PALUBA
July 24, 2024, 12:13:49 am *
Welcome, Guest. Please login or register.

Login with username, password and session length
News: Za sve probleme prilikom registracije obratite se mejlom na brok@paluba.info
 
   Home   Help Login Register  
Del.icio.us Digg FURL FaceBook Stumble Upon Reddit SlashDot

Pages:  [1] 2 3   Go Down
  Print  
Author Topic: O propelerima, avionskim i brodskim  (Read 40197 times)
 
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« on: March 01, 2011, 09:31:17 am »

O propelerima, avionskim i brodskim

Iz istorije i razvoja propelera

Kratak pregled ključnih momenata u istoriji propelera:

- U trećem veku pre nove ere, grčki naučnik Arhimed smislio je kako da montira dugački spiralni vijak u cilindar i na taj način „pumpa“ vodu. Arhimedov vijak, kako je ovaj uređaj kasnije nazvan, i danas se koristi, posebno u industrijskim postrojenjima – za manipulaciju praškastim materijama i granulatima, a u poljoprivredi je primenjen u gotovo svakom kombajnu.

- U 16. veku, Leonardo da Vinci (1452–1519) je nacrtao vijčani propeler za pokretanje helikoptera, koji međutim nije nikada sagradio.

- 1796. godine, američki pronalazač John Fitch izradio je prvi upotrebljiv propeler u obliku vijka, za parobrod.

- 1827. godine, češki konstruktor Josef Ressel izmislio je vijčani propeler sa više krila postavljenih oko konusne osnve. Ovaj tip propelera, iako izrazito neefikasan, poslužio je za pogon prvih parobroda.

- 1836. godine Englez Francis Petit-Smith i Amerikanac švedskog porekla John Ericsson nezavisno jedan od drugog, razvili su propeler za pokretanje brodova kakav danas poznajemo. Ericssonov propeler montiran je na Monitor, oklopnjaču koja je učestvovala na strani Unije u američkom građanskom ratu 1862, a poznata je po borbi sa Virdžinijom, brodom država Konfederacije.

- 1903. godine braća Wilbur i Orville Wright upotrebili su propelere savijenih profilisanih krila za prvi let mašine pokretane motorom, uvodeći tako svet u eru vazduhoplovstva.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Prva praktična upotreba propelera u vojne svrhe bila je na jednoj od prvih podmornica, ručno pogonjenoj „Kornjači“ David Bushnell-a, 1776.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Vrlo je teško razdvojiti upotrebu propelera za pokretanje aviona od brodskih propelera, uprkos razlikama koje nesporno postoje. Nastojaćemo u jednom članku dati osnove za oba glavna vida primene propelera, iako tako ostaje rizik da nešto previše uopštimo, a da sa druge strane damo i neke detalje koji će možda biti dosadni čitaocu... Osim toga, nećemo se baviti teorijom rada propelera jer bi nas to odvelo u suviše "naučne" vode.

Princip rada propelera zasniva se na davno poznatom i široko primenjenom, od venecijanskih gondola do kineskih džunki, načinu pokretanja plovila jednim veslom, koje se na poseban način pokreće kroz vodu dajući tako poriv plovilu.

U početku primene za pokretanje brodova, propeler je morao da dokaže svoje prednosti u odnosu na lopatično kolo kojim su pokretani parobrodi. Tek primenom Eriksonovog i Smitovog propelera, bočno lopatično kolo je počelo da odlazi u istoriju, a propeleri da se sve šire primenjuju.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
U drugoj polovini XIX veka, mnogi naučnici bavili su se teorijom rada propelera: W.J.M. Rankine (1865), Alfred George Greenhill (1888), William Froude (1878), R. E. Froude (1889), David W. Taylor (1893) i drugi.

Od vremena braće Wright, propeleri za pogon aviona malo su se promenili. Osnovni presek aerodinamičnog krila ostao je praktično isti, a efikasnost njihovog propelera, verovali ili ne, samo je za 5 % manja od efikasnosti modernih avionskih propelera. Promene se jesu dešavale, ali uglavnom u oblasti materijala od kojih su se propeleri pravili.

Uprkos teoriji i matematičkom modelu proplera, u proizvodnji propelera, posebno za brodove, ipak je empirisjki faktor mnogo značajan. Za svaki konkretni brod potrebno je uskladiti odnos brod-propelr-motor, tako da su pogonski propeleri i danas tajna proizvođača i korisnika. Zbog toga nije čudo da u dokovima kod remonta brodova vidimo pokrivene propelere.

