. 6, der viser skruen set fra siden, er den bageste ende 0 af et skrueblad 61's rod 62 beliggende i samme horisontalplan som skrueaksen 63. En 3 periferiafstand mellem en finne 64's forreste ende og et gennem punktet 0 og skrueaksen 63 passerende plan er betegnet med a (positiv i skruens ved rundpilen antydede omløbsretning). En aksial afstand på overfladen mellem finnen 64's forreste ende og en gennem punktet 10 0 passerende periferi er betegnet med b. Vinkelen mel lem finnen 64 og planet vinkelret på skrueaksen 63 er betegnet med CL. Skruebladroden 62's geometriske stigningsvinkel er betegnet med

Det ene vinkelben af en skruebladrods geometriske stig-13 ningsvinkel Cer dannet af en linie fra skruebladro dens forreste til dens bageste ende. Stigningsvinklen er nærmere betegnet dannet af to overflader på en cylinderflade med en på skrueakselen beliggende akse og en radius, der er lig med skruekappens radius, og af en 20 skruebladoverflade eller dennes forlængelse. En ved en krydsningslinie mellem disse to overflader afgrænset cylinderflade, d.v.s. en cylinderfladesektion er udfoldet i et plan. I udfoldet fremstilling svarer en vinkel mellem bladsektionens nævnte forkant-agterkantlinie 25 og en linie vinkelret på en frembringer for cylinder- fladen til vinkelen

Finnen 64 i fig. 6 er beliggende i et plan vinkelret på papirets plan, når der ikke er givet finnen nogen hældningsvinkel. Ved de omtalte forsøg monteredes fin-30 nerne i skårede noter i navkappen, idet finnens nedre parti anbragtes i noten og fikseredes ved hjælp af et klæbemiddel. I praksis vil man imidlertid foretrække at udforme navkappen og finnerne i ét. Kortstreg-lini-erne i fig. 5 afgrænser finnernes fra navkappen udra- 8 DK 169282 B1 gende parti mod det i navkappen forsænkede finneparti.

Forsøg 1

Der er gennemført vandtankforsøg med drivskruer af typen CP 26 (<£= 67,4°) og finner svarende til fig. 5 (C).

5 Der anvendtes fire finner, én for hvert skrueblad og monteret på navkappen i en stilling, hvor a = 10 mm, b = 5 mm og vinkelen cC= 66°. I dette tilfælde var forholdet r/R mellem finnernes maksimale diameter, d.v.s. den dobbelte afstand (2r) mellem finnernes radialt længst 10 borte fra skrueaksen værende ende og skrueaksen efter finnernes montering på kappen på den ene side og skruens diameter (2R) på den anden side = 0,23. Fig. 1 viser set bagfra en sådan skrue 1 med et skruenav 2, skrueblade 3 og en navkappe 5 med finner 6, medens fig. 2 15 viser denne skrue set fra siden samt en skrueaksel 4.

Der er foretaget sammenligningsforsøg med navkappeskru-er uden finner på kappen. Skruetrykkoefficienten (KT) og drejningsmomentkoefficienten (KQ) er målt ved forskellige strømningskoefficienter (J) på 0,0-1,1, og 20 skrueeffekten (Eta = J x KT/2PiKQ) er beregnet. Derefter er den ved skruenavkappen med finner opnåede øgning af skrueeffekten i forhold til effekten af en skrue med en navkappe uden finner beregnet i procent. Resultaterne er vist i de følgende tabeller 3 og 4.

