NO120657B - - Google Patents

Description

Skipspropell med blader med variabel stigning.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en skipspropell med blader med variabel stigning.

Regulering av bladene av en skipspropell betyr svingningen av nevnte blad om en akse som ligger radielt eller i det min-ste tilnærmelsesvis radielt i forhold til navet av en propell (med unntagelse av at denne akse kan danne en vinkel som er mindre enn 90° med propellakselens akse). Når propellen er i drift vil trykket av propellbladet i alminnelighet utøve et vridningsmoment på bladet om navets omdrei-ningsakse. Dette vridningsmoment kan anta høy verdi. Dette betyr at anordningen for regulering av propellbladene må være i stand til å motstå dette store vridningsmoment og å regulere propellbladet mot disse krefter. Til dette må tilføyes at svingningen av propellbladet må kunne finne sted på den ene eller annen side av null-eller midtstilling for at propellen skal være i stand til å utøve et trykk såvel forover som akterover når omdreiningsretningen forblir konstant. Anordningen må derfor også være innrettet til å oppta den store belastning i motsatte retninger.

Reguleringsanordningen må opptas i

propellens nav, som gir begrenset plass. Dette gjør konstruksjonen av reguleringsanordningen vanskelig. Navet av en regu-lerbar propell sees derfor ofte å være ufor-holdsmessig tykt.

Med trykksentret av et propellblads

snitt skal forstås det punkt i hvilket med en bestemt angrepsvinkel av snittet, trykket mot vannet utøves, idet nevnte punkt 1 alminnelighet velges på snittets korde-

linje. Stillingen av dette trykksentrum varierer normalt med angrepsvinkelen. Der synes imidlertid å være snitt for hvilke stillingen av dette trykksentrum ikke varierer nevneverdig, om overhodet, når angrepsvinkelen varierer innen moderate grenser. Oppfinnelsen går ut på å anvende slike snitt ved konstruksjonen av en regu-lerbar skipspropell.

Det er blitt funnet at særlig symmetriske bæreflater med flyvingforhold har et tilnærmelsesvis konstant trykksentrum som nevnt. Et symmetrisk snitt er et snitt som er symmetrisk om den rette, midlere korde mellom bladets for- og akterkant i de for-skjellige snitt gjennom bladet, idet korden forbinder de punkter som opnås ved å halv-ere snittets tykkelsesordinater. Symmetriske bæreflatesnitt virker helt tilsvarende med positive og negative angrepsvinkler. Dette er naturligvis gunstig for en propell med variabel stigning som må være i stand til å gi trykk såvel forover som akterover når omdreiningsretningen forblir konstant.

Når det geometriske sted for trykksentrene er en hvilken som helst krum linje, kan trykksentrene ventes (forutsatt at der anvendes snitt med konstante trykksentra) å forbli på nevnte linje når propellbladet vrides innen de angitte grenser, hvilket betyr at de punkter hvori de hydrodynamiske krefter virker (angrepspunkter) forblir konstante. Retningen og størrelsen av disse krefter kan imidlertid variere. Som regel vil derfor det resulterende moment som virker på propellbladet om svingeaksen, variere.

Det er blitt funnet at disse variasjoner er små, når det geometriske sted for bladsnittenes trykksentra er en rett linje, hvilken linje da vil bringes til å falle sammen med eller ligge i kort avstand fra aksen av bladets svingeakse. Det er klart at valget av en rett linje som geometrisk sted for trykksentrene er å foretrekke.

Tegningen viser skjematisk en utførel-sesform for oppfinnelsen.

Propellnavet 1 bærer fire propellblader hvorav tre, 2, 3 og 4 er synlige på tegningen. Skipets fartsretning er angitt ved pilen 5, og propellens omdreiningsretning er angitt ved pilen 6.

Propellbladene går ut fra flens-lignende deler 7, som er svingbart under-støttet i navet 1. Propellbladene er derfor svingbare om akser som er betegnet med 8 på tegningen.

Naturligvis er den svingbare under-støttelse i navet slik at de krefter som virker på propellbladene kan motstås. Inne i propellnavet 1 ligger den anordning ved hjelp av hvilken propellbladene kan regu-leres.

Når propellen skal konstrueres, bestemmes bladsnittene slik som de må være de enkelte steder på et blad. Tegningen viser at disse snitt kan bestemmes for steder beliggende ved 0,3 R, 0,4 R, .... opp til og inklusive 0,9 R, hvor R er den største radielle dimensjon av bladet regnet fra propellakselens sentrum.

De valgte snitt er slik at de har konstante trykksentra som ovenfor beskrevet. Disse er bæreflatesnitt (med en stumpvink-let forkant og en spissvinklet akterkant) som dessuten er symmetriske om en rett midlere korde fra bladets forkant til dets akterkant. Snittet ved 0,6 R er blitt vist for propellbladet 2.

Trykksentret av dette snitt ligger ved 10. De andre trykksentre er da således beliggende at de alle ligger på den rette linje 11. Dette betyr at linjen 11 er det geometriske sted for bladsnittenes trykksentra. Det er klart at således er bladets kontur samtidig blitt fastlagt. Hvis linjen 11 skal falle sammen med svingeaksen 8, ville re-guleringen av bladet om navets svingeakse 8 teoretisk ikke kreve noe moment. Trykksentrene ville da faktisk for alltid bli i navets linje 8.

Tegningen viser hvorledes linjen 11 er blitt anbragt i en avstand t aktenfor regu-leringsaksen 8. Således oppnås en liten selv-innstillende effekt av bladet under påvirk-ning av vannstrømmen, d. v. s. propellbladet søker å anta den tilsiktede vinge-stilling. Når skipet beveger seg, vil derfor alltid et vridningsmoment virke på bladet om svingeaksen 8, og selv om dette bare er et Ute vridningsmoment, vil det hindre vibrasjoner. Det samme resultat oppnås naturligvis hvis linjen 11 ligger foran re-gueringsaksen 8.

Claims (5)

1. Skipspropell med forstillbare blader med variabel stigning, ved hvilken der over den hele eller størsteparten av den radielle lengde av hvert propellblad anvendes blad-profiler (eller snitt), hvis trykksentrum ved variable angrepsvinkler er praktisk talt stasjonært i bladprofilen, karakterisert ved at det geometriske sted for trykksentrene av bladprofilene for hvert blad er en rett linje (11) som faller sammen med eller ligger i en kort avstand fra den akse (8) om hvilken bladet svinges for å variere stigningen.

2. Skipspropell som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den nevnte rette linje (11) strekker seg aktenfor bladenes svingeakse (8).

3. Skipspropell som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes bladsnitt for hvilke trykksentret forflytter seg ikke mere enn 3 pst. og fortrinnsvis ikke mere enn 2 pst. av lengden av snittets kor-delinje i sistnevntes lengderetning når angrepsvinkelen varierer mellom 8° og + 8° 1 forhold til retningen av snittets korde-linje.

4. Skipspropell som angitt i påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at der anvendes flyvingesnitt som er symmetriske i forhold til den rette midlere korde, som forbinder bladets forkant og akterkant.

5. Skipspropell som angitt i påstand 3 eller 4, karakterisert ved at det geometriske sted for bladsnittenes midlere trykksentra, hvilket geometriske sted danner en rett linje (11), er i strømningsretningen og parallelt med bladets svingeakse ved en avstand opp til 5 pst. av lengden av bladets største korde.