Logged
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« Reply #1 on: March 01, 2011, 10:59:18 am »

Kako propeler radi?

Osnovni princip rada propelera zasniva se na principu običnog vijka – na isti način na koji vijak prodire u materijal u koji ga postavljamo, propeler „gura“ fluid (vodu/vazduh) u suprotnom smeru od smera kretanja broda/aviona. Spiralna zavojnica propelera konvertuje rotaciono kretanje osovine i propelera u silu poriva, odnosno pravolinijsko kretanje pogonjenog sredstva. Za razliku od običnog vijka, propeler ima 2, 3, 4 ili više savijenih krila ili listova, koji su postavljeni pod uglom u odnosu na glavčinu. Ovaj ugao pod kojim su krila propelera postavljena, kao i zavojna linija krila vrlo su važni za realizaciju propulzije, odnosno efikasnu transformaciju rotacije u linijsko kretanje.

Zašto propeleri imaju krila postavljena pod uglom i savijena po određenom obrascu?

Krila propelera su postavljena na glavčinu pod određenim uglom koji se naziva ugao nagiba krila i određuje brzinu kretanja fluida oko krila. Što je taj ugao „strmiji“, propeler brže „gura“ fluid a time i brod/avion.

Međutim, kretanje fluida je zbog savijenosti krila propelera kompleksnije – ugao pod kojim krilo stoji u odnosu na glavčinu menja se sa udaljenosti krila od glavčine (ugao je najmanji uz samu glavčinu a najveći na kraju – vrhu krila) i to utiče na kretanje fluida oko krila i efikasnost propelera. Dalje razmatranje ugla i savijenosti krila odvelo bi nas suviše daleko u oblast teorije.

Materijali od kojih se izrađuju propeleri

Prvi propeleri primenjeni u avijaciji bili su ručno rađeni od tvrdog drveta. Danas se izrađuju od mnogo boljih materijala – legura aluminijuma i magnezijuma, čeličnih limova, drvenih laminata i kompozitnih materijala.

Brodski propeleri moraju da izdrže korozivni uticaj slane vode, pa se uglavnom izrađuju od legura na bazi bakra, mesinga na primer. Prečnik brodskih propelera kreće se od 15 – ak centimetara do više od 9 metara.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Brodski propeleri suočavaju se sa još jednim problemom – kavitacijom. Dizajnirani su tako da uticaj kavitacije bude što manji, mada se kavitaciona oštećenja nikada ne mogu izbeći u potpunosti.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Prilikom rada propeleri se često „susreću“ i sa živim bićima koja žive u sredini kroz koju se brod/avion kreću. Ptica koja dospe u zahvat avionskog propelera je nakon prolaska kroz propeler u takvom stanju da se nema šta snimiti, ali morske životinje su mnogo veće, pa se ožiljci od susreta sa propelerima brodova mogu zabeležiti:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* brodski propeler, smesten ispred kormila. svetle povrsine su cink-protektori.jpg (34.11 KB, 300x225 - viewed 2672 times.)

* kavitaciona ostecenja na propeleru.jpg (8.69 KB, 220x165 - viewed 2249 times.)

* ledja kita povredjenog propelerom.jpg (23.16 KB, 416x300 - viewed 2491 times.)
Logged
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« Reply #2 on: March 01, 2011, 11:40:33 am »

Vrste brodskih propelera

Klasični propeleri sa fiksnim krilima

Klasični brodski propeleri imaju fiksna, nepomična krila u odnosu na glavčinu. Već je rečeno da se za svaki brod praktično projektuje poseban, novi propeler, tako da radna karakteristika propelera na najčešće korišćenom broju okretaja propelerske osovine bude što je moguće bliže preseku krivih radnih karakteristika pogonskih motora i brodskog trupa, čime se postiže najveća efikasnost sistema brod-motor-propeler.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Podvrsta klasičnih propelera su propeleri namenjeni za pogon podmornica, koji se projektuju tako da osim uz već navedene zahteve, emituju što je moguće manji šum u okolnu vodu radi težeg otkrivanja podmornica. Ovo se postiže iskošenjem propelera unazad u odnosu na smer rotacije i „naginjanje“ u odnosu na uzdužno osu. Takvi propeleri imaju oblik čaše ili šolje. Ovaj oblik propelera ima manje problema sa kavitacijom, ali i manju efikasnost te se ne primenjuje na trgovačkim brodovima.

