JPS61127893A - Propeller for ship - Google Patents

Propeller for ship

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Publication number
JPS61127893A
JPS61127893A JP24994784A JP24994784A JPS61127893A JP S61127893 A JPS61127893 A JP S61127893A JP 24994784 A JP24994784 A JP 24994784A JP 24994784 A JP24994784 A JP 24994784A JP S61127893 A JPS61127893 A JP S61127893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
propeller
plating layer
cavitation erosion
erosion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24994784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Nishiyama
幸夫 西山
Hiyoue Asano
苧野 兵衛
Minoru Makimura
牧村 実
Takashi Mori
崇 森
Hiroichi Mayu
摩湯 博一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP24994784A priority Critical patent/JPS61127893A/en
Publication of JPS61127893A publication Critical patent/JPS61127893A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the resistance of a propeller to cavitation erosion and corrosion by forming Cr plating of a specified thickness on the forward and backward sides of the body of the propeller. CONSTITUTION:Cr plating of >=100mum thickness is formed on the forward and backward sides of the body of a propeller for a ship so that the sides are coated entirely or partially with the plating. It is preferable that the Cr plating is composed of two or more layers. Even when the plating has fine cracks, the body of the propeller is not eroded because the plating is so thick that the cracks remain in the plating. Accordingly, the resistance to cavitation erosion is considerably improved, and the improving effect is stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は船舶用推進器に関するものであって、特に耐
キャビテーションエロージヨン性や耐食性の改善された
船舶用推進器に係わる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a marine propulsion device, and more particularly to a marine propulsion device with improved cavitation erosion resistance and corrosion resistance.

(従来の技術及びその問題点) 船舶用推進器は周知のように、マンガン青銅、アルミ青
銅を主体とする銅合金や、鋳鋼、鋳鉄等の鉄系材料によ
って形成されているが、近年の船舶の大形化による船舶
用推進器の大直径化あるいは高速化に伴って、推進器に
キャビテーションエロージョンが発生するという問題が
生じている。
(Prior art and its problems) As is well known, marine propulsors are made of copper alloys mainly consisting of manganese bronze and aluminum bronze, and ferrous materials such as cast steel and cast iron. As marine propulsors become larger in diameter or at higher speeds, the problem of cavitation erosion occurring in the propulsors has arisen.

キャビテーションエロージョンが発生すると、推進層表
面の粗度が低下し、水の抵抗が増加してプロペラトルク
が増加することにより、推進効率が低下する。このキャ
ビテーションエロージョンは、本質的には設計上の問題
であるが、現在の設計技術ではこれを完全に解消するこ
とは困難であり、したがってプロペラ効率を犠牲にして
キャビテーションエロージョンの発生を抑制しているの
が実情である。
When cavitation erosion occurs, the roughness of the propulsion layer surface decreases, water resistance increases, propeller torque increases, and propulsion efficiency decreases. This cavitation erosion is essentially a design problem, but it is difficult to completely eliminate it with current design technology, so the occurrence of cavitation erosion is suppressed at the expense of propeller efficiency. That is the reality.

そのため、例えば特願昭59−133991号に記載さ
れたように、プロペラ本体を超高分子量ポリエチレソ樹
脂で被覆して、耐キャビテーションエロージヨン性の向
上を図ることが考えられる。この船舶用推進器によれば
、耐キャビテーションエロージヨン性や耐食性を向上し
得る等の種々の利点が生じる。しかしながら上記した船
舶用推進器においては、その製造に比較的多くの手数を
要する場合がある。
Therefore, for example, as described in Japanese Patent Application No. 59-133991, it may be possible to coat the propeller body with an ultra-high molecular weight polyethylene resin to improve cavitation erosion resistance. This marine propulsion device provides various advantages such as improved cavitation erosion resistance and corrosion resistance. However, the above marine propulsion device may require a relatively large amount of effort to manufacture.

一方その施工作業能率が比較的良好なことがら、船舶用
推進器表面にクロムめっきを施して耐キャビテーション
エロージヨン性を向上しようとする試みもなされてはい
るが、現在のところ、このクロムめっきによる耐キャビ
テーションエロージヨン性の改善効果は、安定したもの
ではなく、また充分に高いものであるとはいえない状態
である。
On the other hand, since the construction efficiency is relatively good, attempts have been made to apply chrome plating to the surface of marine propellers to improve cavitation erosion resistance. The effect of improving cavitation erosion resistance is not stable and cannot be said to be sufficiently high.

