RU2684337C2 - Germov propeller screw - Google Patents

Germov propeller screw Download PDF

Info

Publication number
RU2684337C2
RU2684337C2 RU2017115180A RU2017115180A RU2684337C2 RU 2684337 C2 RU2684337 C2 RU 2684337C2 RU 2017115180 A RU2017115180 A RU 2017115180A RU 2017115180 A RU2017115180 A RU 2017115180A RU 2684337 C2 RU2684337 C2 RU 2684337C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
blades
hub
shape
blade
Prior art date
Application number
RU2017115180A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017115180A (en
RU2017115180A3 (en
Inventor
Юрий Леонтьевич Гермов
Original Assignee
Юрий Леонтьевич Гермов
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 Юрий Леонтьевич Гермов filed Critical Юрий Леонтьевич Гермов
Priority to RU2017115180A priority Critical patent/RU2684337C2/en
Publication of RU2017115180A publication Critical patent/RU2017115180A/en
Publication of RU2017115180A3 publication Critical patent/RU2017115180A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2684337C2 publication Critical patent/RU2684337C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: shipbuilding.
SUBSTANCE: invention relates to shipbuilding, namely, to versions of propulsors. In three versions propeller screw comprises hub with blades. In the first version, the shape of the screw blades has the shape of pipe fragments bent around the hub at an angle to its axis. In the second version, the shape of the screw blades has the form of semi-rings bent along the spiral around the hub by the concave side towards the screw rotation side, and upper edges of blades lie on surface of imaginary cylinder with radius similar to that of propeller. In the third version, the shape of the screw blades has the shape of pipe fragments bent around the hub, and with edges parallel to the screw axis.
EFFECT: higher screw thrust.
3 cl, 16 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение Гребной винт Гермова относится к судостроению, где используется в качестве движителя судна, а также может быть использовано для лопастей ветрогенераторов, гидротурбин, бытовых вентиляторов и других устройств.The invention Germova rowing propeller relates to shipbuilding, where it is used as a ship propulsion, and can also be used for blades of wind generators, hydraulic turbines, domestic fans and other devices.

Уровень техникиState of the art

Известны гребные винты с фиксированным шагом различных производителей: винты с прогрессивным шагом, винты аксиально-радиально-переменного шага, например, VEEMSPORTFISH SERIES, MAP Mark-W и другие (Фиг. 9, 10).Known fixed-pitch propellers of various manufacturers: progressive pitch propellers, axially radially variable pitch propellers, for example, VEEMSPORTFISH SERIES, MAP Mark-W and others (Fig. 9, 10).

Известно техническое решение гребной винт патента Российской Федерации под номером RU 2108265 С1 (Фиг. 11). За счет ступицы, содержащей лопасти выпукло-вогнутого сечения с винтовой поверхностью, чашеобразной формы, у которых угол наклона к оси винта монотонно уменьшается по мере удаления от оси, при этом винтовая поверхность лопастей имеет форму параболы. Вращение этого винта позволяет повысить тягу за счет принудительного направления захваченной лопастями воды вдоль оси винта. Недостатками этого гребного винта являются расширяющие рассеянные струи во внешнее пространство, не в полной мере вовлечена дополнительная масса воды и присоединения потоков созданного центробежной силой, что снижает эффективность тяги.A technical solution is known for the propeller of the patent of the Russian Federation under the number RU 2108265 C1 (Fig. 11). Due to the hub containing the blades of a convex-concave section with a helical surface, they are cup-shaped, in which the angle of inclination to the axis of the screw monotonously decreases with distance from the axis, while the helical surface of the blades has the shape of a parabola. The rotation of this screw allows you to increase traction due to the forced direction of the water captured by the blades along the axis of the screw. The disadvantages of this propeller are expanding scattered jets into the outer space, the additional mass of water and the attachment of flows created by centrifugal force are not fully involved, which reduces thrust efficiency.

