156212. lajstromszámú szabadalom • Hajópropulziós berendezés

3 .••;••••• zatlanságot jelent. A kiegyensúlyozatlanság a bakcsapágy túlterhelését (kenőanyag film kiszorítása, szárazanfutás) és időelőitti tönkremenetelét eredményezi. A szabadon dolgozó hajócsavar szárnyai erősen inhomogen sébességmezőben dolgozva pe^ riódikusam változó terhelésűek. A terhelésinek ilyen periodikus változása a nagyfelületű vékony, lemezszerű szárnyakat rezgésbe hozza. A rezgések átterjedve a hajófarra, káros jelenségek okozói lehetnek (repedések, törések, rezgés, zaj). Ezt a hatást csökkenteni lehet, ha a hajófenék és a szárnycsúcs közötti távolságot növeljük. Mivel a csavar fölötti hajófeneket meghatározott hajómerülés mellett emelni nem lehet, valamint a csavarkor legalsó pontját a gerincvonal alá vinni nem célszerű, ez csak a hajócsavar átmérőjének csökkentésével oldható meg. A kisebb átm. a fentiek szerint csak rontja a viszonyokat. A hajócsavarral egytengelyű, azt a szárnykerüleiten körbefogó, a szárnykerület sugárirányú vetületével kb. megegyező szélességű, a teljes szárnykerülethez bontható vagy szilárd kötéssel rögzített gyűrű alkalmazása esetén a szárnyak szilárdsági igénybevételének csökkentése melleitit azok 'merevségét és ezzel, a propulziós berendezés megbízhatóságát mechanikai sérülésekkel szembeni ellenállóságát, számottevő mértékben növelhetjük. A védőgyűrű alkalmazása nagyterhelésű szabad-csavarok esetén a szárnyak (merevségét jelentősen növeli az említett rezgéseket megszünteti, vagy minimálisra csökkenti. így nincs szükség a hajófenék és a szárnycsúcs közötti nagyobb távolság megvalósítására, és nem kel] kisebb átmérőjű hajócsavart beépíteni, ami a fenitemlítetit nehézségeket fokozná. (Nagyabb terhelés, sérülékenység, stib.) Ismertek szabad hajócsavarok, melyeket a szárnykerületen vagy téglalap, vagy csepp alak szelvényű gyűrű vesz körül. Ezeknél a csavaroknál a gyűrű célja az áramlás rendezése, a víz sebesség mező homogenizálása, és így kedvezőbb propulziós hatás elérése. Az ilyen, ún. vízihozzávezetéses hajócsavar oknál, mivel ezek a fentiek szerinti szárnykerüleittel nem rendelkező csaviarok, a gyűrű a szárnycsúcsihoiz közel egy ponton van rögzítve, így szilárdsági jelentősége csekély, a szárnyszéíek merevítése szempontjából pedig jelentősége egyáltalán nincs. Ismert olyan gyűrűvel körülvett hajócsavarral működő propulziós berendezés, ahol a hajtónyomaitékot előállító szerkezeit (elektromotor) forgópésztekercsei szerelőiapja céljára van a gyűrű alkalmazva. A forgó elektromos mező által a tekercsek útján előállított elektromos erő nyomatékát ez a gyűrű adja át a szárny kerüleiten keresztül a hajócsavar szárnyának, széniben az általunk javasolt berendezéssel, ahol a tolóerőt előállító csavarszárnyaknak a csavartengelyről a hajócsavar agya közvetíti a hajitónyomatékot a szárnytőnek. Ez a kétféle nyoimatékközlés a szárnyak szilárdsági mére-4 tezésében is különbséget jelent. A kerületen történő nyamatéfcátadás esetén az ott elhelyezkedő szérnyszelvényeket kell viszonylag nagyobb keresztmetszetűeknek, illetve kereszt,5 metszeti tényezőkkel rendelkezőknek elkészíteni, ami hidrodinamikai szempontból hátrányt jelent. A nagyobb szelvényvastagság a kavitáció elkerülése miatt előírt karcsúságból adódóan nagyobb szelvényhosszat, ez pedig na-10 gydbb szárnyfelületet, és így nagyobb súrlódási ellenállást jelent. A tengelyen történő nyomatékátadás esetén a szárnytő körüli hidrodinamikailag értéktelenebb szárnytmetszetefcet kell szilárdságilag erősébbre készíteni. A vódőgyű-15 rűvel szilárdságilag együttdolgozó haj ácsavarral, azt mint mechanikai modellt vizsgálva, az egyes szárnyszerelvényekre ható centrifugális erőből adódó húzó-, és csavaró-, a tolóerőből és a kerületierőből (ellenállás) adódó hajlító 20 igénybevételt fagyelembevéve, hidrodinamikailag is kedvezőbb propulziós berendezés valósítható meg. Az egész szárnykerületen csatlakozó védőgyűrű alkalmazása a propulziós berendezésiben, 25 mivel a csavarszárnyak szilárdsági igénybevételét csökkierati, lehetővé teszi a szárnymetszetek vastagságának csökkentését. Ez a kavitáció elkerülése miatt minimálisan szükséges karcsúság értékből adódóan a ímetszet hosszaik (a 30 szárny-szélesség) csökkentését is lehetővé teszik. Mindez az energiaHátalakításii folyamiat, a prqpulzió hatásfokának növekedését eredményezi (kisebb felület, kisebb súrlódási ellenállás, kavitáció biztos elkerülése). 35 A szilárdsági előnyök és az ebből származó propulziós előnyök mellett a Kori-gyűrűben működő védőgyűrűs hajócsavar hidrodinamikai szempontból további előnyt jelent. A Kort-gyűrű és a hajócsavar kerülete közlött szer-40 kezeti okoklból bizonyos rés van, ami a szivattyúkhoz hasonlóan a toló- és a hátoldali nyomás között a résen keresztül történő bizonyos nyamáskiegyenlítődést okoz. Ez folyamihajók esetén kb. 5% hatásfokcsakkenést je-45 lent. A fenti veszteség a védőgyűrűs hajócsa^ var-Kört-gyűrű rendszernél gyakorlatilag megszűnt. Számítás szerint a védőgyűrű alkalmazása — annak többletellenállása miatt — mintegy 4% töbible-tnyomaték felvételt jelent, 50 ami kb. 2,5% tolóerőnövekedést is eredményez. Ez a propulzió összhatásfokát kb. 3%-lkal növeli. A jelenlegi átlagos kb, 5Q%-os propulziós hatásfok esetén ez 6% növekedést ad. 55 A védőgyűrűs propulzió - alkalmazása esetén a hajócsavar mögött levő kormánylapát megfúvása kedvezőbb és ezért, főleg. Kort-korimánygyűrűs propulziós rendszernél kisebb korrnánykihajtás esetén elérhető ugyanaz a kormány-60 nyomaték, minit amit védőgyűrű-néküli propulziónál csak nagyobb kormánykihiajtás adna. Ez érzékenyebb kormányképességet, jobb kormányozhatóságát jelent. A fenti szilárdsági és hatásfok javító előnyök fis a vízsugár-hajtás csavarjainál is jelentkeznek. 2