Chương 15: Tính toán kết cấu bánh lái III.3.2.1. Tính toán trục lái. III.3.2.1.1. Xác định phản lực gối v à mômen uốn của hệ bánh lái - trục lái. - Theo bảng 1-14 [2-tr 65], đối với bánh lái cân bằng nửa treo một chốt , ta có sơ đồ tính toán sau: Hình III.9. Sơ đồ tính phản lực và mômen uốn. - Dựa vào kết cấu vòm đuôi tàu đã chọn, ta đi chọn các kích thước h, h 1 , h 2 , a, h 3 để tính toán 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) - S ử dụng phần mền RDM6 ta tính các phản lực, mômen uốn của hệ bánh lái và trục lái: Khi tàu chạy tiến: - L ực phân bố No và N1 tác dụng lên bánh lái là: N 0 = 56,2 59,216332 2 h F R = 84505 (N/m). N 1 = 04,2 45,190531 1 1 h F R = 93397,8 (N/m). F c = c t R M - Trong đó: M t mômen tại đầu trục lái. M t = T R + M ms Với: M ms = (20% ÷ 30%).T R - mômen ma sát tại các ổ đỡ trục lái và chốt lái. Chọn M ms = 20%.T R M t = 127470 + 20%.127470 = 152964 (N.m) Hình III.10. Các kích thước của trục lái, bánh lái. R c = 500 (mm) = 0,5 (m): bán kính cần quay lái. F c = 5,0 152964 = 305928 (N). Sau khi tính toán b ằng phần mền RDM6 ta có kết quả (xem phần phụ lục): - L ực và mômen tại các gối đỡ là: R 1 = 469551,209 (N). R 2 = -156996,984 (N). R 3 = 400238,087 (N). M 1 = 276905,98 (N.m) M 2 = -87631,08 (N.m) M 3 = 208031,04 (N.m) - Ki ểm tra lại kết quả: Hình III.11. Đồ thị mômen uốn khi tàu chạy tiến. cRRI FFFR 12 <=> R 1 + R 2 +R 3 = F R2 + F R1 +F c <=>469551,209 + (-156996,984) + 400238,087 = 216332,59 + 190531,45 + 305928 <=> 712792,4 = 712792,4 V ậy kết quả trên là đúng. * Khi tàu chạy lùi: - Lực phân bố No và N1 tác dụng lên bánh lái là: N 0 = 56,2 2,39333 2 h F R = 15364,53 (N/m). N 1 = 04,2 1,34642 1 1 h F R = 16981,42 (N/m). F c = c t R M - Trong đó: M t mômen tại đầu trục lái. M t = T R + M ms Với: M ms = (20% ÷ 30%).T R - mômen ma sát tại các ổ đỡ trục lái và chốt lái. Chọn M ms = 20%.T R M t = 78023,4 + 20%.78023,4 = 93628,1 (N.m) R c = 500 (mm) = 0,5 (m): bán kình cần quay lái. F c = 5,0 1,93628 = 187256,2 (N). Sau khi tính toán b ằng phần mền RDM6 ta có kết quả (xem phần phụ lục): - Lực và mômen tại các gối đỡ là: R 1 = 94206,844 (N) R 2 = -73581,255 (N) R 3 = 240605,904 (N) M 1 = 50346,49 (N.m) M 2 = -39917,11 (N.m) M 3 = 127334,22 (N.m) - Ki ểm tra lại kết quả: cRRI FFFR 12 <=> R 1 + R 2 +R 3 = F R2 + F R1 +F c Hình III.12. Đồ thị mômen uốn khi tàu chạy lùi. <=> 94206,844+(-73581,255) +240605,904 = 39333,2+ 34642,1+ 187256,2 <=> 261231,5 = 261231,5 V ậy kết quả trên là đúng. . Chương 15: Tính toán kết cấu bánh lái III.3.2.1. Tính toán trục lái. III.3.2.1.1. Xác định phản lực gối v à mômen uốn của hệ bánh lái - trục lái. - Theo bảng 1-14 [2-tr 65], đối với bánh lái. (N.m) Hình III.10. Các kích thước của trục lái, bánh lái. R c = 500 (mm) = 0,5 (m): bán kính cần quay lái. F c = 5,0 152 964 = 305928 (N). Sau khi tính toán b ằng phần mền RDM6 ta có kết quả. mômen tại đầu trục lái. M t = T R + M ms Với: M ms = (20% ÷ 30%).T R - mômen ma sát tại các ổ đỡ trục lái và chốt lái. Chọn M ms = 20%.T R M t = 127470 + 20%.127470 = 152 964 (N.m) Hình