Tabel 3 (tilfældet uden finner) 9 DK 169282 B1

Nr ._J_KT_KQ x 10_Eta 0 0.000 0.4816 0.9376 0.0000 1 0.050 0.4715 0.9092 0.0413 2 0.100 0.4606 0.8823 0.0831 3 0.150 0.4489 0.8565 0.1251 4 0.200 0.4363 0.8316 0.1670 5 0.250 0.4230 0.8071 0.2085 6 0.300 0.4088 0.7829 0.2493 7 0.350 0.3940 0.7586 0.2893 8 0.400 0.3785 0.7342 0.3282 9 0.450 0.3623 0.7094 0.3657 10 0.500 0.3454 0.6839 0.4019 11 0.550 0.3281 0.6578 0.4365 12 0.600 0.3102 0.6309 0.4695 13 0.650 0.2919 0.6031 0.5007 14 0.700 0.2731 0.5743 0.5299 13 0.750 0.2541 0.5445 0.5571 16 0.800 0.2349 0.5138 0.5820 17 0.850 0.2154 0.4820 0.6046 18 0.900 0.1959 0.4494 0.6244 19 0.950 0.1764 0.4159 0.6413 20 1.000 0.1570 0.3817 0.6547 21 1.050 0.1378 0.3468 0.6639 22 1.100 0.1189 0.3115 0.6680

Tabel 4 (tilfældet med finner) 10 DK 169282 B1

Nr. J_KT_KQ x 10_Eta_dETa(%) 0 0.000 0.4985 0.9154 0.0000 1 0.50 0.4894 0.8914 0.0437 5.55 2 0.100 0.4785 0.8677 0.0878 5.35 3 0.150 0.4660 0.8440 0.1318 5.09 4 0.200 0.4522 0.8204 0.1755 4.81 5 0.250 0.4373 0.7965 0.2184 4.54 6 0.300 0.4215 0.7724 0.3605 4.29 7 0.350 0.4050 0.7479 0.3016 4.09 8 0.400 0.3880 0.7229 0.3417 3.96 9 0.450 0.3705 0.6973 0.3806 3.90 10 0.500 0.3528 0.6710 0.4184 3.95 11 0.550 0.3349 0.6441 0.4552 4.09 12 0.600 0.3168 0.6164 0.4909 4.35 13 0.650 0.2986 0.5879 0.5255 4.73 14 0.700 0.2803 0.5585 0.5590 5.21 15 0.750 0.2617 0.5284 0.5913 5.78 16 0.800 0.2430 0.4974 0.6220 6.42 17 0.850 0.2239 0.4655 0.6506 7.07 18 0.900 0.2044 0.4328 0.6762 7.66 19 0.950 0.1843 0.3994 0.6976 8.07 20 1.000 0.1634 0.3652 0.7123 8.09 21 1.050 0.1417 0.3303 0.7168 7.38 22 1.100 0.1187 0.2947 0.7053 5.29 11 DK 169282 B1

Fig. 7 illustrerer resultaterne i tabellerne 3 og 4.

På abscissen i fig. 7 er afsat fremdrivningskoeffici-enten (J), medens ordinanten angiver skruetrykkoeffi-cienten (KT), drejningsmomentkoefficienten multiplice-5 ret med 10 (KQ x 10) og skrueffekten Eta). I fig. 7 repræsenterer kurverne T2, Q2 og P2 KT, KQ x 10 og Eta i tabel 3, medens kurverne T3, Q3 og P3 repræsenterer KT, KQ x 10 og Eta i tabel 4. Det fremgår af fig. 7 og tabel 4, at skrueeffekten øges med ca. 4 til 8% in-10 den for området J = 0,05-1,10, og især med 7,66%, når J er 0,9, som det almindeligvis er tilfældet.

Ved disse forsøg skydes et nåleformet rør fra et sted over vandoverfladen manuelt ned i tankvandet tæt ved navkappens bageste ende til tilførsel af luftblærer.

15 Det har vist sig, at et stort antal luftblærer flugter langs med skrueaksen, når der på navkappen ikke findes finner, men at luftblærerne i de tilfælde, hvor der anvendes en navkappe med finner, spredes og forsvinder.

Ved hjælp af finnerne reduceres navhvirvlen væsentligt.

20 Forsøg 2

Der er gennemført forsøg svarende til forsøg 1, men med finnerne i forskellige positioner, d.v.s. med forskellige værdier for a, b og vinklen Οί. Den efterfølgende tabel 5 viser den ved den sædvanlige fremdriv-25 ningskoefficient (J)= 0,9 opnåede øgning af skrueef fekten.

Tabel 5 12 DK 169282 B1

Nr. a b Alpha Alpha- r/R dEta _(mm) (mm)_(°) Epsilon(°)_(¾) 1 10 O 64 -3.4 0.25 5.49 2 15 O 61 -6.4 0.25 7.32 3* 10 5 66 -1.4 0.23 7.66 5 4 14 5 59 -8.4 0.23 6.39 * .... fra dataene ved forsøg 1.

