Pystyykö jollain kaavalla laskemaan suuntaa-antavasti potkurin "väännön"?
Tiedossa halkaisija, nousu ja max kierrokset.
Kai tuokin jotain merkitsee sopivaa kytkintä valittaessa.
Tiedossa halkaisija, nousu ja max kierrokset.
Kai tuokin jotain merkitsee sopivaa kytkintä valittaessa.
Vastaukset 17
Vanhimmat
Vääntö tulee moottorista eikä potkurista. Moottorinvalmistaja ilmoittaa tehon ja väännön. Niiden perusteella valitaan riittävän jämäkkä vaihde.
Moottorin kierrokset ja haluttu potkurin pyörintänopeus otetaan tietenkin myös huomioon.
Potkuri yleensä mitoitetaan niin että se ottaa kaiken koneen antaman tehon koneen maksimitehoa vastaavalla kierrosluvulla.
väännön voi laskea suoraan tehosta vääntömomentti ( Nm) = (teho (kW) x 60) / (2 x Pii x rpm) , Pii likimain ~3.14159 .
Potkurin ottama teho taas menee eksponentiaalisesti;
likipitivakio x rpm^2.5 , josta saa ratkastua tuon likipitivakion , josta sitten laskee potkurin ottaman tehon kullakin kierrosluvulla.
jos todellakin vaihteen mitoitus kyseessä niin silloin pitää mitoittaa koneen antaman maksimivääntömomentin mukaan silloin kun tämä oleellista esim. hinaajan tapauksessa; huviveneesä mitoitus tehdään max tehon mukaan, koska kiihdytyksisiin ei paljon aikaa kulu verrattuna matka-ajoon; vaihteiden mitoitus kyllä kestää nuo lyhytaikaiset kiihdytykset.
potkurin tehokäyrästä voi myös laskea kulutuksen likimain, kunhan tuntee koneen ominaiskulutuskäyrän ( kierrosluvun funktiona) ..
Voitko antaa esimerkin miten lasketaan.
Lasketaan hevosilla. Momentti= Teho kertaa 75 ja tämä jaettuna 6.28 kertaa kierrosta sekunnissa(potkuriakselilla)esim. 60hv ja akseli pyörii 800 1/min(13,3 1/s)momentti= 54kpm eli n.540Nm, ymmärsitkö.
se ihmetyttää vielä, että moottori vääntää 410Nm/1500rpm (valmistajan ilmoitus), alennus kytkimessä 3:1, joten potkuri pyörii 500rpm ja laskukaavalla vaatii 1433Nm.
Jaksaako kone edes vatkata vai mikä tässä on jujuna???
tai Kw koneessa.
Laskin nuo eri HV määrillä, heh.
Koneen teho ilmoitettu 2200rpm ja vääntö 1500rpm
siinä menin halpaan.
Jos koneen teho on 100HV, pajkonkohan siitä suunnilleen siirtyy potkuriakselille (alennus 3:1)? 90HV?
pyörittää eli halkaisijaltaan 35" noususta en sano mitään.
110HV/2200RPM -> kone 356Nm, potkuri 1046Nm
Pyöriikö vaiko ei?
Niin, onko joku kaava millä tuohon ympätään tuo nousu? Potkuri on varmaankin 31".
n.5%
halk. 30-31" aika lähellä.
eli ny taitaa olla vellit ja puurot sekaisin ...
se alennus tiputtaa moottorin kierrokset potkurille sen alennussuhteen mukaisesti. Esim. jos kone kiertää 3000 rpm ja välitys 3:1 tarkoittaa että potkuri kiertää 1000 rpm .
Tehoa hukkuu vaihteessa n. 3% ja lisää 3% jokaisessa tukilaakerissa, Huom. tyypilliset V-vaihteet hukkaavat n. 6% jos sellainen kyseessä , johtuen ylimääräisestä hammaspyöräparista ( no on niitä ketjuvetoisiakin).
Mutta vääntömomentti käyttäytyy päinvastoin kuin kierrosluku, eli 3:1 alennus tipauttaa kierrokset potkurille yhteen kolmasosaan koneen kierroksista MUTTA kolminkertaistaa moottorin vääntömomentin potkurille!
Eli jos sulla 3:1 välitys ja koneestä lähtee huipputeholla 356Nm ja potkuri vastaavalla kierrosluvulla haukkaa 1046Nm , niin eikös tuo potkurille välittyvä 1068Nm-64Nm(hukkaa 6%)=1008Nm lähes riitä ( ja koska ei ihan riitä, niin jää kierrosluku vähän, mutta vain vähän täyden tehon kierroslukua vähäisemmäksi)?
Tuon tehohukan vuoksi potkurin mitoituksessa halkaisijaa määritettäessä koneen max. tehosta lasketaan yleensä mukaan vain max. 90% , kun taas nousu yleensä mitoitetaan 100% tehoa vastaavan nopeuden mukaan luisto huomioiden. Tämä siitä syystä että potkurin halkaisija vaikuttaa vääntömomenttiin huomattavasti enemmän kuin nousu.
tuossa toisessa vastauksessa jo sitä lipaisinkin ..
ensin määritetään aina potkurin halkaisija jota kone jaksaa vääntää, ja sen jälkeen nousu sen mukaan miten kovaa kyseinen vene kyseillä koneteholla voi kulkea - luisto huomioiden.