Propeleri sa promenljivim uglom zakreta krila

Danas se vrlo često koriste propeleri sa promenljivim uglom zakreta krila, koji na brodovima imaju nekoliko izrazitih prednosti u odnosu na klasične propelere: manje beskorisno „povlačenje“ vode u odnosu na brzinu rotacije, mogućnost kretanja broda „krmom“ bez brodske kopče ili promene smera rotacije pogonskog motora i mogućnost okretanja krila propelera „na nož“ u kom položaju pružaju najmanji otpor kretanju kroz vodu kada se brod tegli na primer, ili kreće na jedra. U slučaju oštećenja krila nema potrebe da se menja kompletan propeler, već samo oštećeno krilo, što je još jedna prednost ovog tipa propelera. Iako je skuplji u izradi, propeler sa promenljivim uglom zakreta krila ima mnogo bolji stepen korisnosti pa se danas vrlo široko primenjuje.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* propeler sa vorosilova, broda iz klase kirov, tezak 14 tona.jpg (12.43 KB, 220x165 - viewed 2269 times.)

* propeleri zlosrecnog titanika.jpg (11.52 KB, 220x152 - viewed 2295 times.)

* sema propelera sa zakretnim krilima.jpg (15.73 KB, 424x600 - viewed 871 times.)

* pogled sa zadnje strane propelera sa zakretnim krilima.jpg (64.54 KB, 545x543 - viewed 778 times.)

* bocni pogled na propeler sa zakretnim krilima.jpg (78.94 KB, 545x545 - viewed 886 times.)

* pogled sa vrha krila na propeler sa zakretnim krilima.jpg (34.12 KB, 545x280 - viewed 583 times.)

* slika iz ispitnog bazena - brodski propeler u radu.jpg (46.53 KB, 734x528 - viewed 347 times.)
Logged
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« Reply #3 on: March 01, 2011, 11:58:48 am »

Nekoliko interesantnih video klipova:

Na prvom se vidi kako ronioc pod vodom čisti krila propelera na krstarici:

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/iozTiDTwTJg?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>

Na ovom videu može se pogledati kretanje brodskog propelera, jer je zbog toga što je brod prazan jednim delom iznad vode:

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/IfMtgdT4jCI?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>

Proba zakretanja propelera sa zakretnim krilima pre vraćanja broda sa doka u vodu:

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/OEq-m6dFJJE?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>

Interesantan snimak rada propelera u sapniku, obratiti pažnju na konopac:

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/No0pzwOLabk?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>

Propeleri u sapnicima najčešće se koriste kao bow thrusteri - pramčani propulzori za lakše manevrisanje brodom. Ponekad se koriste i kod remorkera, radi boljeg usmeravanja mlaza vode i poriva broda, a korišćeni su i kod Ex JRM brodova tipa DJČ, prva serija (601 do 612).
Logged
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« Reply #4 on: March 01, 2011, 12:21:25 pm »

Vrste avionskih propelera

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Postoje četiri glavna tipa avionskih propelera:

- propeleri sa fiksnim uglom zakreta krila;
- propeleri sa krilima koja se mogu podešavati u letu;
- propeleri sa krilima koja se mogu podešavati na zemlji, pre ili posle leta i
- propeleri sa konstantnom brzinom rotacije.

Propeleri sa fiksnim uglom zakreta krila

Jedan od prvih dizajna avionskih propelera bio je tip propelera sa fiksnim uglom zakreta krila, koji je određivao proizvođač. Ugao zakreta krila propelera u odnosu na glavčinu umnogome je ograničavao performanse aviona – postojali su propeleri koji su bolji kada se avion „penje“ i oni koji su bolji za krstarenje.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Propeleri sa krilima koja se mogu podešavati u letu

Kao sledeći razvojni korak, pojavili su se propeleri sa krilima koja se mogu podešavati u letu – dakle, kod ovog tipa propelera ugao zakreta krila u odnosu na glavčinu mogao se menjati tokom leta aviona. Ovo je omogućavalo da se bolje iskorišćavaju mogućnosti pogonskog motora i da se ugao prilagođava potrebi pilota u određenom trenutku.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Propeleri sa krilima koja se mogu podešavati na zemlji, pre ili posle leta

Još jedan tip avionskih propelera su oni koji se mogu podešavati, ali ne u letu, već na zemlji, pre leta. Dakle, ugao zakreta krila propelera podešava se pre poletanja, u zavisnosti od karakteristika planiranog leta aviona.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]

Propeleri sa konstantnom brzinom rotacije

Jedan od novijih tipova avionskih propelera je propeler sa konstantnom brzinom rotacije. Naime, kod ovog tipa propelera ugao zakreta krila se menja, ali automatski, bez želje ili uticaja pilota, po signalima uređaja koji se zove regulator. Sve što pilot treba da uradi jeste da unese u sistem željeni broj obrtaja pogonskog motora – kada propeler počne da se okreće brže ili sporije, regulator podešava ugao zakreta krila.