Наиболее близким к заявленному изобретению является гребной винт конструкции Землякова (РФ №2279992). Гребной винт содержит установленные на ступице осесимметричной формы гребные плоскопрофильные лопасти, каждая из которых выполнена с торцевым гребнем (Фиг. 12). Каждый из этих торцевых гребней соединен с соответствующей лопастью с возможностью изменения фиксируемого угла между его рабочей поверхностью и рабочей поверхностью этой лопасти от 180° до 0°.Closest to the claimed invention is the propeller design Zemlyakova (RF №2279992). The rowing screw contains rowing plane-profile blades mounted on the hub of an axisymmetric shape, each of which is made with an end ridge (Fig. 12). Each of these end ridges is connected to the corresponding blade with the possibility of changing the fixed angle between its working surface and the working surface of this blade from 180 ° to 0 °.

Существенными недостатками винта является сложность конструкции и малый КПД. Не решает проблемы концевых вихрей.Significant disadvantages of the screw is the complexity of the design and low efficiency. Does not solve the problem of end vortices.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Изобретение Гребной винт Гермова предназначено для решения технической задачи повышения тяги винта.Invention Germov propeller is designed to solve the technical problem of increasing propeller thrust.

При работе винта вода не разбрасывается по сторонам, а направляется только по спирали назад.When the screw is operating, water is not scattered around, but is directed only in a spiral backward.

Совокупность существенных признаков Характерными особенностями заявляемого винта являются:The set of essential features The characteristic features of the inventive screw are:

- геометрическая форма лопастей, преобразующих окружные скорости в упор, отсутствие перелива через края лопастей, отсутствие концевых вихрей (Фиг. 13, 15);- the geometric shape of the blades that convert peripheral speeds into focus, the absence of overflow over the edges of the blades, the absence of end vortices (Fig. 13, 15);

- увеличенная прочность лопастей из-за спиралевидной формы.- increased strength of the blades due to the spiral shape.

В первом «варианте» упор определяется размерами лопасти. Рабочей является внутренняя поверхность кольца. Кольцевые лопасти расположены вокруг ступицы в виде тонкостенных фрагментов труб. Входные и выходные кромки параллельны друг другу.In the first "version" the emphasis is determined by the size of the blade. The working surface is the inner surface of the ring. Ring vanes are located around the hub in the form of thin-walled pipe fragments. Entrance and exit edges are parallel to each other.

Во втором «варианте» упор определяется размерами сильновогнутой рабочей поверхности лопасти, направленной в сторону вращения, и спирально закрученной вокруг ступицы, а также верхним краем лопасти, направленным навстречу потоку воды. Верхний край лопасти разделяет набегающий поток воды и направляет часть его на внутреннюю нагнетающую поверхность лопасти одновременно по всей длине лопасти. Входные и выходные кромки перпендикулярны оси винта.In the second “variant”, the emphasis is determined by the dimensions of the strongly concave working surface of the blade directed in the direction of rotation and spirally twisted around the hub, as well as by the upper edge of the blade directed towards the flow of water. The upper edge of the blade divides the oncoming flow of water and directs part of it to the inner pressure surface of the blade simultaneously along the entire length of the blade. The inlet and outlet edges are perpendicular to the axis of the screw.

В третьем «варианте» упор определяется размерами лопасти и расположением краев полукольца. Рабочей является внутренняя поверхность края лопасти. Края полукольца лопасти параллельны и расположены под углом к оси винта.In the third “variant”, the emphasis is determined by the size of the blade and the location of the edges of the half ring. Working is the inner surface of the edge of the blade. The edges of the half rings of the blade are parallel and are located at an angle to the axis of the screw.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1-16:The invention is illustrated by figures 1-16:

Фиг. 1(а, б) - 3D модель винта с кольцевыми лопастями;FIG. 1 (a, b) - 3D model of a screw with annular blades;

Фиг. 2 - 3D модель винта с полукольцевыми лопастями (вариант 2);FIG. 2 - 3D model of a screw with half-ring blades (option 2);

Фиг. 3 - 3D модель винта с полукольцевыми лопастями (вариант 3);FIG. 3 - 3D model of a screw with half-ring blades (option 3);