本発明者等は、上記クロムめっきに着目し、上記のよう
にクロムめっきによる耐キャビテーションエロージヨン
性の改善効果が、不安定で、また充分なものではない理
由について種々研究を行い、以下の知見を得た。すなわ
ちクロムめっき層には、先天的に微細な割れが存在し、
この微細な割れを通してエロージョンがプロペラ本体に
まで貫通し、この貫通によってさらにエロージョンが進
展するということである。
The present inventors focused on the above-mentioned chromium plating and conducted various studies to find out why the improvement effect of chromium plating on cavitation erosion resistance is unstable and insufficient as described above, and the following findings were made. I got it. In other words, the chromium plating layer has congenitally minute cracks,
Erosion penetrates into the propeller body through these minute cracks, and this penetration causes further erosion.

(問題点を解決するための手段) そこでこの発明の船舶用推進器においては、プロペラ本
体の前・後進面の全部又は一部に、厚さ100μm以上
のクロムめっき層を形成しである。
(Means for Solving the Problems) Therefore, in the marine propulsion device of the present invention, a chromium plating layer with a thickness of 100 μm or more is formed on all or part of the forward and reverse moving surfaces of the propeller body.

またこの発明の船舶用推進器の好ましい実施態様におい
ては、クロムめっき層を、2以上のめっき層によって構
成しである。
In a preferred embodiment of the marine propulsion device of the present invention, the chromium plating layer is composed of two or more plating layers.

(作用) クロムめっき層の厚さを、上記のように100μm以上
にした場合には、このめっき層中に微細な割れが存在す
るものの、めっき層が充分厚いためにエロージョンがプ
ロペラ本体に貫通するまでには至らず、めっき層内に滞
留することになる。したがって耐キャビテーションエロ
ージヨン性は大幅に改善され、またその改善効果も安定
したものとなる。
(Function) When the thickness of the chrome plating layer is set to 100 μm or more as described above, although there are fine cracks in this plating layer, the plating layer is thick enough that erosion penetrates the propeller body. It does not reach this point and remains in the plating layer. Therefore, the cavitation erosion resistance is significantly improved, and the improvement effect is also stable.

またクロムめっき層を、2以上のメッキ層で構成した場
合には、微細な割れを通して延びるエロージョンが、め
っき層間で一旦停止することになるため、耐キャビテー
ションエロージヨン性を大幅かつ安定に改善することが
可能となる。さらに2以上のめっき層とし、後述するよ
うに二ローションが最上層と第2層の境界で停止すれば
その粗さは、最上層のめっき層厚さ以下にとどまること
となり、結果として一層のみの厚めつきよりもエロージ
ョン発生後の表面粗度を綱か(保ことが可能となる。
Furthermore, when the chromium plating layer is composed of two or more plating layers, erosion that extends through minute cracks will temporarily stop between the plating layers, resulting in a significant and stable improvement in cavitation erosion resistance. becomes possible. Furthermore, if two or more plating layers are used and the two lotions stop at the boundary between the top layer and the second layer as described later, the roughness will remain below the thickness of the top plating layer, and as a result, only one layer will be applied. It is possible to maintain the surface roughness after erosion rather than thickening.

(実施例) 次ぎにこの発明の船舶用推進器の具体的な実施例等につ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。
(Embodiments) Next, specific embodiments of the marine propulsion device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

ただし、説明の都合上、試験片でのキャビテーションエ
ロージョン試験結果を主として述べるが、後述するよう
にこれは船舶推進器の耐久試験結果と良い対応関係にあ
るので、その簡易試験と考えてもさしつかえないと思わ
れる。
However, for the sake of explanation, we will mainly discuss the cavitation erosion test results using test pieces, but as will be explained later, these have a good correlation with the durability test results of marine propulsion units, so it can be considered a simple test. I think that the.

まず第1図には、クロムめっき層の厚さを種々変化させ
て、磁歪振動式キャビテーションエロージョン試験機を
用い、対向法で試験した場合の、損傷重量の変化を示す
。試験条件は以下の通りである。
First, FIG. 1 shows the change in damage weight when the thickness of the chromium plating layer was varied and tested using a magnetostrictive vibration type cavitation erosion tester using the facing method. The test conditions are as follows.