* drveni avionski propeler iz I svetskog rata.jpg (12.57 KB, 220x147 - viewed 2281 times.)

* princip rada avionskih propelera.gif (63.18 KB, 300x138 - viewed 2309 times.)

* avionski propeler sa 3 krila.jpg (6.9 KB, 375x338 - viewed 537 times.)

* avionski propeler sa zakretnim krilima.jpg (33.66 KB, 374x281 - viewed 2735 times.)

* avionski cetverokraki propeler sa zakretnim krilima sa c130h hercules.jpg (20.31 KB, 300x281 - viewed 2384 times.)
Logged
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« Reply #5 on: March 04, 2011, 10:17:32 pm »

Rad avionskog propelera - elise:

<iframe width="720" height="420" src="//www.youtube.com/embed/lTqwBKeKnLM?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen="true"></iframe>
Logged
rotring
zastavnik I klase
*
Offline Offline

Posts: 1 555


Najkraci put do ludnice!?Jednostavno,samo skrenes!


« Reply #6 on: March 16, 2011, 07:55:50 pm »

  bravo Boro. Imam jedno kratko pitanje...Ko se danas bavi proizvodnjom propelera u nas? ili jednih ili drugih, sve jedno...zahvalan unapred
Logged
Boro Prodanic
Počasni global moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 437


« Reply #7 on: March 16, 2011, 08:38:52 pm »

bravo Boro. Imam jedno kratko pitanje...Ko se danas bavi proizvodnjom propelera u nas? ili jednih ili drugih, sve jedno...zahvalan unapred

Hvala na pohvali @Rotring.

Na pitanje na žalost ne znam odgovor, pošto je većina brodogradilišta u Srbiji ugašena ili na izdisaju. Pretpostavljam da se to malo propelera što treba za nove brodove i avione uvozi.

Možda će Kilezr ili neko drugi znati više.
Logged
ML
kapetan korvete
*
Offline Offline

Posts: 6 798



« Reply #8 on: March 16, 2011, 09:23:14 pm »

Ja mislim da je jedini prizvođač(za brodske propelere) na našim prostorima Propeler servis d.d. nasljednik renomiranog Rikarda Benčića.http://propelerservis.hr/reference.asp
Oni su ovlašteni za prizvodnju i popravak od strane Hrvatskog registra brodova i RINE (italijanski) a surađuju i sa ostalim svjetskim registrima Lloyd Registar, BV, ABS, GL.

Osim proizvodnje i popravak je vrlo specifična radnja i izvodi ih samo produzeće ovlašteno od registra. Recimo u brodogradilištu Izola obavezno su dolazili stručnjaci iz Rikarda Benčiča.
Propeler se nikada ne može u potpunosti popraviti, odnosno postići prava geometrija, pa posle popravke takav propeler gubi prvu klasu. [ Attachment: You are not allowed to view attachments ] [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* Propeler servis.jpg (97.29 KB, 920x610 - viewed 387 times.)

* propeler servis1.jpg (46.59 KB, 960x720 - viewed 6568 times.)
Logged
rotring
zastavnik I klase
*
Offline Offline

Posts: 1 555


Najkraci put do ludnice!?Jednostavno,samo skrenes!


