8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство водомета

Устройство водомётов

Идея создания водометного движителя появилась значительно раньше, чем был изобретен гребной винт. Еще в 1784 г. Джемс Рамсей продемонстрировал на реке Потомак первый пароход с водометным движителем. Известны также результаты испытаний, которые в 1867 г. проводил военно-морской флот Англии. На канонерской лодке длиной 50 метров, оснащенной центробежным водометом была установлена паровая машина мощностью 760 л. с. Этот двигатель при частоте вращения 40 об/мин приводил в действие насос, ротор которого имел диаметр около 4,25 м. Канонерка с такой установкой развивала скорость 17,2 км/час. После этого были проведены многочисленные исследования и натурные испытания разнообразных конструкций водометов. Последним решением, имеющим принципиальное значение в этой области, пожалуй, оказалась идея Гамильтона, который в 1953 г. поднял сопло своего центробежного водомета над водой и таким образом получил значительный прирост скорости (с 18 до 27 км/час на его катере).

Водометный движитель действует аналогично гребному винту: вода засасывается спереди, лопатки насоса, подобно лопастям винта, придают ей ускорение, после чего вода выталкивается за корму. Устройство водомёта, как правило, состоит из насоса (винта) с валом, водометной трубы (водовода), спрямляющего аппарата (контрпропеллера) и реверсивно-рулевого устройства. При вращении насоса на засасывающей стороне его лопастей, как и гребного винта, возникает разрежение, благодаря которому вода по приемной трубе (водозаборнику) поднимается к колесу насоса. Здесь, получив некоторое ускорение, вода выбрасывается через сопло, выходное сечение которого несколько меньше, чем диаметр трубы насоса.

Применение водометных движителей на скоростных судах, как известно, сопряжено с определенными сложностями. Большое значение имеет, например, то обстоятельство, что не все, даже важнейшие элементы водомета, могли быть определены расчетом: чуть ли не в каждом случае — для каждого конкретного сочетания корпуса и силовой установки — требовалось проводить обширные эксперименты, варьируя различными параметрами движителя (диаметр и шаг ротора, сужение сопла, форма входного отверстия и сопла и т. п.). Оказалось, что существуют свои тонкости и в выборе обводов корпуса. При установке под днищем обычного гребного винта линия действия его упора чаще всего проходит ниже центра тяжести катера; под действием этой силы судно приобретает ходовой дифферент на корму, благодаря чему соответственно уменьшается смоченная поверхность корпуса на ходу.

Водометный движитель располагается внутри корпуса — над днищем катера, поэтому данный эффект если не исчезает, то существенно уменьшается. Таким образом, катер, рассчитанный на движение при помощи гребного винта, при установке водомета идет с меньшим ходовым дифферентом и имеет большую смоченную поверхность корпуса, следствием чего является известная потеря скорости. Кроме того, корпуса с сильно заостренной носовой оконечностью и большой «закруткой» (изменением угла килеватости по длине глиссирующей части днища) при установке водомета оказываются неустойчивыми на курсе, плохо управляются на поворотах. Выяснилось, что на водометных катерах недопустимы подпорные клинья или отгибы днища вниз у транца.

В силу неразрывности потока для прохода той же массы воды через меньшее сечение за одинаковое время скорость потока увеличивается, чем и создается упор движителя.

За рабочим колесом водометного движителя располагается напорный канал — сопло, формирующее струю для обеспечения тяги. Площадь на срезе сопла меньше, чем на входе в него, поскольку рабочее колесо создает повышенное давление, которое необходимо преобразовать в кинетическую энергию выбрасываемой струи, т. е. обеспечить приращение скорости. Сопло может быть сделано либо с внешним поджатием — в этом случае в конце проточной части предусматривается сужение наружного трубопровода, либо с внутренним поджатием, которое осуществляется расширением центрального тела, являющегося продолжением ступицы спрямляющего аппарата. При выборе формы и геометрических элементов выходного сопла стремятся обеспечить плавный отвод жидкости от насоса, необходимое гидравлическое сечение, т. е. площадь выходного отверстия, максимально возможную устойчивость и минимальные гидравлические потери. Для сокращения длины движителя в некоторых конструкциях совмещают сопло со спрямляющим аппаратом рабочего колеса. Такая компоновка позволяет уменьшить диффузорность потока и снизить гидравлические потери.

У водометных движителей в отличие от гребных винтов нельзя изменять направление силы упора путем изменения направления вращения рабочего колеса. Поэтому эти движители оборудуются специальными реверсивными устройствами, отклоняющими реактивную струю на

180°, что приводит к изменению направления действия силы реакции струи, а значит, и направления тяги движителя. Поскольку эти устройства используются также и для управления катером, их обычно называют реверсивно-рулевыми. Конструктивно осевые насосы могут быть выполнены по одноступенчатой или многоступенчатой схемам (рис. 1).


Рис. 1. А — Одноступенчатый осевой насос.
1 — сопло реверса; 2 — сопло; 3 — спрямляющий аппарат; 4 — рабочее колесо; 5 — привод. Б — Трехступенчатый осевой насос. 1 — сопло реверса; 2 — заслонка управления; 3 — сопло; 4 — три рабочих колеса; 5 — привод; 6 — направляющие аппараты.

