मोठ्या जहाजांना महासागराच्या लाटांवर भारी भार हलविण्यासाठी प्रचंड टर्बाइन आणि प्रोपेलरची आवश्यकता असते. जहाजाचा प्रोपेलर जितका मोठा तितका त्याचा वेग आणि शक्ती जास्त. या संग्रहात आपण वेगवेगळ्या जहाजांचे सर्वात मोठे जहाज प्रोपेलर पाहू.

चला एका मनोरंजक तथ्यासह प्रारंभ करूया. जगातील पहिल्या प्रोपेलरचा शोध कोणी लावला हे तुम्हाला माहीत आहे का? एडवर्ड बर्टन यांनी 1834 मध्ये प्रोपेलरचा शोध लावला होता. ॲडमिरल्टीला ही कल्पना वेडी वाटली, त्यांनी ती नाकारली आणि असे म्हटले की या खेळण्यांच्या मदतीने कोणतेही जहाज कधीही जाऊ शकणार नाही ...

आता थेट विषयाकडे वळू. जगातील सर्वात मोठ्या प्रोपेलरपैकी एक (वरील चित्रात) ह्युंदाईने TEU कंटेनर जहाजासाठी शोधला होता. प्रोपेलर तीन मजली इमारतीची उंची आणि 9 मीटर व्यासाचा आहे, सहा ब्लेडचे वजन 101 टन आहे. पुढील फोटोमध्ये लोनिस कोलोक्ट्रॉनिस या टँकरसाठी ७२ टन वजनाचा प्रोपेलर दिसतो

आजपर्यंतचा सर्वात मोठा प्रोपेलर जर्मन कंपनी मेक्लेनबर्गर मेटलगस जीएमबीएचने तयार केला आहे: 131 टन वजनाचा प्रोपेलर जगातील सर्वात मोठ्या कंटेनर जहाज एम्मा मार्स्कसाठी 397 मीटर लांबी, 56 रुंदी आणि 68 मीटर उंचीसह डिझाइन केले आहे. अशा प्रोपेलरसह, कंटेनर जहाज 27 नॉट्स (50 किमी/ता) पर्यंत वेगाने पोहोचू शकते.

पण अंटार्क्टिक आइसब्रेकर पाल्मरचे प्रचंड आणि काळजीपूर्वक संरक्षित प्रोपेलर - हे संशोधन जहाज अंटार्क्टिकाच्या किनाऱ्यावर नेव्हिगेशनसाठी पृथ्वीच्या सर्वात खडबडीत आणि धोकादायक कोपऱ्यात कार्यरत आहे.

आणि हे प्रोपेलर अमेरिकन क्रूझ जहाज युरोडॅमसाठी हॉलंडमध्ये तयार केले गेले

हा संग्रह सर्वात प्रसिद्ध जहाजांपैकी एक - टायटॅनिकशिवाय पूर्ण होणार नाही. त्यासाठी स्वतंत्र इंजिन असलेले तीन ब्राँझ प्रोपेलर बांधण्यात आले. दोन बाहेरील प्रोपेलरचे वजन 38 टन आणि मध्यवर्ती प्रोपेलरचे वजन 17 टन होते. टायटॅनिकबद्दलच्या मनोरंजक तथ्यांच्या निवडीमध्ये आपल्याला अधिक माहिती मिळेल.

टायटॅनिक हे त्याच्या काळातील सर्वात सुंदर जहाजांपैकी एक होते, परंतु आजकाल खूप मोठी जहाजे आहेत, उदाहरणार्थ, ओएसिस ऑफ द सीज हे टायटॅनिकपेक्षा पाचपट मोठे आहे आणि या क्षणी सर्वात मोठे प्रवासी जहाज आहे. परिणामी, फिनलंडमध्ये तयार केलेल्या सर्वात मोठ्या जहाजाला सर्वात मोठ्या प्रोपेलरची आवश्यकता होती

इलेशन जहाजाचे प्रोपेलर, फिनलंडमध्ये देखील तयार केले गेले

नॉर्वेजियन एपिक प्रोपेलर:

क्वीन एलिझाबेथ 2 (QE2) या जहाजाचे प्रोपेलर. हे जहाज 1969 मध्ये लाँच करण्यात आले आणि 2008 मध्ये सेवेतून काढून टाकण्यात आले

त्याची जागा क्वीन मेरी 2 ने घेतली आणि त्याचे काही तपशील येथे आहेत

आणि हे आणखी एका प्रसिद्ध जहाजाचे ब्लेड आहेत - 1939 मध्ये लाँच झालेल्या जर्मन युद्धनौका बिस्मार्क. 1941 मध्ये ब्रिटिशांनी ती बुडवली

हा एक अतिशय लहान स्क्रू आहे, परंतु कमी महत्त्वाचा नाही. पर्ल हार्बरवरील छाप्यात भाग घेतलेल्या जपानी पाणबुडीचे ब्लेड

107 टन वजनाच्या दक्षिण कोरियाच्या जहाजाचा प्रोपेलर डावीकडे आहे आणि क्रिस्टल सिम्फनी जहाजाचा प्रोपेलर उजवीकडे आहे.

सोव्हिएत जहाजांपैकी एकाचा एक मोठा प्रोपेलर

प्रचंड जहाज प्रोपेलर अभूतपूर्व शक्ती लपवतात. तुम्हाला वाटेल की सर्व जीवनाचे मुख्य इंजिन प्रेम आहे; जहाजाचा याच्याशी काहीही संबंध नाही :)

आम्ही जगातील सर्वात मोठी जहाजे आधीच पाहिली आहेत आणि जहाजांच्या धनुष्याच्या आकृत्यांकडे देखील लक्ष दिले आहे. परंतु असे दिसते की आम्ही कदाचित सर्वात महत्वाची गोष्ट गमावली - स्क्रू.

मनोरंजक तथ्य: जेव्हा एडवर्ड ल्योन बर्थॉनने 1834 मध्ये प्रोपेलरचा शोध लावला तेव्हा ॲडमिरल्टीने ते नाकारले आणि "एक गोंडस खेळणी जे कधीही जहाज चालवू शकत नाही आणि कधीही चालवू शकत नाही" म्हणून ओळखले गेले.

जगातील सर्वात मोठे जहाज प्रोपेलर

जगातील सर्वात मोठ्या शिप प्रोपेलरपैकी एक ह्युंदाई हेवी इंडस्ट्रीजने 7,200 वीस फूट कंटेनर वाहून नेण्याची क्षमता असलेल्या जहाजासाठी तयार केले होते, ज्याचे मालक हॅपग लॉयड होते. तीन मजली इमारतीची उंची, 9.1 मीटर व्यासाचा, सहा-ब्लेड प्रोपेलरचे वजन 101.5 टन आहे. खालील फोटो Loannis Coloctronis टँकरवर स्थापित केलेला 72 टन प्रोपेलर दाखवतो:

आजपर्यंतचे सर्वात मोठे जहाज प्रोपेलर, 131 टन वजनाचे, म्युरिट्झ नदीवरील वॅरेन शहरात तयार केलेले, एम्मा मार्स्कवर स्थापित केले आहे - जगातील सर्वात मोठे कंटेनर जहाज, ज्याची क्षमता 14,770 वीस फूट कंटेनरपर्यंत आहे, 397 मीटर लांबी, 56 मीटर पेक्षा जास्त रुंदी आणि 68 मीटर उंचीचा एक शक्तिशाली इंजिन, प्रोपेलर महासागराच्या राक्षसाला 27 नॉट्स (50 किमी/ता) च्या वेगाने पोहोचू देतो.

हे अंटार्क्टिक आइसब्रेकर पाल्मरचे प्रचंड प्रोपेलर आणि रुडर आहेत, हे संशोधन जहाज पृथ्वीवरील काही कठीण परिस्थितीत कार्यरत आहे:

युरोडॅम - क्रूझ जहाजावर प्रोपेलर स्थापित केले:

हे प्रचंड प्रोपेलर टायटॅनिकचे होते, जे इतिहासातील सर्वात प्रसिद्ध जहाजांपैकी एक आहे. लाइनरमध्ये तीन प्रोपेलर होते, प्रत्येक स्वतंत्र इंजिनद्वारे चालवले जात होते. दोन बाह्य प्रोपेलरचे वजन 38 टन आणि मध्यवर्ती प्रोपेलरचे वजन 17 टन होते:

टायटॅनिक हे त्याच्या काळातील सर्वोत्कृष्ट जहाजांपैकी एक होते, परंतु रॉयल कॅरिबियनचे ओएसिस ऑफ द सीज हे प्रसिद्ध जहाजाच्या आकाराच्या पाचपट आहे आणि सध्या ते बांधलेले सर्वात मोठे प्रवासी जहाज आहे. साहजिकच, एका लक्झरी जहाजाला फिनलंडच्या किनाऱ्यावरून फोर्ट लॉडरडेल, फ्लोरिडा येथील ओएसिस ऑफ द सीज, त्याच्या नवीन घरापर्यंत नेण्यासाठी पुरेसे मोठे प्रोपेलर असणे आवश्यक आहे:

कार्निवल क्रूझ लाइन्स इलेशन देखील फिनलंडमध्ये बांधले गेले होते आणि सध्या सॅन दिएगो, कॅलिफोर्निया येथे स्थित आहे. जहाजाच्या प्रोपेलरच्या पुढे, त्यांच्या डिझाइन आणि स्थापनेसाठी जबाबदार असलेले लोक दयनीय मिजेट्ससारखे दिसतात:

आणि हे प्रोपेलर सॅन फ्रान्सिस्कोमधील ड्राय डॉकमध्ये एकत्र केले आहे:

पुढील प्रोपेलर दुसऱ्या क्रूझ जहाजाचे आहे, नॉर्वेजियन एपिक:

सेलिब्रेटी सॉल्स्टिस सारख्या प्रचंड क्रूझ जहाजांना पुढे नेण्यासाठी आवश्यक असलेल्या अवाढव्य प्रोपेलरचे आणखी एक उदाहरण:

येथे क्वीन एलिझाबेथ 2 चे प्रोपेलर आहेत, ज्यांना QE2 म्हणून ओळखले जाते. Cunard Line (एक ब्रिटीश कंपनी जी ट्रान्साटलांटिक आणि ओशन लाइनर क्रूझ मार्ग चालवते) च्या मालकीचे, जहाज 1969 मध्ये लाँच केले गेले आणि 2008 मध्ये सेवेतून काढून टाकले:

क्वीन मेरी 2 ने 2004 मध्ये क्युनार्डचा फ्लॅगशिप म्हणून QE2 ची जागा घेतली. येथे काही सुटे QM2 प्रोपेलर बोटीच्या फोरडेकवर आहेत:

इतिहासातील आणखी एका प्रसिद्ध जहाजाचा हा प्रोपेलर आहे. जर्मन युद्धनौका बिस्मार्क हे दुसरे महायुद्ध सुरू होण्याच्या काही काळापूर्वी फेब्रुवारी 1939 मध्ये प्रक्षेपित केले गेले आणि मे 1941 मध्ये ब्रिटिशांनी बुडवले (डावीकडील प्रतिमा). उजवीकडील फोटो 1947 मध्ये त्याच्या बांधकामादरम्यान कारखाना लँडस्केप आणि तेल टँकरमधून एक प्रोपेलर दर्शवितो:

तितके मोठे नाही, परंतु कमी मनोरंजक नाही
डिसेंबर 1941 मध्ये पर्ल हार्बरवरील हल्ल्यादरम्यान अमेरिकन विमानवाहू जहाजांवर हल्ला करणाऱ्या जपानी मिनी-पाणबुड्यांचे प्रोपेलर:

यूएसएस फिस्के स्टारबोर्ड प्रोपेलर, 1946:

तंत्रज्ञान नक्कीच सुधारत आहे, परंतु मोठ्या जहाजांना अजूनही मोठ्या प्रोपेलरची आवश्यकता आहे. हे SS ग्रेट ब्रिटनचे आहे, जगातील सर्वात मोठ्या जहाजासाठी (1843 मध्ये लॉन्च झालेल्या वेळी) इसाम्बार्ड किंगडम ब्रुनेलने डिझाइन केलेले आहे. 1845 मध्ये जहाजाने अटलांटिक महासागर केवळ 14 दिवसांत ओलांडला होता, जो त्यावेळचा एक विक्रम होता.

