Chương 7: Tổng hợp trình tự các bước tính toán thiết bị lái II.2.3.1. Xác định các trị số làm cơ sở cho tính toán thiết bị lái. * Trị số diện tích bánh lái và các thông số hình học: Làm cơ sở để tính lực thủy động v à mômen thủy động tác dụng lên bánh lái. - Di ện tích bánh lái A bl : Sử dụng công thức thống kê: 100 LT A bl    , m 2 Trong đó: L - Chiều dài giữa hai đường vuông góc của tàu (m). T - Chi ều chìm của tàu khi trở đầy (m).  - Hệ số diện tích bánh lái thống kê. A bl - Tổng diện tích các bánh lái của tàu (m 2 ). - Di ện tích bánh lái đã chọn phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: A min = p.q.         75 150 75,0 100 . L TL , (m 2 ). Trong đó: L - Chiều dài tàu (m). T - Chi ều chìm tàu (m). p - hệ số, bằng 1,2 nếu bánh lái không đặt trực tiếp sau chân vịt; bằng 1,0 nếu bánh lái đặt trực tiếp sau chân vịt. q = 1,25 đối với tàu kéo, q = 1,0 đối với các loại t àu khác. - Thông s ố hình học sử dụng chủ yếu trong tính toán là: chiều cao bánh lái h bl , chiều rộng bánh lái b bl , hệ số kéo dài bánh lái λ. - Các hệ số trong các công thức: Được chọn theo kinh nghiệm và theo tàu mẫu. * Trị số lực thủy động tác dụng lên bánh lái. - Trong đề tài (phần lí thuyết) sử dụng kết quả thử các bánh lái cô lập để tính lực thủy động và mômen thủy động. + Theo lí thuyết: Lực nâng: L = C L .k v .k cv . 2 . 2 v  .S , kG. L ực cản: D = C D . k v . k cv . 2 . 2 v  .S , kG. Trong đó: C L - hệ số lực nâng. C D - hệ số lực cản. k v - hệ số tính đến ảnh hưởng của vỏ tàu. k cv - hệ số tính đến ảnh hưởng của chân vịt. ρ - khối lượng riêng nước biển, ρ = 104,5 (kGS 2 /m 4 ). v - v ận tốc dòng nước (m/s). S - diện tích bánh lái (m 2 ). H ợp lực tác dụng lên bánh lái là: R = 22 DL  + Theo quy phạm: F R = k 1 . k 2 .k 3 .132.S.v 2 , (N). Trong đó: k 1 - hệ số phụ thuộc hình dạng bánh lái. k 2 - hệ số phụ thuộc prôfin bánh lái. k 3 - hệ số phụ thuộc vị trí bánh lái. S - diện tích bánh lái (m 2 ). v - v ận tốc của tàu (m/s). Tàu ti ến và lùi sử dụng chung một công thức tuy nhiên trị số vận tốc trong công thức là khác nhau. * Trị số mômen thủy động tác dụng lên bánh lái. + Theo lí thuyết: Mômen thủy động: M td = C M . k v . k cv . 2 . 2 v  . S. b , kG.m Mômen tr ục lái: M o = aNM td . . Với: S v CkkN Ncvv . 2 . 2   + Theo quy phạm: T R = T R1 + T R2 , (N.m) Trong đó: T R - mômen xoắn tác dụng lên trục lái (N.m). T R1 và T R2 - mômen xoắn tương ứng với các phần diện tích. II.2.3.2. Tính thiết bị lái. Sau khi có các trị số làm cơ sở ta tính tiếp cụm bánh lái. * Tính trục lái: Theo điều kiện bền ta có: σ =     3 .1,0 d M => d   3 .1,0  M  Trong đó: M - Mômen uốn tại vị trí ổ (N.m). d - Đường kính trục tại vị trí ổ (mm). [σ] - Ứng suất cho phép của vật liệu làm ổ (N/mm 2 ). Theo quy ph ạm: + Phần trên: d u = 4,2. 3 . sR KT , (mm). Trong đó: T R - mômen xoắn trên trục lái (N.m). K s - hệ số vật liệu trục lái. + Phần dưới: d l = d u . 6 2 )( 3 4 1 R T M  , (mm). Trong đó: d u - đường kính phần trên trục lái (mm). M - mômen uốn tại tiết diện đang xét của phần dưới. T R - mômen xoắn của trục lái (N.m). * Tính kết cấu bánh lái: (Toàn bộ tính theo quy phạm). - Tôn bánh lái: t = 5,5.l. β 5,2). 10. ( 4   pl R k S F d , (mm). Trong đó: d - áp suất thủy tĩnh, lấy bằng chiều chìm của tàu. F R - lực tác dụng lên bánh lái khi tàu chạy tiến (N). S - diện tích bánh lái (m 2 ). k pl - hệ số vật liệu làm tôn bánh lái. - Xương bánh lái: l = 0,2.( 100 L )+0,4 (m). Trong đó: L - chiều dài giữa hai trụ (m). - Cốt bánh lái. * Tính các ổ đỡ, chốt trên, chốt dưới: - Chốt bản lề bánh lái: d p = p KB 35,0 (mm). Trong đó: B - phản lực tại ổ đỡ chốt (N). K p - hệ số vật liệu của chốt. - Ổ đỡ phía trên. - Ổ đỡ phía dưới. - Ổ đỡ chốt lái. . Chương 7: Tổng hợp trình tự các bước tính toán thiết bị lái II.2.3.1. Xác định các trị số làm cơ sở cho tính toán thiết bị lái. * Trị số diện tích bánh lái và các thông số. lên trục lái (N.m). T R1 và T R2 - mômen xoắn tương ứng với các phần diện tích. II.2.3.2. Tính thiết bị lái. Sau khi có các trị số làm cơ sở ta tính tiếp cụm bánh lái. * Tính trục lái: Theo. lực thủy động tác dụng lên bánh lái. - Trong đề tài (phần lí thuyết) sử dụng kết quả thử các bánh lái cô lập để tính lực thủy động và mômen thủy động. + Theo lí thuyết: Lực nâng: L = C L .k v .k cv . 2 . 2 v  .S