Существуют также водометы с так называемым диагональным насосом (рис. 2).


Рис. 2. А — Диагональный насос (США). Устанавливается на патрульных катерах.
1 — сопло реверса; 2 — сопло; 3 — спрямляющий аппарат; 4 — рабочее колесо; 5 — привод. Б — Поворотный водомет с диагональным насосом, установленный за транцем катера. 1 — сопло реверса; 2 — сопло; 3 — спрямляющий аппарат; 4 — рабочее колесо; 5 — привод.

Полемика о целесообразности применения водометных движителей на катерах и мотолодках продолжается не один десяток лет. Например, в нашей стране, начиная еще с 60-х годов, когда появились первые проекты отечественных подвесных водометных моторов, конструкторы и производственники не приходят к общему мнению по этому вопросу. Поскольку тема весьма актуальна и по сей день (приверженцев той и другой точки зрения всегда было достаточно), стоит несколько подробнее остановиться на аргументах сторон. Излишне говорить, что к сторонникам промышленного производства водометов в основном относятся те водномоторники, которые вынуждены часто преодолевать перекаты, мели, заросшие травой участки водоемов. Действительно, мелких, порожистых, засоренных молевым сплавом леса рек и речушек у нас великое множество. Количество их постоянно возрастает в связи с прогрессирующим обмелением. Использовать в этих условиях самую удобную и доступную силовую установку — подвесной мотор — в большинстве случаев невозможно. На помощь может прийти только водомет, который незаменим на таких маршрутах.

Наряду с известными преимуществами водометов (небольшая осадка судна, отсутствие выступающих за габариты днища частей) им присущи и определенные недостатки. Среди них основными являются значительные потери мощности на трение воды о стенки водовода, в направляющих аппаратах и в решетке всасывания. Кроме того, следует учитывать, что в насос даже на самых высоких скоростях должна поступать вода, а не смесь воды с воздухом. Если днище лодки слишком плоское или имеет обратную килеватость, как, например, у саней Фокса, то воздух засасывается довольно легко. При наличии пузырей воздуха в воде упор водомета резко снижается.

Следует также учитывать и своеобразное поведение катера с водометом на малом и среднем ходу. Увеличение и снижение скорости катера с обычным гребным винтом происходит почти пропорционально частоте вращения двигателя. Совсем по-другому ведет себя водометный движитель. Высокая скорость выброса струи достигается благодаря создаваемому в насосе давлению, а также правильно подобранному диаметру выходного сопла. Чтобы струя вызывала наибольший реактивный эффект, вся установка, состоящая из двигателя, насоса и выпускного сопла, должна быть рассчитана на максимальные мощность и частоту вращения двигателя. Как только частота вращения снижается, и катер теряет скорость, давление в системе начинает прогрессивно уменьшаться, так как диаметр сопла отрегулирован на максимальную частоту вращения. В результате скорость снижается в значительно большей степени, чем частота вращения двигателя. Другими словами, на водомете очень трудно (а порой и невозможно) получить промежуточные величины скоростей. Например, при плавном увеличении оборотов катер вначале будет идти со скоростью 15 км/час, а в какой-то момент резким скачком повысит скорость до 50 км/час. Это может происходить даже при очень незначительном повышении оборотов. Такая же картина может наблюдаться и при снижении оборотов двигателя.

Для наглядности можно сравнить режимы работы винтовой и водометной установок при разных скоростях движения. Например, при 4000 об/мин 2 лодки, оборудованные гребным винтом и водометом, имеют скорость около 60 км/час, при снижении частоты вращения до 2000 об/мин скорость лодки с гребным винтом равна 27 км/час, а с водометным движителем — лишь 14 км/час. Такую особенность отражает ступенчатая форма диаграммы зависимости скорости катера от частоты вращения, характерная для водометов (рис. 3).


Рис. 3. Диаграмма зависимости скорости катера с водометным движителем и гребным винтом от частоты вращения двигателя (по Баадеру, 1976).

Статьи

Про водометы

Водометный движитель (водомет) — это движитель, у которого сила, движущая судно, создается выталкиваемой из него струей воды (реактивная тяга). По сути это водяной насос, который работает под водой. Применяются обычно на судах, плавающих на мелководье.

Водометные движители используются в мире уже с 1950-х годов. Это новозеландцы изобрели лодочный мотор, который можно было использовать безопасно и надежно на мелководных реках для доставки в труднодоступные места разнообразных грузов. Но для более менее коммерческого и повсеместного применения водометов ждали около 50 лет.

Водометный движитель обычно состоит из:

Достоинства водометного движителя

Недостатки водометного движителя

Мы используем водометные двигатели фирм Mercury и Weber, потому что они и мощные, и надежные, и крутые, что отлично соответствует нашим катерам.

