SE451572B - Propellerkombination for ett batpropelleraggregat - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 451 572 bundet enbart till dubbelpropellerinstallationer utan gäller generellt för icke-kaviterande propellrar.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en propel- lerkombination av i inledningen angivet slag, genom vilken det är möjligt att avsevärt reducera de propellertvärkrafter som kan uppkomma vid sladd (speciellt på båtar med djup V-botten) inte bara för att öka säkerheten utan även för att ge en lagom glidande. behaglig rörelse vid kurvtagning.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att förpropellern är ut- formad att arbeta kavitationsfritt medan akterpropellern är ut- formad att arbeta optimalt kaviterande och har cuppade blad samt en total bladarea mellan l/3 och 2/3 av förpropellerns to- tala bladarea.

Generellt gäller följande principer för kavitatíon: Ett propellerblad skär genom vattnet med en hastighet. som är sammansatt av båtens hastighet och bladets rotationshastighet. vid den representativa radien 70 2 är hastigheten normalt 60 à 70 knop. Hastigheten år hög och bladet måste därför vara tunt och långt, så att vattnet hinner fylla igen det tomrum. som har en tendens att bildas då bladet skär genom vattnet. Vid exem- pelvis 60 knop får bladet högst ha tjockleken 8 X av bladbred- den och vid 70 knop högst 6 2.

Utöver av bladtjockleken påverkas vattnet av en tryckskillnad över bladen motsvarande propellerns dragkraft. Han har en sug- sida och en trycksida, till vilkas tryck adderas inverkan av bladtjockleken. Med hjälp av kända beräkningsmetoder kan erfor- derlig bladarea per kW motoreffekt beräknas för en propeller som skall arbeta optimalt kavítationsfritt. För det kända i SE 433 599 visade propellerdrevet är riktvärdet ca 10 cmz/kw.

Genom att enligt uppfinningen dimensionera akterpropellern med "för liten" area erhålles en kaviterande propeller. Väsentligt för att det skall vara praktiskt att ha en dylik propeller är 10 15 20 25 30 35 451 572 emellertid att kavitationsblåsan inte går samman på bladet.

Genom att i enlighet med ett ytterligare kännetecken hos upp- finningen cuppa akterpropellern. dvs. förse bladet med en kraf- tig krökning vid bakkanten. åstadkommas ett tryckfält, som har en tendens att få ett undertryck, vilket tilltar från nos till bakkant. Detta har till följd att kavitationsblâsan börjar nåra eller vid bakkanten. Den blir dessutom liten.

.Genom uppfinningen erhålles en propellerkombination med en akterpropeller. vars verkningsgrad visserligen är något lägre än för en konventionell propeller, men vilken i gengäld möjlig- gör en reducering av styrkrafterna med upp till 50 %.

Uppfinningen beskrives nedan under hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel. där fig. 1 visar en delvis snittad sidovy av en propellerkombina- tion enligt uppfinningen. fig. 2 ett tvärsnitt genom ett förpropellerblad och fig. 3 ett tvärsnitt genom ett akterpropellerblad. “” Det i fig. l generellt med 1 betecknade propellerdrevet är ett s.k. inu-drev. avsett att monteras på en båts akterspegel och anslutas till den utgående axeln på en icke visad motor. Drevet innehåller en backslagsmekanism. som har en utgående axel 2, vilken uppvisar ett koniskt kugghjul 3 i konstant ingrepp med två koniska kugghjul 4 och 5. Kugghjulet 4 driver en propeller- axel 6 och kugghjulet 5 en koncentriskt med axeln 6 lagrad axel 7 i form av en hålaxel. Axeln 6 bår en propeller B och axeln 7 en propeller 9. Genom detta utförande kommer propelleraxlarna att rotera i motsatta riktningar.

Den i fig. 2 visade förpropellerns 9 sektion är formad så att propellern arbetar kavitationsfritt, medan den i fig. 3 visade akterpropellerns 8 sektion är formad, så att propellern arbetar optimalt kaviterande (semi-kaviterande), varvid kavitationsblå- san utgår från propellerbladets akterkant och inte från dess framkant. Propellern 8 är för den skull utformad med en sek- tion. vars korda i det visade utföringsexemplet är reducerad ca 10 15 20 25 30 451 572 30 2 i förhållande till förpropellern 8. För att akterpropel- lern skall bli optimalt kaviterande skall dess totala bladarea vara mellan l/3 och 2/3 av totala bladarean hos förpropellern.

Såsom framgår av fig. 3 är akterpropellerns blad cuppade och har sin maximala välvníng bakom halva kordan. Krökníngsradien för välvningslinjen vid framkanten (främre 10 % av kordan) är minst tre gånger längre än den för bakkanten (bakre 10 2 av kordan). Tjockleken är ökad ca 14 2 i förhållande till förpro- pellern för att inte försämra bladets hållfasthet p.g.a. den reducerade bladbredden.

Utförda prov och analyser har visat att förpropellern 9 skall vara en trebladig (möjligen fyrbladig) kavitationsfritt arbe- tande propeller (dvs. ha konventionell form) och att akterpro- pellern 8 för att vara optimalt kaviterande skall ha en blad- bredd mellan_60 2 och 75 2 av förpropellerns bredd och företrä- desvis ha samma bladantal som förpropellern. Då blir nämligen den optimala diametern 4 - 6 2 mindre p.g.a. bladformen samt W ytterligare S - 10 % mindre p.g.a. den av förpropellern orsaka- de ökningen av genomströmningshastigheten. Detta överensstämmer precis med den diameter som eftersträvas för att bladspetsarna skall ligga strax innanför strömröret från förpropellern. Ett blad färre tenderar att ge en propeller med för stor diameter.

Vid användning av en akterpropeller med ett blad mer, dvs. en fyrbladig propeller. skall akterpropellerns diameter vara mel- lan 75 % och 95 t av förpropellerns diameter och dess stig- ningsförhållande (stigning/diameter) ligga mellan 1,1 och 1,3 av förpropellerns. ny,

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 451 572 PêteflfikrâV

1. l. Propellerkombination för ett båtpropelleraggregat, innefatt- ande en förpropeller och en akterpropeller avsedda att samti- digt rotera i motsatta riktningar kring en gemensam rotations- axel, k ä n n e t e c k n a d av att förpropellern (9) är ut- formad att arbeta kavítationsfritt. medan akterpropellern (8) är utformad att arbeta optimalt kavíterande och har cuppade blad samt en total bladarea mellan 1/3 och 2/3 av förpropel- lerns totala bladarea.

2. Propellerkombination enligt krav l, n a d k ä n n e t e c k - av att akterpropellerns (8) blad har maximala vâlvningen bortom halva kordan.

3. Propellerkombínatíon enligt krav l eller 2. t e c k n a d k ä n n e - av att krökningsradien för välvningslinjen vid frampartiet av akterpropellerns (B) blad är minst tre gånger *“ längre än den för bakpartiet.

4. Propellerkombination enligt något av kraven 1 - 3. n e t e c k n a d k ä n - av att akterpropellerns (8) bladbredd uppgår till mellan 60 % och 75 2 av förpropellerns bladbredd.

5. Fropellerkombination enligt något av kraven 1 - 4. n e t e c k n a d av att propellrarna (8. antal. k ä n - 9) har samma blad- k ä n - 1 av att akterpropellern (8) har ett blad mer

6. Propellerkombination enligt något av kraven l - 4. n e t e c k n a d än förpropellern.

7. Propellerkombination enligt krav 6. k ä n n e t e c k - av att akterpropellerns (8) diameter uppgår till mellan 75 % och 95 2 av förpropellerns diameter. nad