may tau thuy

Gốc > THPT (Chương trình cũ) > Công nghệ > Công nghệ 11 >

0 / 0

Nhấn vào đây để tải về
Báo tài liệu có sai sót
Nhắn tin cho tác giả

(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Phạm Tuân
Ngày gửi: 15h:07' 16-05-2008
Dung lượng: 1.9 MB
Số lượt tải: 88

Số lượt thích: 0 người

Chương 1

Thiết bị lái

1.1. Khái niệm chung về thiết bị lái tàu thuỷ

Một trong những tính năng cơ bản của tàu thuỷ đó là tính ăn lái. Tính ăn lái của tàu thuỷ là khả năng giữ nguyên hoặc thay đổi hướng đi theo ý muốn của người lái tàu.

1.1.1. Khái niệm
Trên các tàu tự hành (ngay cả một số tàu không tự hành) người ta thường trang bị các thiết bị lái để đảm bảo tính ăn lái cho tàu ở bất kỳ trạng thái nào trong suốt quá trình hành hải
Tính ăn lái của tàu gồm hai tính chất: tính ổn định hướng đi và tính quay vòng.
Tính ổn định hướng đi là khả năng tàu giữ nguyên hoặc thay đổi hướng chuyển động.
Tính quay vòng là khả năng thay đổi hướng chuyển động và được mô tả bởi quỹ đạo cong khi bẻ lái.
Hai tính chất này mâu thuẫn với nhau, một con tàu có tính ổn định hướng đi tốt thì sẽ có tính quay vòng tồi và ngược lại. Vì vậy phải tuỳ thuộc vào từng loại tàu (công dụng và chức năng), từng vùng hoạt động mà người ta ưu tiên cho 1 trong 2 tính chất trên khi thiết kế. Ví dụ, khi tàu chạy ở vùng hoạt động không hạn chế (tàu biển) do điều kiện không gian hoạt động không hạn chế, để đảm bảo cho thời gian hành trình thì phải ưu tiên cho tính ổn định hướng đi còn đối với tàu có vùng hoạt động hạn chế (tàu sông) thì ngược lại.
Tính ăn lái cũng phụ thuộc vào các bộ phận cố định, ổn định khác như: ki hông, ki đuôi, giá chữ nhân (X) hoặc chữ Y, số lượng và chiều dài chong chóng, đoạn trục chóng chóng, số bánh lái cũng như các thiết bị khác.
Trên tàu để đảm bảo tính ăn lái, người ta có thể bố trí nhiều loại thiết bị lái hoạt động độc lập hoặc phối hợp như: bánh lái, đạo lưu định hướng xoay, chóng chóng (tàu lắp nhiều chong chóng), thiết bị phụt nước, chân vịt, v.v. nhưng phổ biến nhất là bánh lái và đạo lưu định hướng xoay vì đó là những thiết bị dễ chế tạo, giá thành rẻ, làm việc tin cậy và hiệu quả cao.
Bánh lái là một vật thể dạng cánh tấm phẳng hoặc dạng có prôfin thoát nước nhúng chìm trong nước, còn đạo lưu định hướng xoay là một vật thể hình trụ tròn xoay có dạng prôfin thoát nước theo chiều dọc trục của nó, bao quanh chong chóng ở phía sau thân tàu.

1.1.2. Phân loại bánh lái

1.1.2.1. Phân loại theo hình dạng prôfin có

Bánh lái tấm
Bánh lái thoát nước

1.1.2.2. Phân loại theo vị trí đặt trục lái

Bánh lái cân bằng là bánh lái mà trục lái chia bánh lái ra 2 phần.
Bánh lái không cân bằng là bánh lái nằm về một phía của trục lái
Bánh lái bán cân bằng

Hình 1.1. Sơ đồ phân loại bánh lái.

