... đảm bảo
tính kinh tế trong chế tạo, sửa chữa và sử dụng tàu.
II.2. Cơ sở tínhtoán thiết bị lái bằngphươngpháp lí thuyết.
II.2.1. Những khái niệm cơ bản về thiết bị lái.
II.2.1.1. Tính ăn lái ... dụng của hệlực đó th
ì thiết bị lái vẫn làm việc bình
thường, không bị phá hủy, mất ổn định và đảm bảo được tính năng
hàng hải cho tàu trong khai thác.
II.1.2. Tính công nghệ.
- Khi tínhtoán ...
b
ất kỳ của tàu.
-
Qua đó ta thấy, tính ổn định hướng và tính quay trở là hai khái
ni
ệm tương phản nhau, một con tàu có tính ổn định hướng tốt thì sẽ
có tính quay trở kém và ngược lại. Do...
... bằng: là bánh lái có đường tâm quay chia bánh
lái thành hai phần. Mômen do áp lực thủy động tác dụng lên phần
sau sẽ được cân bằng bởi áp lực tác dụng lên phần trước.
+ Bánh lái không cân bằng: ... tàu bằng một hay nhiều chốt bản lề.
Có thể tóm tắt việc phân loại bánh lái qua sơ đồ dưới đây:
Một chốt
Bánh lái
Bánh lái nửa treoBánh lái đơn giản Bánh lái treo
Cân bằngKhông cân bằng Cân bằngCân ... mômen lái từ máy lái tới làm quay bánh lái
ho
ặc đạo lưu.
- Bộ phận tạo lực lái gồm nguồn động lực, hệ truyền động, hệ
điều khiển.
- Các thiết bị an toàn tín hiệu: thiết bị chỉ góc quay lái,...
... sở lý thuyết tínhtoán thiết bị lái
bằng phươngpháp lí thuyết
Khác với phươngpháptính theo yêu cầu của quy phạm là
tính theo các công th
ức ghi trong quy phạm, phươngpháptínhtoán
thiết ... toán
thiết bị lái theo phươngpháp lí thuyết được dựa trên cơ sở là đi xác
định các trị số tínhtoán của lực thủy động P v
à mômen thủy động
M
tđ
để chọn máy lái, tínhtoán các kích thước và ... nghĩa và công thức tínhtoán các thông số hình
h
ọc của bánh lái.
Mục đích của tínhtoán các thông số hình học của bánh lái là
khi có các thông s
ố hình học cùng với việc chọn các hệ số trong
các...
... trong dòng chảy…do đó ảnh
hưởng đến lực thủy động tác dụng l
ên bánh lái.
- Trong tínhtoán th
ực tế thiết bị lái, ảnh hưởng của vỏ tàu
được tính đến bằnghệ số k, giảm vận tốc dòng chảy qua ... hợp lực thủy động P đặt tại một điểm gọi là
tâm áp l
ực của bánh lái.
- Để tiện cho
việc tính toán, P được
phân thành các thành
ph
ần sau: Lực nâng
P
y
vuông góc với
phương d
òng chảy,
lực ... lái (là góc giữa phương
dòng chảy và mặt phẳng đối xứng của bánh lái).
k - hệ số cân bằng của bánh lái.
Các hệ số trên gọi là các đặc tính thủy động của bánh lái
được xác định bằng thí nghiệm.
II.2.2.2.2....
... Chương 5:
Các phươngpháptínhtoán thủy
động thiết bị lái
- Khối lượng công việc khi tínhtoán thủy động thiết bị lái
phụ thuộc vào cách xác định các đặc tính thủy động C
y
, C
x
, ... khí ở ống
khí động. Khi tínhtoán chỉ cần kể đến ảnh hưởng của vỏ t
àu bằng
hệ số k
v
: k
v
=
2
1
v
< 1.
P
n
= C
n
.k
v
2
2
v
.A
bl
Tương tự tính cho các lực, mômen thủy động khác.
3. ...
II.2.2.3. Tínhtoán cụm bánh lái.
Sau khi tínhtoán được lực thủy động P và mômen thủy động
M
tđ
, ta đi xác định tiếp cụm bánh lái vì cụm bánh lái làm việc chịu
sự ảnh hưởng của lực P và mômen...
... 1,5 1,6
k
s
0,554 0,576 0,605 0,633 0,655 0,671
0,685
Chương 6: Tínhtoán trục lái
Áp dụng các công thức tính sức bền ta sẽ tính được đường
kính trục lái.
- Theo điều kiện bền ta có:
σ =
... kết cấu chịu lực chính của bánh lái.
-Sống bánh lái được tínhtoán như một dầm chịu lực chính
của bánh lái.
Mômen uốn của sống bánh lái tính theo công thức:
W
s
=
M.10
6
Trong đó: M - ... [σ]
- ứng suất cho phép (MPa).
*Tính toán ổ đỡ.
- Vỏ ổ bằng thép đúc (hoặc thép hàn nếu ổ nhỏ) có mặt bích
ngang để bắt bulông
xuống boong tàu.
- B
ạc lót ổ bằng thép không gỉ, đồng, gỗ gaiắc,...
... trình tự các bước tính
toán thiết bị lái
II.2.3.1. Xác định các trị số làm cơ sở cho tínhtoán thiết bị lái.
* Trị số diện tích bánh lái và các thông số hình học: Làm cơ sở
để tínhlực thủy động ... 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 ... lập để tínhlực 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.
...