शिपयार्ड कामगार युएसएस जॉर्ज वॉशिंग्टन या विमानवाहू जहाजाच्या चार ब्रास प्रोपेलरपैकी एकाचे परीक्षण करतात. प्रत्येक प्रोपेलरचे वजन सुमारे 66,000 पौंड आहे आणि त्याचा व्यास 22 फूट आहे.

§ 13. शिप प्रोपल्सर्स

प्रोपल्सर ही विशेष उपकरणे आहेत जी जहाजाच्या प्रणोदन प्रणालीच्या यांत्रिक कार्याचे सततच्या दाबात रूपांतर करतात जे प्रतिकारांवर मात करतात आणि जहाजाची पुढे गती निर्माण करतात.

जहाजांवर, खालील प्रोपेलर वापरले जातात: प्रोपेलर, विंग्ड प्रोपेलर्स आणि वॉटर-जेट प्रोपलर्स. पाल, पॅडल चाके आणि इतर प्रणोदन साधने देखील वापरली जातात.

ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार, प्रोपल्सर्स सक्रिय भागांमध्ये विभागले गेले आहेत, ज्यामध्ये पाल समाविष्ट आहेत जे थेट पवन ऊर्जेला जहाजाच्या फॉरवर्ड मोशनमध्ये रूपांतरित करतात आणि रिऍक्टिव - बाकीचे सर्व, कारण ते तयार केलेला सतत दबाव परिणामी प्राप्त होतो. जहाजाच्या हालचालीच्या विरुद्ध दिशेने फेकल्या गेलेल्या पाण्याच्या वस्तुमानाची प्रतिक्रिया.

डिझाइन आणि ऑपरेशनच्या साधेपणामुळे, कॉम्पॅक्टनेस, ऑपरेशनमधील विश्वासार्हता आणि सर्वोच्च कार्यक्षमतेमुळे सर्वात सामान्य म्हणजे प्रोपेलर आहेत. डिझाइनवर अवलंबून, ते दोन प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत: घन screws(ब्लेडसह हब एकत्र तयार केला जातो) आणि काढता येण्याजोग्या ब्लेडसह प्रोपेलर, बर्फात चालणाऱ्या जहाजांवर वापरले जाते. अशा प्रोपेलर्सना फिक्स्ड-पिच प्रोपेलर म्हणतात, तर प्रोपेलर ज्यामध्ये हबमध्ये ब्लेड फिरवणारी आणि प्रोपेलरची पिच बदलणारी यंत्रणा असते त्यांना नियंत्रित-पिच प्रोपेलर म्हणतात.

क्रमाक्रमानेस्क्रूची लांबी अक्षाच्या दिशेने जाणारा मार्ग आहे जो एका क्रांतीमध्ये स्क्रूच्या पृष्ठभागावरील कोणत्याही बिंदूमधून जातो.

स्थिर पिच प्रोपेलर- VFSh (Fig. 27) एका तुकड्यात (एक तुकडा), कास्ट, वेल्डेड किंवा स्टॅम्पमध्ये तयार केले जातात आणि त्यात खालील मुख्य घटक असतात: केंद्र, जे प्रोपेलर शाफ्ट नेकच्या शंकूवर बसणारे बुशिंग आहे आणि ब्लेड(3 ते 6 पर्यंत), रेडियल हबवर स्थित. हबशी जोडणाऱ्या ब्लेडच्या खालच्या भागाला ब्लेड रूट म्हणतात; वरचा भाग शीर्ष किंवा शेवट आहे; जहाजाच्या हुलच्या दिशेने असलेल्या ब्लेडच्या पृष्ठभागास सक्शन पृष्ठभाग म्हणतात, उलट पृष्ठभागास डिस्चार्ज पृष्ठभाग म्हणतात, जे बहुतेक प्रकरणांमध्ये नियमित हेलिकल पृष्ठभाग असते. या दोन पृष्ठभागांच्या छेदनबिंदूमुळे ब्लेडच्या कडा तयार होतात.

तांदूळ. 27. फिक्स्ड पिच प्रोपेलर (FPP) आणि प्रोपेलर ब्लेडच्या प्राथमिक प्लॅटफॉर्मद्वारे थ्रस्ट प्रेशर तयार करण्याची योजना.

प्रोपेलर डी चा व्यास हा ब्लेडच्या टोकाने वर्णन केलेल्या वर्तुळाचा व्यास आहे. मोठ्या जहाजांचा प्रोपेलर व्यास 6.0 मीटर किंवा त्याहून अधिक पोहोचतो.

उजव्या आणि डाव्या रोटेशनचे प्रोपेलर वापरले जातात; ते सामान्य नियमांनुसार वेगळे केले जातात: जर प्रोपेलर घड्याळाच्या दिशेने स्क्रू केला असेल तर त्याला उजव्या हाताने रोटेशन प्रोपेलर म्हणतात आणि जर घड्याळाच्या उलट दिशेने असेल तर त्याला डाव्या हाताने रोटेशन म्हणतात. प्रोपेलर

जेव्हा प्रोपेलर फिरतो तेव्हा त्याचे ब्लेड एका बाजूला मोठ्या प्रमाणात पाणी फेकतात. या पाण्याची प्रतिक्रिया ब्लेडच्या दाब पृष्ठभागाद्वारे समजली जाते, ज्यामुळे प्रोपेलरसाठी एक जोर निर्माण होतो, जो हब आणि प्रोपेलर शाफ्टद्वारे थ्रस्ट बेअरिंगमध्ये प्रसारित केला जातो, जहाज हलवणाऱ्या शक्तीमध्ये रूपांतरित होतो.

जेव्हा प्रोपेलर फिरते (चित्र 27) तेव्हा सतत हालचाल कशी होते हे समजून घेण्यासाठी, त्याच्या ब्लेडच्या प्राथमिक क्षेत्रावर कार्य करणाऱ्या शक्तींचा विचार करूया, v 0 च्या गतीने वर्तुळात फिरत आहेत आणि त्याच वेळी जहाजासह वेगाने फिरत आहेत. गती v 1 . या बलांचा परिणाम v आणि विचाराधीन ब्लेडच्या प्राथमिक क्षेत्राच्या जीवा दरम्यान तयार होणारा कोन हा आक्रमणाचा कोन असेल जो R वर उचलण्याचे बल निर्माण करेल, तर एक घटक , जहाजाच्या हालचालीच्या दिशेने कार्य करणारे बल P हे बल - थांबा असेल आणि दुसरे बल T, प्रोपेलरच्या रोटेशनच्या विरुद्ध दिशेने परिघाच्या बाजूने कार्य करते, त्याच्या अक्षाशी संबंधित एक क्षण निर्माण करते. , ज्यावर जहाजाच्या इंजिनाने मात केली आहे.

तांदूळ. 28. पिच बदलण्यासाठी रोटरी क्रँक यंत्रणा असलेले कंट्रोलेबल पिच प्रोपेलर (CPP). 1 - प्रोपेलर ब्लेड; 2- हब; 3- प्रोपेलर शाफ्ट; 4 - रॉडसह स्लाइडर; 5 - कनेक्टिंग रॉड पिन; 6 - वेन बेअरिंग; 7 - प्रोपेलर फेअरिंग.

नियंत्रित पिच प्रोपेलर(CPP) मध्ये एक डिझाइन आहे जे व्हीलहाऊसमध्ये असलेल्या कंट्रोल स्टेशनवरून जहाज हलवत असताना प्रोपेलरच्या ऑपरेशन दरम्यान हबमध्ये ब्लेडचे फिरणे सुनिश्चित करते. जेव्हा ब्लेड फिरवले जातात, विविध किनेमॅटिक योजनांनुसार यंत्रणेद्वारे चालवले जातात (त्यापैकी एक, रोटरी-रोटरी कनेक्टिंग रॉड, अंजीर 28 मध्ये दर्शविला आहे), प्रोपेलरची खेळपट्टी बदलते, ज्यामुळे थ्रस्टची तीव्रता बदलते. ते निर्माण करते, जे वेग वाढवते किंवा कमी करते आणि जहाजाच्या हालचालीची दिशा, जेव्हा या प्रकरणात, वेग, मुख्य मशीनची शक्ती आणि त्याच्या रोटेशनची दिशा अपरिवर्तित राहते.

समायोज्य पिच प्रोपेलरचा वापर नॉन-रिव्हर्सिबल मुख्य मशीन्सच्या जहाजांवर सरलीकृत देखभाल प्रणालीसह वापर करण्यास अनुमती देतो, ज्यामुळे त्यांच्या सिलेंडरचा पोशाख अंदाजे 30-40% कमी होतो (ऑपरेटिंग मोड आणि दिशांमध्ये वारंवार बदल झाल्यामुळे उलट करता येण्याजोग्या मशीनमध्ये उद्भवते. रोटेशन), मशीनच्या शक्तीचा पूर्ण वापर करण्यास अनुमती देते आणि उच्च प्रोपेलर कार्यक्षमता मूल्य राखते.

तांदूळ. 29. विंग प्रोपेलर: a - डिझाइन आकृती; b - जहाजावर प्रोपल्शन डिव्हाइसचे प्लेसमेंट. 1 - वाहक डिस्क; 2 - फिरवत ब्लेड; 3 - चालित गियर जे डिस्क फिरवते; 4 - पेंडुलम लीव्हर नियंत्रित करण्यासाठी हायड्रॉलिक डिव्हाइस; 5 - पेंडुलम लीव्हर, त्याच्या अक्षाभोवती ब्लेडची स्थिती बदलणे; 6 - ड्राइव्ह बेव्हल गियरसह प्रोपेलर शाफ्ट.

प्रोपेलर प्रोपेलर असलेल्या वेसल्समध्ये फिक्स्ड पिच प्रोपेलर असलेल्या वेसल्सपेक्षा जास्त मॅन्युव्हरेबिलिटी असते.

विंग प्रोपेलर(चित्र 29) हे एक स्ट्रक्चरल उपकरण आहे ज्यामध्ये 6-8 तलवारीच्या आकाराचे, सुव्यवस्थित ब्लेड्ससह क्षैतिजरित्या फिरणारे सिलेंडर आहे, त्यावर अनुलंब स्थित आहे, त्यांच्या अक्षांभोवती व्हीलहाऊसमधून नियंत्रित केलेल्या पेंडुलम लीव्हरसह फिरत आहे.

