tính toán thiết bị lái bằng phương pháp lí thuyết với yêu cầu quy phạm, chương 15 doc

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.