Izbira propelerja

[SR 290]

Za trdnostno kontrolo čez palec niti ni treba veliko časa, niti znanja. nalašč sem nekaj stvari poenostavil, morebiti sem nevede kaj zgrešil, za informacijo bo dovolj natančno. Uporabil sem to, kar imam na razpolago vendar to ne pomeni, da taka igra številk ni uporabna prav za vsako kombinacijo plovila, motorja in propelerja.


a.) Vhodni podatki:

- končna hitrost plovila v = 31 m/s
- največja moč motorja P = 285 Kw
- izkoristek od motorja do izhodnega roba propelerja 0,5
- vrtljaji propelerja pri največji moči vr = 55 rps

- propeler maximus 15,25"x26"
- 5 krakov, trije vedno v oprijemu-čisti površinc
- razdalja od centra oprijemališča sil kraka do korena kraka 75 mm
- dolžina kraka v korenu 125 mm
- največja širina kraka v korenu 12 mm
- ocenjen polarni moment kraka (progresive pitch in se nisem ubadal z polarnim momentom ločnega izseka kolobarja) W = 3500 mm***
- razdalja med središčem in oprijemališčem sil propelerja je r=150 mm





1.) Sile na propelerju:


a.) Potisna-aksialna sila:
F = P/v = 285000W x 0,5/31 m/s = 4597 N

potisna sila za en krak = 1/3 F = 1532 N


b.) radialna sila:

Mt= P/(2 x 3,14 x n) = 285000 W/(6,28 x 55 rps) = 825 Nm

Mt1(ena lopatica) = Mt/3 = 275 Nm

Ft = Mt1/r = 275/0,15 = 1833 N na en krak


c.) Rezultanta sil Fr= koren ( Ft** + F**) = 2389 N na en krak


Rezultanta ni čisto pravokotna na linijo korena propelerja, vendar naj bo ta razlika vzeta v imenu varnosti.


d.) navor med oprijemališčem sil in korenom kraka:

M = Fr x 0,75 = 1792 Nm




2.) napetosti v korenu kraka:

G = M/W = 512 N/mm2

Niso ravno kamilice, četudi je realnost za okrog 25-30% milejša, aluminij vseeno izpade iz igre, če ni krak debelejši.


In še zanimivost:
Pri polni hitrosti je dinamičen tlak 4 bare!



Pri potopljenem propelerju je koren kraka za 40% manj obremenjen, saj je vedno vseh pet krakov v oprijemu. Če bo kdo preigraval številke svojega pogona naj sile porazdeli na toliko krakov, kolikor jih ima njegov propeler, če seveda nima čistega površinca.


Nihanja kraka si ne upam določit, ker ne vem koliko dinamičen tlak stvarno popusti v gornji poziciji, ko je prop nad gladino. Tistega grebena namreč ne bi bilo, če bi bil krak popolnoma razbremenjen. Po vsej verjetnosti tudi tisti kraki, ki so nad gladini kar dobro sodelujejo v potisku in je torej material manj obremenjen kot kažejo gornje številke.





p.s.

Ker sem konkretno zaroštan kar se tiče številk bi bilo dobro, če poiščete napake in korigira pogreške.


Kot kaže krak v našem primeru lahko zapleše tja do 0,06 mm. Verjetno je resnica v 1/3 te mere.

[Roberth1]

Samo eno mnenje.

Pri pomiku na skrajni točki kraka, ki bi bil večji od 3 mm, smo pri dogajanju že zdaleč ven iz mej elastičnosti.
Drugače prihaja do trajnih deformacij. Alu, ki je sploh zelo neodporen proti utrujenosti materiala, pa zatavamo v porušitve ob ponavljanju pomikov v območju elastičnosti.

Torej, vsaj pri alu dvomim, da so možni kakšni pomiki, ki presegajo povprečno debelino kraka.

Pri inoxu je pa zgodba lahko malce drugačna, pa vendar tudi ne taka, da bi na recimo 14 propelerju lahko prišlo do pomikov večjih od 4 mm.