जेव्हा डिस्क ब्लेडवर फिरते, जसे पंखांवर, उचलण्याची शक्ती उद्भवते, ज्याचा घटक सतत दबाव निर्माण करतो. जेव्हा ब्लेड वळवले जातात, तेव्हा थ्रस्टचे मूल्य आणि त्याची दिशा बदलते, ज्यामुळे रडरच्या मदतीशिवाय जहाजाच्या हालचालीची दिशा बदलणे शक्य होते (या प्रोपल्शनसह जहाजावर रडर स्थापित केलेले नाही), कारण तसेच मुख्य पॉवर प्लांटच्या रोटेशनचा वेग आणि दिशा (उलट न करता) बदलल्याशिवाय “फुल फॉरवर्ड” ते “फुल बॅक” किंवा जहाज थांबवण्यासाठी प्रणोदनाच्या जोराचे प्रमाण.

पंख असलेल्या प्रोपेलरची कार्यक्षमता जवळजवळ प्रोपेलरच्या कार्यक्षमतेइतकी असते, परंतु पंख असलेला प्रोपेलर डिझाइनमध्ये अधिक जटिल असतो. बाहेर पडणारे ब्लेड अनेकदा तुटतात. तथापि, अलीकडे या प्रणोदन उपकरणाचा अधिकाधिक व्यापक वापर होत आहे, जहाजांना चांगली युक्ती प्रदान करते, त्यांना अरुंद जागेत मुक्तपणे कार्य करण्यास अनुमती देते.

वॉटर जेट प्रोपल्शनपाणी-वाहणाऱ्या प्रोपल्सर्सच्या मालिकेशी संबंधित आहे. आधुनिक वॉटर जेट प्रोपल्सर्स तीन प्रकारचे बनलेले आहेत: वॉटर जेट पाण्यात, वातावरणात आणि अर्ध-पाण्याखाली सोडण्यासह.

प्रोपेलर पंपाप्रमाणे काम करतो, प्रोपेलरच्या समोरील हुलच्या तळाशी असलेल्या पाईपद्वारे वाहिनीमध्ये पाणी काढतो. स्क्रूवर येणा-या परदेशी वस्तूंपासून संरक्षण करण्यासाठी, चॅनेलच्या सुरूवातीस एक संरक्षक लोखंडी जाळी मजबूत केली जाते.

प्रोपेलरद्वारे पाण्याचा प्रवाह वळवण्यापासून होणारे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि प्रोपल्शन युनिटची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी, प्रोपेलरच्या मागे एक काउंटरप्रोपेलर स्थापित केला जातो. रिव्हर्स रडर हलवून जहाजाच्या प्रगतीची दिशा बदलली जाते.

अशा प्रोपल्शन यंत्राची कार्यक्षमता केवळ 35-45% असते आणि जहाजाच्या पाण्याखालील भागामध्ये कोणतेही पसरलेले भाग नसल्यामुळे ते उथळ पाण्यात, अरुंद पाण्यात आणि अडकलेल्या फेअरवेवर अधिक कुशलता प्रदान करते. अशा प्रणोदन असलेल्या जहाजासाठी, अगदी तरंगत्या वस्तू ज्याद्वारे ते मुक्तपणे फिरतात ते अडथळा नसतात.

वॉटर-जेट प्रोपल्शनच्या सूचीबद्ध फायद्यांमुळे त्याचा वापर विशेषतः नदीच्या पात्रांवर, प्रामुख्याने इमारती लाकूड राफ्टिंगवर सोयीस्कर झाला.

अलिकडच्या वर्षांत, जल-जेट प्रोपल्शनचा वापर हाय-स्पीड वेसल्सवर होऊ लागला आहे, जसे की हायड्रोफॉइल, जे 95 किमी/ताशी वेगाने पोहोचतात.

आधुनिक स्टीम आणि गॅस टर्बाइनचा वापर मोठ्या समुद्री जहाजांवर वॉटर-जेट प्रोपल्शनचा यशस्वीरित्या वापर करणे शक्य करते, जेथे गणनानुसार, प्रोपल्सिव्ह कार्यक्षमता सुमारे 83% पर्यंत पोहोचू शकते, जी प्रोपेलरच्या प्रोपल्सिव्ह कार्यक्षमतेपेक्षा 11% जास्त आहे. त्याच जहाजासाठी डिझाइन केलेले.

या प्रणोदनासह जहाजांच्या तोट्यांमध्ये पंप केलेल्या पाण्याच्या वजनाने जहाजाची वहन क्षमता कमी होणे आणि कालव्याने व्यापलेल्या अंतर्गत जागेचे प्रमाण कमी होणे यांचा समावेश होतो.

प्रोपल्सर्सनवीन प्रकारच्या जहाजे आणि जहाजांच्या आगमनाने एकाच वेळी सुधारणा झाली.

इकडे तिकडे हात मरणे

पहिल्या छोट्या बोटींच्या आगमनाने, माणसाला समजले की त्याला त्याच्या जहाजाला धक्का देणारे साधन आवश्यक आहे. सुरुवातीला, हे ओअर्स होते, जे त्यांना पाण्यात बुडवून आणि हलवून इच्छित परिणाम निर्माण करतात - बोट हलवली. वेगाच्या गरजेने प्राचीन जहाजबांधणी करणाऱ्यांना ओअर्स आणि रोअर्सची संख्या वाढवण्यास भाग पाडले. याचे एक उल्लेखनीय उदाहरण म्हणजे 12 मीटर लांबीची गॅली, प्रत्येक 96 ओअर्सवर गुलामांमधून किंवा कोस्टर्समधून सहा पर्यंत ओर्समन असतात.

कोचेट

ओअर रोलर, पेअर आणि डबल-ब्लेड प्रकारात येतात. त्यांचा वापर बोटी, डिंगी आणि इतर जलवाहिनींवर हालचाल करण्याचा शेवटचा उपाय म्हणून केला जातो. रोइंग दरम्यान, ओअरचा मधला भाग भोकमध्ये घातला जातो - केटल, जिथे तो निश्चित केला जातो आणि एक स्टॉप तयार करतो.

सक्रिय मोटर्स

पाल

आम्हाला माहित आहे की हजारो वर्षांपासून, खलाशांना दुसर्या प्रकारच्या प्रणोदनाची जाणीव होती - पाल. हा एक प्राचीन आणि लोकप्रिय प्रकारचा प्रोपल्शन देखील आहे जो पवन उर्जा वापरतो. मूलभूतपणे, दोन प्रकारचे पाल असतात: सरळ - ट्रॅपेझॉइडल आकारात, मास्टच्या सापेक्ष सममितीयपणे स्थित आणि तिरकस - त्रिकोणी किंवा ट्रॅपेझॉइडल आकारात, जे मास्टच्या एका बाजूला जोडलेले असतात.

सरळ रिग म्हणजे सरळ मुख्य पाल (बार्क, बारक्वेंटाइन) असते.

तिरकस रिग्स असलेली वेसेल्स ज्यांची मुख्य तिरकी पाल (स्कूनर, आयओला, केच इ.) आहेत.

यॉट बहुतेक वेळा त्रिकोणी पालांनी सुसज्ज असतात, ज्याला "बरमुडा" पाल म्हणतात.

बर्म्युडा पालांसह नौका

मिश्र नौकानयन उपकरणे देखील आहेत, ज्यामध्ये वरील सर्व प्रकारच्या पाल वापरल्या जातात.

मिश्रित जहाज

आणखी एक प्रकारचा पाल जो आपल्या काळात व्यापक झाला आहे तो पतंग मानला जाऊ शकतो. थोडक्यात, हे देखील एक पाल आहे, परंतु थोड्या वेगळ्या आकाराचे आहे. शिपिंग कंपनीत बेलुगा प्रकल्प“या प्रकारची प्रणोदन आधीच त्यांची व्यावसायिक जहाजांसाठी इंधनाच्या खर्चात बचत करत आहे.

बेलुगा प्रकल्प कंपनीचे मालवाहू जहाज

वाऱ्याच्या शोधात विकसित वादळ परिस्थिती असलेल्या महासागराच्या भागात सतत भेट देण्यास भाग पाडले गेले, ते अनेकदा गंभीर वादळ आणि वादळांमध्ये सापडले. कालांतराने, तांत्रिक अपूर्णतेने भूमिका बजावली आणि व्यापारी जहाजांच्या आकारात आणखी वाढ यापुढे नौकानयन जहाजांद्वारे समर्थित होऊ शकत नाही - त्यांनी त्यांची कमाल गाठली. त्यांची जागा त्या काळातील गरजा पूर्ण करणाऱ्या तांत्रिकदृष्ट्या अधिक प्रगत जहाजांनी घेतली आणि ती संग्रहालय जहाजे बनली.

जेट प्रोपल्शन्स

पॅडल चाक

पॅडल स्टीमर, व्हँकुव्हर, कॅनडा

पहिल्या स्टीमशिपवर, शिपबिल्डर्सनी पॅडल व्हीलचा वापर मुख्य प्रणोदन यंत्र म्हणून करण्यास सुरुवात केली. परंतु हे कदाचित सर्व मूव्हर्सपैकी सर्वात अयशस्वी आहे. पॅडल व्हीलच्या असंख्य त्रुटींमुळे, ज्यामध्ये वारंवार ब्रेकडाउन आणि रोलिंग दरम्यान पाण्यातून "उडी मारण्यामुळे" कमी कार्यक्षमता समाविष्ट होते, पॅडल चाकांनी त्यांचे कार्य प्रामाणिकपणे केले नाही आणि इतर प्रकारच्या प्रोपल्सर्समध्ये शेवटचे स्थान घेतले.

प्रोपेलरचे स्वरूप

एक परिपूर्ण तयार करण्याची कल्पना आणि सार्वत्रिक प्रणोदन, नेहमीप्रमाणे, नवीन नव्हते, आपण फक्त योग्य वेळी योग्य ठिकाणी असणे आवश्यक होते. अशी व्यक्ती इसाम्बर्ड ब्रुनेल असल्याचे दिसून आले, ज्यांचे माझ्या मते, जहाज बांधणारे आजपर्यंत ऋणी आहेत. संशयवादी लोकांची असंख्य मते असूनही, त्याने, प्राचीन ग्रीक शास्त्रज्ञ आर्किमिडीजच्या शोधाच्या कार्याचा तपशीलवार अभ्यास करून, एक प्रोपेलर तयार केला, ज्याचे ऑपरेशन त्याने स्टीमशिपवर दाखवले " एसएस ग्रेट ब्रिटन».

तेव्हापासून हे चालवणारासर्वात विस्तृत वितरण प्राप्त झाले. ब्लेडची संख्या आणि कोन बदलून, विविध सामग्रीपासून बनविलेले, प्रोपेलर सुधारले गेले आणि इतर प्रोपेलरमध्ये अग्रगण्य स्थान घेतले.

तर, प्रोपल्शन डिव्हाइस हे असे उपकरण आहे जे इंजिन (ऊर्जा स्त्रोत) मधील शक्ती जहाज किंवा जहाजाच्या पुढे जाण्याच्या कामात रूपांतरित करते.

जहाजे आणि जहाजांसाठी प्रोपल्टर्सचे वर्गीकरण

भेद करा सक्रिय प्रोपल्सर्स: उर्जा स्त्रोताद्वारे तयार केलेल्या शक्तीच्या थेट प्रभावामुळे जहाजाची हालचाल प्रदान करणारे पाल - वारा आणि प्रतिक्रियाशील, जहाजाच्या हालचालीच्या विरुद्ध दिशेने मोठ्या प्रमाणात पाणी फेकून एक प्रेरक शक्ती तयार करणे.

नंतरचे विभागलेले आहेत lobed (चाके असलेला, स्क्रू, पंख, पंख असलेला) आणि पाणी-वाहते (वॉटर-जेट आणि हायड्रोजेट).

