CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Như chúng ta đã biết tàu thủy là công trình kỹ thuật phức tạp bao gồm ba bộ phận chính là động cơ – vỏ tàu và chân vịt, trong đó chân vịt l à một bộ phận quan trọng làm nhiệm vụ chuyển công suất động cơ thành lực đẩy để khắc phục sức cản vỏ tàu nhằm đẩy tàu chuyển động. Do đó chân vịt có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ an toàn và hiệu quả khai thác của liên hợp nên vấn đề tính toán và ch ế tạo chính xác chân vịt theo các thông số thiết kế đã tính có ý ngh ĩa rất quan trọng nên đã và đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Riêng ở các nước có ngành đóng tàu phát triển, đa số các tàu đều thiết kế chuẩn hóa theo mẫu theo đó chân vịt cũng được sản xuất hàng loạt theo những mẫu đã được thử nghiệm trước nên thường tính toán và chế tạo chân vịt theo công nghệ CAD/CAM trên các máy chuyên dụng. Tuy nhiên, vì nhiều l ý do về mặt công nghệ, giá thành và nhất là do tính đơn lẻ trong sản xuất nên công nghệ chế tạo chân vịt hiện đại n ày hầu như chưa được áp dụng ở nước ta hiện nay. Thực tế nhận thấy, việc tính toán và thiết kế chân vịt tàu nói chung và tàu đánh cá nói riêng ở nước ta hiện nay thường chỉ được thực hiện theo những mẫu chân vịt có sẵn hoặc sử dụng những chân vịt lắp sẵn theo máy và chế tạo chân vịt theo cách thủ công bằng công nghệ đúc đơn chiếc trong khuôn gỗ hay khuôn cát và tiến hành gia công trên máy công c ụ thông thường. Việc chế tạo chân vịt theo công nghệ này có các nhược điểm chính như sau: - Độ chính xác và độ nhám bề mặt chân vịt thường không đạt yêu cầu, do đó phải qua giai đoạn gia công tinh và đánh bóng nên mất nhiều thời gian, công sức, phụ thuộc tay nghề công nhân và trong nhi ều trường hợp chân vịt có thể không phù hợp chân vịt có thể không phù hợp với tàu. - Để chế tạo ra mỗi chân vịt, trước tiên phải cần chế tạo một chân vịt mẫu và một khuôn đúc nên giá thành còn cao. - H ạn chế việc chế tạo các mẫu chân vịt có đường kính lớn và có yêu c ầu độ chính xác cao như chân vịt của các tàu cao tốc, tàu cánh ng ầm v v… - Sau khi chế tạo, không thể sửa chữa được khi chân vịt không phù hợp với tàu thiết kế Từ những trình bày trên đây chúng tôi đề xuất thực hiện đề tài “ Phân tích quy trình chế tạo chân vịt trong nước hiện nay” với mục tiêu khảo sát thực tế chế tạo chân vịt tại các cơ sở để phân tích và đánh giá các ưu nhược điểm của quá tr ình chế tạo chân vịt ở nước ta hiện nay và dựa trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp khả thi để phần n ào có thể khắc phục được các nhược điểm của công nghệ chế tạo truyền thống như đã nêu. 1.2 GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. Gi ới hạn nội dung: Hiện nay ở nước ta chủ yếu là cơ sở chế tạo chân vịt cỡ nhỏ và áp dụng cho tàu cá 1.3 ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CHÂN VỊT. 1.3.1 Đặc điểm h ình học của chân vịt Cánh chân vịt được hình thành từ mặt xoắn ốc có bước xoắn không đổi hoặc thay đổi, do đó để t ìm hiểu đặc điểm hình học cánh chân vịt, cần tìm hiểu đặc điểm mặt xoắn ốc. Đường xoắn ốc và mặt xoắn ốc. - Đường xoắn ốc là quỹ tích của điểm A di chuyển dọc theo bề mặt hình trụ bán kính r, thực hiện cùng lúc 2 chuyển động, chuyển động tịnh tiến dọc trục h ình trụ với tốc độ V và chuyển động quay quanh trục hình trụ với tốc độ góc w (hình 1.1). - Bước xoắn H là quãng đường điểm A chuyển động được sau khi quay đúng một v òng. - Du ỗi thẳng đường xoắn ốc trên mặt phẳng thành tam giác bước xoắn. - Hai thông số đặc trưng cho đường xoắn ốc. + Bước xoắn H + Góc bước xoắn xác định theo công thức r H tg 2 Hình 1.1 - M ặt xoắn ốc là mặt hình thành khi đoạn thẳng ab thực hiện cùng lúc hai chuyển động, chuyển động dọc theo trục hình trụ bán kính r với vận tốc chuyển động tịnh tiến là và chuyển động xoay quanh trục hình trụ đó với vận tốc góc w không đổi (hình 1.2). - M ặt cánh chân vịt là do hai mặt xoắn ốc có chung đường giao nhau tạo nên (hình 1.3). Cánh chân vịt có hai cạnh (mép), cạnh đi trước theo chiều quay chân vịt khi t àu chạy tới là cạnh dẫn, cạnh còn lại là cạnh theo. Mặt cánh nằm về phía đi tới của tàu gọi là mặt hút, mặt còn lại là mặt đẩy (hay mặt đạp). Hình 1.2 Hình 1.3 a' H b a b' r . những trình bày trên đây chúng tôi đề xuất thực hiện đề tài “ Phân tích quy trình chế tạo chân vịt trong nước hiện nay” với mục tiêu khảo sát thực tế chế tạo chân vịt tại các cơ sở để phân tích. và trong nhi ều trường hợp chân vịt có thể không phù hợp chân vịt có thể không phù hợp với tàu. - Để chế tạo ra mỗi chân vịt, trước tiên phải cần chế tạo một chân vịt mẫu và một khuôn đúc. ta chủ yếu là cơ sở chế tạo chân vịt cỡ nhỏ và áp dụng cho tàu cá 1. 3 ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CHÂN VỊT. 1. 3 .1 Đặc điểm h ình học của chân vịt Cánh chân vịt được hình thành