周波数 : 19KHz 振幅  :30μm 試験液 :3%食塩水(25±5°C)試験時間:20
H 試験片形状=25顛×25額×2鶴(厚さ)試験片材質
二ニッケル・アルミ青銅 (JIS記号:AJBC3) 第1図から、クロムめっき層の厚さが100μm以上と
なると、耐キャビテーションエロージヨン性が大幅に改
善され、かつその改善効果が安定していることが明らか
である。クロムめっき層の厚さが100μmより薄い場
合、キャビテーシジンエロージョン損@重量が大である
と同時に、実験データが比較的大幅にばらついて、その
改善効果は不安定である。
Frequency: 19KHz Amplitude: 30μm Test solution: 3% saline (25±5°C) Test time: 20
H Test piece shape = 25 frames x 25 frames x 2 cranes (thickness) Test piece material Ni-nickel aluminum bronze (JIS symbol: AJBC3) From Figure 1, when the thickness of the chrome plating layer is 100 μm or more, cavitation resistance It is clear that the erosion properties are significantly improved and the improvement effect is stable. When the thickness of the chromium plating layer is thinner than 100 μm, the cavity siding erosion loss @weight is large, and at the same time, the experimental data varies relatively widely, and the improvement effect is unstable.

次ぎにその理由について、第2図〜第4図に基づいて説
明する。なお各図において、1は試験片本体くニッケル
・アルミ青銅)、2はクロムめっき層、3はめっき層2
内に存在する微細な割れ、4はエロージョンをそれぞれ
示し、また各図の(a)は試験前の状態を、fblは試
験後の状態をそれぞれ示している。まずクロムめっき層
2が100μmより薄い場合には、第2図に示すように
、エロージョン4は微細な割れを通して試験片本体1に
まで貫通し、この貫通によって本体1は著しく損傷を受
けることになる。このようにクロムめっき層が厚くない
とき、隣接する微細な割れは、三次元的にみると最表面
部から、試験片本体1との境界部付近まで連続的につな
がっていることが多いと考えられ、そのような場合には
、上記のような損傷が、特に短時間で進行する(第1図
斜線部の上限付近で示される)と推察される。これに対
してクロムめっきR2が100μm以上の場合には、第
3図に示すように、発生したエロージョン4は試験片本
体1にまで貫通するには至らず、めっき層2内に滞留す
ることになる。したがって耐キャビテーションエロージ
ヨン性が大幅に改善されることになる。また第4図に示
すものは、クロムめっき層2を、第1層2aと第2層2
bとの2層に構成したものであるが、この場合にはエロ
ージョン4が、めっき層2内の第1層2aと第2層2b
との境界で一旦停止することになるため、耐キャビテー
ションエロージヨン性をより一段と向上することができ
る。なおめっき層2を上記のように複数層にて構成する
場合において、最上層を薄くした場合には、上記のよう
なエロージョン4によって最上層の一部が剥離しても、
表面の粗さは最上層のめっき層厚さ以下にとどまること
となって、1層のみの厚めつきよりも表面の粗さの低下
が少な(なる。これらのことは、船外機に設置した小型
プロペラによる耐久試験でも確認していて、推進効率も
、100μmより薄いめっき層の場合、試験時間と共に
低下が著しいのに比べて、100μm以上の厚めつきで
は推進効率の低下が防止され、特に複層めっきではその
効果が顕著という結果が得られた。
Next, the reason will be explained based on FIGS. 2 to 4. In each figure, 1 is the test piece body (nickel/aluminum bronze), 2 is the chrome plating layer, and 3 is the plating layer 2.
4 indicates erosion, and (a) in each figure indicates the state before the test, and fbl indicates the state after the test. First, when the chromium plating layer 2 is thinner than 100 μm, the erosion 4 penetrates through minute cracks to the test piece main body 1, as shown in Fig. 2, and the main body 1 is significantly damaged by this penetration. . When the chromium plating layer is not thick like this, it is thought that the adjacent fine cracks are often continuous from the outermost surface to the vicinity of the boundary with the test piece body 1 when viewed three-dimensionally. In such a case, it is presumed that the above-mentioned damage progresses particularly in a short period of time (as shown near the upper limit of the shaded area in FIG. 1). On the other hand, when the chrome plating R2 is 100 μm or more, as shown in FIG. Become. Therefore, cavitation erosion resistance is significantly improved. Furthermore, in the case shown in FIG. 4, the chromium plating layer 2 is divided into a first layer 2a and a second layer 2.
In this case, the erosion 4 is formed in the first layer 2a and the second layer 2b in the plating layer 2.
Since it temporarily stops at the boundary between the two, cavitation erosion resistance can be further improved. In addition, in the case where the plating layer 2 is composed of multiple layers as described above, if the top layer is made thin, even if a part of the top layer peels off due to the erosion 4 as described above,
The surface roughness remains below the thickness of the top plating layer, and the decrease in surface roughness is less than when using only one thick layer. It has been confirmed in durability tests using small propellers that when the plating layer is thinner than 100 μm, the propulsion efficiency decreases markedly with the test time, but when the plating layer is thicker than 100 μm, the drop in propulsion efficiency is prevented, and especially when the plating layer is thinner than 100 μm, the decrease in propulsion efficiency is prevented. The results showed that the effect was remarkable in layer plating.