ब्लेड मोटर्स

ठराविक प्रोपेलर स्क्रूत्यावर ब्लेड असलेले हब असते. त्याचे ऑपरेशन ब्लेडच्या बाजूंच्या दाब फरकाने तयार केलेल्या हायड्रोडायनामिक शक्तीवर आधारित आहे. ब्लेडचा कोणताही एककेंद्रित विभाग विमानाच्या मुख्य विंगचा एक घटक दर्शवतो. म्हणून, जेव्हा प्रोपेलर फिरतो तेव्हा प्रत्येक घटकावर विंगवर सारखीच शक्ती निर्माण होते.

प्रोपेलरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

ब्लेडच्या बहिर्वक्र बाजूभोवती (सक्शन साइड) वाहणारा प्रवाह थोडा संकुचित केला जातो आणि परिणामी त्याची हालचाल वेगवान होते. ब्लेडच्या अवतल बाजूच्या (डिस्चार्ज साइड) भोवती वाहणारा प्रवाह, त्याच्या मार्गात अडथळा आल्याने, वेग काहीसा कमी होतो. बर्नौलीच्या नियमानुसार, ब्लेडच्या सक्शन बाजूला प्रवाहाचा दाब कमी होतो आणि एक दुर्मिळ क्षेत्र दिसून येते. त्याच वेळी, ब्लेडच्या डिस्चार्ज बाजूला, त्याउलट, वाढीव दाबाचा झोन दिसून येतो. ब्लेडच्या बाजूंच्या दाबाच्या फरकाच्या परिणामी, एक हायड्रोडायनामिक शक्ती तयार होते. दीर्घकालीन संशोधनाच्या परिणामी, असे आढळून आले की हायड्रोडायनामिक शक्तीचा मुख्य भाग, सुमारे 70 टक्के, प्रोपेलर ब्लेडच्या सक्शन बाजूच्या व्हॅक्यूमद्वारे आणि केवळ 30 टक्के स्त्राव बाजूच्या दाबाने तयार होतो. ब्लेड प्रोपेलर अक्षावर हायड्रोडायनामिक शक्तीचे प्रक्षेपण म्हणजे प्रोपेलर थ्रस्ट. हे बल ब्लेडद्वारे समजले जाते, जे ते हब आणि प्रोपेलर शाफ्टद्वारे जहाज किंवा जहाजात प्रसारित करते.

ब्लेडची हेलिकल पृष्ठभाग असल्याने, जेव्हा प्रोपेलर फिरतो तेव्हा पाणी केवळ मागे फेकले जात नाही, तर ब्लेडच्या फिरण्याच्या दिशेने वळवले जाते. दरम्यान, प्रोपेलरचे कार्य फक्त पाणी फेकून देणे आहे, ते न फिरवता, एक प्रतिक्रियात्मक आवेग तयार करणे - कर्षण शक्ती. इंजिनमधून त्याला पुरवल्या जाणाऱ्या उर्जेचा एक महत्त्वपूर्ण भाग प्रवाह वळवण्यासाठी आणि पाण्यात प्रोपेलरच्या फिरण्याच्या प्रतिकारावर मात करण्यासाठी खर्च केला जातो. त्यामुळे, प्रोपेलरची कार्यक्षमता, प्रोपेलर थ्रस्ट (नेट पॉवर) तयार करण्यासाठी खर्च केलेल्या पॉवरच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीने, प्रोपेलर फिरवण्यासाठी खर्च केलेल्या एकूण पॉवरच्या गुणोत्तराप्रमाणे, नेहमी एकापेक्षा कमी असेल.

कार्यक्षमता प्रोपेलर 0.5 - 0.7 च्या श्रेणीत चढ-उतार होते. कमी-स्पीड, मोठ्या-व्यास प्रोपेलरवर वरची मर्यादा खूप उच्च आणि साध्य करण्यायोग्य मानली जाते. लहान व्यासाच्या हाय-स्पीड प्रोपेलरसाठी, कार्यक्षमता क्वचितच 0.5 पेक्षा जास्त असते.

प्रोपेलर स्क्रूनेहमी इंजिनशी समन्वय साधा, अन्यथा पॉवरचे निरर्थक नुकसान होईल. याव्यतिरिक्त, नॉन-रिव्हर्सिबल मोटर्स आहेत जे शाफ्टच्या रोटेशनची दिशा बदलण्यास सक्षम नाहीत. अशा प्रकरणांमध्ये आहे नियंत्रण करण्यायोग्य पिच प्रोपेलर. त्याच्या हबमध्ये एक यंत्रणा असते जी ब्लेडला दिलेल्या कोनात फिरवते आणि त्यांना त्या स्थितीत ठेवते. ब्लेडचे रोटेशन आपल्याला प्रोपेलर शाफ्टच्या रोटेशनच्या स्थिर वेगाने ट्रॅक्शन फोर्स बदलू देते आणि त्याउलट, शाफ्टच्या रोटेशनच्या वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीवर स्थिर कर्षण शक्ती राखते आणि सामान्यत: थ्रस्टची दिशा बदलू देते (उलट ) प्रोपेलर शाफ्टच्या रोटेशनच्या स्थिर दिशेसह.

उच्च शक्ती प्रसारित करण्यासाठी, दोन- आणि तीन-शाफ्ट इंस्टॉलेशन्सचा वापर केला जातो आणि काही मोठी जहाजे, जसे की विमानवाहू, चार सममितीय व्यवस्था केलेल्या प्रोपेलरने सुसज्ज असतात. कधीकधी मार्गदर्शक नोजल वापरल्या जातात, जे कमी प्रोपेलर वेगाने, सहा टक्क्यांपर्यंत वाढ प्रदान करतात.

अ) - निश्चित ब्लेडसह एक प्रोपेलर; ब) - समायोज्य पिच स्क्रू; c) - नोजलमध्ये प्रोपेलर; ड) - कोएक्सियल काउंटर-रोटेटिंग प्रोपेलर;

azipod

सुकाणू स्तंभ

काही जहाजांची कुशलता वाढवण्यासाठी, युनिव्हर्सल प्रोपल्सर्स, तथाकथित सक्रिय रडर, ज्याला “ azipod" स्टीयरिंग कॉलम प्रकार " azipod"त्याच्या स्वतःच्या इलेक्ट्रिक मोटरसह एक लहान प्रोपेलर समाविष्ट आहे. त्याच्या अक्षाभोवती फिरताना, स्क्रू एक स्टॉप तयार करतो आणि त्याद्वारे स्टीयरिंग व्हीलवर कार्य करणारा टॉर्क वाढतो.

"Azipod" प्रकारचे प्रोपल्शन डिव्हाइस

दुर्दैवाने, डिझाइनची उच्च किंमत अनुप्रयोगाची व्याप्ती मर्यादित करते मूव्हर्सजसे " azipod”, परंतु ते खर्च केलेल्या पैशाची किंमत आहेत. ते आइसब्रेकर, आधुनिक क्रूझ जहाजे, तेल ड्रिलिंग प्लॅटफॉर्म आणि इतर प्रकारच्या जहाजांवर वापरले जातात.

पंख प्रणोदन

पंख प्रणोदन

जहाज किंवा जहाजाची स्थिरता टिकवून ठेवण्यासाठी, जहाज बांधणारे त्यांचे "निर्मिती" जहाजाच्या हुलच्या दोन्ही बाजूंनी पसरलेल्या लहान किल-आकाराच्या स्टॅबिलायझर्ससह सुसज्ज करतात. त्यांच्या प्रतिमेत आणि प्रतिमेत ते प्रचंड व्हेलच्या पंखांसारखे आहेत, ज्यासाठी त्यांना योग्य वर्गीकरण मिळाले. त्यांच्यापैकी प्रत्येकाचा एक सुव्यवस्थित आकार आहे, ज्यामुळे ते जहाजाची गती कमी न करता लाटांमधून कापतात, ऑपरेशनचे सिद्धांत अगदी सोपे आहे - कोनात स्थापित केलेले फिन प्रोपल्सर विमानाच्या पंखांप्रमाणेच प्रभाव निर्माण करतात - एकतर विसर्जन करतात. जहाजाची हुल खोल किंवा उंच करा. जेव्हा लाटा एका मार्गाने किंवा दुसऱ्या बाजूने जहाजाला झुकवण्याचा प्रयत्न करतात, तेव्हा कील स्टॅबिलायझर्स रोलच्या विरुद्ध दिशेने हुल झुकवतात. यामुळे मोठ्या लाटांमध्येही जहाजाला स्थिरता मिळते.

विंग प्रोपल्सर्स

वेन प्रोपल्शनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

विंग प्रोपेलर्सना प्रामुख्याने थ्रस्टर्समध्ये अनुप्रयोग सापडला आहे. ते प्रोपल्शन यंत्र आणि रडरची कार्ये एकत्र करतात आणि त्याच स्तरावर जहाजाच्या तळाशी स्थापित केलेल्या रोटरचे प्रतिनिधित्व करतात आणि उभ्या अक्षाभोवती फिरतात, ज्याच्या परिघासह त्याच्या पृष्ठभागावर लंबवत 3 ते 8 ब्लेड असतात, पंखांच्या स्वरूपात बनवलेले, समान कोनीय अंतरावर स्थित. रोटरसह एकत्र फिरताना, ब्लेड वेळोवेळी त्यांच्या स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरतात. ब्लेड अशा प्रकारे फिरवले जातात की प्रत्येक स्थानावर त्यावर एक शक्ती तयार केली जाते, ज्यामध्ये जहाजाच्या हालचालीच्या दिशेने सर्वात मोठा प्रक्षेपण असतो. हे प्राप्त होते जेव्हा ब्लेडच्या जीवांना सशर्त लंब एका बिंदूवर छेदतात, जे नियंत्रण केंद्र आहे. जहाजाच्या हालचालीच्या दिशेला लंब असलेल्या अक्षावर नियंत्रण केंद्र हलवल्याने थांबण्याचे प्रमाण आणि चिन्ह बदलते. अशा प्रकारे, पंख असलेला मूव्हर्ससमायोज्य पिच प्रोपेलर सारखे गुणधर्म आहेत. वॉटरलाइन प्लेनच्या समांतर प्लेनमध्ये कंट्रोल सेंटरला अनियंत्रितपणे हलवून, तुम्ही स्टॉप वेक्टरची दिशा 0 ते 360 अंशांपर्यंत बदलू शकता. ब्लेड फिरवण्यासाठी आणि नियंत्रण केंद्र हलविण्यासाठी, एक यांत्रिक ड्राइव्ह वापरला जातो, जो प्रोपल्शन हाऊसिंगमध्ये स्थित असतो आणि हायड्रॉलिक सिस्टमद्वारे नियंत्रित केला जातो.

विंग प्रोपल्शन

कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, तसेच जटिलता आणि वजन आणि आकार वैशिष्ट्ये पंख असलेला चालवणाराप्रोपेलरपेक्षा निकृष्ट, आणि म्हणून प्रभावी थ्रस्टर म्हणून वापरले जाते.

ते अशा जहाजांवर वापरले जातात ज्यांची कुशलता वाढीव आवश्यकतांच्या अधीन आहे (टग, मासेमारी जहाजे, माइनस्वीपर इ.).

