Fleks i propellen er bra!

[Propdesign]

Nå skal vi utfordre en myte: i alle de årene vi jobbet med bronse- og stålpropeller tok vi det for gitt at fleks i propellen ikke er bra. Dette mente vi helt til vi undersøkte saken. Nå har vi forandret mening og påstår at for en fritidsbåt har fleks i propellen ikke noen ulemper av betydning, men tvert imot har det noen klare fordeler.

 

Vi har vurdert fem forskjellige former for propellfleks:

1. Propellbladene bøyer seg fremover ved belastning. Dette har ikke noen praktisk betydning hvis man ikke driver med konkurranse
2. Bladfleks i takt med trykkforandringen som oppstår på grunn av trykkforskjellen mellom øvre og nedre blad. Her er fleks en fordel da den reduserer ujevn belastning inn mot giret. Slitasje på lager og gir blir mindre.
3. Bladfleks på grunn av trykkpulsen som oppstår når bladene passerer motorstamme eller opphengsbraketter. Også her er fleksing en fordel da den demper trykkpulseffekten. Støy, vibrasjoner og slitasje blir lavere.
4. Resonanssvingninger. Fleksible propeller emitterer ikke høyfrekvent støy da de ikke har noen markant resonansfrekvens som ligger innenfor frekvensområdet som påvirkes av propellturtallet.
5. Sjokkbelastning: fleksende (egentlig mykt) materiale gir etter, dermed dempes sjokkpulser som oppstår ved for eksempel bunnkontakt eller om propellen forlater vannet ved høy sjø.

Vi kommer frem til at en propell med moderat fleks vil medføre mindre vibrasjoner, støy og belastning på lager og gir enn en stiv propell.

 

Hvem tar ballen og argumenterer imot?

 

Mvh

propdesign.no

[hanto1]

Var med og prøvde ut kompositt propellere for utenbordsmotorer for noen år siden. Kun gode erfaringer derfra, bortsett i fra noe redusert ytelse. Støy og vibrasjon var veldig bra og gearskiftet var silkemykt.

[Propdesign]

Vi fortsetter å mase om kjepphesten vår – at en propell som flekser (kompositt) på mange måter er bedre enn en stiv propell (metall).

 

I vinter har vi kikket nærmre trykkpulsene mot motorstammen. En 4-bladet propell som roterer med 2000 o/min har blitt utsatt for hele 48 millioner trykkpulser etter 100 timers drift. Dette er 48 millioner små hammerslag som går rett inn i giret. Giroljen skal ta opp smellet, men det er sannsynlig at den ikke tar opp alt. Klart det blir slitasje. Mer for en trekkende propell enn en trykkende.

 

En propell som flekser demper smellet allerede ved kilden, akkurat som støtdemerene på en bil. Ergo blir slitasjen mindre med en komposittpropell enn med en metallpropell.

 

Full argumentasjon finner du på:

 

http://propdesign.no/index.php/ct-menu-item-14/ct-menu-item-24

 

Vi må bare innrømme at det er vanskelig å bevise disse argumentene. Men vi har ennå ikke funnet motargumenter som holder mål. Hvem tar ballen? Det er lov å legge frem alternative meninger. Så blir vi alle litt klokere!

[Sjeldenutpå]

Uansett flex eller ikkje så vil den beste investering for drivlinje på båten være thrustlager.

[Nøtterøy]

Så mener du at aluminium er bedre enn stål? Toppfarten blir vel noe høyere med stål, men leser resten av hva du skrev, og synes det høres logisk ut.

[Mulligan]

Mer for en trekkende propell enn en trykkende.

Er det riktig?

Traktorpropellens claim-to-fame er jo at den har jevnere in-flow enn en pusher og har mindre propellerreduksjon.

 

Eller enig. En komposittpropell med skew og fibrene lagt riktig vil til en viss grad kunne lages slik at den automatisk tilpasser seg lasten.

På den annen side, en tung stålpropell vil virke som et svinghjul og redusere sjokkbelastninger på drivlinja ved kjøring i høye hastigheter.

 

På den tredje side:

En elektronisk styrt vripropell med individuell kontroll av syklisk og kollektiv pitch vil kunne tilpasses last og båt optimalt. Båten vil utenfor havn heller ikke trenge noe ror.

Trur eg.

[KennethStrand]

Mener at en del u-båter har propell med flex fordi det reduserer støyen. Men det er jo snakk om en del større propell enn det er på en fritidsbåt. Tror nok teorien vil kunne overføres til alle typer båter, men hvor mye støyen reduseres vil ikke jeg spekulere i. Med tanke på redusert belastning på gir tror jeg nok det vil merkes best i det øyeblikket man kobler til. Tror du vil få en mykere start med flex.

[Propdesign]

Er det riktig?

Traktorpropellens claim-to-fame er jo at den har jevnere in-flow enn en pusher og har mindre propellerreduksjon.

 

Eller enig. En komposittpropell med skew og fibrene lagt riktig vil til en viss grad kunne lages slik at den automatisk tilpasser seg lasten.

På den annen side, en tung stålpropell vil virke som et svinghjul og redusere sjokkbelastninger på drivlinja ved kjøring i høye hastigheter.