Читать еще:  Лучшая насадка для карася

Для тех, кто хочет досконально разобраться как работает водометный движитель

Импеллер

Импеллер (или винт, или рабочее колесо) — это лопаточная машина, заключенная в кольцо, снижает потери мощности и шумность.
Импеллер является главным элементом водометного движителя, преобразующим энергию двигателя в энергию поступательного движения судна.
Гидродинамически импеллеры бывают: осевые с цилиндрической и конической ступицей, осе-диагональные, диагональные и шнековые. Каждый из типов имеет свою область использования.
Осевые импеллеры являются предшественниками всех типов импеллеров водометных двигателей. Отличаются высокими значениями упора на низких скоростях движения. Имеют достаточно низкий кпд и небольшой запас по кавитации, что определяет применение низкооборотных двигателей. Просты в изготовлении.
Осе-диагональные импеллеры характеризуются достаточно высокими значениями кпд, способны эффективно работать на любых скоростях движения судна. Могут быть применены в компоновке со среднеоборотными двигателями.
Диагональные и шнековые импеллеры – это наиболее современные импеллеры, проектирование которых могут себе позволить только фирмы, имеющие базу разработки гидродинамики. У таких импеллеров максимальные значения кпд находятся в зонах высоких оборотов двигателей и скоростей движения судна.
Вообще, импеллер самая сложная деталь в составе водометного движителя, обычно они изготавливаются литыми с последующей механической обработкой лопастей. Некоторые производители изготавливают сварные импеллеры, заранее обработанные лопасти привариваются к ступице. Такая технология допустима в случае с низкооборотными осевыми импеллерами и совершенно не допустима для высокооборотных движителей. Значительный дисбалансы таких импеллеров, переменные силы действующие на лопасти неизменно приводят к отрыву лопастей, что может в свою очередь привести к разрушению всего движителя.
Большинство производителей водометов для малого судостроения изготавливают импеллеры методом точного литья с минимальной последующей обработкой. Такая технология дает значительное снижение стоимости изготовления при соблюдении высокой точности геометрии.
Импеллеры изготавливаются из нержавеющей стали или коррозионно-стойких бронз и латуней.

Водовод

Водовод (или водометная труба, или водозаборник) — обычно это профилированная труба. Водяной поток ускоряется либо лопастным механизмом, либо энергией сгорания топлива или давлением сжатого газа, что и обеспечивает направленный выброс струи через выпускное отверстие в корме. Отбрасываемая масса воды создает упор движителя, что и приводит судно в движение.
Водовод с точки зрения гидродинамики очень важная деталь любого водомета. Кроме этого конструктивно водозаборник, как правило, является несущей силовой деталью водометного движителя.Именно в водозаборнике происходит «подготовка» воды перед импеллером. Очень важно, чтобы течение жидкости подошедшей к импеллеру было максимально равномерным и ламинарным по всему сечению. Кроме того законом изменения сечений водозаборника можно добиться минимального разрежения на входе водозаборника, что положительно сказывается на способности водомета не «засасывать» в себя посторонние предметы.
Многие разработчики и производители недооценивают значения этого важного элемента водометного движителя, считая, что основная задача просто подвести воду к импеллеру. В угоду технологичности и компактности, водозаборники делают зачастую из листового материала, с очень крутыми подъемами свода водозаборника.

Лодка под водомёт

Сегодня специалистами создано множество устройств, водометов, которые улучшают маневренность и технические показатели лодок, судоходных катеров и т. д.

Водомет представляет собой специальное устройство для передвижения плавсредства по глади воды. Основой конструкции является винтовая конструкция гребного типа, которая чаще всего монтируется внутри корпуса плавсредства.

Такое конструктивное решение используется для улучшения и ускорения скорости движения маломерных судов, например, катеров, лодок, а также в качестве подруливающего агрегата на крупных судах.

Как выбрать лодку под водомёт?

Правильный выбор лодки под водомет обеспечит хорошие ходовые качества судна.

Специальное днище

Конструкция днища предпочтительнее плоская, широкая, чем обеспечиваются маневренность и улучшенная «ходовая». Выбирая фигурное дно для лодки, потребуется большая глубина водоема, обязательно наличие глубокого киля. Это будет оказывать большое сопротивление с водой, и оказывать тягу потока воды.

Специальная конструкция днища предусматривает небольшое отверстие, с помощью которого поток воды попадает в каналы водотока. Это обеспечивает наличие жидкости в импеллере, вращение которого создает разрежение в системе, и вода двигается по трубе резервуара заборника.

После небольшого ускорения, водяной поток подается в сопло, при этом, диаметр выходного отверстия в днище должен быть меньше габаритных размеров водоводных каналов.

Выдерживание нагрузки от двигателя

Судно, которое передвигается на небольшой скорости, требует достаточной глубины водоема, чем лодка, курсирующая на поверхности воды. Это предусматривает обязательно достаточную мощность двигателя, при этом не перегружая судно более мощным мотором, чем оно может выдержать.

Возьмите за правило, на каждой рыбалке, первым делом начинайте.

Наибольшее предпочтение имеют подвесные лодочные моторы с водометными насадками.

Лодка сможет практически «летать» по воде, но мотор износится мгновенно.

Выбор лодочного движка предусматривает обязательный расчет:

  • масса двигателя;
  • вес лодки;
  • объем топливного бака;
  • человековместимость;
  • вес снаряжения и комплектации;

Большая масса

Большая масса двигателя для лодки обеспечивается мощностью и комплектацией, соответственно, больше мощность – больше масса. Вес лодки характеризуется выбором основного материала корпуса, наиболее популярным является алюминиевая конструкция.