« Reply #9 on: March 16, 2011, 09:27:09 pm »

hvala ML
Logged
ML
kapetan korvete
*
Offline Offline

Posts: 6 798



« Reply #10 on: March 17, 2011, 06:16:20 pm »

Na praktičnoj primeni spirale za propulziju brodova radili su mnogi, ipak najzaslužnijim za njegovu prvu praktičnu primjenu je Josef  Ressel.
Bio je autor mnogih izuma, ali je najpoznatiji po brodskom vijku. Sa njim se bavijo več za vrijeme studija u Beču, a posle dolaska na službovanje u Sloveniju, gdje je uglavnom proveo svoj radni vijek i umro, vrši pokuse na Krki i Ljubljanici.
Krajem 1827 dobio je potvrdu o podeljenom privilegiju, našto iduće godine počinje u Trstu graditi mali parobrod Civetta (Sova). Radovi su završeni za godinu dana i 1829 brod je bio spreman za plovidbu,
Na brodu je bilo 40 putnika, a još se više radoznalog svijeta okupilo na obali. More iza male ,17m duge Civette se počelo pijenit i brod se bez jedara i kotača odvojio od obale. Brod je postigao brzinu od 6čv. Ali posle nekoliko minuta je odjeknula eksplozija i prema nebu je šiknuo oblak pare, brod je stao.
Nikoga nije interesovalo da je brod stao radi puknute cijevi pare, a ne radi vijka.
Ressela je neuspjeh snažno pogodijo, pa se u godinama koje su slijedile nije više bavijo brodskim vijkom.
Treba napomenuti da su tome kumovale i pomorske vlasti koje su mu zabranile dalje pokuse. Potajno su njegovim brodom vršili pokuse u blizini Šibenika, ali bez njegovog prisustva.
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ] [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* model_ladje_civetta.jpg (20.61 KB, 450x275 - viewed 2315 times.)

* ladijski_vijak.jpg (27.73 KB, 356x450 - viewed 302 times.)
Logged
kilezr
poručnik fregate
*
Offline Offline

Posts: 4 608



« Reply #11 on: March 17, 2011, 06:58:50 pm »


 U rečnoj brodogradnji je uvoz iz Holandije, mogu proveriti tačan naziv firme koja ih radi. Kada je brod u remontu u Bjeloj rade njihovi radnici ako je nešto potrebno. Toliko znam .
Logged
ML
kapetan korvete
*
Offline Offline

Posts: 6 798



« Reply #12 on: March 17, 2011, 07:09:26 pm »

Interesantno je kako kako je britanski seljak Frencis Pettit Smith usavršio svoj patent.
31.maja 1836 dobio je patent za brodski vijak. Zamislio ga je i izradio od drvenih letvi.
Imao je oblik spirale sa dva zavoje, dakle jedan zavoj više nego Resselov vijak.
Prilikom pokusa , u plovidbi rijekom, vijak je udario u predmet u vodi I oštetio se, tako da se je odlomilo više od pola spiralne površine.Čamac umesto da uspori, plovio je brzinom 4čv, povečao je brzinu na 8čv.
Tako je pukim slučajem otkrio bolji stupanj iskoristivosti vijka s manjom površinom krila.
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ] [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* 220px-F__P__Smith's_original_1836_screw_propeller_patent.jpg (7.19 KB, 220x213 - viewed 2098 times.)

* F__P__Smith's_revised_1836_screw_propeller_patent.jpg (8.84 KB, 240x195 - viewed 2078 times.)
Logged
ML
kapetan korvete
*
Offline Offline

Posts: 6 798



« Reply #13 on: March 17, 2011, 07:24:17 pm »


 U rečnoj brodogradnji je uvoz iz Holandije, mogu proveriti tačan naziv firme koja ih radi. Kada je brod u remontu u Bjeloj rade njihovi radnici ako je nešto potrebno. Toliko znam .
Zavisi šta rade na propelerima, miijerenja zračnosti osovina, tuširanje konusa, pregled na puktine, ali sve pod nadzorom registra. Samo posezanje u geometriju krila, varenje i slično, obično rade stručnjaci preduzeča koja imaju ovlaštenja registra(produzeće Propeler servis d.o.o. je radilo i u Bijeli)
Isto tako pitch propelere servisiraju stručnjaci licencirani od strane proizvođača, pod nadzorom registra.
Slika KaMeWe [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* KaMeWa.jpg (125.44 KB, 800x640 - viewed 327 times.)
Logged
kilezr
poručnik fregate
*
Offline Offline

Posts: 4 608



« Reply #14 on: March 17, 2011, 07:29:06 pm »

 Nije moj deo posla pa se ne mešam i ne znam oko toga skoro ništa. Video sam Škode Riječke registracije i neku firmu ispisanu na vratima istih, ali nisam povezao te stvari s propelerima.
Logged
Pages:  [1] 2 3   Go Up
  Print  
 
Jump to:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2013, Simple Machines
Simple Audio Video Embedder

SMFAds for Free Forums
Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Page created in 0.065 seconds with 22 queries.