[SR 290]

Sploh jim ne verjamem, da se upogibanje meri v milimetrih, zato sem šel kontrolirat korenske napetosti. Za foro bom poizkusil še preverit koliko naj bi se upognil krak, ampak po moje je nekaj malega odstotkov enega milimetra. V bistvi ugotavljam, da so vse tiste kao najbolj majstorske trditve enostavno drekanje in so za farbanje znalcev.

Lej:
- tehnični direktor Mercuryja za naš del evrope mi je 2008 naložil, da se aluminija voda ne prime, zato mora biti povšinc iz inoxa! In NE BI mi naložil, če on sam tega ne bi verjel! In ta trditev je 100% napačna.
- lopatice naj bi pri propih ala maximus, Bravo1... nihale naprej nazaj za nekaj milimetrov. Malo morgen! Že centli bi jih kmalu porušili. Verjetno je imel kak vplivnež aksialno zračnost v gredi in je zaradi tega propeler nekje šobal, pa so si razložili malce čarobno. Morda je taka zračnost dejstvo z pogonov? Čisto močno bi bilo, da se zobniki v kotnem prenosu usedejo skupaj, malo popustijo ležaji... in milimeter je hitro prisoten.
- cup prime šele nad 40 mph! ma ja, prime takoj, ko se propeler zavrti in dokler nista Gorki, ter Kasaudio podvomila, sem jim slepo verjel.
- progresive pitch sploh ni progresivni korak, temveč slipu primerno ukrivljen profil lopatice, da krak sploh lahko sledi uklanjanju vode.
- takih je en kup!

Ne rečem labbed propeler, če ga v korenu stanjšajo za nekaj milimetrov in ga ruknejo na 800 konjski motor verjetno res zaniha za nekaj desetink, ampak v tem primeru itak niti iz sidra ne smejo brez rezervnih kompletov propelerjev.

[samokolnica.]

Torej; propeler sem dal peskat v upanju da odkrijem oznako, in nekaj se je res našlo:
48 81_20_1 14P tam Ko je _ se številka ne vidi. Je komu jasno kaj to pomeni?

[samokolnica.]

Iskal sem po seznamu kod in ugotovil da je verjetno ta koda 48-61820A1, torej 10 1/4 X 14. Je to vredu velikost za takšen čoln?

[SR 290]

@samokolnica;

Je, kvečjemu je korak premali, premer je kar dober.

Išči napako v motorju! In verjetno ni nič tragičnega.

[plinko]

Sem stestiral nov propeler. Še vedno se obrne do konca 6.100 obratov in to zelo hitro, tudi če smo na čolnu dva odrasla, dva majhna otroka (skupaj 30 kil)+vsa naša krama z 100l goriva.

Sedaj imam 13X19 propeler, verjetno bo potrebno iskati 13X21. Kot sem razumel, je premer 13 za ta 5 metrski čolnič z cca 500kil+potniki dovolj velik.

Če je kje kdo, oz poznate koga, ki ima na voljo 13X21 propeler za Yamaho, se priporočam. Sam prodam svojega 13 1/4X17, original Yamaha. Ta absolutno ne pride v poštev, ker bo za smučarijo čisto dober 13X19.

[SR 290]

Yamaha F80 naj bi imela prestavo 2,3:1 in blokado na 6.100 rpm.

Vrti se počasi in v tem primeru bi ti potreboval propeler v rangu 13,5x24, tu pa najdeš recimo Mercury:
- Laser II 13,5x24
- Trophy plus 13-3/3x21
- Venegance 13,5x23

Laser bi bil špica, dober bo pa tudi katerikoli drug inox propeler v teh dimenzijah. Pričakuješ lahko okrog 80 km/h in se ti že močno izplača dvignit kavitacijsko 2-3 cm nad dno krme.

http://bblades.com/shop/turbo/turbo-1/ Tale z korakom 23"
http://bblades.com/shop/turbo/turbo-fx4/ Tale bi bil špica z korakom 22".