वॉटर फ्लो मोटर्स

वॉटर जेट प्रोपल्शन

वॉटर जेट प्रोपल्शन

जल झोत चालवणारा(वॉटर जेट) पाणी प्रवाह वाहिनीमध्ये ठेवलेला एक वॉटर पंप इंपेलर आहे ज्याद्वारे प्रोपेलरच्या अक्षासह वाढत्या वेगाने पाणी बाहेर फेकले जाते. अशा प्रोपल्सर्सच्या मुख्य फायद्यांमध्ये पुढील गोष्टींचा समावेश होतो: यांत्रिक नुकसानापासून चांगले संरक्षण आणि पोकळी निर्माण टाळण्याची क्षमता, पाण्याच्या क्षेत्राच्या पृष्ठभागावर तरंगणाऱ्या वस्तूंपासून संरक्षण, स्क्रू प्रोपल्सर्सच्या तुलनेत कमी हायड्रोडायनामिक आवाज, जे पाणबुड्यांसाठी खूप महत्वाचे आहे. जहाजाच्या हुलच्या आत किंवा बाहेर स्थित. वॉटर जेट प्रोपल्शन सिस्टीमची कार्यक्षमता पाण्याच्या नळांच्या आकारावर, पाण्याच्या सेवनाचे स्थान आणि डिझाइन यावर अवलंबून असते.

ते सहसा उथळ पाण्यात चालणाऱ्या जहाजांवर वापरले जातात किंवा जहाजांची कुशलता सुधारण्यासाठी थ्रस्टर म्हणून काम करतात.

पंप प्रकार प्रोपल्सर्स

पंप-जेट प्रकार प्रणोदन

सर्वसाधारणपणे, पाणबुड्यांनी नवीन प्रकारचे प्रोपल्शन वापरण्यास सुरुवात केली - पंप-जेट, म्हणजे पंप-प्रकार प्रणोदन. त्यांचे दोन प्रकार आहेत:

-चालवणाराप्री-ट्विस्टिंगसह पंप प्रकार - स्टेटर (नोजलचा आधार) रोटरच्या समोर स्थित आहे;

-चालवणारारोटर स्टेटरच्या समोर स्थित असताना त्यानंतरच्या स्पिन-अपसह पंप प्रकार.

पंप जेट प्रोपल्शनचे प्रकार

1) - रोटर; 2) - नोजल; 3 - स्टेटर; 4) - नोजलचा आधार; 5) - नोजलचा स्टेटर-बेस;

दोन्ही प्रकारच्या प्रोपल्शनचे गुण समान आहेत, परंतु चालवणाराप्री-ट्विस्टिंगसह पंप प्रकारामध्ये अधिक चांगली पोकळी निर्माण करण्याची वैशिष्ट्ये आहेत, जरी ती संरचनात्मकदृष्ट्या अधिक जटिल आहे.

हायड्रोजेट प्रणोदन

हायड्रोजेट प्रोपल्शन सिस्टीममध्ये, पाण्याच्या प्रवाहाला गती देण्यासाठी नोजलद्वारे पाण्याच्या नळीला पुरवल्या जाणाऱ्या संकुचित हवा किंवा ज्वलन उत्पादनांची ऊर्जा वापरली जाते. अशा उपकरणांचे वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्य म्हणजे शाफ्ट लाइन आणि यांत्रिक कार्यरत घटकांची अनुपस्थिती. आहेत:

थर्मल- डायरेक्ट-फ्लो (स्टीम-वॉटर मिश्रण एका चेंबरमध्ये तयार होते ज्यामध्ये स्टीम किंवा गरम वायूचा पुरवठा केला जातो, एक प्रेरक शक्ती तयार करते);

pulsating(पल्सेटिंग गॅस-वॉटर कंबशन चेंबरसह पिस्टन प्रकार, स्फोटक प्रकारच्या प्रतिक्रियाशील गॅस-वॉटर पाईपसह इ.);

बाहेर काढणेआणि इतर जे थंड संकुचित वायूची उर्जा वापरतात, पाणी-हवेच्या मिश्रणाच्या प्रवाहाला गती देतात. नागरी जहाज बांधणी मध्ये वापरले.

प्रोपेलर कसे तयार केले जातात

सर्वात मोठे प्रोपेलरतीन मजली इमारतीच्या उंचीवर पोहोचणे आणि त्यांच्या निर्मितीसाठी अद्वितीय कौशल्ये आवश्यक आहेत. ज्या वेळी स्क्रू स्टीमशिप तयार करण्यात आली होती " एसएस ग्रेट ब्रिटन“प्रोपेलर मोल्ड तयार करण्यासाठी 10 दिवस लागले. आज, संगणक तंत्रज्ञानाच्या उपलब्धतेबद्दल धन्यवाद, स्वयंचलित मॅनिपुलेटर हे काही तासांत करते. प्रोपेलरचा आकार संगणकात प्रविष्ट केला जातो आणि मॅनिपुलेटरच्या शेवटी डायमंड ड्रिल 1 मिमीच्या अचूकतेसह प्रचंड फोम ब्लॉक्समधून ब्लेडची एक परिपूर्ण प्रत कापते. वाळू आणि सिमेंटचे मिश्रण नंतर तयार केलेल्या मॉडेलमध्ये अचूक छाप तयार करण्यासाठी ठेवले जाते. काँक्रीट थंड झाल्यावर, दोन भागांचा समावेश असलेला साचा एकत्र जोडला जातो आणि 3000 अंशांपर्यंत वितळलेला धातू ओतला जातो. प्रोपेलर खारट समुद्राच्या पाण्यात गंजल्याशिवाय हजारो टन दाब सहन करण्यासाठी पुरेसे मजबूत असणे आवश्यक आहे. सर्वात सामान्य प्रोपेलर सामग्री म्हणजे स्टील, पितळ आणि कांस्य. अलीकडच्या काळात प्लास्टिकचा वापर याच कारणासाठी होऊ लागला आहे.

प्रोपेलरसाठी नॉन-फेरस धातूंचे मिश्र धातु, ज्याला " कुणाल" त्यात स्टीलची ताकद आहे, परंतु गंजला अधिक चांगले प्रतिकार करते. कुणालगंज न होता अनेक दशके पाण्यात राहू शकतात. मिश्रधातूला अत्यंत अचूकता देण्यासाठी, 80% तांबे, तसेच 10% इतर धातूंमध्ये 5% निकेल आणि 5% ॲल्युमिनियम जोडणे आवश्यक आहे. वितळणे 3200 अंश तापमानात चालते.

गुणवत्ता नियंत्रण पास केल्यानंतर, वितळलेल्या धातूंचे "कॉकटेल" साच्यात ओतले जाते. संरचनेत हवा येऊ नये म्हणून, धातू समान प्रवाहात ओतली जाते. दोन दिवसांनी साचा थंड होतो. नंतर ब्लेड मोल्डमधून सोडले जातात.

प्रोपेलरची कार्यक्षमता ब्लेडच्या गुळगुळीत आणि सुव्यवस्थित आकारावर अवलंबून असते. मोल्डमधून कास्ट केलेल्या भागाची पृष्ठभाग अपूर्ण आहे आणि कास्टिंग क्रस्टने झाकलेली आहे. लेझर मीटरचा वापर लेयरची जाडी निश्चित करण्यासाठी केला जातो. त्यानंतर टंगस्टन कार्बाइड कटर वापरून अतिरिक्त थर काढला जातो. नंतर प्रोपेलर 1.6 मायक्रोमिमी होईपर्यंत पूर्णपणे गुळगुळीत पृष्ठभागावर पॉलिश केले जाते. परिणामी, पृष्ठभागास काचेची गुळगुळीतता प्राप्त होते.

प्रोपेलर स्क्रू- उत्पादन पूर्णपणे वैयक्तिक आहे आणि प्रत्येक आधुनिक जहाज किंवा जहाजासाठी, ऑपरेटिंग परिस्थिती लक्षात घेऊन आवश्यक प्रमाणात ऊर्जा स्लाइड करण्यासाठी आणि कॅप्चर करण्यासाठी इष्टतम आकार असणे आवश्यक आहे. सर्व प्रोपेलरची मुख्य समस्या आहे पोकळ्या निर्माण होणे. गोष्ट अशी आहे की पाण्याखाली, जेव्हा ते ब्लेडवर फिरतात तेव्हा कमी दाबाचे क्षेत्र दिसून येते, ज्यामध्ये कमी तापमानातही पाणी अक्षरशः उकळू लागते. म्हणून, प्रोपेलरची चाचणी विशेष स्टँडवर केली जाते, जेथे इष्टतम प्रोपेलर ऑपरेटिंग पॅरामीटर्स निवडले जातात आणि योग्य ब्लेड कोन तपासला जातो.

कितीही दुःखी असले, तरी अप्रतिम सुंदर प्रोपेलरकठोर परिश्रमासाठी नशिबात, समुद्राच्या लाटांच्या खाली मानवी डोळ्यांपासून लपलेले, सर्व प्रकारचे अस्तित्व मूव्हर्सअग्रगण्य भूमिका बजावते प्रोपेलर स्क्रू, आणि येत्या काही वर्षात त्याच्यासाठी अधिक प्रभावी बदली सापडेल यावर विश्वास ठेवण्याचे कोणतेही कारण नाही.

आफ्रिकन अल्बेनियन अरबी आर्मेनियन अझरबैजानी बास्क बेलारूसी बल्गेरियन कॅटलान चायनीज (सरलीकृत) चायनीज (पारंपारिक) क्रोएशियन झेक डॅनिश भाषा ओळखा डच इंग्रजी एस्टोनियन फिलिपिनो फिनिश फ्रेंच गॅलिशियन जॉर्जियन जर्मन ग्रीक हैतीयन क्रेओल हिब्रू हिंदी हंगेरियन आइसलँडिक इंडोनेशियाई आयरिश इटालियन लॅटिनियन मल्लेशियन कोरियन जपानी लॅलिशियन जपानी मॅकेनियन ग्रीक पर्शियन पोलिश पोर्तुगीज रोमानियन रशियन सर्बियन स्लोव्हाक स्लोवेनियन स्पॅनिश स्वाहिली स्वीडिश थाई तुर्की युक्रेनियन उर्दू व्हिएतनामी वेल्श यिद्दीश ⇄ आफ्रिकन अल्बेनियन अरबी आर्मेनियन अझरबैजानी बास्क बेलारूसी बल्गेरियन कातालान चायनीज (सरलीकृत) चीनी (पारंपारिक) क्रोएशियन झेक जर्मन फिनिश फिनिश डॅनिश गेलिशियन फ्रेंच डॅनिश गेलिशियन डॅनिश क्रेओल हिब्रू हिंदी हंगेरियन आइसलँडिक इंडोनेशियन आयरिश इटालियन जपानी कोरियन लॅटिन लॅटव्हियन लिथुआनियन मॅसेडोनियन मलय माल्टीज नॉर्वेजियन पर्शियन पोलिश पोर्तुगीज रोमानियन रशियन सर्बियन स्लोव्हाक स्लोव्हेनियन स्पॅनिश स्वाहिली स्वीडिश थाई तुर्की युक्रेनियन उर्दू व्हिएतनामी वेल्श यिद्दिश

इंग्रजी (स्वयं-डिटेक्टेड) ​​» रशियन

भौमितिक वैशिष्ट्यांची निवड, स्क्रूची संख्या आणि त्यांच्या रोटेशनची दिशा. सागरी वाहतूक जहाजांसाठी, प्रोपेलरची कार्यक्षमता सहसा त्याच्या व्यासासह वाढते. हे स्टॉप आणि हालचाली गतीच्या निश्चित मूल्यांवर लोड गुणांक कमी करून स्पष्ट केले आहे. म्हणून, प्रोपेलरचा व्यास जहाजाच्या कडक टोकावर ठेवण्याच्या स्थितीवरून शक्य तितका मोठा निवडला जातो. प्रथम अंदाजानुसार, जहाजाच्या DP मधील प्रोपेलरसाठी, दोन-शाफ्ट इन्स्टॉलेशनसह, ऑनबोर्ड प्रोपेलरसाठी D = (0.680.75) T, D = (0.62 0.70) T, जेथे T आहे. जहाजाचा मसुदा.

