Teorie a stavba lodního šroubu

10.7.2002 

   Potřebujete lodní šroub, jehož typ na trhu není? Jednoduchá pomoc. Stačí si ho vyrobit doma. Ale když nevíte co a jak, může být výsledek všelijaký. Nejpravděpodobnější bude zklamání. Aby se tak nestalo, bude dobré si o konstrukci lodního šroubu něco povědět. Informace zde uvedené jsou ty nejzákladnější.

 

   Rychlost lodi ovlivňují čtyři základní faktory:

  • tvar trupu

  • výkon motoru

  • hmotnost modelu

  • lodní šroub

Jak rychlost ovlivňují tvar trupu a hmotnost modelu je asi zřejmé. Pokud pustíte na hladinu "krabici", bude mít velký odpor. Při lepším tvaru trupu odpor sice klesne, ale pokud bude model příliš těžký, tím se zvětší ponor. Když nemáte dostatečně výkonný motor no tak není co řešit. Přesto se vám může stát, že budete mít dobrý tvar trupu, ideální hmotnost, dostatečný výkon motoru, ale přesto model jaksi nejede. Pokud jste si sami dělali lodní šroub, hledejte chybu v něm.

   Je jedno, zda je model poháněn spalovacím nebo elektrickým motorem. Platí zásada, že výkon motoru a lodní šroub musí být ideálně sladěny. Je pravda, že pro malou hračku si s konstrukcí lodního šroubu asi příliš hlavu dělat nebudeme. U větších a rychlostních modelů si ale už práci se šroubem dát musíme. Zde na dobrý výsledek, pokud dáte dohromady kousky plechu a něčeho co je náboj šroubu, můžete rovnou zapomenout (ikdyž existují výjimky potvrzující pravidlo :-)).

 

Náboj šroubu

   Zde platí, že průměr náboje by měl být stejný, jako je průměr nosné trubky lodního hřídele. Závit uvnitř náboje musí být přesně souosý, aby při otáčkách neházel. Toho lze dosáhnout jedině tak, že náboj soustružíme, nebo alespoň dopilujeme ve vrtačce. Vhodným materiálem pro náboj je mosaz.

Listy šroubu

   Používají se dva základní tvary listů. První je u kořene listu užší, postupně se rozšiřuje a je zakončen obloukem (s větším poloměrem). Druhý, je nejširší u kořene a postupně se zužuje. Je opět zakončen obloukem (s menším poloměrem). První tvar potřebuje vyšší kroutící moment, protože jeho výkon je nejvyšší na konci listu a nejnižší u kořene. Proto se tyto listy i snadno zdeformují pokud není použit dostatečně tuhý materiál. U druhého typu list má výkon rozložen po celé jeho délce. Proto je tento list také náročnější na seřízení.

   Obecně platí zásada, že čím jsou otáčky motoru nižší, tím širší může použít list. Lodní šrouby s druhým tvarem listů se používají hlavně u vysokorychlostních modelů. Ovšem pozor na počet a šíři listů. Může se vám totiž stát, že do určitého počtu otáček bude šroub zabírat, ale když ještě zvýšíte počet otáček, rychlost náhle klesne! Když otáčky snížíte, rychlost opět vzroste. Tento paradoxní jev nastane, pokud jste použili příliš široké listy. Říká se tomu "...že si listy berou vodu." Jak se listy ve vodě otáčí, nestačí se kapalina na odtokové hraně spojit a zůstává silně zředěná a zvířená. Do ní se zařezává další list a ten již nemůže ideálně zabírat a tím šroub ztratí výkon. Celý jev je popsán velmi laicky kvůli srozumitelnosti. Odborníci laskavě prominou. Velice důležitý je průběh úhlu nastavení listu. Tedy opět neodborně řečeno, jak je zkroucen. List šroubu je součást šroubovice a protože se vzrůstajícím poloměrem roste obvodová rychlost, musí se měnit stoupání této šroubovice (úhel). Nejstrmější je u náboje. Nejmenší stoupání má pak na obvodu.

   Pro výpočet úhlu si zvolíme několik pomocných poloměrů, které leží uvnitř poloměru celého šroubu.  Úhel na těchto poloměrech (beta) pak vypočteme ze vztahu:

tg ß = (Rn / Rx) tg ßx

Rn je poloměr náboje šroubu

Rx je dílčí poloměr (R1, R2, R3, R4)

tg ßx je hodnota funkce tangens úhlu listu u náboje šroubu

tg ß je výsledná hodnota tangens úhlu, ze které odvodíme velikost úhlu

 

Postup výroby

Nejdříve si vyrobíme náboj šroubu. jak jsme již uvedli, nejvýhodnější materiál je mosaz (i pro listy). Náboj také ihned vyleštíme. Pak si z mosazného plechu vystřihneme listy, pečlivě začistíme a vyleštíme. Náběžná hrana listu by měla být ostrá. U odtokové bude stačit, když bude zaoblená. Do náboje uděláme zářezy svírající úhel ßx s podélnou osou náboje. Zářez musí být tak široký, aby do něj zapadl celý kořen listu. Pozor aby nebyl příliš hluboký a list nezasahoval do vnitřního závitu. Listy k náboji pečlivě připájíme. Spoje musí být dokonale prohřáté! U šroubů, které jsou určeny pro motory s vysokým výkonem je potřeba místo cínu pro pájení použít stříbro. Pájené místo pečlivě vyhladíme a vyleštíme. Stoupání listů je potřeba potom vytvarovat podle vypočtených hodnot. Můžete k tomu použít přípravek, jehož popis najdete zde.