Многие компании производители сконструировали судна из алюминия, которые в совмещении с подвесными водометами хорошо себя проявили.

Управление и маневренность становятся легче и плавнее, если в конструкции грамотно проработан плавный подъем линии днища к носу судна. Это позволит обеспечить проходимость лодки в бурлящей воде порогов и боковых течений.

Плотность днища и бортовых баллонов

Плотность днища напрямую зависит от материала, и обеспечивает прочность судна. Бортовые баллоны дают возможность проходить бурлящую воду, устойчиво плыть по глади водоема.

Как работает водомётное устройство?

Установленный водометный двигатель – это решение «2 в 1» он служит ротором электродвигателя и осевым насосом. Функциональность устройства основывается на электрическом источнике тока, подходящем с постоянной частотой оборотов к обмоткам статора ротора. На камере всасывания вмонтированы специальные лопасти, захватывающие объем воды, и создающий с ее помощью осевую силу тяги.

Именно эта сила передается через опоры чашеобразного типа на каркас.

Увеличение уровня силы тяги начинается с нагнетательной части корпуса движка, благодаря этому вытесняется жидкость из камер всасывания. С помощью контрпропеллера, выпрямляется поток воды и по направлению подхватывается чередующимися лопастями из камер на корпусе и вытесняется с помощью сопла, наружу. Таким образом получается создавать дополнительную силу на оси.

При оборудовании судоходной лодки, необходимо наличие промышленного электрического тока соответствующего типа и частоты.

Достоинства и недостатки водомётов

Каждое устройство, несмотря на современное управление и функционал, имеет достоинства и недостатки.

Плюсы:

  1. Исключена кавитация, устойчивость к механическому воздействию, нагрузкам.
  2. Эксплуатация устройства на любой глубине и даже на мели, илистых участках водоема при полной работоспособности винта.
  3. Безопасность работы.
  4. Увеличенная маневренность и уровень полезного действия.
  5. Экономия топлива.
  6. Устойчивость и улучшенное управление на резких виражах.
  7. Плавсредство с таким движком может разворачиваться на месте.
  8. Исключена необходимость использования реверс-редуктора.
  9. Возможно торможение судна на полном ходу.
  10. Уменьшен гидродинамический шум.

Минусы:

  1. На небольших скоростях малый КПД.
  2. Необходимость транспортировки помимо непосредственного механизма, также воды.
  3. Недостаток мощности, потери на трение (вода и трубопровод).
  4. Турбулентность из-за вихревых потоков воды в рабочих каналах.
  5. Осложненная подача потока воды.
  6. Эффективность работы устройства влияет на скорость судна.
  7. Возможность засора системы охлаждения (забор воды засасывает мусор, песок и т.д.).
  8. При использовании судна на мелководье, возрастает степень износа устройства.
  9. Достаточно дорогостоящий ремонт.

Разновидности водомётных установок

Водометная установка – комплекс устройств и элементов, обеспечивающих движение катера. Процесс возможен за счет реактивной тяги. Классическое исполнение водометного двигателя состоит из импеллера или винта, вала, на который он посажен, каналы для потока воды, РРУ или релевое реверсивное устройство.

Эффективность выбранной модели зависит от формы труб водовода места их расположения. Релевое управление обеспечивает возможность разворачивать судно, давать задний ход и т.д.

В зависимости от особенностей строения, схемы и назначения, водометы могут быть разного типа:

  1. Конструкции, разработанные в основном для маломерных суден.
  2. Движки для лодок с двойной системой контроля.
  3. Водометные движки, цельного строения с оборудованным двигателем внутреннего сгорания.
  4. Конструкции-насадки, предназначенные для стандартных моторных лодок.

Основные характеристики водомёта

Использование водометных двигателей обеспечивает увеличение эксплуатационных возможностей плавсредства, так, для этого применяют двигатель-водомет с насосом осевого типа. Это возможно за счет обеспечения контроля и регулирования релевой тяги, за счет контроля за числом оборотов лопастей.

Еще одним важным показателем устройства конструкции является применение энергоносителя, который наиболее предпочтителен на силовых установках лодки.

К особенностям классических конструкций водомета можно отнести тот факт, что в разработанном устройстве используется специальный комплекс, в котором отсутствует гребной вал.

Помимо этого, в дополнение к конструкции на роторе монтируются лопасти центробежного насоса, а также оградительное стопорное кольцо, специально в статоре изготовлены нагнетательные отверстия насоса центробежного характера.

Применение водометов

Водометные устройства типа «Заря» достаточно часто используются на судах, плавающих на мелководье. К примеру, на таких, как легкие моторные лодки или скоростные суда, использующиеся для буксировки, а также судна, которые служат в качестве подруливающего агрегата для улучшения маневренности.

Читать еще:  Наказание за ловлю рыбы сетями

Водометные устройства используются в качестве движка на катерах.

Такие компании изготовители, как Suzuki или Yamaha, специализирующиеся на выпуске лодочных моторов, выпускают подвесные движки с уже встроенным водометным устройством или специальные приставки.

