Phân tích quy trình chế tạo chân vịt, chương 3 doc

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  = 2rn (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.