BAIT BOAT для рыбалки
Какая разница в том что КПД двигателя будет 82%, если КПД винта будет 20%? Общий КПД движителя будет 16%! Какой такой “немного” другой винт? С шагом 25 мм для скорости вращения 4300 об/мин? Кто и где видел такие винты для диаметра 50-60 мм? Только снижение оборотов с помощью редуктора способно решить задачу по созданию экономичного движителя.
Для оценки эффективности судна в целом есть комплексный показатель - пропульсивный коэфф-т, который учитывает взаимодействие мотора, корпуса и движителя. Так вот в данном варианте с винтом более 60 мм и шагом менее 30 мм, пропульсивный коэфф-т составит примерно 0,44, что очень и очень неплохо. Недостаток это то, что этот моторчик слишком дорог для таких модернизаций. А винт можно и самому изготовить, чуть выше есть, как человек лихо справляется с этой задачей.
Но это все для тех, кто любит и может мастерить. Для остальных вот реальный вариант без всяких редукторов и т.п., о котором я говорил выше. ru.aliexpress.com/item/…/32630223678.html?traffic_…
В чём лихость? В том что повторил винт с шагом 80 мм? Так для такого винта нужна скорость вращения 1200-1300 об/мин. Это кто-нибудь осознаёт? Или считают, что винт сам по себе, а обороты сами по себе?
Ну это он пошел по самому легкому пути. А по серьезному, Вы же знаете, что есть отработанные методики расчета и контроля параметров винтов и их изготовления. Другой вопрос в том, что ИМХО винты с шагом порядка 80 мм вообще противопоказаны для наших суденышек. Но здесь каждый поступает по своему усмотрению, не взирая на неизбежные косяки.
Да кто будет считать и потом изготавливать винты? Один на сто. Винты с шагом 40-50 мм большая редкость, но и для них нужна скорость вращения 2500-3000 об/мин. Кто-то выдерживает такие обороты? Большинство считают по какой-то причине “нормой” 4000-5000-6000 об/мин и не отдают себе отчёт в том, что КПД винта снижается до 20-30%, а это деньги (энергию аккумуляторов) на ветер.
Со скоростью вращения, здесь тоже есть подводные камни. Конечными показателями расчета являются момент на валу винта и полезная тяга. Но при изменении исходных параметров они ведут себя по разному. Поэтому бывает так, что по моменту все утряслось, а тяга не дотягивает (каламбурчик), поэтому приходится менять исходные параметры, например, увеличивать скорость вращения, при неизбежной коррекции и диаметра и шага. В результате там где, казалось бы достаточно 3000 об, оказываются все 4000.
Увеличивать тягу увеличением оборотов это расточительная глупость, т.к. прибавка в тяге на 15% получается затратой энергии на 100%. Когда не хватает тяги надо увеличивать диаметр винта и уменьшать обороты. Даже при шаге винта 40 мм увеличение с 3000 до 4000 об/мин снижает КПД винта с 60 до 45% при скорости движения лодки 1,2 м/сек. Ну и что тут обсуждать дальше?
Какая разница в том что КПД двигателя будет 82%, если КПД винта будет 20%? Общий КПД движителя будет 16%!
Откуда такие странные данные о КПД? 16-20%, при таком КПД чтобы получить 20Вт на валу, нужно рассеять еще 80, но это уж слишком мощный паяльник - перебор.
Вы берете не отношение потребляемой мощности к отдаваемой, что как раз и естьКПД, а берете отношение максимальной мощности(мотора) к той же самой отдаче(системы), а это не КПД, а что то типа коэффициента использования доступной мощности мотора при его частичной нагрузке - типа того как оценка разрушительности при стрельбе из пушки по воробьям.
Поэтому бывает так, что по моменту все утряслось, а тяга не дотягивает (каламбурчик), поэтому приходится менять исходные параметры, например, увеличивать скорость вращения, при неизбежной коррекции и диаметра и шага.
Это вы очевидно описываете случай когда винт имеет “великоватый” шаг, вместо “лишнего” диаметра, а потому не смотря на то что “правильно” нагружает мотор, обеспечивая нагрузку на валу, но энергию тратит не на создание упора, а на преодоление сопротивления воды и ее бесполезный замес? При таком раскладе ситуация должна улучшиться после разгона, если создаваемого упора для того хватит…
Откуда такие странные данные о КПД? 16-20%, при таком КПД чтобы получить 20Вт на валу, нужно рассеять еще 80, но это уж слишком мощный паяльник - перебор.