Модели предусмотрены для самостоятельной установки, к примеру, на водные гидроциклы, или на воднолыжники.

Многие конструкции, благодаря особенному строению, используются для установки на военную технику, к примеру, на плавающее на сегодняшний момент и активно используемой в РФ.

Для судов подводного флота, в настоящее время используются модели с водометным двигателями двух основных типов, выполненные во Франции или РФ.

Ценовой диапазон водомётных установок

Наиболее распространенными и востребованными компаниями на современном рынке являются:

Стоимость водометных устройств напрямую зависит от мощности и комплектации. В зависимости от фирмы и комплектации цена варьируется от 150 000 до 220 000 рублей.

Как сделать самому?

Немалой эффективностью пользуются водометные конструкции, созданные своими руками. Самыми популярными устройствами являются те, в основе которых лежит лодочный мотор, к примеру, «Ветерок». Такой выбор объясняется доступностью модели движка, его можно купить на разборках, автобазарах, в интернет-магазинах.

Для самостоятельного изготовления водомета потребуется заранее подготовить:

  • переходной фланец;
  • специальный редуктор;
  • развертки водосборника;
  • сварочный аппарат;
  • ступица;
  • клей;
  • схема мотора;
  • штуцеры;

В уже существующей конструкции водомета делается специальный паз, который при работе двигателя гарантирует высокий уровень проходимости и значительно снижает гидродинамическое сопротивление. Заранее подготовленный штативный редуктор крепится к главной оси двигателя. Сделать это можно с помощью переходного заготовленного фланца, который будет выступать креплением.

После, в стальной заготовке, делается развертка обейчаки, водозаборника и 6 лопастей. Для обработки стандартных заготовок понадобятся напильник и гибочные вальцы. Также, данная операция может быть выполнена вручную на оправке. Тем самым получится придать стальной заготовке нужную форму. Затем, нужно будет заняться свариванием поперечных и продольных швов фасонных пазов.

В полученную конструкцию необходимо установить ступицу, для этого на бобышке предусматривают место.

Учитывая, что сегодня на просторах интернета можно найти любую схему и описание, практически каждому под силу сотворить водомет для лодки самостоятельно.

В отличие от покупных моделей, самостоятельно изготовленные, отличаются более высокой рентабельностью. Готовая конструкция весит более 400 кг и может развивать скорость 20-25 кмчас.

Советы и рекомендации по эксплуатации установки

Рекомендуется придерживаться основных советов по сборке и установке водомета:

  1. Для установки можно выбрать 2 основных варианта, которые используются чаще всего: установка в корпусе или за пределами корпуса лодки.
  2. Для правильной установки нужно сделать со стороны кормы специальное сопло.
  3. Эксплуатация водомета допустима в тех же условиях, что и обычного лодочного мотора, в разных глубинах и водоемах.
  4. Перед испытаниями и даже, перед установкой, нужно убедиться, что мощность водомета соответствует мощности лодки и сравнить технические параметры.

Сделать самостоятельно водомет совершено несложно, главное, иметь под рукой необходимые инструменты и материалы. В целом, заранее заготовив все необходимое, работа займет не более 3-4 часов, даже для новичков, а эффективность конструкции будет значительно выше. Помимо этого, в процессе эксплуатации самостоятельно созданного водомета, затраты будут ниже.

Водометы для лодок своими руками: рекомендации по изготовлению на базе лодочного мотора и центробежного насоса

Создание скоростного и экономичного водометного двигателя – весьма серьезная задача, требующая хорошей исследовательской и производственной базы.

Но примитивный вариант такого устройства вполне можно сделать самостоятельно.

Давайте посмотрим, как делают водометы для лодок своими руками, и какие особенности характерны для таких двигателей.

Конструкция водометного двигателя

Главными элементами такого механизма, как и в классическом варианте, являются двигатель внутреннего сгорания и винт, только последний расположен внутри длинной трубы, проложенной вдоль корпуса лодки. Разумеется, «труба» — это слишком упрощенный термин. Правильное название этой части двигателя – водовод, а состоит он из следующих узлов:

  • водозаборник: передняя часть, по которой вода поступает к винту;
  • спрямляющий аппарат: благодаря этому элементу вращательное движение закрученного винтом водного потока трансформируется в прямолинейное;
  • сопловой аппарат: завершающая часть «трубы», из которой вода выбрасывается наружу.

Еще один важный элемент водомета – реверсивно-рулевое устройство, благодаря которому лодка может менять направление движения, а также давать задний ход.

Схема конструкции водометного двигателя

Винты (их также называют рабочими колесами или импеллерами) бывают нескольких видов:

  • Осевые: наиболее просты в изготовлении, но обеспечивают самый низкий КПД и ввиду ярко выраженного эффекта кавитации могут работать только на низких оборотах.
  • Осе-диагональные: имеют более высокий КПД и рассчитаны на среднеоборотистые двигатели;
  • Диагональные и шнековые: наиболее современные и чрезвычайно сложные в изготовлении разновидности, характеризуются самым высоким КПД и способны работать с высокооборотистыми двигателями.

