プロペラをモーターに接続する3つのベストな方法

プロペラをモーターに接続する基本的な方法は3つある。まず、モーターが必要です。DCモーターを使う場合は、DC出力のモーターを使えばよい。次に、モーターにファンを接続します。地面にぶつからないかどうか確認してください。もしぶつかるようであれば、ファンを持ち上げるための構造物を作る必要があります。

キャビテーションと換気を最小限に抑えるプロペラ

プロペラは、エンジンに接続されたときにキャビテーションとベンチレーションを最小限に抑えるように設計されていますが、時にはこれらの問題が完全に解消されないことがあります。ベンチレーションは、不適切なプロペラ設計や不適切な船体設計を含む多くの要因から生じる可能性があります。その結果、摩擦と抵抗が増加し、ボートのスピードと効率が低下します。プロペラはキャビテーションやベンチレーションを最小限に抑えるように設計することができますが、それでもダメージを最小限に抑えるには適切な取り付けが不可欠です。

プロペラブレードの厚さはさまざまで、厚いブレードは水を押し流すのに大きな力を必要とするため、できるだけ薄く設計されることが多い。典型的なプロペラ翼の形状を下図に示す。ブレードのプラス側は平らで、マイナス側は円弧状になっている。ブレードの最も厚い部分は中央にある。ステンレス鋼やアルミニウム製のプロペラ翼は、縁が薄くなっている。

後縁がフレア形状になっているプロペラもあります。フレアエッジは、排気ガスがブレードのマイナス側に逆流するのを防ぎ、キャビテーションを減少させるのに役立つ。キャビテーションと換気を減らすもう一つの方法は、ベントホールまたはベントスロットを備えたプロペラを設計することである。

ブレード角度

プロペラをモーターに接続する場合、推力を発生させるためにブレードの角度を調整する必要がある。迎え角とは、空気がブレードに接する角度のこと。この角度は、空気の速度とプロペラのブレードの迎え角によって変化する。

プロペラは、遠心力、スラスト、トルク曲げ力など、多くの応力を受ける。これらの応力は回転数とともに増加し、ハブ付近で最も大きくなります。これらの応力は、ブレード面にさらなる応力と曲げを引き起こし、ブレードの破損や傷の原因となります。

ブレードの角度は、プロペラのピッチと密接な関係がある。角度はプロペラの弦の長さに沿って測定され、単位は度である。プロペラ翼のコードラインは翼形と同様に決定される。プロペラ翼は、無限の薄い翼要素で構成されている。それぞれの小さなブレードエレメントは小さな翼形断面を表し、コードラインは特定の断面におけるブレードの幅である。

コンスタント・ピッチとプログレッシブ・ピッチ

プロペラをモーターに接続する場合、ピッチの問題が重要になる。ピッチには、プログレッシブとコンスタントという2つの基本タイプがある。一定ピッチはブレード全体で同じであるのに対し、プログレッシブピッチはリーディングエッジの数値が低く、トレーリングエッジの数値が高い。プロペラのピッチは、プロペラの動作効率に影響する。コンスタントピッチプロペラは、軽負荷や高速回転でより効果的であり、プログレッシブピッチプロペラは、重負荷でより効果的である。

コンスタントピッチとプログレッシブピッチの違いは、プロペラの設計に大きく左右される。ピッチが高ければ、プロペラはより大きな推力を発生する。逆にピッチが低ければ、プロペラの推力は小さくなる。

コンスタントピッチプロペラはプログレッシブピッチプロペラより薄い。厚いプロペラは、水を押し流すのに多くのパワーを必要とする。

ネジ式マウントと穴の比較

あなたのボートにプロペラ・マウント・システムのタイプを選ぶとき、考慮すべきいくつかの要素があります。適切なモーターマウントは、固定されていなければならず、緩んでいてはいけません。モーターマウントのスタッドは、プロペラマウントの長さを超えてはならない。露出したスタッドの長さも考慮すべき要素です。最後に、モーターマウントは限界を超えて締め付けるべきではありません。

取り付け方法を選ぶときは、プロペラが回転中に受けるトルクの大きさを考慮することが重要です。ネジ式のマウントは、穴よりもはるかに安全です。この特徴により、プロペラのピッチ調整が容易になる。また、スペースの節約にもなる。

穴付きマウントとネジ付きマウントのどちらかを選択する際には、シャフトをどちらの方向にネジ切りする必要があるかに注意する必要があります。モーターがCCWの場合、右ねじナットを使うべきである。同様に、右回りのモーターは、CWプロペラに取り付ける必要があります。