Вы берете не отношение потребляемой мощности к отдаваемой, что как раз и естьКПД, а берете отношение максимальной мощности(мотора) к той же самой отдаче(системы), а это не КПД, а что то типа коэффициента использования доступной мощности мотора при его частичной нагрузке - типа того как оценка разрушительности при стрельбе из пушки по воробьям.
Простите, но Вы что-то с чем-то перепутали. При чём здесь 20 ватт на валу? К валу всё подводится как надо, а вот сколько из этой энергии преобразуется в движение, это другой вопрос. Так вот, то сколько энергии аккумуляторов мы преобразуем в движение и будет КПД всей системы, а он состоит из произведения КПД, входящих в него компонентов - в данном случае двигателя и винта. Если КПД винта составляет 20%, а КПД двигателя равен 80%, то общий КПД системы, которая преобразует электрическую энергию в механическую составит 0,2х0,8 = 0,16, т.е. всего 16%.
Если КПД винта составляет 20%, а КПД двигателя равен 80%, то общий КПД системы, которая преобразует электрическую энергию в механическую составит 0,2х0,8 = 0,16, т.е. всего 16%.
А слона то я и не заметил. Пропустил важнецкий момент про то что речь о 20% КПД ВИНТА и общий КПД ВМГ … короче немерянное проскальзывание…
А слона то я и не заметил. Пропустил важнецкий момент про то что речь о 20% КПД ВИНТА и общий КПД ВМГ … короче немерянное проскальзывание…
Бывает 😃
Я поэтому всё время и говорю о том, что каков КПД двигателя не играет особой рояли - они все порядка 60-85% в зависимости от типа. А вот КПД винта зависит исключительно от скорости вращения, шага и скорости лодки и связаны простым соотношением. Почему-то никто не обращает внимание на КПД именно винта, а он фактически и определяет КПД всего движителя. Если на КПД двигателя мы никак не можем повлиять, то КПД винта по сути задаём сами, выбрав шаг и обороты винта.
Когда не хватает тяги надо увеличивать диаметр винта и уменьшать обороты. Даже при шаге винта 40 мм увеличение с 3000 до 4000 об/мин снижает КПД винта с 60 до 45% при скорости движения лодки 1,2 м/сек. Ну и что тут обсуждать дальше?
Мне вот обидно что когда я покупал винты на первую лодку были только с шаговым отношением 0,8. Это при диаметре 50 мм получалось 40 мм. Когда первая лодка утонула, то заказал точно такие же, а потом, буквально через пару недель, появились винты с разным шаговым отношением от 0,8 до 1,2… но поезд (посылка) уже ушёл Сейчас бы взял с отношением 0,9 или даже 1,0 т.к. при завозе 3-х снастей прилично падает скорость после 120-150 метров, а мне их до 200-250 метров везти.
Противоречие…
Если на КПД двигателя мы никак не можем повлиять, то КПД винта по сути задаём сами, выбрав шаг и обороты винта.
Почему и ломаем копья тут который год, пытаясь объяснять что для медленного тяжеловоза не нужен мелкий спортивный винт и оборотистый мотор, потому что будет огромное скольжение и бесполезная трата жужжания…
Когда не хватает тяги надо увеличивать диаметр винта и уменьшать обороты.
Хорошо бы, но у нас лимит по моменту на валу мотора. А в данном случае рост момента значительный.
Вообще тут все так запутано, времени нет разобрать все по полочкам. Но неожиданно выяснилось, что изменяя Д винта, шаг и обороты, в неожиданных пределах, можно при заданном корпусе и скорости, довести мощность на валу винта до значений порядка 10 Вт. Но это проверять надо.
довести мощность на валу винта до значений порядка 10 Вт.
конечно можно, но индивидуально для каждого корпуса, и при совершенно конкретной лишь для него скорости при этом.
Не настолько запутано насколько сложно поддается оценке в цифрах. Основная сложность как обычно, определение буксировочного сопротивления для конкретного корпуса, с совершенно конкретной загрузкой и с конкретной скоростью. не говоря уже о возможности описать зависимость этих трех параметров в цифрах(коэффициентах)
Основная сложность как обычно, определение буксировочного сопротивления для конкретного корпуса, с совершенно конкретной загрузкой и с конкретной скоростью.
+100. Зная это остальное посчитать с достаточной точностью очень просто.