Фиг. 4 - чертеж винта с кольцевыми лопастями (вариант 1);FIG. 4 - drawing of a screw with annular blades (option 1);

Фиг. 5 - чертеж винта с полукольцевыми лопастями (вариант 2);FIG. 5 - drawing of a screw with semi-circular blades (option 2);

Фиг. 6 - чертеж винта с полукольцевыми лопастями (вариант 3);FIG. 6 - drawing of a screw with semi-circular blades (option 3);

Фиг. 7 - реальный винт с полукольцевыми лопастями (вариант 2);FIG. 7 - a real screw with half-ring blades (option 2);

Фиг. 8 - реальный винт с кольцевыми лопастями (вариант 1);FIG. 8 - a real screw with annular blades (option 1);

Фиг. 9 Гребной винт VEEMSPORTFISH SERIES;FIG. 9 Rowing screw VEEMSPORTFISH SERIES;

Фиг. 10 Гребной винт MAP Mark-W;FIG. 10 Propeller MAP Mark-W;

Фиг. 11 Гребной винт патент RU 2108265 С1;FIG. 11 Propeller screw patent RU 2108265 C1;

Фиг. 12 Гребной винт конструкции Землякова (РФ №2279992);FIG. 12 Propeller design Zemlyakova (RF №2279992);

Фиг. 13 Концевые вихри обычного винта;FIG. 13 End vortices of a conventional screw;

Фиг. 14 Трубка тока обычного винта;FIG. 14 Current tube of a conventional screw;

Фиг. 15 Образование вихрей на гребном винте;FIG. 15 Vortex formation on the propeller;

Фиг. 16 Стандартные гребные винты Tohatsu.FIG. 16 Standard Tohatsu Propellers.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Поставленная задача решается особой конструкцией формы лопастей.The problem is solved by a special design of the shape of the blades.

В первом «варианте» поперечный разрез лопасти имеет вид кольца. Отсутствие перелива через край лопасти внутри кольца создает увеличенный упор. За счет вращения вокруг своей оси «работает» также и боковая поверхность кольцевой лопасти, обращенная в сторону вращения. Получаются две нагнетающие и две засасывающие поверхности у одной лопасти (фиг. 1).In the first “variant”, the cross section of the blade has the form of a ring. The absence of overflow over the edge of the blade inside the ring creates an increased emphasis. Due to the rotation around its axis, the lateral surface of the annular blade facing the direction of rotation also “works”. It turns out two injection and two suction surfaces at one blade (Fig. 1).

Во втором «варианте» поперечный разрез лопасти имеет форму полукольца, вогнутой стороной в направлении вращения. Лопасти имеют сильновогнутую нагнетающую поверхность постоянной ширины от корня до верхнего края на всем протяжении. Входящие и выходящие кромки одинаковы. Расстояние между краем и корнем равно диаметру полукольца. Край лопасти незначительно удлинен и лежит на поверхности воображаемого цилиндра с радиусом как у винта. Вода, сдвигаемая корнем и концом лопасти внутрь нагнетающей стороны, концентрируется в середине лопасти и, за счет вращения винтовой поверхности лопасти, направляется вдоль оси без перелива через край лопасти, как если бы она двигалась в трубе по спирали (фиг. 2).In the second “variant”, the cross section of the blade has the shape of a half ring, with its concave side in the direction of rotation. The blades have a strongly concave discharge surface of constant width from root to upper edge throughout. Incoming and outgoing edges are the same. The distance between the edge and the root is equal to the diameter of the half ring. The edge of the blade is slightly elongated and lies on the surface of an imaginary cylinder with a radius like a screw. Water, shifted by the root and the end of the blade into the discharge side, is concentrated in the middle of the blade and, due to the rotation of the screw surface of the blade, is directed along the axis without overflow over the edge of the blade, as if it was moving in a pipe in a spiral (Fig. 2).