 

 

 

Her er det viktig å skille på forskjellige forhold:

 

1. En traktropropell har bedre inflow. Dette på virker virkningsgraden positivt. Trykkpulsdiskusjonen handler om slitasje. Pulsen skaper et rykk for både skyvende og trekkende propeller, men rykket har forskjellig karakteristikk. På traktorpropellen kommer pulsen i tillegg til thrustkraften først, så skjer det en avlastning når bladet har passert stammen. På den skjyvende propellen skjer avlastningen først, så kommer trykkpulsen etterpå.

 

Husk at dette kun er ét av mange fenomén som skjer i propellområdet. I tillegg har vi alle de andre pulskomkonentene fra propellen, og en ekstra komponent fra tenningen i motoren (når drivstoffet eksploderer oppstår også en trykkpuls). Det hele virker sannsynligvis på en måte som minner om når forskjellige bølgesystem møtes: de forskjellige trykkpulsene kan ta ut hverandre, eller de kan samvirke og lage en bølgetopp. Det er bølgetoppene som er farlige.

 

2. Jeg er ikke enig i at en fleksende propell kan tilpasse seg lasten. Som regel forandrer ikke pitchen seg, det er kun raken som forandres. Dessverre i feil retning, propellen blir hydrodynamisk "tyngre" (målt i Nm) under last.

 

3. En tung (målt i kg) propell vil virke som et svinghjul og gi en jevnere propellrotasjon enn en lett propell, ja. Spørsmålet er om det er en fordel. En eksplosjonsmotor driver propellen rundt med små rykk. En tung propell responderer dårligere på disse rykkene enn en lett propell, dermed blir det giret som må ta støten.

 

Så mener du at aluminium er bedre enn stål?

Det spørst hva man mener. Jeg tror at en perfekt dimensjonert stålpropell gir best toppfart og/eller lavest drivstofforbruk. Men jeg mener alu-proppen er snillere mot giret, fremst fordi den er lettere (jfr. 3 ovenfor). Jeg tror dog ikke det er noen dramatisk forskjell på hverken toppfart, forbruk eller slitasje hvis bladformen og forholdene ellers er identisk, noe de sjelden er ved sammenligninger.

.

Redigert 27.Februar.2015 av Propdesign (see edit history)

[Mulligan]

Jeg er ikke enig i at en fleksende propell kan tilpasse seg lasten. Som regel forandrer ikke pitchen seg, det er kun raken som forandres. Dessverre i feil retning, propellen blir hydrodynamisk "tyngre" (målt i Nm) under last.

 

Jeg er ikke helt enig. Det kommer an på hvordan fibrene legges.

Sammelig med en kompositt golfkølle. I treffet flexer skaftet i svingretningen, mens vinkelen mellom holk og kølleblad aldri endrer seg. Fibrene er lagt slik at skaftet kan bøye seg i ett plan, men ingen andre.

 

 

 

 

"En eksplosjonsmotor driver propellen rundt med små rykk. "

 

Jo, men de rykkene blir tatt opp av svingningsdemperen.

[Ka78]

Volvo hadde før kompositt duo- propeller til dps drev som alternativ x - serie. De hadde og utskiftbare blader. Skulle være billigere og mer skånsomt ved påkjørsel. Noen flere som har erfaring/ sammenlignet med alu.? Får de ikke her i landet lenger ihvertfall.

[Erik]

Hva med kavitasjon? Er det noen forskjell der?

[Propdesign]

Hva med kavitasjon? Er det noen forskjell der?

 

Dette er vel to spørsmål i et: 1: blir det mindre kavitasjon med fleks? 2:Tåler en fleksende (kompositt) propell kavitasjon bedre enn en metallpropell?

 

Når det gjelder spørsmål 1 er jeg svært usikker. Forholdene som leder til kavitasjon er svært komplekse, og det fins mange forskjellige typer. I grunn og bunn er kavitasjon et undertrykksfenomen. I teorien kan man tenke seg at en prop som flekser kompenserer slik at undertrykket blir mindre enn for en stiv propell. Hvis dette skjer blir det mindre kavitasjon. Men dette er ren spekulasjon, jeg har ikke noen testresultater som bygger under dette.

 

Spørsmål 2: Jeg hadde en Askeladden 16-4400 med 40 hk motor. De første fem sesongene brukte jeg Yamaha originalpropell, deretter skiftet jeg til en Propulse (generasjon 1) som satt på i ti sesonger. Når jeg solgte båten skiftet jeg tilbake til originalproppen, Propulsen gjør nå jobben som bokstøtte på kontoret.

 

Originalproppen hadde flere områder der malingen hadde forsvunnet. Aluminiumen hadde klart seg. Jeg går ut ifra at det er kavitasjon som hamret løs malingen. Resultatet var en ru overflate som i teorien skal medføre høyere energiforbruk.

 

Det er ingen spor av kavitasjon på Propulsen, den ser fortsatt ut som ny.

 

https://baatplassen.no/bildearkiv/53/53772/img_0957.jpg

Redigert 28.Februar.2015 av Propdesign (see edit history)