|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LABORATÓRIO CIENTÍFICO INFANTIL
Atrás da popa, em um riacho espumoso. Laboratório de Ciências para Crianças
Diretório / Laboratório de Ciências para Crianças Uma scooter de corrida ágil e um petroleiro de meio quilômetro de comprimento, um submarino nuclear e um rebocador fluvial - esses vários navios e dezenas de outros se movem dentro e sob a água com a ajuda de uma hélice. Nove embarcações automotoras modernas em cada dez são movidas a hélice.
Os hidrobiólogos estudaram centenas de habitantes de rios, lagos e oceanos - do camarão à lula, da espadilha à baleia, estudaram cuidadosamente as formas de seu movimento na água. Nenhum deles foi dotado pela natureza de algo semelhante a uma hélice. Como a roda, o motor principal da frota moderna não tem análogos na natureza. O parafuso do navio é descendente do parafuso criado pelo brilhante Arquimedes para levantar água. Se também nos lembrarmos da lei de Arquimedes, verifica-se que o transporte hoje é duas vezes obrigado ao grande Siracusa ... Em 1793, o matemático francês Ponton sugeriu o uso de uma hélice para impulsionar navios. Três décadas depois, o inventor tcheco I. Ressel criou o primeiro projeto de parafuso - o trado. E em 1836, um acidente fez com que o parafuso desse lugar ao parafuso de formato atual - o de lâmina. Durante os testes, um longo, como um moedor de carne, o trado quebrou e o navio foi mais rápido. Em 1849, as vantagens da hélice foram comprovadas em uma luta justa. Os navios a vapor ingleses, o Niger a hélice e o Basilisk com rodas, ambos com motores de 400 hp, conectados por cabos, partiram em direções opostas. Foi algo como um cabo de guerra. Por mais de uma hora, o navio parafuso puxou seu rival a uma velocidade de 1,5 nós. É verdade que, após essa competição, os barcos a vapor foram construídos por mais de uma década. Mas provavelmente, por inércia ... A Globtik Tokyo, líder da frota mundial de petroleiros, tem a bordo motores com capacidade total de 45 hp. s., a potência dos motores do quebra-gelo "Ermak" - 000 42 l. s., transatlântico "Queen Elieabet-0" - 2 litros. Com. Mas obter energia não é tudo: ela deve ser usada. O navio se move lançando fluxos de água, ou seja, todos os navios autopropulsados são hidromets. As rodas descartam a água pressionando-a com uma lâmina - um prato. Com um parafuso, esse processo é mais complicado. Cada uma de suas lâminas serve como uma espécie de asa. Quando a lâmina gira na coluna de água, uma zona de rarefação é formada em uma superfície da asa e uma zona de compressão na outra. A diferença de pressão cria a força de levantamento do golpe, e a soma das forças de levantamento das pás é a parada da hélice. Ao contrário de um parafuso comum, cuja cabeça se move a cada revolução em um passo da linha do parafuso, a hélice, por assim dizer, remove a rosca, jogando de volta muita água. Quanto maior essa massa, mais forte a ênfase e melhor o parafuso. Parece que para aumentar a ênfase, basta aumentar a velocidade. Mas, ao mesmo tempo, não é mais um esmagamento, mas uma ruptura de um fio de água invisível. A pressão na ponta da lâmina cai ainda mais e a água ferve, formando inúmeras bolhas. Assim que a bolha sai da zona de baixa pressão, ela colapsa: é comprimida pela coluna d'água. A morte de cada bolha é acompanhada por uma microexplosão. Golpes explosivos de bolhas na pá da hélice causam não apenas ruído e vibração. O filme de óxido protetor se desprende do metal, a erosão por cavitação começa. A pá da hélice, sujeita à cavitação, assemelha-se a um alvo crivado de balas. A cavitação ocorre em certas revoluções da hélice. Para se livrar desse fenômeno extremamente desagradável, você precisa reduzir a velocidade. Mas então o impulso do parafuso cairá, seu impulso. A luta contra a erosão do metal de navegação levou a uma solução técnica paradoxal: eles decidiram aumentar a cavitação. Foram criadas hélices com pás de perfil especial. Em velocidades ultra-altas, as