В третьем «варианте» полукольцевая лопасть расположена на ступице так, что ее края наклонены под углом атаки и лежат на ступице вдоль оси винта, верху края лопасти соединяется полукольцом. Плоскости входной и выходной кромок проходят через ось винта (фиг. 3).In the third “variant”, the semicircular blade is located on the hub so that its edges are inclined at an angle of attack and lie on the hub along the axis of the screw, and the semicircle is connected to the top of the blade edge. The plane of the input and output edges pass through the axis of the screw (Fig. 3).

Гребной винт работает следующим образом.The propeller operates as follows.

При вращении винта вокруг своей оси с продвижением по ходу судна происходит смещение потока воды по спирали назад. Фиг. 14, 15 поясняет образование свободных вихрей на обычных винтах.When the screw rotates around its axis, moving along the vessel, the water flow displaces in a spiral backward. FIG. 14, 15 explain the formation of free vortices on ordinary screws.

В первом «варианте» поток воды захватывается внутренней частью кольца лопасти, создавая трубку тока. Кольцо не дает воде образовать концевые вихри. Кольцевые лопасти расположены под углом атаки вокруг ступицы в виде тонкостенных фрагментов труб, закрученных по спирали вокруг ступицы (фиг. 1).In the first "variant", the flow of water is captured by the inner part of the blade ring, creating a current tube. The ring prevents water from forming end vortices. The ring vanes are located at an angle of attack around the hub in the form of thin-walled pipe fragments twisted in a spiral around the hub (Fig. 1).

Во втором «варианте» при вращении винта верхний край лопасти одновременно по всей ее длине смещает весь захваченный объем воды к середине лопасти и назад вдоль оси вращения для создания упора. Такая форма препятствует переливу потока воды через край лопасти и образованию свободных вихрей (фиг. 2).In the second “variant”, when the screw rotates, the upper edge of the blade simultaneously displaces the entire trapped volume of water toward the middle of the blade and back along the axis of rotation to create a stop. This form prevents overflow of water flow over the edge of the blade and the formation of free vortices (Fig. 2).

В третьем «варианте» трубка тока создается полукольцом лопасти. Конструкция лопасти позволяет увеличивать диаметр винта без увеличения ширины полукольца (фиг. 3).In the third “variant”, the current tube is created by a half-ring of the blade. The design of the blade allows you to increase the diameter of the screw without increasing the width of the half ring (Fig. 3).

Изготовлены опытные образцы (фиг. 5, 6). Были проведены сравнительные ходовые испытания стандартных винтов (фиг. 16) и заявляемых. У заявляемых винтов увеличение скорости составило от 20 до 40% при равном количестве оборотов.Prototypes were made (Fig. 5, 6). Comparative sea trials of standard screws (Fig. 16) and claimed. The inventive screws increase in speed ranged from 20 to 40% with an equal number of revolutions.

«Варианты» 1 и 3 имеют одинаковую тягу вперед-назад. Форма лопастей способствует удержанию винтом своего направления под водой (вертикальная устойчивость)."Options" 1 and 3 have the same traction back and forth. The shape of the blades helps the screw to keep its direction under water (vertical stability).

Технико-экономическим преимуществом заявляемого гребного винта является увеличение упора и повышение скорости судов при одинаковых значениях мощности двигателя, уменьшение расхода топлива.The technical and economic advantage of the inventive propeller is to increase the emphasis and increase the speed of ships at the same engine power values, reduce fuel consumption.

Может быть изготовлено литьевым способом, на прессовом и сварочном оборудовании, на многокоординатном станочном оборудовании.It can be made by injection molding, on press and welding equipment, on multi-axis machine equipment.

