Chương 3: Nguyên lý làm việc của chân vịt - Cánh chân vịt làm việc theo nguyên lý cánh chịu tải, thực hiện cùng lúc 2 chuyển động chuyển động theo tàu với tốc độ tịnh tiến Vp và chuyển động quay với tốc độ quay n. - Do đó khi xét phân tố cánh ở bán kính r và xem chân vịt đứng yên, theo nguyên tắc chuyển động tương đối sẽ thấy các dòng ch ất lỏng chạy đến phân tố cánh như sau. - Dòng chất lỏng chạy với vận tốc Vp do chân vịt chuyển động tịnh tiến cùng với tàu - Dòng ch ất lỏng chạy ngược chiều quay chân vịt do chuyển động quay của chân vịt với vận tốc v òng là = 2rn (n - tốc độ quay của chân vịt trong 1 giây) Hình 1.2 - Các dòng chất lỏng phụ + Dòng chất lỏng tốc độ V bị đẩy lùi ra sau khi chân vịt hoạt động + Dòng chất lỏng tốc độ bị cuốn theo chuyển động quay của chân vịt Vận tốc tổng hợp W của dòng chất lỏng nghiêng phân tố cánh góc (góc tiến) - Do phân tố cánh chân vịt đặt nghiêng với phương dòng chất lỏng chạy đến góc nên trên phân tố xuất hiện lực nâng dY vuông góc vận tốc W và lực cản dX song song vận tốc W. - Chiếu các lực này lên hai phương vuông góc Lực đẩy dP = dPY – dPx L ực cản dQ = dQY – dQx Hình 1.3 Xét trên toàn bộ chân vịt sẽ nhận được lực đẩy P và mômen c ản M như sau: P = z Pd R r o M = z Qrd R r o Trong đó: z - số cánh chân vịt. r o – bán kính đo ở gốc cánh chân vịt. R – bán kính đo ở đỉnh cánh chân vịt. - Trong nghiên cứu thực nghiệm mô hình chân vịt ở bể thử thường tính lực đẩy P v à mômen cản M theo hệ số lực đẩy K 1 và hệ số mômen K 2 như sau: - Hệ số lực đẩy: K 1 = 42 Dn P - Hệ số mômen: K 2 = 52 Dn M Trong đó: D – đường kính chân vịt (m). n – tốc độ quay của chân vịt trong 1 giây (s -1 ). – khối lượng riêng chất lỏng 1.4 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC CHẾ TẠO CHÂN VỊT TRONG NƯỚC HIỆN NAY. 1.4.1 Các cơ sở chế tạo chân vịt trong nước. - Hiện nay các cơ sở chế tạo chân vịt ở nước ta còn ít. Phần lớn các cơ sở chế tạo chân vịt đều tập trung tại th ành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa. Các cơ sở của nhà nước chế tạo chân vịt như Công Ty Đóng Sửa Nh à Bè, Nhà Máy Liên Hợp Ba Son, Nhà Máy Đóng Tàu Sài Gòn, Xí Nghiệp Cơ Khí Thủy Sản 3. - Ở miền Bắc và miền Trung: việc chế tạo chân vịt được chế tạo ở các cơ sở sửa chữa và đóng mới t àu thuyền như nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, nhà máy đóng tàu Sông Lô, nhà máy đóng tàu Hạ Long… Ngoài ra việc chế tạo chân vịt còn được thực hiện ở các cơ sở đúc tư nhân thường được tập trung ở những nơi có cảng, hay ven các vùng khai thác thủy sản. 1.4.2 Quy mô sản xuất chân vịt trong nước. Do tàu thuyền ở nước ta hiện nay chủ yếu là tàu cỡ nhỏ, dùng để khai thác thủy hải sản ven bờ, mặc dù chủ trương của nhà nước đang khuyến khích nhân dân đóng các tàu đánh cá cỡ lớn dùng để đánh bắt xa bờ nhưng số lượng chưa nhiều. V ì vậy qui mô sản xuất chân vịt cũng phụ thuộc tình trạng này. Đối với các chân vịt có đường kính nhỏ (D <1000 mm), thường chế tạo h àng loạt theo các mẫu chân vịt đã thử nghiệm thành công. Còn chân vịt có đường kính lớn (D >1000 mm) có qui mô sản xuất đơn chiếc và được sản xuất theo đơn đặt hàng. Trước những khó khăn về tài liệu, điều kiện nghiên cứu, cơ sở vật chất,… nên công tác chế tạo chân vịt ở nước ta còn chưa được chú trọng và thực hiện đồng bộ. Đa số tàu đóng mới chưa thực hiện vấn đề thiết kế và chế tạo chân vịt, hầu hết lắp các máy có kèm theo chân vịt, hoặc lắp chân vịt theo kinh nghiệm dựa trên m ẫu có sẵn của các cơ sở đóng tàu. Các cơ sở sản xuất tư nhân có quy mô sản xuất nhỏ thường chỉ thực hiện một công đoạn trong qua trình chế tạo, việc thiết kế tạo mẫu do khách hàng đảm nhiệm hoặc được thực hiện ở các cơ sở nhà nước đủ chức năng thiết kế. Các cơ sở của nhà nước chế tạo chân vịt như Công Ty Đóng Sửa Nhà Bè, Nhà Máy Liên Hợp Ba Son, Nhà Máy Đóng Tàu Sài Gòn, Xí Nghi ệp Cơ Khí Thủy Sản 3. Ở các cơ sở này được trang bị đầy đủ các trang thiết bị phục vụ cho công việ c thiết kế cũng như chế tạo chân vịt nên có thể đảm nhận tất cả các công đoạn trong quá trình sản xuất chân vịt thành phẩm. Từ khâu thiết kế đến khâu đúc và gia công cơ, kiểm tra, cân bằng để cho ra sản phẩm chân vịt hoàn chỉnh. Sản phẩm của các cơ sở này sản xuất có bán trên thị trường ở các tỉnh ven biển. Mặt khác chất lượng sản phẩm còn phụ thuộc vào tay nghề, công nghệ đúc dựa theo kinh nghiệm từ mẫu chân vịt ở dân gian. Từ các nguyên nhân trên nên chân vịt đúc ra chưa thật tốt, các thông số chưa thật chính xác. Do đó chưa tận dụng tốt nhất sự phù h ợp giữa máy- thân tàu- chân vịt, có thể là chân vịt phù hợp với máy nhưng có thể chưa thật ph ù hợp với đường hình của thân tàu. . Hiện nay các cơ sở chế tạo chân vịt ở nước ta còn ít. Phần lớn các cơ sở chế tạo chân vịt đều tập trung tại th ành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa. Các cơ sở của nhà nước chế tạo chân vịt như Công. tác chế tạo chân vịt ở nước ta còn chưa được chú trọng và thực hiện đồng bộ. Đa số tàu đóng mới chưa thực hiện vấn đề thiết kế và chế tạo chân vịt, hầu hết lắp các máy có kèm theo chân vịt,. kính chân vịt (m). n – tốc độ quay của chân vịt trong 1 giây (s -1 ). – khối lượng riêng chất lỏng 1.4 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC CHẾ TẠO CHÂN VỊT TRONG NƯỚC HIỆN NAY. 1.4.1 Các cơ sở chế tạo chân