tính toán thiết bị lái bằng phương pháp lí thuyết với yêu cầu quy phạm, chương 8 pdf

Chương 8:
Cơ sở tính toán thiết bị lái theo
quy phạm
- Như ta đã biết; phương pháp tính toán theo lí thuyết là dựa
trên cơ sở đi tính lực thủy động P v
à mômen thủy động M
tđ
. Sau đó
đi tính toán các kích thước thiết bị lái v
à chọn máy lái. Ở đây;
phương pháp tính toán theo quy phạm đã có công thức tính toán
sẵn có ta chỉ việc áp dụng. Việc áp dụng phương pháp tính theo
quy phạm chỉ phụ thuộc vào tàu tính toán là loại tàu gì, công dụng
ra sao, vùng hoạt động và chiều dài tàu là bao nhiêu. Cơ sở tính
toán theo quy ph
ạm cũng dựa trên cơ sở đi tính lực và mômen tác
d
ụng lên bánh lái. Từ trị số của lực và mômen này ta đi xác định
các kích thước của bánh lái v
à trục lái. Việc áp dụng phương pháp
tính này phải tuân thủ theo những quy định có trong quy phạm và
nh
ững quy định, công ước theo tiêu chuẩn quốc tế. Thông thường
ta thấy; các công thức tính toán theo quy phạm thường cho những
kết quả dư bền.
III.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TÀU MẪU TÍNH TOÁN.
- Tàu sử dụng cho tính toán là tàu chở hàng khô 20000T,
v
ỏ thép, một boong chính liên tục trên suốt chiều dài tàu.
 Các thông số chủ yếu của tàu tính toán:
+

Chiều dài lớn nhất: L
max
= 165,45 (m).
+ Chi
ều dài hai trụ: L
pp
= 156,00
(m).
+ Chi
ều rộng lớn nhất: B
max
= 25,00 (m).
+ Chi
ều rộng thiết kế: B
tk
= 25,00 (m).
+ Chi
ều cao mạn: T = 12,00
(m).
+ Chi
ều chìm: d = 7,60 (m).
+ H
ệ số béo:  = 0,8
+ Lượng chiếm nước Dispt: D = 26000 (T).
+ Vận tốc của tàu: V = 13,5
(Hl/h).
+ Tr
ọng tải: = 20000
DWT.
+ Đặc điểm kết cấu: Đáy đôi, mạn kép.

 Phân tích lựa chọn kiểu bánh lái:
- Dựa vào đặc hình dáng của vùng đuôi tàu cũng như tuyến
hình, điều kiện làm việc, vùng hoạt động… của con tàu để ta đi
tiến hành chọn kiểu bánh lái cho tàu. Kiểu bánh lái ta chọn cho tàu
m
ẫu ở đây là kiểu bánh lái cân bằng nửa treo vì nó có những yêu
điểm sau:
+ Công suất máy lái nhỏ.
+ Ít bị hư hỏng hơn khi tàu đi qua các luồng lạch cạn hoặc va
đập với các vật khác.
+ Tạo được khoảng trống xung quanh chân vịt, đưa chân vịt ra
xa vỏ tàu để tránh dao động vùng đuôi tàu.
- Ngoài ra, dùng bánh lái nửa treo ổ dưới của trục lái nhỏ, do đó
ở
những tàu lớn công nghệ chế tạo sẽ đơn giản hơn.
III.2. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ LÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÍ
THUYẾT.
III.2.1. Xác định các thông số h
ình học của bánh lái.
III.2.1.1. Chiều cao bánh lái.
- Chọn loại bánh lái cho tàu thiết kế là bánh lái nửa treo cân
bằng. Dựa vào hình dáng vòm đuôi tàu mẫu ta thiết kế tàu gồm có
hai bánh lái và hai chân vịt.
- Chiều cao bánh lái nằm trong khoảng 0,6.T ≤ h ≤ 0,9.T,
chọn h = 0,605.T
Trong đó: T = 7,6 (m).
Suy ra: h = 0,605.7,6 = 4,598 (m).
Ch
ọn: h = 4,6 (m).
III.2.1.2. Tổng diện tích bánh lái:

- Ta có: ∑A
bl
= .
100
.TL
, [2- tr.12]
Trong đó: L = 156 (m) - chiều dài hai trụ của tàu.
T = 7,6 (m) - chi
ều chìm của tàu.

 – hệ số, theo bảng 1-5 [2-tr 15] ta có:  = 2,0% ÷
2,8%
Ch
ọn:  = 2,055% .
Suy ra:
∑A
bl
= .
100
.TL
= 2,055%.
100
6,7.156
= 24,364 (m
2
).
- V
ậy diện tích của một bánh lái là: A
bl
=

182,12
2
364,24
2


bl
A
(m
2
).
Hình III.1
.
Chi
ều cao bánh
- Tổng diện tích bánh lái phải không được nhỏ hơn trị số tính
theo công thức sau: ∑A
min
= p. q.
75
156
75,0.(
100
.


L
TL
) , (m
2

)
[2- tr 15]
Trong đó: L = 156 chiều dài tàu, m.
T = 7,6 chi
ều chìm tàu, m.
p: h
ệ số (bằng 1,2 nếu bánh lái không đặt trực tiếp
sau chân vịt; bằng 1,0 nếu bánh lái đặt trực tiếp sau chân vịt); chọn
hệ số p = 1,0.
q: hệ số (bằng 1,25 đối với tàu kéo; bằng 1 đối với
các loại tàu khác), chọn hệ số q = 1,0.
∑A
min
= p. q.
75
156
75,0.(
100
.


L
TL
) = 1.1.
75
156
156
75,0.(
100
6,7.156


 ) =
16,898 (m
2
)
Theo điều kiện kiểm tra trên ta thấy diện tích bánh lái thỏa
mãn.
III.2.1.3. Hệ số kéo dài :
-  được xác định theo công thức sau:
 =
2
2
b
A
A
h
b
h
bl
bl
 [2-tr.12]
-
Thông thường  = 0.5  3 tuỳ theo kết cấu vùng đuôi tàu.
- Ta có: λ =
182,12
6,4
22

bl
A

h
b
h
= 1,737
Suy ra: b =
737,1
6,4


h
= 2,648 (m).
 Vì kiểu bánh lái ta chọn ở đây là bánh lái hình thang, nên chiều
rộng ở đây là chiều rộng trung bình.