1.1.2.3. Phân loại theo số gối đỡ trên trục lái

Sơ đồ 1, các bánh lái có 1 ổ đỡ trên bánh lái trở lên
Sơ đồ 2, các bánh lái có 2 ổ đỡ trên bánh lái
Sơ đồ 3, bánh lái không có ổ đỡ trên bánh lái
Trong các sơ đồ trên được bổ sung các dạng đạo lưu xoay

1.1.2. Vị trí đặt trục lái

Nếu trên tàu có bố trí chong chóng thì tốt nhất nên đặt bánh lái phía sau và ở giữa luồng nước do chong chóng đẩy ra để làm tăng hiệu quả làm việc của bánh lái.
Với đuôi tàu có lắp một chong chóng thì bánh lái, sống lái, ki đỡ lái tạo thành khung giá lái:là khoảng không gian để lắp chong chóng vừa đủ, trị số các khe hở của khung giá lái chọn theo bảng sau:
Trong bảng 1.1, KT - hệ số tải của chong chóng; D - đường kính chong chóng; tmax- chiều dày lớn nhất của frôfin bánh lái; bP - chiều rộng bánh lái; ( - nửa góc tiếp tuyến của sống đuôi với mặt phẳng đối xứng của tàu.
Các giá trị trong bảng 1.1 là giá trị nhỏ nhất. Trong thực tế sử dụng, để giảm chấn động ở vùng đuôi, các giá trị đó (a, b, c, d) có thể được lấy tăng lên một ít. Tuy nhiên khe hở a không nên lấy quá lớn, nếu không sẽ làm giảm hiệu suất làm việc của bánh lái.

Bảng 1.1. Kích thước cơ bản của khung giá lái tàu một chong chóng.

T.T
Tên tác giả
đề nghị
a
b
c
d

1
Bể thử Hà Lan Waningen
(0,08 - 0,12).D
(0,15- 0,2).D
(0,1- 0,12)D
0,03.D

2
L. Lloyds
(0,08 - 0,15).D
0,15.D
0,08.D
-

3
Cơ quan phân cấp tàu Na-uy.
0,73..D
(1+ ().kT/D
0,09.D
0,085.D

4
Viện nghiên cứu Vật lý Anh
(0,08 - 0,15).D
0,2.D
(0,08 -0,1)D
(0,02 -0,03)D

Hình 1.2. Sơ đồ khung giá lái của tàu một chong chóng

Trong mọi trường hợp bánh lái phải bố trí chìm trong nước, mép trên bánh lái đặt càng sâu trong nước càng tốt.
Nếu gọi khoảng cách từ mép trên của bánh lái đến mép nước tự do là tp thì tp được lấy như sau - để đảm bảo diện tích bánh lái FP)
Tàu biển: tp ( 0,25.hp (1.1)
Tàu hồ (hoặc pha sông biển): tp ( 0,125.hp
Tàu sông: tp = (0 - 0,1).hp
với hp- chiều cao bánh lái.
Khoảng cách từ mép trên của tấm bánh lái đến vỏ bao tàu càng nhỏ càng tốt song phỉa thoả mãn không bị kẹt khi bẻ lái.
ở mọi góc bẻ lái hình chiếu bằng của tấm bánh lái phải nằm trong phạm vi hình chiếu bằng của đưòng nước chở hàng mùa hè KWL.
Với bánh lái cân bằng và bán cân bằng ,mép dưói của bánh lái phải đặt cao hơn đường cơ bản và không thấp hơn mép dưới của chong chóng.
Với bánh lái treo, việc nối giữa bánh lái và trục lái là kết cấu hàn, phải lưu ý đến chiều cao của nó để khi sửa chữa, lắp ráp, tháo bánh lái trên ụ không phải cắt trục lái.