प्रोपेलर ब्लेडची संख्या निवडताना, त्यांना विचारांनुसार मार्गदर्शन केले जाते जेणेकरून ब्लेड आणि डबल ब्लेड फ्रिक्वेन्सी हुलच्या पहिल्या तीन कंपन टोन आणि त्याच्या मुख्य संरचनांच्या नैसर्गिक फ्रिक्वेन्सीशी एकरूप होणार नाहीत. या प्रकरणात, प्रोपेलरच्या ऑपरेशनमुळे हुलचे तीव्र कंपन टाळणे शक्य आहे. सूचित फ्रिक्वेन्सीबद्दल माहिती उपलब्ध नसल्यास, DP मधील प्रोपेलरसाठी Z p 4 घ्या आणि ऑनबोर्डसाठी, लोडवर अवलंबून: K dt >2 (किंवा K nt >1) साठी, जे हलके लोड केलेल्या प्रोपेलरशी संबंधित आहे, या गुणांकांच्या लहान मूल्यांसाठी Z p = 3 घ्या

Zp = 4. Zp मध्ये अवास्तव वाढ दोन कारणांमुळे तर्कहीन आहे: स्क्रूच्या निर्मितीची जटिलता वाढते आणि त्याची कार्यक्षमता थोडी कमी होते. नंतरची परिस्थिती या वस्तुस्थितीमुळे उद्भवते की पोकळ्या निर्माण करण्यासाठी समान मार्जिन सुनिश्चित करण्यासाठी, ब्लेडच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे डिस्क प्रमाण वाढणे आवश्यक आहे.

विस्तीर्ण बिंदूवर ब्लेडची सापेक्ष जाडी (r = 0.6 - 0.7) मर्यादा मूल्य b कमाल पेक्षा जास्त नसावी, ज्यापर्यंत कार्यक्षमता अद्याप स्वीकार्य आहे. या स्थितीच्या अधीन, स्क्रूची ताकद सुनिश्चित करणारे किमान डिस्क प्रमाण

जेथे d H, D अनुक्रमे हब आणि स्क्रूचा व्यास आहेत, m; bmax = 0.080.09; एम-गुणक, प्रोपेलरच्या ऑपरेटिंग परिस्थिती लक्षात घेऊन (वाहतूक जहाजांसाठी m=-1.15; टगसाठी m=1.5, बर्फावरून जाणाऱ्या जहाजांसाठी m = 1.75, बर्फ तोडणाऱ्यांसाठी m = 2.0); टी-स्क्रू स्टॉप, kN; [y] - वाहतूक जहाजांच्या प्रोपेलरसाठी परवानगीयोग्य ताण [y] = 6·10 4 kPa घेतले जाऊ शकतात.

डिस्क प्रमाण वाढल्याने कार्यक्षमतेत घट होते. म्हणून, ताकद (20.1) आणि पोकळ्या निर्माण होण्याच्या हानिकारक प्रभावांची अनुपस्थिती (19.24) सुनिश्चित करण्याच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी ते निवडले जाते. नियमानुसार, वाहतूक जहाजांच्या प्रोपेलरसाठी नंतरचे निर्णायक आहे.

DP मधील प्रोपेलरचे प्रोपल्शन गुणांक सामान्यतः ऑनबोर्ड स्थितीपेक्षा जास्त असते. या संदर्भात, मल्टी-शाफ्टपेक्षा सिंगल-शाफ्ट इंस्टॉलेशनला प्राधान्य दिले पाहिजे. नंतरचे, तथापि, वाढीव जगण्याची क्षमता आणि युक्ती आणि आंशिक मोड लागू करण्याच्या शक्यतेद्वारे समर्थित आहे.

प्रोपेलरची संख्या निवडताना, खालील परिस्थिती देखील निर्णायक असू शकतात: योग्य इंजिनची उपलब्धता, गृहनिर्माण मध्ये त्यांच्या तर्कसंगत प्लेसमेंटची शक्यता, स्थापनेची प्रारंभिक किंमत आणि त्याचे ऑपरेशन.

सागरी वाहतूक जहाजांसाठी, येथे आर्थिक विचार प्रचलित आहेत, म्हणूनच त्यापैकी बहुतेक एकल-शाफ्ट आहेत. अपवाद मोठ्या हाय-स्पीड वेसल्सचा आहे: प्रवासी आणि कार्गो लाइनर्स इ. आवश्यक पॉवर एका युनिटमध्ये मिळवण्यासाठी किंवा एका प्रोपेलरद्वारे प्रभावीपणे प्रक्रिया करण्यासाठी खूप जास्त असू शकते.

प्रोपेलरच्या रोटेशनची दिशा त्याच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करत नाही. सिंगल-रोटर वाहिन्यांसाठी, ते स्थापित इंजिनद्वारे निर्धारित केले जाते. जहाज सरळ मार्गावरून घसरण्यापासून रोखण्यासाठी साइड प्रोपेलर विरुद्ध दिशेने फिरले पाहिजेत. असे मानले जाते की फ्लोटिंग वस्तू शरीर आणि प्रोपेलर्समध्ये येऊ नयेत म्हणून, नंतरचे फिरणे बाह्य असावे, म्हणजेच वरच्या स्थितीतील ब्लेड शरीरापासून दूर गेले पाहिजेत.

आकृत्यांनुसार प्रोपेलरची निवड. वाहतूक जहाजांसाठी प्रोपेलर डिझाइन करणे, नियमानुसार, इष्टतम प्रोपेलर निवडण्यासाठी खाली येते. त्याच वेळी, त्यात आवश्यक सामर्थ्य असणे आवश्यक आहे आणि पोकळ्या निर्माण करण्याच्या नकारात्मक परिणामांच्या अनुपस्थितीची स्थिती पूर्ण करणे आवश्यक आहे. दिलेल्या गतीसह जहाज प्रदान करणे आवश्यक असल्यास, प्रोपेलरची इष्टतमता म्हणजे यांत्रिक स्थापनेची किमान शक्ती. इंजिनची वैशिष्ठ्ये पाहता, इष्टतम प्रोपेलर जहाजाला सर्वाधिक वेगाने पुढे जाऊ देतो.

प्रोपेलरच्या डिझाइनशी संबंधित सर्व समस्या, इष्टतम समस्यांसह, प्रोपेलरची गणना करण्यासाठी आकृती वापरून प्रभावीपणे सोडवता येतात. या प्रकरणात प्रारंभिक माहिती प्रोपेलरचे ज्ञात भौमितीय घटक आहेत: D max, Z p, A e /A q आणि परस्परसंवाद वैशिष्ट्ये W T, t, i Q. प्रोपेलर डिझाइन करण्यासाठी जवळजवळ संपूर्ण विविध कार्ये चार मुख्य प्रकारांमध्ये कमी केली जाऊ शकतात, ज्यापैकी प्रत्येक स्वतःची डिझाइन योजना वापरते.

योजना I. दिलेली: जहाजाची गती आणि; डिझाइन रेझिस्टन्स R, प्रोपेलर व्यास D. इष्टतम प्रोपेलर K dt (पहा (18.8)) सेटिंग गुणांक वापरून आढळतो, ज्याची गणना ही वस्तुस्थिती लक्षात घेऊन केली जाते की प्रोपेलर जहाजाच्या हुलच्या मागे कार्यरत आहे:

कार्य A e /A 0 च्या घटकांशी संबंधित आकृतीवर, K bt opt ​​ओळीवर Z p, या गुणांकाच्या गणना केलेल्या मूल्याशी (20.2) एक बिंदू शोधा आणि P/D मूल्ये घ्या, J, Kt, z 0. इष्टतम इंजिन गती आणि पॉवर P S ची इच्छित मूल्ये स्पष्ट सूत्रे वापरून आढळतात:

जेथे з D = з з 0 - प्रवर्तक गुणांक; z s - पॉवर ट्रान्समिशन कार्यक्षमता.

शाफ्टिंगमधील ऊर्जेचा तोटा त्याच्या लांबीवर (एमओ मध्यभागी, कठोर, मध्यवर्ती स्थितीत) आणि प्रमाण (1-3)% वर अवलंबून असतो. त्यानुसार, थेट पॉवर ट्रांसमिशनसह: इंजिन-शाफ्ट-प्रोपेलर एस एस - 0.99 - 0.97. अतिरिक्त दुव्याची उपस्थिती - यांत्रिक गिअरबॉक्स किंवा फ्लुइड कपलिंग - पॉवर लॉस वाढवते, तर s = 0.940.96. इलेक्ट्रिक (डिझेल जनरेटर-इलेक्ट्रिक मोटर-शाफ्ट-प्रोपेलर) पॉवर ट्रांसमिशनसह देखील कमी कार्यक्षमता मूल्ये उद्भवतात: з s = 0.880.90.

गुणांक K dt वापरणे म्हणजे लोड गुणांक सेट करणे, आणि त्यासह कार्यक्षमता गुणांक z 0 ची मर्यादा, जे प्रोपेलर ऑप्टिमाइझ करण्याच्या शक्यता मर्यादित करते. म्हणून, समान समस्या अनेकदा विनिर्देश गुणांक Knt वापरून सोडवली जाते.

योजना 2. प्रारंभिक मूल्ये योजना 1 प्रमाणेच आहेत. स्क्रू रोटेशन गती n साठी मूल्यांची मालिका सेट करून, त्या प्रत्येकासाठी, स्क्रू आणि गृहनिर्माण यांचा परस्परसंवाद लक्षात घेऊन, आम्ही निर्धारित करतो

आकृतीच्या K nt ऑप्ट या ओळीवर संबंधित बिंदू शोधा, सापेक्ष पाऊल J घ्या आणि नंतर ते दुरुस्त करा:

हुलचा प्रभाव विचारात घेण्यासाठी हे समायोजन आवश्यक आहे: t(J) फंक्शन्सची कमाल s 0 (J) आणि s D (J) एकरूप होत नाही, म्हणजेच इष्टतम व्यासाचा मुक्त पाण्यात आणि हुलच्या मागे प्रोपेलर समान नसतात. चाल समायोजित करणे म्हणजे इष्टतम व्यास समायोजित करणे.

DP b = 1.05 मधील प्रोपेलर्ससाठी, साइड प्रोपेलरसाठी, जेथे हुलचा प्रभाव कमकुवत आहे, b = 1.03. पुढील गणनेचा क्रम असा आहे: J" Dopt Kt P/D з 0 P s; ते सारणी स्वरूपात करणे अधिक सोयीचे आहे.

गणना परिणामांवर आधारित, Ps(n) आणि Dopt(n) चे ग्राफिकल अवलंबन प्लॉट केले जाते आणि नंतर एक प्रोपेलर निवडला जातो जो Ps min प्रदान करतो. अर्थात, केवळ तेच पर्याय व्यावहारिक हिताचे आहेत ज्यात डॉ< Dmax. Для винтов транспортных судов обычно искомый вариант P S min соответствует максимальной величине диаметра.