Fig. 8 anskueliggør finnernes relative placering i forhold til skruebladenes rødder. Den bageste ende af et skrueblads rod i fig. 6 er beliggende på linien X i 10 fig. 8, medens bladets position er vist i form af en fra basislinien X udgående linie, der med basislinien danner vinkelen £ og har en længde svarende til længden af skruebladroden fra dens forreste til dens bageste ende. Roden af et naboskrueblad er vist på tilsvarende 15 vis, idet afstanden mellem de to skruebladrødders bage ste ender i periferiel retning er afsat i basislinien X's retning. Finnernes positioner er vist ved, at afstanden "a" i fig. 6 er afsat i retning af linien X, medens afstanden "b" i fig. 6 er afsat langs linien 20 Y, der passerer gennem referencepunktet 0 vinkelret på linien X. Finnesegmenternes længder svarer til længderne af kortstreglinierne i fig. 5. Det fremgår af tabel 5 og af fig. 8, at der kan opnås en betydelig forbedring af skrueeffekten ved, at finnernes forreste 25 ender placeres mellem naboskrueblades rødder, d.v.s.

i et rum mellem forlængelser af naboskruebladrødders for-til-agter linier.

Forsøg 3

Der er gennemført forsøg, som svarer til forsøg 1, men DK 169282 B1 -13 hvor kun vinkelen OL er ændret. Tabel 6 viser den ved en fremdrivningskoefficient (0)=0,9 opnåede øgning af skrueeffekten.

Tabel 6

No._Alpha (°) Alpha-Epsilon (°) r/R_dEta(%) 51 45 -22.4 0.24 0.34 2 50 -17.4 0.235 3.46 3* 66 - 1.4 0.23 7.66 4 85 17.6 0.22 3.80 5 90 22.6 0.22 2.19 10 6 95 27.6 0.22 2.38 7 100 32.6 0.22 0.77 8 105 37.6 0.22 0.47 * .... fra dataene ved forsøg 1.

Fig. 9 viser resultaterne i tabel 6 svarende til forsøg 15 2. Det fremgår af tabel 6 og af fig. 9, at der inden for området -20° = Alpha-Epsilon = 30° kan opnås en væsentlig forbedring af skrueffekten.

Forsøg 4

Der er gennemført forsøg svarende til forsøg 2, men 20 med en drivskrue af typen CP24 (Epsilon=57,4°) og med finner i udførelsesformen fig. 5 (A) og 5 (C). Tabel 7 viser den opnåede øgning af skrueeffekten ved en frem-drivningskoefficient (0)=0,6, der sædvanligvis anvendes i forbindelse med sådanne skruer.

Tabel 7 14 DK 169282 B1

No. a b Alpha Aplha r/R finneform dEta _(mm) (mm) (°)_Epsilon(°)_(%) 105 80 22.6 0.21 (A) 2.03 2 10 17 63 5.6 0.18 (A) 3.02 3 5 12 63 5.6 0.20 (A) 2.06 5 4 5 9.5 63 5.6 0.21 (A) 2.32 557 63 5.6 0.215 (A) 2.84 6 10 7 63 5.6 0.23 (C) 3.93 7 10 7 57 -0.4 0.22 (C) 2.32 867 63 5.6 0.22 (C) 2.57 10 9 4 5 35 -22.4 0.235 (C) -0.09 10 4 5 90 32.6 0.22 (C) -0.19

Resultaterne i tabel 7 er vist i fig. 10 svarende til forsøg 2. Det ses, at der ikke er nogen væsentlig forskel mellem finnetyperne (A) og (C), og at finnerne 15 bør være placeret således, at finnens forende er belig gende mellem naboskrueblades rødder, og at finnehældningen svarer til et vinkelområde -20° = alpha-epsilon = 30° som i fig. 9.

Forsøg 5 20 Forsøg 4 gentoges, dog med en finnestigningsvinkel på ^30°. Disse vinkler måles fra retningen vinkelret på papirets plan i fig. 6 i skruens rotationsretning. Resultaterne er vist i tabel 8.

