RU2684337C2 - Germov propeller screw - Google Patents
Germov propeller screw Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive 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
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)
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)
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 |
-
2017
- 2017-04-27 RU RU2017115180A patent/RU2684337C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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 |