1.2. Tác dụng của bánh lái

1.2.1. Cơ chế lượn vòng của tàu khi bẻ lái

Giả sử tàu đang chạy theo hướng thẳng với vận tốc v (hình 1.3.a) trong điều kiện mặt nước yên lặng (tức không có tác dụng của sóng, gió, dòng chảy và các ngoại lực ngẫu nhiên khác), bánh lái nằm ở mặt phẳng đối xứng của tàu hoặc song song với nó. Khi đó lực tác dụng lên tàu bao gồm:
Lực cản của nước đến chuyển động của tàu R nằm trong mặt phẳng đối xứng của tàu, có chiều ngược với vận tốc của tàu.
Lực đẩy của chong chóng T nằm trong mặt phẳng đối xứng của tàu, cùng chiều với vận tốc của tàu, cân bằng với lực cản của tàu và lực cản của bản thân nó.
Giả sử khi đó ta đổi hướng chuyển động của tàu bằng cách bẻ lái một góc (p sang mạn, khi đó xuất hiện áp lực thuỷ động của nước tác dụng lên bánh lái P bổ sung vào hệ lực trên, lực P có điểm đặt tại K - gọi là tâm áp lực của bánh lái.
Nếu giữ nguyên góc bẻ lái (p đó thì lực P sẽ làm thay đổi quĩ đạo chuyển động của tàu và làm xuất hiện, biến đổi các thành phần lực khác. Quĩ đạo chuyển động của tàu khi đó gọi là quĩ đạo lượn vòng của tàu.
Để xét và biết được tác dụng của bánh lái khi bẻ lái ta đi xét tác dụng của lực P, bằng cách đặt tại trọng tâm tàu G một cặp lực trực đối (bằng nhau về trị số, cùng phương, ngược chiều) P’ và P” cùng phương, cùng trị số với lực P.
Lực P và P’ tạo thành một ngẫu lực có mô men M1 = P.lp, (lp là tay đòn của mô men M1; lp ( (L/2).cos(p) có chiều về phía bẻ lái).
Lực P” được phân tích thành hai lực P1 và P2, trong đó lực P1 có phương của mặt phẳng đối xứng của tàu, cùng chiều với lực cản R gọi là lực cản bổ sung, nó cùng với R làm tăng lực cản, giảm tốc độ chuyển động của tàu, khi đó lực cản tổng cộng tác dụng lên tàu là RT = R + P1. Lực P2 có phương vuông góc với mặt phẳng đối xứng của tàu, làm dạt tàu về hướng ngược với hướng bẻ lái gọi là lực dạt.
Do tàu chuyển động dạt, lên xuất hiện lực cản theo phương ngang R0 cùng phương, ngược chiều với P2. Nếu cứ giữ nguyên góc bẻ lái (p sao cho đến thời điểm nào đó, giá trị của R0 tăng bằng giá trị của P2 thì chuyển động dạt kết thúc và khi đó mô men M1 cũng đủ lớn để làm quay tàu về hướng bẻ lái. Dưới tác dụng của mô men M1, tàu quay quanh trục thẳng đứng đi qua trọng tâm tàu G về hướng bẻ lái. Đồng thời sự quay vòng này làm đổi phương của lực đẩy T mà nhờ đó tàu đổi hướng chuyển động.
Khi tàu chuyển động trên quĩ đạo cong (hình 1.3.b), lực cản tổng cộng RT có điểm đặt tại KT trên mặt phẳng đối xứng của tàu, gọi là tâm áp lực của tàu, (với tàu, thông thường KT nằm ở khoảng giữa trọng tâm tàu G và đường vuông góc mũi). Phân tích RT thành Rx và Ry, trong đó Rx nằm trong mặt phẳng đối xứng của tàu là lực cản của tàu, Ry có phương vuông góc với mặt phẳng đối xứng của tàu và nói chung không đi qua trọng tâm tàu G. Thành phần này phát sinh mô men phụ M2 = Ry.lp’, (lp’ là tay đòn của mô men M2 bằng khoảng cách KTG) cùng chiều với mô men M1 làm tăng chuyển động quay của tàu về hướng bẻ lái. Khi KT nằm ở khoảng giữa trọng tâm tàu G và đường vuông góc đuôi thì mô men M2 ngược chiều với mô men M1, nó cản trở lại sự quay của tàu theo hướng bẻ lái.
Khi tàu chuyển động theo hướng thẳng, vận tốc tàu v có phương của mặt phẳng đối xứng, còn khi tàu chuyển động trên quĩ đạo cong, mặt phẳng đối xứng của tàu không còn tiếp tuyến với quĩ đạo lượn vòng mà nó tạo với tiếp tuyến đó một góc ( và có giá trị tăng dần, ( gọi là góc lệch hướng của tàu. Tốc độ vi và góc lệch

Thư mục

Các ý kiến mới nhất

Thành viên trực tuyến

Tin tức thư viện

Chức năng Dừng xem quảng cáo trên violet.vn

Hướng dẫn sử dụng thư viện

Xác thực Thông tin thành viên trên violet.vn

Hỗ trợ kĩ thuật

Liên hệ quảng cáo

may tau thuy

Thư mục

Các ý kiến mới nhất

Thành viên trực tuyến

Đăng nhập

Tin tức thư viện

Chức năng Dừng xem quảng cáo trên violet.vn

Hướng dẫn sử dụng thư viện

Xác thực Thông tin thành viên trên violet.vn

Hỗ trợ kĩ thuật

Liên hệ quảng cáo

may tau thuy