Tabel 8 25 No. a b Alpha Alpha- r/R stignings- dEta _(mm) (mm) (°) Epsilon(°)_vinkel(°) (?ό) 6F 10 7 63 5.6 0.21 +30 1.46 6M* 10 7 63 5.6 0.23 0 3.93 6B 10 7 63 5.6 0.21 -30 4.47 *.... fra dataene ved forsøg 4 DK 169282 Bl 15

Det fremgår af tabel 8, at der er en tendens til en yderligere forbedring af dEta, når der gives finnerne en stigningsvinkel modsat skruens rotationsretning.

Fig. 11 viser i lighed med fig. 6 skruenavkappen, set 5 fra siden, og illustrerer finnernes monteringsstilling, medens fig. 12 er et snit efter linien A-A i fig. 11.

Forsøg 6

Forsøg 4, nr. 7 gentoges, dog med et andet antal finner i andre positioner. Resultaterne er vist i tabel 9.

10 Tabel 9

No. a b Aplha Alpha- r/R finner dEta _(mm) (mm)_(°) Epsilon(°)_antal (%) 7-N2 10** 7 57 -0.4 0.22 2 -0.12 7-N3 10** 7 57 -0-4 0.22 3 0.49 7-N4* 10 7 57 -0.4 0.22 4 2.32 15 7-N5 10** 7 57 -0.4 0.22 5 -1.12 *... fra datene ved forsøg 4 ** ... værdi for en bestemt finne, værdier for de andre finner svarer til positionerne bestemt ved kvotienten af 360° og antallet af finner.

20 Fig. 13 viser skruebladrøddernes og finnernes positio ner i forhold til hinanden ved hjælp af X- og Y-planer-ne på samme måde som i fig. 8 til 10. I tilfælde af to finner er disse i forhold til de fire skruebladrødder B1-B4 anbragt i positionerne 1/F og 2/2. Findes 25 der tre finner, er disse anbragt i positionerne 1/F, 2/3 og 3/3. Fire finner er placeret i positionerne 1/F, 2/4, 3/4 og 4/4. Endelig er fem finner placeret i positionerne 1/F, 2/5, 3/5, 4/5 og 5/5. Det ses, at der i tilfælde af to finner ikke er placeret nogen finne 16 DK 169282 B1 mellem skruebladrødderne B2 og B3 eller mellem skrueblad-rødderne B4 og Bl. Findes der tre finner, er en af disse placeret mellem skruebladrødderne B3 og B4, og har skrue-navkappen fem finner, er to af disse placeret mellem 5 skruebladrødderne B3 og B4. I tilfælde af to, tre eller fem finner, er disse således ikke anbragt med ens periferiel afstand.

Det fremgår af tabel 8, at der bør være samme antal finner for hvert mellemrum mellem naboskrueblades rød-10 der.

Forsøg 7

Der foretoges forsøg svarende til forsøg 1, men med forskellige finner i udførelsesformerne svarende til fig. 5(B) — 5(F) med ens bredde, men forskellig højde.

15 Fire finner med ens form, én for hvert skrueblad, er monteret i positioner bestemt ved a = 10 mm, b = 5 mm og vinkelc£-66°. Nedenstående tabel 10 viser øgningen af skrueeffekten opnået ved en fremdrivningskoefficient (J)=0,9.

20 Tabel 10

No. a b Alpha Alpha- r/R finneform dEta _(mm) (mm) (°) Epsilin(°)_(%) 1 10 5 66 -1.4 0.2 (B) 4.12 2* 10 5 66 -1.4 0.23 (C) 7.66 25 3 10 5 66 -1.4 0.3 (D) 6.08 4 10 5 66 -1.4 0.35 (E) 0.87 5 10 5 66 -1.4 0.4 (F) -0.50 *... fra datene ved forsøg 1

Resultaterne af tabel 10 er vist i fig. 14, hvor r/R

DK 169282 Bl 17 er afsat på abscissen og dEta på ordinaten. Da navfor-holdet ved en skrue af typen CP26 er 0.18, ses det, at finnernes maksimale diameter bør være større end navets ved dettes monteringsende og ikke større end 5 33?i af skruens diameter til opnåelse af en væsentlig forbedring af skrueeffekten.