इष्टतम प्रोपेलरची गणना करण्यासाठी निर्दिष्ट योजनेच्या अंमलबजावणीचे उदाहरण - तक्ता 22.2 पहा. योजना 3. R, v, D आणि n दिले आहेत. K t आणि J ची मूल्ये आढळतात (संवाद लक्षात घेऊन), जे इच्छित स्क्रूशी संबंधित बिंदूचे निर्देशांक अद्वितीयपणे निर्धारित करतात. पी/डी मूल्ये आकृती, s 0 मधून घेतली जातात आणि नंतर P s च्या यांत्रिक स्थापनेची शक्ती मोजली जाते.

विचाराधीन योजना कोणत्याही भिन्नता वगळते; परिणामी प्रोपेलर इष्टतम नाही.

वरील आकृत्यांमध्ये, शरीराची वैशिष्ट्ये निर्दिष्ट केली आहेत - वेग आणि प्रतिकार, आणि आवश्यक शक्ती म्हणजे इंजिन पॉवर. अशा समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी कॉर्पस आकृत्या तयार केल्या आहेत.

इंजिनची वैशिष्ट्ये निर्दिष्ट केलेल्या बाबतीत, मशीन आकृत्या वापरणे अधिक तर्कसंगत असेल. तथापि, कॉर्पस डायग्रामच्या मदतीने या समस्या तितक्याच प्रभावीपणे सोडवल्या जाऊ शकतात.

योजना 4. प्रारंभिक डेटा: वेग R(v) वर जहाजाच्या प्रतिकाराचे अवलंबन आणि मुख्य यांत्रिक स्थापनेची वैशिष्ट्ये Ps, n.

अपेक्षित गतीच्या क्षेत्रामध्ये, त्याची अनेक मूल्ये निर्दिष्ट केली जातात आणि त्या प्रत्येकासाठी मांजरीच्या कार्याचा गुणांक मोजला जातो. पुढील गणना स्कीम 2 प्रमाणेच आहे. त्याच्या डेटावर आधारित Ps (v), D(v) आणि P/D = f(v) अवलंबित्व तयार केल्यावर, आम्हाला प्रोपेलरची आवश्यक वैशिष्ट्ये त्या ठिकाणी आढळतात जिथे पॉवर दिलेल्या P s (v) = P s मागील बरोबर आहे या अवतारात, असे गृहीत धरले जाते की स्क्रूचा व्यास मर्यादित नाही. व्यावहारिक दृष्टिकोनातून सर्वात मनोरंजक प्रकरणात, स्क्रू व्यासामध्ये नेहमीच वरची मर्यादा डी कमाल असते. त्यानंतर, Dopt Dmax च्या गतीसाठी, स्कीम 2 नुसार गणना केली जाते, आणि Dopt > Dmax साठी - स्कीम 3 नुसार. नंतरच्या प्रकरणात, D = D max घेतले जाते आणि निवडलेले प्रोपेलर, काटेकोरपणे सांगायचे तर यापुढे इष्टतम असू शकत नाही.

अशा गणनेच्या उदाहरणासाठी, तक्ता 22.3 पहा, ज्याच्या पहिल्या चार स्तंभांमध्ये Dopt< Dmax и принимается D = Dopt, а в пятом Dopt >Dmax, आणि म्हणून D=Dmax स्वीकारले जाते. नंतरच्या प्रकरणात, प्रोपेलरची कार्यक्षमता 30max पेक्षा थोडी वेगळी आहे, कारण Dopt आणि Dmax मधील फरक देखील लहान आहेत. तथापि, दिलेल्या इंजिन वैशिष्ट्यांसाठी (P s, n) प्रोपेलर व्यास मर्यादित केल्याने प्रणोदक गुणांकात लक्षणीय घट झाली, तर रोटेशन गती कमी करण्याचा प्रश्न सोडवला जातो. जेव्हा काही कारणास्तव योग्य इंजिन निवडणे शक्य नसते तेव्हा ही परिस्थिती शक्य आहे. या प्रकरणात, प्रोपेलरची गणना स्कीम I नुसार अनेक वेगांसाठी केली जाऊ शकते.

सामान्यतः, प्रोपेलर डिझाइन अनेक टप्प्यात केले जाते. पहिल्या टप्प्यावर, मुख्य भौमितिक मापदंड (D, A E /A 0, Z p) आणि प्रोपेलर आणि शरीर (Wt, t, i q) यांच्यातील परस्परसंवादाचे गुणांक निर्धारित केले जातात. पुढे, प्रोपेलरची गणना केली जाते जी दिलेल्या वेगासह (योजना 1 किंवा 2) दिलेले जहाज प्रदान करते आणि मुख्य यांत्रिक स्थापनेची आवश्यक वैशिष्ट्ये (Ps, n) आढळतात. नंतर इंजिन निवडा ज्याची शक्ती आणि रोटेशन गती सर्वोत्कृष्ट आवश्यकता पूर्ण करते. अंतिम टप्प्यावर, प्रोपेलरची गणना केली जाते, निवडलेल्या इंजिनसह डिझाइन केलेले जहाज जास्तीत जास्त प्राप्त करण्यायोग्य गतीसह प्रदान करते.

इंजिन निवडण्यासाठी, आपण देशी आणि परदेशी कंपन्यांचे कॅटलॉग तसेच टेबल 20.1 वापरू शकता, जे MAN-Burmeister आणि Wein Consortium द्वारे उत्पादित काही सागरी लो-स्पीड डिझेल इंजिनची मुख्य वैशिष्ट्ये दर्शविते. या कंपनीची अंतर्गत ज्वलन इंजिने देशांतर्गत जहाजांवर मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात.

व्हर्टेक्स सिद्धांत वापरून प्रोपेलरची गणना. आकृत्या वापरून प्रोपेलर डिझाइन करण्याचे तोटे देखील आहेत: इष्टतम प्रोपेलर विचाराधीन मालिकेत निवडला जातो आणि जहाजाच्या हुलच्या मागे वेग फील्डची असमानता विचारात घेतली जात नाही. पहिल्या परिस्थितीमुळे, जास्तीत जास्त संभाव्य कार्यक्षमतेची हमी दिली जात नाही, दुसऱ्यामुळे प्रोपेलरची कंपन क्रिया आणि त्याचे असमाधानकारक पोकळी निर्माण होऊ शकते. नंतरचे विशेषतः हाय-स्पीड जहाजांच्या प्रोपेलरसाठी महत्वाचे आहे. प्रोपेलरचा भोवरा सिद्धांत वापरून हे तोटे टाळता येतात. हे व्हर्टेक्स विंग सिद्धांतावर आधारित आहे, ज्यामध्ये आसपासच्या द्रवपदार्थावरील विंगचा प्रभाव समतुल्य भोवराच्या प्रभावाने बदलला जातो. हायड्रोमेकॅनिक्सच्या अभ्यासक्रमावरून हे ज्ञात आहे की अचल जीवा असलेल्या अनंत स्पॅनचा पंख समान परिसंचरण असलेल्या संलग्न भोवरेने बदलला जाऊ शकतो. परिमित स्पॅनचा एक पंख स्थिर परिभ्रमणाच्या U-आकाराच्या भोवराने बदलला जातो, ज्यामध्ये एक संलग्न (विंगच्या आत) भोवरा आणि दोन मुक्त असतात, येणाऱ्या प्रवाहाच्या वेगाच्या दिशेने अनंतापर्यंत प्रसार करतात. जर विंग स्पॅनवर जीवा स्थिर नसेल, तर ती बदली व्हेरिएबल अभिसरणाच्या संलग्न भोवरेने बदलली जाते आणि प्रत्येक बिंदूपासून खाली वाहणारे मुक्त भोवरे एक व्हर्टेक्स शीट बनवतात. आणि शेवटी, विंगला वेरियेबल सर्कुलेशनच्या संलग्न व्हर्टिसेसच्या सिस्टमद्वारे बदलले जाऊ शकते. नंतरची योजना जटिल आकाराच्या विस्तृत पंखांसाठी सर्वात योग्य आहे.

या ऑपरेशन्सचे एक उद्दिष्ट आहे - प्रवाहाच्या कोणत्याही बिंदूवर मुक्त व्हर्टिसेसमुळे होणारा वेग निर्धारित करण्यासाठी बायोट-सावर्ट प्रमेय वापरणे. हे वेग येणाऱ्या प्रवाहाच्या वेगाकडे सामान्य निर्देशित केले जातात. ते आक्रमणाच्या कोनात घट घडवून आणतात - एक प्रवाह बेव्हल, ज्यामध्ये विंगच्या लिफ्टमध्ये घट आणि त्याच्या ड्रॅगमध्ये वाढ होते. अशा प्रकारे, मर्यादित स्पॅनच्या पंखांवर कार्य करणाऱ्या शक्तींचे निर्धारण करण्याचे कार्य व्यावहारिकपणे मुक्त भोवर्यांमुळे होणारे वेग शोधण्यापर्यंत येते. ब्लेड कमी गुणोत्तराचे समान पंख आहेत, म्हणून, भोवरा सिद्धांत प्रोपेलरची गणना करण्यासाठी यशस्वीरित्या वापरला जाऊ शकतो. ही कल्पना प्रथम आपल्या शतकाच्या सुरूवातीस एन.ई. झुकोव्स्की यांनी व्यक्त केली होती, ज्यांना प्रोपेलरच्या भोवरा सिद्धांताचे संस्थापक मानले जाते. त्याच्या मदतीने, दोन्ही समस्या सोडवल्या जातात: थेट - सत्यापन आणि उलट - प्रोपेलरची डिझाइन गणना. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, जहाजाच्या हुलच्या मागे वेग क्षेत्राची वैयक्तिक वैशिष्ट्ये विचारात घेतली जातात.

तक्ता 20.1 काही सागरी लो-स्पीड डिझेल इंजिनची वैशिष्ट्ये (LSD)

डिझेल ब्रँड	रोटेशन गती n, rpm	सिलिंडरच्या संख्येसह एकूण शक्ती आर हजार किलोवॅट

टिपा: 1. डीकेआरएन प्रकारातील इंजिन दोन-स्ट्रोक क्रॉसहेड आहेत, गॅस टर्बोचार्जिंगसह, अक्षर पदनामामागील संख्या सिलेंडरचा व्यास आणि पिस्टन स्ट्रोक दर्शवतात, पहा.

• 2. टेबल पॉवर RZ आणि रोटेशन स्पीड pn ची रेट केलेली मूल्ये दर्शविते.
• 3. 12-सिलेंडर इंजिनची वैशिष्ट्ये रेकॉर्ड करण्याचे उदाहरण: 12 DKRN 90/292, P SH = 34,900 kW, p n = 58 rpm.

