NL8100593A

NL8100593A - Een hefschroef met niet gedraaide schroefbladen.

Info

Publication number: NL8100593A
Application number: NL8100593A
Authority: NL
Original assignee: Cofimco Sas
Priority date: 1980-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1981-09-01
Also published as: JPS56126698A; CA1164420A; DE3104203C2; NL187057B; JPS639119B2; GB2068472A; IT1141170B; ZA81595B; FR2475158A1; GB2068472B; NL187057C; DE3104203A1; IT8019726A0; FR2475158B1

Description

VO 1583

Titel: Een. hefschroef met niet gedraaide schroefbladen

De uitvinding heeft betrekking op een hefschroef met niet verdraaide schroefbladen, die ter plaatse van de stroomafwaarts gelegen rand. zijn voorzien van kleppen met de geschikte afiaetingen en richting, in het bijzonder ter plaatse van zones van het schroefblad met lage omtrekssnelheid. Door kleppen aan te brengen op schroefbladen kan het hefvermogen van de hefschroef met niet-gedraaide schroefbladen worden vergroot, in het bijzonder ter plaatse van die zones van de schroefbladen welke een lagere omtrekssnelheid bezitten.

Een toename van het hefvermogen van de hefschroef ter plaatse van die schroefbladzones waar lagere omtrekssnelheden heersen kan thans worden bereikt door een der hiernavolgende methodes toe te passen: a) toename van de sehroefbladbreedte vanaf het uiteinde van het schroefblad in de richting van de ophangas b) een verdraaiing van het schroefblad dat wil zeggen een vergroting van de geometrische invalshoek van de diverse delen van het schroefblad, vanaf het uiteinde in de richting van de ophangas van het schroefblad, c) combinatie van de beide bovengenoemde methodes.

Deze bekende methodes vertonen de volgende nadelen: 1) Een verandering van de breedte van het schroefbladprofiel is niet mogelijk bij massieve schroefbladen, die door middel van een extru-sieproces worden vervaardigd en is bovendien buitengewoon gecompliceerd bij holle schroefbladen in het bijzonder indien deze inwendig zijn versterkt, 2) De verdraaiing van uit kunststofmateriaal vervaardigde, onder toepassing van een extrusieproces verkregen schroefbladen is niet mogelijk en 3) Een verdraaiing van schroefbladen dia uit een lichte legering zijn vervaardigd en onder toepassing van een extrusieproces zijn verkregen ontmoet de volgende beswaren: - de noodzaak om de rekgrens van het toegepaste materiaal te overschrijden - de praktische onmogelijkheid om voldoende verdraaiingswaarden te 8 1 0 0 59 3 - 2 - verkrijgen (in het bijzonder hij schroefbladen met een lage lengteverhouding dat wil zeggen een lage waarde voor de verhouding van de schroefbladlengte tot de breedte - zonder het schroefblad zelf te beschadigen.

5 Volgens de uitvinding kan een toename van de . lift coëfficiënt van het schroefbladprofiel (en derhalve een toename van het hefvermogen) van een hefschroef met niet-gedraaidé .· schroefbladen worden verkregen, door middel van kleppen, die een geschikte afmeting hebben en in de juiste hoekstand zijn geplaatst, welke kleppen zijn bevestigd aan de 10 stroomafwaarts gelegen rand van de schroefbladen.

Een dergelijke toename van de liftcoëfficiënt en derhalve van het hefvermogen hangt af van de breedte van de klep en de oriëntatie daarvan ten opzichte van de profielbreedte.

Wanneer men de juiste breedte van de klep combineert met de juiste 15 hoekstand, kan een toename van het hefvermogen worden verkregen ter plaatse van die zones van het schroefblad waar een lagere omtrekssnelheid heerst, en deze toename van het hefvermogen is gelijk aan of zelfs groter dan de toename die men kan verkrijgen door het verdraaien van de. schroefoladen.

20 Onder dezelfde omstandigheden is de overall-efficiency van de hefschroef, uitgerust met de kleppen volgens de uitvinding gelijk aan of zelfs enigermate hoger dan de efficiency van de normale hefschroef met de schroeflijn voor verdraaide schroefbladen.

De uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding 25 worden aan de hand van de tekening nader toegelicht.

In fig. 1 is een diagram weergegeven waarin de verandering van de liftcoëfficiënt is weergegeven van een proef iel,uitgerust''met kleppen (A) en van een profiel zonder kleppen (B) als functie van de aërodynamische invalshoek van het profiel.

30 In fig. 2 is een grafiek weergegeven waarin de verandering van de liftcoëfficiënt is weergegeven als functie van de klepbreedte, uitgedrukt als percentage van de profielbreedte.

In fig. 3 is een schroefblad volgens de uitvinding weergegeven en in het hiernavolgende worden de mogelijke vormen van de kleppen 35 nader onderzocht.

8 1 0 0 59 3 ? d - 3 - - De klep c.q,. het aanzet stuk kan zijn aangebracht ter plaatse van de stroomafwaarts gelegen rand van het schroefblad over de totale lengte ofwel over een gedeelte daarvan (zie de fig. ha-kb).