Среди всех составляющих водомета винты находятся на первом месте по сложности изготовления. Для этого применяется метод точного литья с последующей шлифовкой.

Не стоит приобретать водомет с импеллером, лопасти которого приварены к ступице, а не составляют с ней единое целое: такие винты зачастую имеют дисбаланс, что приводит к их разрушению при повышенных оборотах.

Преимущества и недостатки

За счет установки водометного двигателя владелец плавсредства выигрывает в следующем:

  1. Поскольку спрятанному в водоводе винту наматывание водорослей не грозит, лодка приобретает способность легко перемещаться по заросшим водоемам.
  2. Удары винта о дно также исключены, что дает возможность беспрепятственно плавать в местах с небольшой глубиной или с отмелями.
  3. Лодка с водометом становится безопасной для купальщиков, водолазов и обитающей в водоемах фауны.
  4. В отличие от обычных гребных винтов, рабочие колеса водометов, особенно современные, защищены от негативного воздействия кавитации.

Но придется примириться и с некоторыми недостатками:

  1. При той же мощности двигателя лодка будет двигаться медленнее, чем с обычным винтом.
  2. Ухудшается управляемость.

Кроме того, лодка становится тяжелее из-за веса воды, заполняющей водомет.

Для того чтобы поменять трубы в квартире, необязательно вызывать бригаду мастеров. Замена труб в квартире своими руками существенно сэкономит средства несмотря на всю сложность данного предприятия.

Как правильно соединить унитаз с канализационной трубой, смотрите тут. Обзор основных вариантов.

Слабый напор воды в квартире — не такая уж редкость. Если водоканал не может исправить ситуацию, воспользуйтесь нашими советами: http://aquacomm.ru/cancliz/mnogokvartirnyie-doma/santehnika/kak-uvelichit-napor-vody-v-kvartire.html. Способы увеличения давления воды — от замены труб до установки насосной станции.

Принцип работы

Выбрасывая с большой скоростью воду, водомет создает реактивную тягу, которая и приводит лодку в движение. Рассмотрим данный процесс более детально:

  1. Вода поступает в расположенный в передней части лодки водозаборник. Он снабжен сеткой, которая отфильтровывает водоросли и плавающий в воде мусор. Конструируя водозаборник, инженеры стремятся обеспечить ламинарное течение воды в нем, так как наличие турбулентности на подходе к винту значительно ухудшает характеристики двигателя.
  2. Винт с силой отбрасывает воду назад, при этом она попадает в сужение, благодаря чему ее скорость возрастает.
  3. Спрямляющий аппарат, как уже говорилось, увеличивает скорость потока за счет преобразования его вращательного движения в поступательное. Его лопаткам стараются придать такую форму, которая обеспечивала бы наименьшее сопротивление движущейся жидкости. Производители применяют различные конструкции спрямляющих аппаратов. Одна из них – лопаточное поджатие – позволяет использовать данный элемент одновременно в качестве соплового аппарата.
  4. Далее поток попадает в сопло (если эту функцию не выполняет спрямляющий аппарат). Благодаря небольшому проходному сечению, давление воды здесь преобразуется в скорость – этот эффект и называется поджатием.

Схема работы водомета

Водомет своими руками

Рассмотрим, как сделать водомет для лодки своими руками. Хитрые на выдумку умельцы придумали два варианта самодельных водометов.

На базе лодочного мотора

Как показал опыт, наиболее удачные самодельные водометы получаются из лодочного мотора «Ветерок-12». Но можно использовать и любой другой. Обычно применяют старые модели: «Москва», «СМ-557-9Л», «Стрела» и т.п. Главное преимущество «Ветерка» — в распространенности и доступности необходимых деталей.

Водовод можно размещать как снаружи лодки, так и внутри нее. Второй вариант применяется чаще, так как при наружном расположении увеличивается гидродинамическое сопротивление плавсредства. Некоторые элементы водовода изготавливают из труб, другие – сваривают из заготовок, вырезанных из листа нержавеющей стали.

Водомет на «Ветерке»

Придать заготовкам нужную форму можно с помощью оправки (вручную) либо гибочных вальцов. Лопасти рабочего колеса вырезаются из того же материала. Затем их подвергают профилировке и и приваривают к ступице.

На этапе проектирования модель водовода можно сделать из папье-маше. Затем ее достаточно будет разрезать, чтобы получить выкройку для заготовки-развертки.

Передача вращения от двигателя осуществляется посредством обычного штатного редуктора. Он крепится к главному дейдвуду мотора при помощи специального фланца.

Водоизмещение этой версии самодельного водомета составляет 450 кг. Благодаря ему судно может развивать скорость до 20 – 25 км/ч и выполнять глиссирование.

На базе центробежного насоса

Предлагается использовать насос Pacer Pumps 200GPM с пластиковым корпусом (термостойкий полистирол), имеющий вес около 18 кг.

Нагнетательный механизм этого аппарата приводится в движение двигателем Intek мощностью в 5 л.с. производства Briggs & Stratton.

Насос развивает напор в 35 м и имеет 2-дюймовые патрубки всаса и нагнетания. Его стоимость составляет около 300 долларов.