http://www.ptprop.com/index.php?page=sh ... &Itemid=46 Tale z korakom 23 ali 24"

http://www.ptprop.com/index.php?page=sh ... &Itemid=46 Tale z korakom 21"

http://www.ptprop.com/index.php?page=sh ... &Itemid=46 Tudi 21" koraka


Če želiš "original" od Yamahe ti pridejo v poštev:
- performance 3 13-1/4x24
- performance 4 13-1/4x22
- pro series 13-1/2x23, tale ima odličen bow lift in bo ga lahko nataknil zelo visoko nad krmo. Morda bi lahko bil v vrhu izbire!

[plinko]

Hvala za izčrpen odgovor. Kaj pa 13X23? Bo premer 13 dovolj za ta čolnič? Verjetno bom vsaj v štartu iskal kaj rabljenega. Optimizacijo si želim predvsem zaradi znižanja porabe goriva in potovalne hitrosti pri optimalnih obratih. S čolnom najbrž ne bomo dirkali, vsaj nekaj let še ne, da otroci zrastejo:). Sedaj, če se hočem peljati vsaj tam 22 vozlov so obrati že na 4.000.

[SR 290]

Tvoj motor ima precej reducirane vrtljaje, da je univerzalno uporaben za lažja in težja plovila. Zaradi nizkih vrtljajev na propelerju mu v primeru težkega čolna lahko natakneš večji prop z manjšim korakom in bo zadovoljivo opravil svojo tlako. Malce slabše se obnese v aplikacijah kot je tvoja. Zaradi lahkega čolna moraš dat gor večji korak in nujno manjši propeler. Tudi tu pri vožnji z največjo hitrostjo ni problema in propeler se dovolj vrti celo za premere manjše od 13". Hec je v tem, da imaš zaradi koraka propa take razmere, da z zelo majhnimi vrtljaji pluješ z 20 ali 25 vozli in takrat se propeler vrti počasi, to pa pomeni ogromen slip. Za rešitev tega slipa je treba dat gor večji prop, idealen bi bil premera nad 13,5".
V glavnem imaš kombinacijo plovila in motorja, za kakršno ta motor ni bil predviden in je treba iskat kompromise. MNOGO lažja računica bi bila, če bi imel na gredi propelerja okrog 3.000 rpm.

"Tvoj" 13x23 propeler bo dober za gornjo 1/3 moči motorja in precej slabši za spodnjo 1/3 moči motorja, vmes bo pa bolj tako. Zaradi manjšega premera bo le v gornji tretini zadovoljiv slip, nižje boš pa metal energijo v pretiran slip in ob varčni vožnji ne boš imel resnično varčne porabe. Poleg tega bo najnižja hitrost glisiranja višja, ker ne bo držal-ne bi imel gripa. Šlo bi, če bi dal gor štirikraki propeler, ampak z korakom 22".

Idealno glede porabe bi bilo, če bi, ko si sam na čolnu prilezel tja do kakih 5.800 rpm, ko vas je polno not pa tik nad najmanjše dovoljene vrtljaje, ob tem bi pa lezel iz vode kakih 5 sekund, ampak več kot 8 sekund pa ne.

V tvojih dosedanjih primerih je kot bi se vozil z avtom v drugi ali tretji po hitri cesti. Ne vem koliko goriva skuriš na enem dopustu, ampak morebiti bi se splačalo v prvo stegnit za propom premera okrog 13,5", oziroma za enim od priporočenih. Vsekakor se ob tvojih vhodnih podatkih ne več ubadat z aluminijastimi propelerji, imaš preveč specifične moči in se ti naložba v inox hitro povrne.