以上にこの発明の詳細な説明をしたが、この発明の船舶
用推進器は上記実施例に限定されるものではなく、この
発明の目的の範囲内において種々変更して実施すること
が可能である。
Although the present invention has been described in detail above, the marine propulsion device of the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the purpose of the present invention. .

(発明の効果) この発明の船舶用推進器は上記のように構成されたもの
であり、したがってこの発明の船舶用推進器は以下のよ
うな効果を奏する。
(Effects of the Invention) The marine propulsion device of the present invention is configured as described above, and therefore the marine propulsion device of the present invention has the following effects.

■ 耐キャビテーションエロージヨン性が優れたものと
なり、キャビテーションエロージョンの発生を抑制する
ため、プロペラ効率を犠牲にすることなく推進器を設計
することができ、したがって船舶の推進効率を高めるこ
とができる。
■ Since cavitation erosion resistance is excellent and the occurrence of cavitation erosion is suppressed, a propulsion device can be designed without sacrificing propeller efficiency, and therefore the propulsion efficiency of ships can be increased.

■ クロムめっきの表面は、従来の金属プロペラの表面
よりも滑らかにすることができ、また海洋生物が付着し
にくいため、プロペラと水との摩擦抵抗が小さくなる。
■ The surface of chrome plating can be made smoother than the surface of conventional metal propellers, and because marine organisms are less likely to adhere to it, the frictional resistance between the propeller and water is reduced.

そのためプロペラトルクが減少し、推進効率を高めるこ
とができる。
Therefore, propeller torque is reduced and propulsion efficiency can be increased.

■ クロムめっき層は、金属プロペラの表面に比べ、耐
食性において優れている。したがって工場廃水で汚染さ
れた海域を航行する際にも、プロペラの腐食を抑制する
ことができる。
■ The chrome plating layer has superior corrosion resistance compared to the surface of metal propellers. Therefore, corrosion of the propeller can be suppressed even when navigating in sea areas contaminated with industrial wastewater.

■ クロムめっき表面は、金属プロペラの表面よりも滑
らかであるため、航行中に海洋生物が付着しにくい。こ
のためドツキング時に行っているプロペラの清掃・研磨
作業量を減らすことができる。
■ The chrome-plated surface is smoother than the surface of metal propellers, so marine life is less likely to attach to it during navigation. Therefore, the amount of propeller cleaning and polishing work performed during docking can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は磁歪振動式キャビテーションエロージョン試験
におけるクロムめっき層の厚さと損傷重量との関係を示
すグラフ、第2図(a) (blないし第4図(a) 
(blはエロージョンの進展を説明するための説明図で
、第2図はクロムめっき層が100μmより薄い場合、
第3図はめっき層が100μm以上の場合、第4図はめ
っき層が2層に構成されている場合をそれぞれ示し、第
2図ないし第4図の各図において、(a)は試験前の状
態を、tb)は試験後の状態をそれぞれ示している。 1・・・試験片本体、2・・・クロムめっき層、3・・
・めっき層2内に存在する微細な割れ、4・・ ・エロ
ージョン。
Figure 1 is a graph showing the relationship between the thickness of the chromium plating layer and the damage weight in the magnetostrictive vibration cavitation erosion test, Figure 2 (a) (bl to Figure 4 (a)
(bl is an explanatory diagram for explaining the progress of erosion, and Figure 2 shows the case where the chromium plating layer is thinner than 100 μm.
Figure 3 shows the case where the plating layer is 100 μm or more, and Figure 4 shows the case where the plating layer is composed of two layers. tb) shows the state after the test. 1... Test piece body, 2... Chrome plating layer, 3...
・Minute cracks existing in plating layer 2, 4... ・Erosion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、プロペラ本体の前・後進面の全部又は一部に、厚さ
100μm以上のクロムめっき層を形成したことを特徴
とする船舶用推進器。 2、上記クロムめっき層が、2以上のめっき層によって
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の船舶用推進器。
[Scope of Claims] 1. A marine propulsion device, characterized in that a chromium plating layer with a thickness of 100 μm or more is formed on all or part of the forward and reverse moving surfaces of the propeller body. 2. The marine propulsion device according to claim 1, wherein the chromium plating layer is composed of two or more plating layers.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007245042A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Sekisui Plastics Co Ltd Apparatus and method for classification
WO2008032547A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Ricoh Company, Ltd. Electrophotographic toner pulverizing apparatus and electrophotographic toner pulverizing method

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