Контакты
- Телефон
- +7 (495) 308-90-60
- Почта
- info@prom-tex.org
- Адрес
- г. Москва, 2-й Кожуховский пр-д, д. 29, к. 2, стр. 16
Момент гребного винта
Гребной винт любого судна - основная и самая важная деталь, отвечающая за движение корабля или подводной лодки.
Основная задача гребного винта - максимально эффективно превращать крутящий момент привода в создаваемую им тягу.
Так как тяга возникает за счет перемещения большого количества воды, наблюдается трение воды о лопасти винта, это вызывает вибрацию и самое страшное явление для гребных винтов - кавитацию.
При разработке конструкции гребного винта и на пробных испытаниях возникает потребность в измерении крутящего момента на валу, вибрации лопастей и их деформации.
Так как вал вращается, к нему не получится подключить обычные датчики при помощи проводов. Возникает большая проблема в снятии данных и отправки их в измерительную систему.
Гребной винт, используемый для приведение корабля в движение представляет собой пропеллер, внешним видом напоминающий воздушный винт или вентилятор. Обычно его применяют в одновинтовой конфигурации, когда нужна большая тяга - применяют двухвинтовую установку. В редких случаях на военно-морских судах и скоростных катерах можно найти более двух гребных винтов.
Почему гребной винт так важен для любого судна?
От гребного винта, его формы, размеров и качества изготовления напрямую зависят такие важные эксплуатационные характеристики, как:
- Расход топлива
- Максимальная крейсерская скорость
- Маневренность
- Комфорт пассажиров (винт создает вибрации)
- Надежность (винт должен выдерживать удары, быть устойчивым к воздействию кавитации).
Да и в конце концов - все суда и подводные лодки приводятся в движение при помощи гребных винтов. Даже водомётный двигатель работает на тех же принципах. За всю историю судостроения ничего кроме вёсел, парусов и гребных винтов пока что не придумали (корабли на воздушных подушках применяют тот же пропеллер, но уже в воздушных условиях). Двигатели на реактивной тяге в расчет не берем - это из отрасли авиации.
Почему вопрос испытаний гребных винтов так актуален сейчас?
Композитные материалы нашли широкое применение не только в авиации. Все больше деталей судов сейчас изготавливаются из новых сплавов и гребной винт не стал тому исключением. Самая большая проблема, с которой приходится сталкиваться гребному винту, кавитация.
Гребной винт, поврежденный кавитацией
Как видно на изображении выше - кавитация со временем превращает любой гребной винт в решето. Кавитация возникает при высокой скорости движения жидкости и изменении направления её движения. Она может возникнуть даже в водопроводных трубах при прохождении поворотов, заужений и огибании неровностей. В случае с гребным винтом - основной очаг кавитации возникает на самых краях лопастей, где окружная скорость максимальна, а поток воды, разогнанный воздействием центробежной силы срывается с лопасти с двух сторон, в результате за краем лопасти образуется разряжение и вода, текущая с двух сторон, завихряется и "схлопывается", оставляя за собой красивый след в виде спирали.
Кавитация в воде
Чтобы избежать кавитации - необходимо знать при каких условиях она возникает. Основные факторы, влияющие на возникновение кавитации
- Форма и размер гребного винта
- Число его оборотов
- Плотность и температура воды
Основная проблема в том, что для того чтобы измерить в каких именно условиях возникает кавитация, необходимо получать данные онлайн при вращении винта. Для исследования процесса кавитации необходимо измерять крутящий момент, обороты, деформацию лопастей, ускорение, а также вибрации при помощи пьезоэлектрических или тензометрических акселерометров.
На российском рынке довольно сложно найти систему, способную справиться с подобной задачей.
Как раз для таких испытаний и были созданы телеметрические системы TEL1-PCM-IND и MTP-NT.
Система может быть установлена на валу практически любого размера и устанавливается неопытным пользователем в полевых условиях (условиях машинного отделения любого судна).
Одноканальная система для измерения крутящего момента на валу
Основное преимущество такой системы - отсутствие аккумуляторных батарей. Питание системы осуществляется индуктивным способом неограниченно долго, она не требует замены батарей и обслуживания.
Данные передаются в режиме реального времени, что дает возможность считывать измерения прямо во время испытаний и анализировать результаты непосредственно на борту судна. Все системы, записывающие показания на карту памяти становятся неконкурентоспособными.
Пример установки тензоусилителя телеметрического на валу гребного винта
Пример установки системы измерения крутящего момента в полевых условиях
Такие системы могут использоваться не только при динамических испытаний на судне, но и на испытательных стендах. В случае, когда требуется бо′льшее количество каналов, можно использовать многоканальные телеметрические системы серии MTP-NT. Такие системы сложнее, но открывают намного больше возможностей. Свяжитесь с нами для получения более подробной информации.
Компактные размеры позволяют устанавливать несколько систем на маленьком расстоянии
Точно также данная система может быть использована для измерения температуры, давления, вибрации и даже напряжения в диапазоне 0-10 В.
Более подробную информацию о телеметрических системах можно найти в разделе телеметрия.
Тензоусилитель телеметрический ТТ01
Больше информации
Заявка