Obstaja še tretja možnost. Recimo, da najdeš poceni inox propeler, katerega pesto in korak ustrezata tvojim potrebam, le premer je tam okrog 14". Takega ni težko zmanjšat in stanjšat na ustrezen premer. Amiji temu rečejo labbed.
Sicer pa ni hudič, da na spletu ne bi v mesecu dni našel primernega rabljenega propelerja!


p.s.
Tri minute e-baya in na prvi prikazani strani tole:

- http://www.ebay.com/itm/EVINRUDE-RENEGA ... 7a&vxp=mtr

- http://www.ebay.com/itm/USED-MERCURY-13 ... 76&vxp=mtr

- http://www.ebay.com/itm/Johnson-Evinrud ... 59&vxp=mtr

- http://www.ebay.com/itm/Mercury-Silvera ... 7e&vxp=mtr

Pazit pa moraš, da grejo na tvojo gred. Preštej število utorov in to je to.

[kasaudio]

Pri evinrude propih pazi, ker imajo vsi 13 splinov, Yamaha pa ima 15. Evinrude ima do etec 130 13 splinov šele pri v6 motorjih začnejo s 15imi.

lp

[Roberth1]

Hvala za izčrpen odgovor. Kaj pa 13X23? Bo premer 13 dovolj za ta čolnič? Verjetno bom vsaj v štartu iskal kaj rabljenega. Optimizacijo si želim predvsem zaradi znižanja porabe goriva in potovalne hitrosti pri optimalnih obratih. S čolnom najbrž ne bomo dirkali, vsaj nekaj let še ne, da otroci zrastejo:). Sedaj, če se hočem peljati vsaj tam 22 vozlov so obrati že na 4.000.

http://www.mornar.net/view/ad.asp?id=167301

[plinko]

Zelo izčrpno... hvala, če prav mi tole z premerom ni nič logično. Enkrat praviš, da je za to težo čolna 13 premer ZELO velik, drugič naj bi bil premajhen. Meni je namreč logično, da je slip velik pri hitrosučnih propelerjih ne pri počasi sučnih. Ker če drži logika, da je pri težjih čolnih potreben večji premer zaradi zmanjševanja slipa (oz spodrsavanja, kot jaz to razumem), naj bi ista logika veljala tudi za hitrost vrtenja.

[SR 290]

Ja, 13 col premera je za tako maso veliko, vendar ne pri takih majhnih vrtljajih. Pričakoval sem višje vrtljaje propelerja.
Slip je poleg drugega odvisen od potisne sile propelrja, ta je pa odvisna tako od premera, kot od vrtljajev propelerja. Če je en od teh parametrov premali, je na vrsti slip. Poizkusi tega 13x23, morda je čisto dovolj. Največja hitrost zna biti celo višja kot pri 13,5" premera, ampak morebiti mu te pol cole zmanjkalo za počasno glisiranje, ne vem.

Hitrejši gliserji imajo pretežno po 1,8-2,5 tone mase na propelerje premera 15 do 15-5/8 in ob polni hitrosti dosegajo slipe med 6% in 15%, ampak ob recimo 40 mph ima pa tak gliser 20%-30% slipa, na polno se pa vrtijo med 3.300 in 3.700 rpm. Tudi izvenkrmni motorji, ki so namenjeni malce višjim hitrostim se pretežno vrtijo nad 3.000 rpm in v tem primeru je 13" ogromen premer za tako malo maso kot je tvoja.

[Kepca]

Pozdrav,

imam Ranierija 19 (5,55m) in Yamaho F100det - oboje letnik 2007.
Trenutni propeler je 13x19 alu.
Z njim v primeru neobremenjenega čolan (dve osebi) dosežem 6000 obratov in cca 32-34knt.
V primeru obremenjenega čolna (4 osebe + roba, voda, gorivo) dosežem 5800 in cca 30-32knt.

Gledal sem neke teste Yamah in sem ob približno primerljivih čolnih opazil, da so imeli gor propeler 12 5/8 x 21"-K in so dosegali kake 4-5knt več.

Je smiselno razmišljat o zamenjavi.
Ima kdo za posodit za sprobat, ima kdo info, kje bi se dalo dobit ugodno.

Hvala,
Boštjan