А вот буксировочное сопротивление реально точно можно только натурным экспериментом.
конечно можно, но индивидуально для каждого корпуса, и при совершенно конкретной лишь для него скорости при этом.
Я как всегда имею в виду свой корпус примитивных очертаний и скорость 1 м/с.
Хотел таки для пробы прикупить и попробовать безколлекторник для своего “спасателя”, пост #22328. Получил всего два ответа. Опасения мои оправдались, не все так просто. Купить и поставить похоже не получится (ссылок на готовое решение нет, а сам я не нашел). Залазить в дебри программирования, нет желания тратить время, вот Вам и минус. Так что бесколлекторник пока пусть отдыхает…
Да и еще. Получил наконец набор винтов по детской цене, провел эксперименты. Результаты могу выложить в виде графика позже. Могу сказать что при оборотах 1300 и 2600 при одинаковых условиях увеличение диаметра винта показывает лучший вариант и по потребляемому току и по упору. В испытаниях принимали участие трехлопастные винты диам. 40, 47, 52, 55, 57мм и самопальный четырехлопастной винт диам 50 мм. Олег Бадаев снова прав… что бы там кто то не говорил… Кстати поместив винт в кольцо выиграл в токе 10% и потерял в упоре почти половину!!! В результате выкинул в помойку и кольцо и защиту винта тоже. Результат ходовых на рыбалке достойный, второй аккум даже не доставал. Вот как то такая практика, мужики.
Я как всегда имею в виду свой корпус примитивных очертаний и скорость 1 м/с.
с готовым корпусом можно не особо гадать. пока лето и открытой воды полно, нужно пытаться определить сопротивление на заданной скорости(необходимый упор). а дальше уже можно считать оптимальные либо желаемые параметры ВМГ. Исходя из имеющихся, либо доступных вещей.
Кстати поместив винт в кольцо выиграл в токе 10% и потерял в упоре почти половину!!!
С кольцом не все так просто. если оно относительно длинное и с гладкими стенками, тогда мало того что ухудшается поток из за гидравлического перепада давлений на всасывающем и нагнетающем концах, еще и происходит снижение продольного потока потому что винт создает внутри кольца вращающийся водяной цилиндр и потому ни куда не гребет. чтобы от этого уйти нужно ставить продольные перегородки - противозакручиватели. короче простым изделие не получается.
Кстати поместив винт в кольцо выиграл в токе 10% и потерял в упоре почти половину!!!
Строго говоря, кольцо должно иметь профиль авиационного крыла и разные диаметры на входе и выходе. На выходе меньше. Винт под кольцо должен быть с прямыми концами и зазор не более 1-1,5 мм. Тогда оно будет работать, иначе получается результат как у Вас. Т.ч. не всякое кольцо полезно 😃 Вообще-то кольца реально работают, иначе их не применяли бы, но это довольно сложная конструкция, а не просто кусок трубы.
У меня кольцо, выполненное на CNC. Наружные диаметры: входной 63,5 мм, выходной 58,5 мм. Ширина кольца 27,5 мм. Диаметр внутренний в районе винта 52,3 мм. Винт диаметром 50 мм. Профиль крыла внутри кольца. Более узкая часть профиля на входе. Снаружи прямой профиль. Потребление тока не снижает, но добавляет 15% тяги.
с готовым корпусом можно не особо гадать. пока лето и открытой воды полно, нужно пытаться определить сопротивление на заданной скорости(необходимый упор). а дальше уже можно считать оптимальные либо желаемые параметры ВМГ. Исходя из имеющихся, либо доступных вещей.
Я вообще не понимаю для чего так надо заморачиваться с корпусом? Считать теоретический пропульсивный коэфф., сопротивление на заданной скорости и т.д. Кто из рыбаков будет всё это делать? Всё-равно никто из нас не может по-определению обсчитать свой корпус, так зачем тратить на это усилия? По выкобяниваться? Ну разве что.
С моей т.з. гораздо эффективнее просто учесть при проектировании лодки некоторые закономерности и рекомендации. По корпусу это:
- Обводы должны быть плавные со всех сторон, а не плоскими как иногда делают изнутри.
- Корма должна быть хотя бы полукруглая чтобы не было подсоса.
- Поверхность должна быть обработана до зеркального блеска. Краска должна быть не смачиваемая.
- Максимальная эффективная скорость зависит от размеров судна и составляет:
до 500 мм - 0,9 м/сек, 500-700 - 1,2 м/сек, 700-900 - 1,5 м/сек.