Насос устанавливается в лодке, после чего к нему со стороны всаса присоединяется 2-дюймовая ПВХ-труба. Через отверстие в носовой части днища лодки ее нужно вывести в воду, снабдив патрубком с сетчатым фильтром – это будет водозаборник.

Читать еще:  Поплавок из пенопласта

На резьбу нагнетательного патрубка навинчивается высоконапорный штуцер с выходным отверстием диаметром 24 мм. Подойдет изготовленный из упрочненного винила – такие сегодня продаются в любом магазине для садоводов и огородников. Роль сопла также будет возложена на отрезок ПВХ-трубы, имеющей тот же, что и у штуцера, диаметр. Для подсоединения штуцера к соплу следует использовать резиновый шланг.

Не стоит опускать сопло в воду. Вопреки распространенному мнению, такой прием не ускорит, а замедлит лодку, так как приведет к возникновению кавитации.

Величина реактивной тяги, развиваемой таким водометом, зависит от суммарной длины всасывающей и нагнетательной магистралей.

Поскольку гидравлическое сопротивление возрастает с уменьшением диаметра трубы и увеличением скорости движения жидкости в ней, выгоднее всего установить насос как можно ближе к корме, чтобы длина сопла оказалась минимальной.

Предлагаемый двигатель был опробован в лодке длиной 3,5 м, причем длина всасывающей трубы была равна 3 м.

При таких условиях насос при максимальных оборотах двигателя развивал напор примерно в 20 метров водного столба (2 атм), благодаря чему лодка набрала скорость до 8 км/ч.

Испытателя подобного водомета может подстерегать неприятность: напорный штуцер довольно легко откручивается потоком воды, причем сила его воздействия настолько велика, что удержать деталь от вращения вручную нет никакой возможности.

Смазывание патрубка клеем перед навинчиванием штуцера желаемого эффекта не дает – штуцер все равно срывает. Рекомендуется разработать для резьбового штуцера дополнительное крепление либо использовать насос и штуцер с фланцами.

При монтаже систем водоснабжения часто необходимо соединять между собой разные виды труб. Соединение металлопластиковых труб с металлическими и полимерными при помощи фитингов — этой теме посвящена следующая статья.

Практические советы по установке поддона для душа смотрите на этой странице.

Видео на тему

Все о двигателях водометных для лодок

Практически в каждом современном водном транспорте задействуются водопроточные двигатели. Одной из наиболее используемых разновидностей данных устройств является водометный движитель.

Это устройство применяется для лодок нового образца, которые работают в области мелководья, либо служит подруливающим изделием, созданным для усовершенствования маневренности морского транспорта.

Принцип работы и конструкция

Водометный движитель, или попросту водомет, представляет собой движитель (специальное устройство, которое преобразует энергию источника внешнего типа или двигателя, путем взаимодействия с окружающей средой, в процесс перемещения транспорта), чья сила, предающая морскому судну движение, образуется водной струей, которая выталкивается из него.

По сути водометный движитель – это насос водяного типа, функционирующий в подводном пространстве.

Принцип работы устройства напоминает способ передвижения некоторых моллюсков (осьминоги, медузы и т.д). Данные виды морских существ передвигаются посредством выбрасывания вбираемой воды.

Водометные движители в своей конструкции имеют четыре основных составляющих:

  • импеллер, или винт, имеющий вал;
  • водовод;
  • аппарат для спрямления;
  • устройство реверсивно-рулевого типа.

Водовод является трубой профилированного образца, в которой поток воды становится быстрее или благодаря механизму лопастного типа, или благодаря энергии топливного сгорания, или же благодаря давлению газа в сжатом виде. Последняя система способствует направленному движению струны сквозь выходное отверстие, расположенное в кормовой области. Водная масса, отбрасываемая резким импульсом, создает основной упор двигателя, а это в свою очередь заставляет судно двигаться на поверхности воды.

Водоводы находятся во внутренней части корпуса любой водометной подвесной лодки или катера с водометным движителем. То насколько может быть эффективен водометный двигатель, зависит в основном от того, какую форму имеют водопроводы, где они располагаются и какой конструкцией обладают водозаборники.

РРУ, во время совершения вращательных движений в горизонтальной потоковой плоскости, заставляет судно поворачиваться. В случае если поток перекрывается прямо из сопла, то водная струя делает поворот в обратную сторону, придавая судну обратный ход.

Водомет довольно часто забивается морскими водорослями. Когда они наматываются на импеллер и вал, то может произойти заклинивание механизма. Для таких случаев во избежание поломки системы, водометные лодочные двигатели предусматривают наличие на поверхности вала специальной шпонки. Можно открыть маленький люк удалить все водоросли.

Как создать двигатель самостоятельно?

Двигатель своими рукам создать не так трудно, как может показаться на первый взгляд. Водометные движители обычно изготавливаются рыбаками на основе конструкции двигателя классического типа. Будущее изделие может базироваться, к примеру, на китайских моделях двигателей или на отечественных (от 5л до 100л). Чертежи данных конструкций представлены в следующем виде:

Чтобы сделать водометный мотор, можно воспользоваться классическим редуктором штатного образца: он должен быть закреплен на основном дейдвуде в области двигателя. Реализуется это путем использования фланца. После этого берется заготовка из металла, куда следует присвоить развертку водозаборника, 6 лопастей и водозаборника.