Luisto voi olla 100% - lähes nolla. Esim. kun vene kiinni tolpassa eikä liiku, tai hinaaja vetämässä tukkilauttaa, niin molemmissa tapauksissa luisto lähes 100% , mutta älä huoli, se synnyttää silti työntövoimaa , ja kun se tukkilautta tulee siellä perässä halutulla nopeudella, niin kyllä se potkuri työnsä tekee, eli hyötysuhde ei ole nolla vaikka luisto olisikin 100% .
Potkurin hyötysuhde mittaakin sitä, miten suuren osan ottamastaan tehosta se kykenee muuttamaan lävitseen virtaavan veden massavirraksi ( kg/s) , ja tuo massavirta synnyttää sen työntövoiman.
Se miten suuri osa tuosta työntövoimasta saadaan muutettua veneen nopeudeksi onkin sitten toinen juttu, ja sille lienee ihan toinen nimikin ammattilaisilla, liekö joku propulsiivinen hyötusuhde, ja tähän vaikuttaa moni tekijä, kuten se onko potkuri veneen rungon vanavedessä, eli joutuu tekemään töitä veneen mukanaan vetämässä vesivirrassa, joka heikentää eteenpäin vievää voimaa .
Hitaalla pullukalla fiskarilla tuo luisto voi olla jopa 30-40% , 30 solmun nopeudessa liukuvalla veneellä n. 10-20% ; esim. omalla akselivetoisellani 32 solmun nopeudessa luisto n. 12%.
Luisto määritellään potkurin läpi virtaavan veden virtauksen nopeuden ( esim. m/s) ja veneen nopeuden erotuksen suhteena veneen nopeuteen, esim. jos potkurin noususta laskettu virtauksen teoreettinen nopeus olis 30 solmua ja vene kulkeekin vain 25 solmua on kokonaisluisto tällöin 30-25/25 *100% eli 20%
eli tästä takaisin nousun laskentaa, silloin kun luisto tunnetaan, niin potkurin nousuun listään tuon luistoprosentin verran tuumia teoreettisesta veneen kulkunopeudesta laskettuun. eli jos teoreettinen nousu ilman luistoa olis esim.10" , niin siihen lisätään se äskeinen 20% eli 2", jolloin nousu olisi 12"
Oma lukunsa on sitten nousun suhde halkaisijaan joka vaikuttaa hyötysuhteeseenkin ; hitailla veneillä kuten niillä hinaajilla suhde on alle 1:1 mutta nopeuden kasvaessa suhdeluvun olis hyvä kasvaa, eli erittäin nopeissa veneissä käytetään "jyrkkiä" potkureita, joissa suhde voi olla jopa 1.4:1 tai ylikin , ja n. 30 solmun tienoilla 1.2:1 . Eli hitaissa halkaisija joko yhtäsuuri tai suurempi kuin nousu, mutta nopeissa veneissä nousu suurempi kuin halkaisia.
Lukekaa itse lisää, tilatkaa vaikka hyvä kirja: Dave Gerr : Propeller Handbook ; siinä asiat selitetty hyvin yksinkertaisesti ja kaikkiin laskuihin valmiit käyrästöt. esim Amazon.com toimittaa kirjat kotiin vaivattomasti, eikä kirjoista mene edes ALVia vaikka jenkeistä tilaa.
on kommenteissasi edelläkäytyyn nähden.
Yleensä potkurin hyötysuhteella tarkoitetaan juuri propulsiohyötysuhdetta eli n = F * V / P (voima * nopeus veteen nähden / akseliteho). Noitakin hyötysuhteita on erilaisia, mutta yleisimmin puhutaan avovesihyötysuhteesta, joka voidaan helposti mitata pelkällä potkurilla. Avovesihyötysuhde on yleensä varsin lähellä lopullista hyötysuhdetta aluksessa.
Tuolla määrittelyllä siis paikallaan olevan hinaajan potkurin hyötysuhde on 0.
Potkurin sijainti aluksen "mukana vetämässä" vesimassassa itse asiassa parantaa työntövoimaa, koska hitaampaan virtaukseen saa samalla teholla suuremman työntövoiman. Kokonaisuus on kuitenkin kutakuinkin +-0, koska potkurin aiheuttama virtaus lisäää aluksen vastusta eli työntövoimaksi ei riitäkä vetokokeessa mitattu arvo, jos potkuri on tuollaisessa paikassa.
Luisto on helposti selvästi yli 50% uppoumarunkoisessa veneessä, kun potkurin halkaisija on pienehkö ja konetehoa selvästi yli tarpeen. Tuossa moottorivenpuolella juuri tarkasteltiin 8 m vesilinjaista 4000 kg 64 hv venettä, joss luisto todennäköisesti n. 60% täydellä teholla. Toisaalta kevytkulkuisessa uppoamarunkoisessa pienellä koneella (esim. purjeveneet) luisto ei välttämättä ole kuin 20%.
Potkurin nousun määrittäminen luistoarvauksen perusteella uppoumarunkoiseen veneeseen on kyllä aika epätarkkaa. Parempi käyttää käyrästöjä/ohjelmia, jotka kertovat potkurin tehontarpeen, hyötysuhteen ja työntövoiman veneen nopeuden ja kierrosluvun mukaan.