Đánh giá lực và mô men thuỷ động lên bánh lái tàu thủy

Chiều cao của bánh lái

Chiều cao của bánh lái là khoảng cách đo theo phơng trục lái giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất của tấm bánh lái.

Gãc tÊn

Lực thuỷ động tác dụng lên tấm bánh lái

Các dạng prôfin của bánh lái. Lực thủy động tác dụng lên tấm bánh lái. Ngời ta xác định các thành phần lực và mô men thông qua các hệ số không thứ nguyên nh sau:. trong đó: CX, CY, CN, CT - tơng ứng là hệ số lực cản, hệ số lực dạt, hệ số lực pháp tuyến, hệ số lực tiếp tuyến và là những đại lợng không thứ nguyên. Ngoài ra ngời ta cũng tính đợc mômen xoắn thuỷ động với mép trớc prôfin bánh lái là:. Điểm đặt của lực P xác định thông qua hệ số tâm áp lực Cd, là tỷ số giữa khoảng cách từ mép trớc prôfin bánh lái đến điểm đặt lực P với chiều rộng trung bình của prôfin bánh lái. trong đó: vCP - vận tốc của dòng nớc chảy đến bánh lái, m/s. ) do các cơ quan nghiên cứu đa ra. Trong trờng hợp bánh lái NASA có các độ dang khác với các giá trị cho ở đồ thị, ta có thể tính đợc các hệ số Ci thông qua bánh lái chuẩn có độ dang λ0 = 6. CX, CY, CM là các hệ số của bánh lái có độ dang λ thiết kế ở góc bẻ lái αP.

Ngoài ra, với các λ không có trong đồ thị ta có thể tính toán các hệ số Ci thông qua các công thức thực nghiệm. Để mô men xoắn thủy động toàn phần tác dụng lên trục lái là nhỏ nhất, thì vị trí đặt trục a phải lân cận với xP (điều lý tởng là a = xP). Các yếu tố cơ bản của bánh lái ảnh hởng tới lực và mô men thuỷ động.

Độ dang của bánh lái

Còn ở những bánh lái có độ dang nhỏ, đờng cong CY mất đi tính tuyến tính, mặc dù đạt đ- ợc góc bẻ lái αP khá lớn, ta vẫn chỉ nhận đợc các giá trị CY nhỏ và thay đổi không đáng kể, do. Tại một giá trị của λ, đầu tiên αP tăng thì CY tăng, nhng sự tăng của CY theo αP chậm dần, tới một giá trị nào đó của αP thì giá trị Cy đạt lớn nhất (CY = CYmax , ta gọi góc bẻ lái ứng với giá. trị CY = CYmax là góc bẻ lái tới hạn. Ký hiệu: αPth), sau đó nếu bẻ lái góc αP tăng qua góc αPth thì.

Xác định lực thuỷ động trên bánh lái và mô men thuỷ động trên trục lái của bánh lái đặt tại mặt phẳng dọc tâm tàu không tự hành

Nếu gọi hệ số lực dạt của hệ bánh lái-trụ lái là CYp+pπ thì ta có quan hệ CYp+pπ < CYp, trong. Để đặc trng cho sự khác sai này, ngời ta đa ra hệ số hiệu chỉnh rP = CYp+pπ /CYp. Xác định lực thuỷ động trên tấm bánh lái và mô men thuỷ động trên trục lái.

Xác định lực thuỷ động trên bánh lái và mô men thuỷ động trên trục lái. Tính lực và mô men thủy động tác dụng lên bánh lái tàu không tự hành. Xác định lực thuỷ động trên tấm bánh lái và mô men thuỷ động trên trục.

Xác định lực thuỷ động trên tấm bánh lái và mô men thuỷ động trên trục lái của tàu tự hành bánh lái đặt trực tiếp sau chong chóng

Tàu chạy tiến

Tính lực và mô men thủy động tác dụng lên bánh lái và trục lái.

Tính lực thuỷ động trên bánh lái và mô men thuỷ động trên trục lái của bánh lái đặt trong mặt phẳng đối xứng sau trụ lái và đặt trực tiếp sau chong chóng

Làm dày mép sau của bánh lái cân bằng dạng NASA bằng cách thêm giá trị i, khi đó đờng tâm lùi xuống dới một khoảng i/2. Tại tung độ có t’max ta đặt là tâm O và ngời ta coi tiết diện của bánh lái là phần từ tâm O về mép sau, phần còn lại phía mũi của prôfin là tiết diện của trụ lái. Từ điểm O đến mép trớc trụ lái ngời ta xây dựng phần mũi của prôfin có chiều dày t’max và chiều rộng tính toán là: bpHpa.

Các số liệu đa vào sơ đồ tính toán lực và mô men thuỷ động. Nếu nh coi hệ số lực dạt CYp và hệ số lực pháp tuyến CNp là gần nh nhau. Trong đó hệ số lực cản CXp xác định theo đồ thị CXp = f(αP); ứng với chiều rộng bP và độ dang λP đã xác định.

Bằng việc thử nghiệm mô hình bánh lái-trụ lái, ngời ta thấy rằng khi bánh lái làm việc trong trờng hợp tàu chạy lùi thì trụ lái ảnh hởng không đáng kể đến giá trị của mômen trên trục lái. Vì vậy với tàu có đặt bánh lái sau trụ lái thì khi tính giá trị mômen trên trục lái, ngời ta giả. Tính lực thuỷ động tác dụng lên bánh lái và mô men thuỷ động tác dụng.

Tính lực thuỷ động tác dụng lên bánh lái và mô men thuỷ động tác dụng lên trục lái của tàu 2 chong chóng, bánh lái đặt ở mặt phẳng đối xứng của tàu

Tính áp lực và mô men xoắn phụ thêm

Xác định lực và mô men thủy động tác dụng lên bánh lái do dòng chảy qua thân tàu tạo nên. Lực và mô men thủy động toàn phần tác dụng lên bánh lái và trục lái bằng tổng của lực và mô men thủy động do dòng nớc chảy qua thân tàu và dòng chéo từ chong chóng mạn tạo ra, kết quả tính thể hiện ở bảng 1.12. Tính áp lực phụ thêm và mô men xoắn phụ thêm TT Các đại lợng cần tính Đơn.

TT Các đại lợng cần tính toán Đ.vị Các giá trị tính đợc theo αP độ. Tính lực thuỷ động trên tấm bánh lái và mô men thuỷ động trên trục lái cho bánh lái.