Чтобы создать заготовку на базе стандартной схемы, применяются напильник и вальцы. После, при помощи этих же инструментов производится обработка изделия. В результате проделанной работы заготовка получает необходимую форму. После этого наступает момент для того, чтобы сварить швы продольного и поперечного типов.

Водометная конструкция должна обзавестись также ступицей: для данной части отводится область в месте бобышка. Помпа лодки в сухой структуре имеет вес в двадцать килограмм. Тем не менее, схема этого изделия может встречаться в очень редких случаях. Однако любой человек может изготовить помпу самостоятельно, так как в глобальной сети присутствует вполне достаточное количество инструкционных материалов. Важно также учесть, что водометные лодки имеют большую степень рентабельности, чем лодки с простым двигателем.

Водометные лодочные моторы для надувных лодок изготавливать гораздо проще, чем для крупных катеров с водометным двигателем. Основным преимуществом является то, что для данного вида лодок могут быть использованы практически любые разновидности моторов независимо от конструкции. Рекомендуется для них выбирать водометные движители, мощность которых составляет от пятнадцати до двадцати л.с.

Наиболее подходящим вариантом мотора для лодки считается подвесной мотор. В сравнении с мотором стационарного образца подвесной водометный лодочный мотор не охватывает полезный лодочный объем, легко подвергается демонтажу. Устройство характеризуется небольшим весом, высоким уровнем УМ, простой конструкцией, а также доступностью в эксплуатации.

Положительные и отрицательные особенности

Водометные движители характеризуются следующими достоинствами:

  • хорошая степень защищенности от повреждений механического характера, а также возможность предотвратить кавитацию;
  • судно может проходить через мелководье, преодолевать водоемы, повергшиеся засорению, а также иного рода препятствия, которые выступают из воды. Водометные движители здесь оказываются оптимальнее, чем простые моторы винтового типа, у которых может пострадать винт либо основной мотор;
  • гарантия безопасности – импеллер располагается во внутренней части изделия и не несет опасности для тех людей, которые находятся вблизи лодки;
  • водометные лодочные моторы обеспечивают катерам большую устойчивость и отличную управляемость;
  • водометные движители позволяют лодке либо катеру разворачиваться прямо на месте, а также перемещаться вперед бортом;
  • исчезает необходимость в использовании реверса, имеется возможность для резкого торможения;
  • более низкий шум гидродинамического типа, чем у движителей винтовых.
  • кПД на небольших скоростях меньше, чем у винтовых систем;
  • затрудненный процесс перенесения водной массы через днище водного транспорта к самому насосу;
  • водозабор функционирует подобно помпе, затягивая мелкий мусор со дна. Из-за этого может забиться охладительная система или повредиться водовод, а также импеллер;
  • высокая вероятность износа ротора, потому что эксплуатация судна происходить в районах мелководья;
  • дорогой ремонт;
  • катер водометный может барахлить, находясь на небольшом ходу.

Выбор водомета

Во время подбора изделия данного типа для лодки или катера необходимо владеть информацией, касающейся 3-х базовых составляющих водного средства передвижения:

В отношении движителя – это характеристики тяговые, которые зависят от степени мощности самого двигателя, а также от того, насколько быстро движется судно.

В отношении двигателя – это характеристика скорости внешнего образца, зависимая связь мощности самого двигателя и того, как быстро он совершает движения.

В отношении корпуса самого катера – сопротивление буксировочного вида, прямая зависимость сопротивляемости корпуса от той скорости, с которой он перемещается. Данного рода характеристики могут быть рассчитаны в случае многообразных загрузках судна.

Характеристики двигателя/движителя могут быть получены от самих производителей либо продавцов оборудования. На основе данных характеристик и должен осуществляться выбор продукта.

Эксплуатация и инсталляция

Водометы в большинстве случаев используются на судах, которые плавают в зоне мелководья. Такие агрегаты устанавливаются чаще всего на легкие лодки моторного типа и высокоскоростные суда, а также буксиры. Еще устройства могут быть применены как подруливающие механизмы, которые способствуют улучшению маневренности судов.

Используются водометы и на катерах. Большинство производителей моторов для лодок (Тохатсу, Сузуки, Ямаха) осуществляют выпуск моторов подвесных, оснащенных водометными движителями либо приставочные модули, которые предназначены для установки в самостоятельном режиме: для гидроциклов, использующихся во время процесса буксировки вейкбордистов/воднолыжников. Водометы широко применяются на водной бронетехнике.

Цены на устройства и где их приобрести?

Приобрести продукт от разных производителей можно, заказав его через интернет. Вот ссылки на наиболее востребованные интернет-магазины:

Источники:

http://www.katera-lodki.ru/ustrvod
http://rosomahaboat.ru/article/158/
http://poklevok.net/transport/lodki/pod-vodomyot.html
http://aquacomm.ru/vodosnabzenie/vodomety-dlya-lodok-svoimi-rukami.html
http://boatcity.ru/motor/vodometnyj-dvizhitel.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять
Adblock
detector