bolhas de navegação começaram a cobrir toda a superfície de trabalho da lâmina, formando uma enorme bolha de vapor. Aumentar a velocidade de tal parafuso quase não altera a pressão na bolha de vapor, e a pressão atrás da lâmina e a parada geral aumentam. Esses parafusos são chamados de supercavitação. Para navios comuns, eles são ineficazes, mas são indispensáveis quando você precisa atingir velocidades superiores a 40 nós. Por exemplo, o hidrofólio de turbina a gás soviético "Typhoon" está equipado com uma hélice supercavitante. As lâminas giram em uma dança circular contínua. Basta um deles "perder tempo" para que toda a hélice vibre, e atrás dela toda a alimentação. Aconteceu que devido à vibração da hélice foi necessário reconstruir o navio. É por isso que os parafusos são balanceados com cuidado especial, a forma das lâminas e sua inclinação são verificadas com gabaritos especiais, a superfície é polida para um acabamento espelhado pelo menos uma vez por ano. Se, ao examinar um parafuso que funcionou por algum tempo, forem encontrados buracos com profundidade superior a um milímetro em sua superfície, eles serão massajados com compostos epóxi e polidos novamente para um acabamento espelhado. Um problema particular é a escolha do metal para a hélice. Devido à forte corrosão na água do mar, os aços convencionais são praticamente inaceitáveis. Basta dizer que no quebra-gelo "Murmansk" por dois anos de operação, cada lâmina helicoidal perdeu 200 quilos de peso. Isso é de ligas de aço especiais! Nos últimos anos, cada vez mais hélices de navios são feitas de latão ou bronze. A resistência à corrosão do latão é cem vezes maior que a do aço comum. Mas na água do mar, o latão também é suscetível à corrosão - o zinco é removido por lavagem. Áreas com baixo teor de zinco são cobertas por rachaduras, a resistência das lâminas diminui. Uma pequena rachadura se abre e fecha a cada volta do parafuso, os produtos de corrosão trituram suas bordas, expandem-no. E então chega o momento em que o metal não resiste e quebra ... O latão não é um metal muito durável. Para hélices de alta velocidade, o alumínio manganês ou bronze de níquel-alumínio é mais usado, cuja resistência é próxima à resistência dos aços-liga, e a resistência na água do mar é várias vezes maior que a do latão. Parafusos pesando mais de 50 toneladas são fundidos a partir desses bronzes para navios porta-contêineres e superpetroleiros modernos. No entanto, essas ligas não resistem à colisão, mesmo com gelo leve. Portanto, para quebra-gelos, é necessário fabricar hélices de liga de aço inoxidável, que inclui cobre, manganês, níquel, titânio e vários outros aditivos. Uma história sobre materiais modernos para hélices de navios seria incompleta sem mencionar os plásticos. Os navios já possuem hélices de náilon fundido. Mas apenas em barcos pequenos. Mesmo as pás de náilon orladas com chapas de aço não suportam as gigantescas cargas mecânicas que são transportadas pelas hélices de grandes navios. Mas a hélice existe há cento e cinquenta anos, e os primeiros experimentos com pás de plástico começaram há apenas dez anos ... Autores: M.Korotkiy, M.Nayding
▪ Com bússola através de campos magnéticos
Máquina para desbastar flores em jardins
02.05.2024 Microscópio infravermelho avançado
02.05.2024 Armadilha de ar para insetos
01.05.2024
▪ Estágios de naves espaciais gastos estão retornando ▪ motor a jato de alta velocidade ▪ Módulos de memória PNY XLR8 EPIC-X RGB DDR4 para jogos ▪ Smartphone robusto Ulefone Armor 11 5G
▪ seção do site Para quem gosta de viajar - dicas para turistas. Seleção de artigos ▪ artigo Fibra de vidro para modelo de aeronave. dicas para modelista ▪ artigo Por que as zebras são listradas? Resposta detalhada ▪ Artigo Perfume. Receitas e dicas simples ▪ artigo Junte quatro moedas. Segredo do Foco
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Recomendamos artigos interessantes seção 
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página