Forsøg 8

Der foretoges forsøg svarende til forsøg 1, men med finner i udførelsesformen fig. 5 (C) krummet til en 10 bue med radien 50 mm. Der anvendtes to slags finner, den ene krummet til dannelse af en i skruens rotations-retning konveks bue (= C-udad), og én slags med en i skruens rotationsretning konkav bue (= C-indad). Tilsammen fire ens finner, én for hvert skrueblad, monte-15 redes i positionerne bestemt ved a = 10 mm, = 5 mm og vinkelen 0C=66° (vinkelen i retning af buekorden). Den ved fremdrivningskoefficienten (J) = 0,9 opnåede øgede skrueeffekt er vist i efterfølgende tabel 11.

Tabel 11 20 No. a b Alpha Alpha- r/R finneform dEta _(mm) (mm) (°) Epsilon(°)_;_(%) 1 10 5 66 -1.4 0.23 C-ud 6.46 2* 10 5 66 -1.4 0.23 C 7.66 3 10 5 66 -1.4 0.23 C-ind 6.94 25 * ... fra datene ved forsøg 1.

Det fremgår af ovenstående data, at finnernes form ikke er begrænset til den plane form, idet finnerne kan være positivt eller negativt krummet.

Det er som udførligt forklaret i det foregående muligt 18 DK 169282 B1 uden øgning af drejningsmomentet at forbedre drivskru-ens egenskaber, især dens effekt ved, at vandstrømmen bag ved skruenavkappen styres i en retning, hvor nav-hvirvlerne er mindsket, ved hjælp af på skruenavkappen 5 anbragte finner ifølge opfindelsen.

Ued opfindelsen opnås yderligere fordele, idet skruens egenskaber kan forbedres væsentligt blot ved en mindre modifikation af en temmelig lille skruenavkappe, og ikke ved foretagelse af drastiske ændringer på selve 10 skruen, på hvilken navkappen er anbragt, hvilke større ændringer indebærer vanskeligt arbejde og store omkostninger. Den foreliggende opfindelse kan realiseres ved allerede på eksisterende fartøjer monterede skruer, blot ved udskiftning af den eksisterende skruenavkappe 15 med navkappen ifølge opfindelsen eller ved anbringelse af denne på et skruenav, hvilket ikke medfører store omkostninger.

Claims (1)

19 DK 169282 B1 Skibsskruekappe (5) til montering på et bag ved selve skibsskruen (1) og dens skrueblade (3; 61) beliggende skibsskruenav (2), hvor hvert skrueblads rod (62) fra skruebladets forkant til dets bagkant strækker sig langs 5 en rodlinie på navet, og med en stigningsvinkel i for hold til et plan vinkelret på skibsskruens rotationsakse (63), hvilken skruekappe (5) består af et kappelegeme og et med ens indbyrdes periferiel afstand på kappelegemets periferi anbragte finner (6; 64), hvis antal 10 svarer til skruebladenes (3; 61), kendetegnet ved, at finnerne (6; 64) er stillet skråt i en vinkel (c6-£) fra -20° til +30° i forhold til det korresponderende skrueblads rodlinie, hvilken vinkel er valgt således, at finnerne på deres mod skruebladene vendende 15 side modtager en vandstrøm fra det pågældende skrueblad (3; 61), og ved, at finnerne (6; 64) er skråtstillet med en topvinkel (RA) på -30° = RA < 0° i forhold til skibsskruens rotationsretning, at finnernes forkanter nærmest selve skruen (1) er beliggende mellem linier, 20 der udgående fra skruebladenes forkanter og bagkanter strækker sig agterud parallelt med skruens (1) rotationsakse (63), og at finnernes fladeareal er væsentlig mindre end skruebladenes (3; 61), idet finnernes maksimale diameter er større end selve kappelegemets diame-25 ter ved skruenavets bagkant, men højst svarer til 33% af skruebladenes (3; 61) dimension målt fra skrueaksen (63) til skruebladenes ydre ende.