- De hoekstand van de klep c.q,. het aanzetstuk ten opzichte van de 5 profielbreedte kan constant zijn dan wel variëren met de schroefblad-radius - De breedte van de klep langs de schroefblad-radius kan lineair variabel zijn (fig. 5a)3 of ook niet-lineair (fig. 5b) of wel een combinatie van beide.

10 - De klep -kan op eenvoudige..wi jzeibestaan uit een gebogen plaat (fig.6)

Het hoofdvlak van de klep kan recht zijn (fig.Ta) of een holle dan wel bolle curve vertonen (fig. 7b-7c) of ook een combinatie daarvan.

De verbinding tussen klep en schroefblad kan op zodanige wijze zijn uitgevoerd, dat de volgende mogelijkheden aanwezig zijn: 15 a) de invalshoek tussen klep en schroefblad ligt vast en is niet instelbaar, b) de invalshoek tussen klep en schroefblad is instelbaar bij stilstaande hefschroef en c) de invalshoek tussen klep en schroefblad is instelbaar met draaiende 20 hefschroef.

De klep c.o. het aanzetstuk kan op verschillende wijzen op het schroefblad worden bevestigd en wel door een lijnverbinding, een klinkverbinding, vastschroeven of lassen, een zwaluwstaartverbinding of derg. (zie bijv. fig. 8); 25 - door een combinatie van twee of meer van bovengenoemde mogelijkheden.

- de klep c.q,. het aanzetstuk kan ook worden verkregen door het verwijderen van een gedeelte van de stroomafwaarts gelegen rand van het schroefblad zelf, in welk geval de klep kan worden beschouwd als een integraal deel van het schroefblad zelf (fig.9).

30 De hoek van de klep ten opzichte van het schroefbladprofiel kan variëren tussen 10 en 70°. Geen effect wordt verkregen wanneer deze hoek kleiner is dan 10° of meer dan 70°, terwijl de- beste resultaten kunnen worden verkregen wanneer de hoekstand van de klep ten opzichte van het profiel Uo° bedraagt.

81 0 0 59 3 * - b -

De treedte van de klep kan variëren tussen O tot 30% van de schroefbladbreedte, in sommige gevallen kan deze verhouding nog hoven 30% zijn gelegen.

VOORBEELD

5 In fig. 10 is op schematische wijze een uitvoeringsvorm van een schroefblad met klep volgens de uitvinding weergegeven. De hefschroef in zijn totaliteit is voorzien van vier van dergelijke schroefbladen. De afmetingen zijn als volgt: r = radius 1,65 m 10 d = diameter van de as 0,3 !t c = schroefblad-breedte 0,3 ff s = maximum breedte van de klep 0,070 ff 1 = lengte van de klep 1,0 (t f = klephoek 115° 15 n = omwentelingen per minuut 382

Met een aldus uitgevoerde hefschroef worden proeven genomen, waarvan het resultaat is neergelegd in de grafiek (fig. 11), waarbij de schroefbladradius op de horizontale as is uitgezet en de trekkracht op de verticale as.

20 De drie in fig. 11 aangegeven lijnen tonen het verloop van de trekkracht in afhankelijkheid van de radius r, waarbij de lijn A aangeeft een niet-verdraaid schroefblad zonder aanzetsel of klep de lijn B een verdraaid schroefblad zonder klep en 25 de lijn C een niet-verdraaid schroefblad, echter voorzien van een klep.

Uit het verloop van de lijn C blijkt_ dat de verbetering met de hefschroef volgens de uitvinding kan worden verkregen.

8 1 0 0 59 3

Claims

2. Hefschroef volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schroef bladen massief zijn uitgevoerd onder toepassing van een extrusieproces met een versterkt..kunststofmateriaal.
3. Hefschroef volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schroef bladen hol zijn en eventueel van versterkingen zijn voorzien. 10 if·. Hef schroef volgens een der conclusies 1 -:3, met het kenmerk, dat de kleppen geen deel uitmaken van de omtrek van het schroefblad.
5. Hef schroef volgens een der conclusies 1 - if, met het kenmerk, dat de kleppen de vorm hebben van een rechthoekige driehoek waarvan de langste rechthoekzijdfe is-bevestigd aan de stroomafwaarts gelegen rand van het 15 schroefblad.
6. Hefschroef volgens een der conclusies 1 - 5j niet het kenmerk, dat de kleppen of aanzetstukken zich over de gehele lengte van de schroefbladen uitstrekken of slechts over een gedeelte daarvan.
7· Hefschroef volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat 20 de hoek tussen het aanzetstuk en het schroefbladprofiéll ligt tussen 0 en 70°, waarbij deze hoek in afhankelijkheid van de radius van het schroefolad een andere waarde kan hebben.
8. Kefschroef.volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de breedte van het aanzetstuk..tussen 0 tot 30$ van de breedte van het 25 schroefblad kan bedragen, waarbij deze breedte lineair óf niet-lir.eair met de schroefbladradius kan variëren.
9· Hefschroef volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de invalshoek van het aanzetstuk ten opzichte van het schroefblad bij roterende hefschroef instelbaar is. 8 1 0 0 59 3