Claims (3)

1. Гребной винт, содержащий ступицу с лопастями, отличающийся тем, что форма лопастей имеет вид фрагментов трубы, загнутых вокруг ступицы под углом к ее оси.1. A rowing screw containing a hub with blades, characterized in that the shape of the blades has the form of pipe fragments, bent around the hub at an angle to its axis. 2. Гребной винт, содержащий ступицу с лопастями, отличающийся тем, что форма лопастей имеет вид полуколец, загнутых по спирали вокруг ступицы вогнутой стороной в сторону вращения винта, а верхние кромки лопастей лежат на поверхности воображаемого цилиндра с радиусом, как у винта.2. A rowing screw containing a hub with blades, characterized in that the shape of the blades has the form of half rings bent in a spiral around the hub with the concave side in the direction of rotation of the screw, and the upper edges of the blades lie on the surface of an imaginary cylinder with a radius, like a screw. 3. Гребной винт, содержащий ступицу с лопастями, отличающийся тем, что форма лопастей имеет вид фрагментов трубы, загнутых вокруг ступицы, а краями параллельно оси винта.3. A rowing screw containing a hub with blades, characterized in that the shape of the blades has the form of pipe fragments, bent around the hub, and the edges parallel to the axis of the screw.
RU2017115180A 2017-04-27 2017-04-27 Germov propeller screw RU2684337C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115180A RU2684337C2 (en) 2017-04-27 2017-04-27 Germov propeller screw

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115180A RU2684337C2 (en) 2017-04-27 2017-04-27 Germov propeller screw

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017115180A RU2017115180A (en) 2018-10-30
RU2017115180A3 RU2017115180A3 (en) 2018-12-20
RU2684337C2 true RU2684337C2 (en) 2019-04-08

Family

ID=64102607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115180A RU2684337C2 (en) 2017-04-27 2017-04-27 Germov propeller screw

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2684337C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3092184A (en) * 1960-04-07 1963-06-04 Frederick M Day Thrust augmentation for fluid current propulsion motors
US4253799A (en) * 1975-05-26 1981-03-03 Horst Eichler Side propellers for the propulsion of fast boats and aircraft
RU2002131928A (en) * 2002-11-28 2004-05-27 ООО "Мидера-К" AIR PROPELLER
RU2279992C1 (en) * 2005-01-24 2006-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Propeller

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3092184A (en) * 1960-04-07 1963-06-04 Frederick M Day Thrust augmentation for fluid current propulsion motors
US4253799A (en) * 1975-05-26 1981-03-03 Horst Eichler Side propellers for the propulsion of fast boats and aircraft
RU2002131928A (en) * 2002-11-28 2004-05-27 ООО "Мидера-К" AIR PROPELLER
RU2279992C1 (en) * 2005-01-24 2006-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Propeller

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017115180A (en) 2018-10-30
RU2017115180A3 (en) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11448232B2 (en) Propeller blade
RU2013662C1 (en) Rotary free-displacement machine
US3442220A (en) Rotary pump
EP2295808B2 (en) Fish friendly pump or turbine apparatus
JP2019073285A (en) Vessel screw, pump screw or turbine screw
RU2551404C2 (en) High-efficiency propeller blade with increased working section surface
US20200017181A1 (en) Apparatus for propelling fluid, especially for propulsion of a floating vehicle
RU2684337C2 (en) Germov propeller screw
RU2317225C2 (en) Marine propeller
RU2452653C2 (en) Screw propeller of kalashnikov's design
GB2507307A (en) Impeller
RU2405713C2 (en) Screw with cumulative effect
RU2510357C1 (en) Water-jet propeller blade system
CN204921479U (en) Pump case of immersible pump for well
US1910216A (en) Rotor for axial flow hydraulic machines
WO2014072692A2 (en) Continuous band propeller
CN110159551B (en) Multistage cutting efficient submersible sewage pump
RU113794U1 (en) SCREW CENTRIFUGAL PUMP
RU131694U1 (en) SINGLE-FASTED ROWING SCREW (OPTIONS)
RU221396U1 (en) Propeller ring attachment
CN105545818B (en) A kind of chamfering square spout of hydraulic jet propulsion pump installation
RU2778584C1 (en) Threaded screw
CN105545817B (en) A kind of oval spout of hydraulic jet propulsion pump installation
RU2780771C1 (en) Loop-shaped propeller
RU2538748C1 (en) Water-jet propeller

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200428