... máy lái. Ở đây;
phương pháptínhtoán theo quy phạm đã có công thức tínhtoán
sẵn có ta chỉ việc áp dụng. Việc áp dụng phươngpháptính theo
quy phạm chỉ phụ thuộc vào tàu tínhtoán là loại tàu ... Cơ sở tínhtoán thiết bị lái theo
quy phạm
- Như ta đã biết; phươngpháptínhtoán theo lí thuyết là dựa
trên cơ sở đi tínhlực thủy động P v
à mômen thủy động M
tđ
. Sau đó
đi tínhtoán các ... tiếp
sau chân vịt; bằng 1,0 nếu bánh lái đặt trực tiếp sau chân vịt); chọn
hệ số p = 1,0.
q: hệ số (bằng 1,25 đối với tàu kéo; bằng 1 đối với
các loại tàu khác), chọn hệ số q = 1,0.
∑A
min
...
...
phẳng chứa các chiều dày lớn nhất t. Khi đó bán kính lượn phần
mũi bánh lái bằng t/2.
- Ta chọn prôfin của bánh lái tínhtoán là kiểu prôfin
NACA0015 khi đó:
15,0
_
t
Ta chọn 6 mặt cắt để vẽ ... quả các bảngtính đặc trưng hình học toạ
độ tương đối của Prôfin bánh lái ta xây dựng được Prôfin
bánh lái.
Sau khi ta có được biên dạng Prôfin bánh lái của tàu thiết kế ta đi
xét lực và mômen ... 0,146.b = 0,145.2648 = 386,6 (mm).
III.2.1.5. Vẽ profin bánh lái.
- Tọa độ thực prôfin bánh lái được tính theo công thức sau:
x =
100
.
_
bx
[2 – tr 24]
y =
100
.
.
_
_
bt
y [2 – tr 24]
Trong đó...
... lái.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Chương 10:
Tính toán đặc tính thủy động của
bánh lái
- Mục đích của việc tínhtoán đặc tính thuỷ động học bánh lái
là đi xác định các lực v
à mômen thủy động tác dụng ...
đặc tính của bánh lái có
.6
1
- Trong thực tế thiết kế tàu thủy, bánh lái thường có hệ số λ
nhỏ hơn 6. Vì các hệ số C
L
, C
D
và C
M
phụ thuộc rất nhiều vào λ
nên ta tính các hệ số ... làm cơ sở cho việc xác định kết cấu trục lái, bánh lái và chọn
máy lái, tínhtoán bền cho thiết bị lái.
- Khi tínhtoánlực và mômen bánh lái, chúng ta ứng dụng
các định luật cơ học chất lỏng....
... 10
1
L
B
: Hệ số đặc trưng về hình dạng thân tàu.
B = 25 (m): Chi
ều rộng tàu.
8,0
: Hệ số béo thể tích tàu.
λ
1
= 1: Hệ số điều chỉnh về chiều dài tàu
(L=165,45(m) >100(m)).
x
1
: Hệ số ... Trong đó:
= 0,8 - Hệ số béo thể tích của tàu.
z = 2 - Số chân vịt.
cv
- Hệ số đính chính, tính đến ảnh hưởng của
sóng.
cv
= 0 nếu
2,0
.
tk
Lg
v
Fr
(Fr- Hệ số Frond).
cv
...
chân vịt, (m
2
).
A
bl
- diện tích bánh lái, (m
2
).
cv
- hệ số lực đẩy chân vịt.
ψ
cv
- hệ số dòng theo của chân vịt.
ψ
v
- hệ số dòng theo của vỏ tàu:
v
= 0,269.
- Di
ện tích bánh...
...
Tính toánlực và mômen thủy động
tác dụng lên bánh lái
III.2.2.4.1. Lực tác dụng lên bánh lái.
Lực nâng L tác dụng lên bánh lái:
L = C
L
.k
v
.k
cv
. S
v
.
2
.
2
,kG.
Trong đó: C
L
- hệ ... C
M
: hệ số mômen thủy động.
b = 2,648 (m) chiều rộng bánh lái.
Do đó: M
td
= C
M
.0,415.2,06. 182,12.
2
939,6.5,104
2
.2,648 =
69379,63.C
M
(kGm).
* K
ết quả tínhlực nâng L, lực cản D, lực ... ,kG.
Trong đó: C
L
- hệ số của lực thủy động.
ρ
- khối lượng riêng nước biển,
n
= 104,5 (kGS
2
/m
4
).
v
n
- vận tốc của dòng nước. Trong tínhtoán ta lấy bằng
tốc độ của con tàu, m/s...
... định phản lực và mômen uốn của hệ bánh lái -
tr
ục lái.
- Theo bảng 1-14 [2-Tr.65], đối với bánh lái cân bằng nửa
treo một chốt, ta có sơ đồ tínhtoán như sau:
Hình III.4. Sơ đồ tính phản lực và ... là đúng.
III.2.2.5.2. Tính trục lái.
* Áp dụng công thức tính theo điều kiện của sức bền ta có:
σ =
3
.1,0 d
M
=> d
3
.1,0
M
Vậy:
Chương 13:
Tínhtoán kết cấu bánh lái
III.2.2.5.1. ...
thước h, h
1
, h
2
, h
3
, a để tínhtoán trục lái. Các kích thước được
chọn như sau:
h = 2560 (mm)
h
1
= 2040 (mm)
h
2
= 3140 (mm)
h
3
= 680 (mm)
a = 675 (mm)
- Tính l
ực phân bố N
0
và N
1
...