Исходя из этого подбираем винт - шаг и диаметр. Диаметр винта обеспечивает нужный упор. 50 мм - 700-800 грамм, 60 мм - 1,4-1,5 кг. На валу винта 50 мм достаточно 15 ватт, на валу винта 60 мм достаточно 25 ватт. Через КПД двигателя считаем его электрическую мощность не забывая про потери на дейдвуде.
Для наших тихоходов нам нужны винты с небольшим шагом - 40-50 мм, но и для них на обозначенных выше скоростях лодки нужно всего 2500-3000 об/мин. Если ставим спортивные винты с шагом 60-85 мм, то скорость вращения должна быть 1200-1500 об/мин. Ни один двигатель не даёт практически таких оборотов (понижение напряжения питания) без существенного ухудшения его параметров, в частности его КПД. Поэтому самое целесообразное это применение редуктора. Кто не хочет применять, тот расплачивается большим расходом энергии аккумуляторов на единицу пройденного расстояния. Работа винта на повышенных, по сравнению с оптимальными, оборотах, ведёт к резкому снижение КПД самого винта, увеличению тяги и резкому повышению затрат энергии на единицу пройденного расстояния. Запомните, что КПД винта в основном и определяет КПД всего движителя и это единственный параметр на который мы можем повлиять.
Небольшой пример. Оптимальная скорость лодки 1,2 м/сек. Винт 50 мм с шагом 40 мм.
Скорость вращения винта - 3000 об/мин. КПД винта - 60%. Тяга - 750 грамм. Мощность на валу - 15 ватт.
Скорость вращения винта - 6000 об/мин. КПД винта - 30%. Тяга - 2,2 кг. Мощность на валу - 110 ватт.
Это реальные цифры, взятые из таблиц производителя. Мы видим, что тяга увеличилась в 2,9 раза, но затрачиваемая мощность увеличилась в 7,3 раза. Гораздо эффективнее было бы поставить винт диаметром 65 мм и получить точно такую же тягу - 2,2 кг, но затратив всего 44 ватта при 3000 об/мин. Самое смешное и одновременно грустное будет в том, что скорость лодки увеличится всего на 15-20%, а не в разы.
Залазить в дебри программирования, нет желания тратить время, вот Вам и минус.
Да тут проблем хватает. Как определить, какая в регуль залита программа? Кроме того, даже имея необходимый программатор - что и в каком месте записать в программу регуля? Мне, конечно, проще, я могу записать “Здесь был Вася.”, но это не поможет получить реверс.
Я вообще не понимаю для чего так надо заморачиваться с корпусом? Считать теоретический пропульсивный коэфф., сопротивление на заданной скорости и т.д. Кто из рыбаков будет всё это делать? Всё-равно никто из нас не может по-определению обсчитать свой корпус, так зачем тратить на это усилия? По выкобяниваться? Ну разве что.
Не знаю как у других, но для меня это возможность не идти в этом вопросе на ощупь, как в темном лесу, а принимать осознанные, основанные на конкретных расчетах решения. А для этого надо проверить результаты вычислений, в том числе буксировкой, т.к. вычисление сопротивления движению кораблика действительно трудная задача. Трудная, но решаемая, во всяком случае для корпусов достаточно примитивных очертаний. А имея результаты испытаний возможно подкорректировать методики вычислений, чтобы при расчетах следующего, в таких испытаниях не было необходимости.
Безусловно, можно пойти гораздо более легким путем и строить рыболодку основываясь на многочисленных рекомендациях из инета, но где гарантия, что они не ошибочны, а порой и явно вредоносны. Яркий пример, в профильной литературе пишут, что в тихоходных судах необходимо применять винты с малым шагом, а в инете полно рекомендаций о применении в данном случае винтов с большим шагом, но с маленькой скоростью вращения. Где истина?
Или такой пример.
Скорость вращения винта - 6000 об/мин. КПД винта - 30%. Тяга - 2,2 кг. Мощность на валу - 110 ватт.
Вы приводите “КПД винта”, но ведь винт не плавает в одиночестве, а взаимодействует с корпусом, и в этом случае надо ориентироваться не на КПД винта, а на пропульсивный коэффициент…
Считаю, что воплощать чужие, в ряде случаев критические, ошибки не есть комильфо. По этому поводу в народе говорят: “Не тот дурак, кто пшеницу на чердаке сеет, а тот кто ему помогает.”