त्याच्या डिझाइन गणना दरम्यान प्रोपेलरच्या इष्टतमतेची अट म्हणजे कार्याची आवश्यकता पूर्ण करताना आणि पोकळ्या निर्माण करण्याच्या हानिकारक परिणामांची अनुपस्थिती पूर्ण करताना सर्वोच्च प्रवर्तक गुणांक प्राप्त करणे. दुसऱ्या शब्दांत, प्रोपेलरची रचना केली जाते जी दिलेल्या संबंधित प्रवाहाशी जुळवून घेतली जाते. या गणनेच्या परिणामी, प्रोपेलरची भौमितिक वैशिष्ट्ये प्राप्त होतात - ब्लेड प्रोफाइलच्या सापेक्ष वक्रतेचे वितरण आणि त्रिज्यासह पिच गुणोत्तर: आणि

पडताळणी गणनेचा परिणाम म्हणजे दिलेल्या भूमितीच्या प्रोपेलरच्या त्रिज्येसह त्याच्या ऑपरेटिंग मोडचे कार्य आणि सापेक्ष आगाऊ लोड वितरण आहे:

या बदल्यात, या अवलंबनांमुळे वैयक्तिक ब्लेडवर कार्य करणार्या शक्ती शोधणे शक्य होते:

आणि संपूर्ण स्क्रूसाठी:

अभिव्यक्ती (20.6) हे लक्षात घेते की सामान्य स्थितीत, असमान वेग क्षेत्रात कार्य करताना, वैयक्तिक ब्लेडद्वारे तयार केलेले थांबे आणि क्षण समान नसतात.

प्रोपेलरच्या सापेक्ष प्रगतीच्या विविध निश्चित मूल्यांसाठी जोर आणि क्षणाची गणना करून, त्याचे जीडीसी मुक्त पाण्यात मिळवणे शक्य आहे.

प्रोपेलरची पडताळणी गणना त्याच्या सामर्थ्याचे विश्लेषण करण्यासाठी, पोकळ्या निर्माण करण्यासाठी चाचणी करण्यासाठी आणि असमान वेगाच्या क्षेत्रात ब्लेडवर होणाऱ्या नियतकालिक शक्तींचा अभ्यास करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

बर्फ प्रोपेलर आणि त्यांची वैशिष्ट्ये. आइसब्रेकर आणि सक्रिय बर्फ नेव्हिगेशन वेसल्सच्या प्रोपेलरवर खालील विशिष्ट आवश्यकता लागू केल्या आहेत: उच्च सामर्थ्य, बर्फाच्या परिस्थितीत ऑपरेशन सुनिश्चित करणे, कमी वेगाने पुढे आणि मागे जाताना पुरेशी कार्यक्षमता, म्हणजे मूरिंगच्या जवळ मोडमध्ये. हे वांछनीय आहे की प्रोपेलरमध्ये काढता येण्याजोग्या ब्लेड असतात, ज्याची बदली, ब्रेकडाउन झाल्यास, जहाजाच्या माध्यमाने करता येते. देशांतर्गत व्यवहारात, M. A. Ignatiev ने विकसित केलेले बर्फ प्रोपेलर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. या प्रोपेलरमध्ये चार ब्लेड असतात - मोठ्या बर्फाच्या तुकड्यांपैकी एक तोडणे. सरळ केलेल्या पृष्ठभागाच्या समोच्चला सममितीय आकार आहे, ब्लेडचे क्रॉस-सेक्शनल प्रोफाइल बायकोनव्हेक्स आहे, उलट मोशनमध्ये ताकद आणि पुरेशी कार्यक्षमता प्रदान करते. वाढलेला हब व्यास dн = 0.28 काढता येण्याजोग्या ब्लेडची स्थापना करण्यास अनुमती देतो. मॉडेल्सच्या मालिकेच्या चाचणीवर आधारित, M. A. Ignatiev ने आइसब्रेकर प्रोपेलरच्या डिझाइनसाठी गणना आकृती तयार केली (Z p = 4; A e / A 0 = 0.5; P/D = 0.41.2), जे विशेष मध्ये आढळू शकतात. साहित्य

आइसब्रेकर प्रोपेलरची रचना करताना, त्यांचे घटक अशा प्रकारे निवडले जातात की डिझाइन मोडमध्ये मुख्य यांत्रिक स्थापनेच्या शक्तीच्या प्रति युनिट जास्तीत जास्त जोर देणे सुनिश्चित करणे शक्य आहे. डिझाइन मोड सामान्यत: कमी वेगाने जड किंवा अत्यंत बर्फात हालचाल करण्याचा मोड म्हणून घेतला जातो.

दिलेल्या इंजिन पॉवर आणि प्रोपेलर व्यासासाठी, स्थितीनुसार जास्तीत जास्त विशिष्ट थ्रस्ट प्राप्त केला जातो

मग बर्फ प्रोपेलरची निवड सापेक्ष आगाऊच्या मोजलेल्या मूल्यावरील डेटाच्या आधारे अवलंबन q = f(P/D) आकृती तयार करण्यासाठी खाली येते. या फंक्शनची कमाल दर्शविलेल्या पोझिशन्समधील इष्टतम स्टेप रेशोशी संबंधित असेल. आइस प्रोपेलरसाठी, गणना केलेली पायरी J = 00.2 च्या मर्यादेत असते, इष्टतम पिच गुणोत्तर P/D = 0.700.80 आहे.

आइसब्रेकरच्या प्रोपेलरचा व्यास जास्तीत जास्त शक्य म्हणून निवडला जातो आणि विशिष्ट थ्रस्ट देखील जास्तीत जास्त असावा. तथापि, सरावाने शिफारसी विकसित करणे शक्य केले आहे: पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगणाऱ्या मोठ्या बर्फाच्या फ्लोसह प्रोपेलरच्या परस्परसंवादाची शक्यता कमी करण्यासाठी, त्याचा अक्ष पुरेसा खोल असावा, जो शक्य आहे की व्यास नसेल तर मसुद्याच्या (55-60)% पेक्षा जास्त.

बर्फाच्या प्रोपेलरला पुरवलेली मोठी उर्जा, ब्लेडची वाढलेली जाडी, ऑपरेटिंग परिस्थितीत सापेक्ष प्रगतीची लहान मूल्ये - हे सर्व पोकळ्या निर्माण होण्यास कारणीभूत ठरते. ते वेगळे करण्याचा मुख्य मार्ग म्हणजे डिस्क प्रमाण वाढवणे.

बर्फामध्ये कार्यरत असताना, प्रोपेलरचे जीडीसी लक्षणीयरीत्या बदलते: थ्रस्ट थेंब, टॉर्क वाढतो आणि कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या कमी होते. या बदलांचे एक विश्वासार्ह मूल्यांकन हे बर्फ प्रोपेलरची गणना करताना उद्भवणाऱ्या समस्यांपैकी एक आहे. पाण्याच्या बर्फाच्या प्रवाहात प्रोपेलर आणि हुल यांच्या परस्परसंवादावर व्यावहारिकरित्या कोणताही पद्धतशीर डेटा नसल्यामुळे डिझाइन देखील गुंतागुंतीचे आहे.

सक्रिय बर्फ नेव्हिगेशन जहाजांसाठी प्रोपेलर वाहतूक जहाजे आणि आइसब्रेकर्सच्या प्रोपेलर दरम्यान मध्यवर्ती स्थान व्यापतात.

आज, आइसब्रेकर प्रामुख्याने फिक्स्ड पिच प्रोपेलर (FPPs) वापरतात. या प्रकरणात सर्वोत्तम ड्राइव्ह एक प्रोपेलर इलेक्ट्रिक मोटर आहे, जे शाफ्टवरील टॉर्कमध्ये लक्षणीय वाढ प्रदान करते जेव्हा प्रोपेलर बर्फाशी संवाद साधतो आणि त्यामुळे प्रोपेलर जाम होण्याची शक्यता कमी होते. याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रिक मोटर रिव्हर्स वेळ कमी करते आणि जहाजाची कुशलता वाढवते. म्हणूनच, ट्रान्समिशनमध्ये मोठ्या प्रमाणात पॉवर लॉस असूनही, इलेक्ट्रिक प्रोपल्शनचा वापर मोठ्या प्रमाणावर आइसब्रेकर आणि सक्रिय बर्फ नेव्हिगेशन जहाजांवर केला जातो.

अलीकडे, नोझलसह या जहाजांवर प्रोपेलर प्रोपेलर वापरण्याची प्रवृत्ती वाढली आहे. अंतर्गत ज्वलन इंजिन किंवा टर्बाइनच्या संयोगाने अशा प्रोपेलर्सचा वापर केल्याने ट्रान्समिशनमधील ऊर्जा नुकसान कमी होईल. संलग्नक मुरिंगवर वाढीव जोर देते, ब्लेडचे नियंत्रण - पुरेशी कुशलता. तथापि, अशा प्रोपल्शन इंस्टॉलेशनमध्ये अनेक महत्त्वपूर्ण तोटे देखील आहेत: नोजलमध्ये प्रवेश करणा-या बर्फाचे तुकडे कठोर टोकाच्या कंपनात तीव्र वाढ करतात; सीव्ही प्रोपेलर निकामी झाल्यास प्रारंभिक खर्च, ऑपरेशन आणि दुरुस्ती निश्चित प्रोपेलरच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त असते,

प्रोपेलरची ताकद. ब्लेड हे एक पेचदार-आकाराचे कवच आहे ज्याची रुंदी, जाडी आणि त्रिज्या बाजूने वक्रता आहे. हे कँटिलिव्हर बीम मानले जाऊ शकते, रूट विभागात कठोरपणे एम्बेड केलेले. बाह्य भारांच्या प्रभावाखाली: जोर, रोटेशनचा प्रतिकार, केंद्रापसारक शक्ती, ब्लेड टॉर्शन, वाकणे, स्ट्रेचिंगच्या अधीन आहे, म्हणजेच ते तणावाची जटिल स्थिती अनुभवते. ते फार मोठा धोका दर्शवत नाहीत आणि ते आंतर-ब्लेड जागेत प्रवेश करू शकत नाहीत

ब्लेडच्या ताकदीची गणना करणे, नेहमीप्रमाणे, तीन कार्ये समाविष्ट करतात: बाह्य शक्ती आणि अंतर्गत ताण निर्धारित करणे, वाजवी सुरक्षा मार्जिन नियुक्त करणे.

बाह्य शक्ती सामान्यतः दोन श्रेणींमध्ये विभागल्या जातात: स्थिर आणि नियतकालिक, जे प्रामुख्याने वेग क्षेत्राच्या असमानतेमुळे उद्भवतात.

आज, बाह्य शक्ती निश्चित करण्याच्या समस्येचे व्यावहारिक निराकरण मानले जाऊ शकते. दिलेल्या भूमितीच्या प्रोपेलरसाठी, दिलेल्या वेग फील्डमध्ये कार्यरत, पडताळणी गणना ब्लेडवर कार्य करणाऱ्या वरील सर्व प्रकारच्या भारांची सरासरी आणि मोठेपणा दोन्ही मूल्ये निर्धारित करणे शक्य करते.

अंतर्गत शक्तींच्या निर्धाराने परिस्थिती थोडी अधिक क्लिष्ट आहे, तथापि, फार मोठे नसलेल्या डिस्क प्रमाण असलेल्या स्क्रूसाठी, या ताणांची गणना करण्यासाठी बऱ्यापैकी विश्वसनीय पद्धती आहेत.

ट्रान्सपोर्ट शिप प्रोपेलरसाठी केलेली गणना दर्शविते...

शेवटी, आम्ही लक्षात घेतो की विविध ऑपरेटिंग परिस्थितीत (उलट, लहरींमध्ये हालचाल इत्यादी) ब्लेडमधील ताणांचे अचूक निर्धारण करणे नेहमीच शक्य नसते. परवानगीयोग्य ताण नियुक्त करताना सादर केलेल्या महत्त्वपूर्ण सुरक्षा मार्जिनद्वारे याची भरपाई केली जाते.

स्क्रूची गणना करण्याच्या प्राथमिक टप्प्यावर, त्याच्या सामर्थ्याचा अंदाज घेण्यासाठी अभिव्यक्ती (20.1) वापरली जाऊ शकते.