86190 Obraz7 (19)

\

Rys. 4.1. Zasada działania śruby

Ruch obrotowy śruby okrętowej (w jednorodnym polu prędkości)

śruby powierzchniami cylindrycznymi o promieniach r i r-fdr tworzy płat elementarny, do którego dopływa woda z prędkością V_R pod kątem natarcia as. Prędkość ^t/r jest sumą prędkości obrotowej car, postępowej V_A oraz prędkości wytworzonej pracą samej śruby Ui. Na płacie elementarnym powstaje elementarna siła wypadkowa dF, na którą składa się elementarna siła nośna dL i elementarny opór dD. Siła ta rozłożona na kierunek osi śruby i kierunek styczny do okręgu o promieniu r daje odpowiednio elementarny napór dT i elementarny moment dQ = dKr. Suma elementarnych naporów i suma elementarnych momentów wzięte po całej śrubie dają odpowiednio wypadkowy napór śruby i wypadkowy moment obciążający silnik napędowy.

i

Najbardziej rozpowszechnionym pędnikiem jest śruba o skoku ustalonym. Jest stosunkowo prosta, łatwa w montażu przy kadłubie, charakteryzuje się wysoką sprawnością, małym ciężarem i stosunkowo niskim kosztem. Śruby o skoku ustalonym stosowane są do napędu małych motorówek (średnica śruby ~0,15 m, dwa skrzydła) i gigantycznych zbiornikowców (średnica rzędu 8 m, pięć do siedmiu skrzydeł).

)

!

Do wad śruby o skoku ustalonym zalicza się: niemożliwość wykorzystania pełnej mocy silnika napędowego w warunkach pracy innych niż ściśle określone (między innymi pogodą, stanem załadowania, stanem kadłuba) oraz mała elastyczność przy manewrach (między innymi konieczność zmiany kierunku obrotów śruby dla zmiany kierunku naporu). W celu wyeliminowania tych wad skonstruowano śrubę nastawną: skrzydła śruby są nastawiane poprzez obrót w piaście. Taka śruba jest konstrukcyjnie znacznie bardziej skomplikowana, a stąd droższa, bardziej narażona na uszkodzenia i wymagająca obsługi o wyższych kwalifikacjach; ma także nieco niższą sprawność niż odpowiadająca jej śruba o skoku stałym. Wyeliminowanie wspomnianych wad śruby o skoku ustalonym spowodowało jednak, że śruba nastawna jest dzisiaj dość szeroko stosowana, szczególnie na okrętach, które pływają przy mocno zmieniającym się obciążeniu pędnika (zmiana oporów wywołana zmianą załadowania, pogody, holowaniem lub trałowaniem) lub na których =• w określonych

143