Универсальный винт

Изобретение относится к судовым винтовым движителям и касается создания винта для работы в любых текучих водных и воздушных средах, а также может быть использовано в любой области хозяйства. Универсальный винт выполнен из листового материала постоянного сечения и состоит из ступицы в виде ромба, на каждой из сторон которого расположены лопасти, отогнутые под углом от 10 до 90 градусов относительно ступицы в противоположные относительно друг друга стороны. Винт имеет стойки, установленные между верхней и нижней лопастями по краю. К торцевой части лопастей винта могут быть пристыкованы дополнительные сектора для увеличения тяги. Изобретение позволяет упростить конструкцию винта, устранить шум и кавитацию при работе винта и повысить его долговечность и надежность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технике движителей для работы в любых текучих и воздушных средах и может быть использовано в любой области хозяйства.

В результате проведенного патентно-информационного поиска аналога выявлено не было. Существующие конструкции винтов очень сложны в изготовлении. При работе винт рассекает среду, в которой работает, создавая давление на задней части лопасти и разрежение на передней выпуклой части лопасти. При этом вихревые потоки создают шум при работе в газовой среде, а в жидкой среде - кавитационные процессы. Этим обусловлено разрушение винта. Кроме этого, при работе в воздушной среде при определенной частоте вращения к.п.д. винта падает.

Задача изобретения состоит в упрощении конструкции винта, устранении шума и кавитации при работе винта и повышении долговечности и надежности винта.

Сущность изобретения состоит в том, что у винта, выполненного из листового материала постоянного сечения, ступица представляет собой ромб, на каждой стороне которого расположены лопасти, отогнутые под углом от 10 до 90 градусов относительно ступицы в противоположные относительно друг друга стороны, а между верхней и нижней лопастями по краю расположены стойки.

Для повышения к.п.д. винта нужно увеличить площадь поверхности лопастей. Это достигается путем пристыковки дополнительных секторов к торцевой части лопастей винта.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена развертка винта, на фиг.2 - вид винта в трех проекциях.

Винт изготавливается из любого листового материала постоянного сечения, например из пластика, композитного материала, металлов и т.п. Винт состоит из ступицы в виде ромба 1 и примыкающих к сторонам ромба четырех лопастей 2. Форма лопастей может быть любой конфигурации в зависимости от назначения винта. В приводимом примере каждая из лопастей выполнена в виде кругового сектора, одна из сторон которого является стороной ромба. Каждая лопасть отогнута под углом относительно плоскости ромба в противоположные относительно друг друга стороны. В приводимом примере угол равен 90°. Угол может варьироваться от от 10° до 90°. Величина угла зависит от назначения винта, т.е. от среды, к которой винт будет работать Для придания жесткости конструкции между верхней и нижней лопастями по краю можно установить стойки 3 или скрепить между собой края лопастей.

Отношение площади лопастей к диаметру винта получается больше единицы, что позволяет создать большие тяговые характеристики винта. Для работы в смешанных средах (например, вода и воздух) в конструкции винта для увеличения тяги к торцевой части лопастей (к сторонам, которые не примыкают к стороне ромба) пристыковывается дополнительный сектор, который увеличивает площадь лопастей.

Устройство работает следующим образом.

При вращении винта лопасти 2 не режут, а ввинчивают в себя среду. При этом вращение среды начинается перед винтом, а после винта лопасти не спрямляют поток, а закручивают его по винтовой спирали, равной шагу винта. Этим обеспечивается бесшумность работы, отсутствие кавитации и, как следствие, долговечность.

Изменяя геометрические размеры ступицы в виде ромба, можно получать винты, где длина ступицы в несколько раз превышает размеры диаметра винта (Дв) и наоборот. Это делает винт универсальным в применении.

Технический результат изобретения заключается в том, что у винта на внешней и внутренней поверхностях лопастей не создаются вихревые потоки, течение жидкостей и газов ламинарное, нет кавитации и шума при работе в любых средах.

При любой частоте вращения к.п.д. винта будет величиной постоянной либо порог снижения к.п.д. будет значительно выше, чем у существующих конструкций винтов.

Одним из достоинств предлагаемого изобретения является простота и дешевизна изготовления винтов, так как можно применять штамповку и исключить сложные расчеты сечений лопастей.

Простота конструкции позволяет изготавливать винты в условиях производства на стандартном оборудовании.

1. Универсальный винт, выполненный из листового материала постоянного сечения и состоящий из ступицы в виде ромба, на каждой из сторон которого расположены лопасти, отогнутые под углом от 10 до 90° относительно ступицы в противоположные относительно друг друга стороны, и стоек, установленных между верхней и нижней лопастями по краю.

2. Универсальный винт по п.1, отличающийся тем, что к торцевой части лопастей пристыкованы дополнительные сектора.