Đồ án thiết bị tàu đạo lưu tàu 38 m

THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 1

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN 2
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 3
ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MÔN HỌC 4
Phần I : GIỚI THIỆU CHUNG 5
Phần II : TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC 7
I. Xác đònh sức cản và đường kính chân vòt phù hợp với đạo lưu 7
II. Xác đònh các thông số kỹ thuật của đạo lưu (STTBTT I / Trang 16 ) 10
III. Xác đònh loại prôfin của đạo lưu 13
Phần III : TÍNH LỰC VÀ MOMEN THỦY ĐỘNG 15
I. Tính theo lý thuyết ( Sổ tay thiết bò tàu thủy - tập 1 / trang 45 ) 15
A- Trường hợp tàu chạy tiến 15
B- Trường hợp tàu chạy lùi 21
II. Tính theo quy phạm 25
A - Trường hợp tàu chạy tiến 25
B - Trường hợp tàu chạy lùi 26
Phần IV : TÍNH KẾT CẤU ĐẠO LƯU VÀ CÁNH GIỮ HƯỚNG 27
I. Kết cấu đạo lưu (Sổ tay thiết bò tàu thủy – tập 1 / trang 105) 27
II. Kết cấu cánh giữ hướng 30
Phần V : TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TRỤC LÁI 34
A - Tải trọng tác dụng 34
B-Tính sơ bộ 34
I . Tính theo lý thuyết 34
II . Tính theo qui phạm 39
III . Mômen ma sát tại các gối trục 40
IV. Giá trò mômen xoắn lớn nhất 40
V. Chọn máy lái 40
C - Tính chính xác 41

I . Tính theo lý thuyết 41
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 2

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
II . Tính theo qui phạm 43
III . Mômen ma sát tại các gối trục 44
IV. Giá trò mômen xoắn lớn nhất 44
V. Chọn máy lái 44
D. Tính toán kiểm tra bền một số tiết diện trục lái 44
Phần VI : TÍNH TỐN MỐI NỐI 46
I. Ổ đỡ trục lái và chốt lái 46
II. Mối nối đạo lưu – trục lái 48















THIT K MễN HC THIT B TU THY Trang : 3

GVHD: KS Nguyn Vn Cụng SVTH: Lờ ỡnh Trng

NHIEM VUẽ THIET KE
Bc 1:
+ Thụng s u vo : Kớch thc chớnh thõn tu, cỏc h s, cụng sut, vn tc tu
Bc 2:
+ Tớnh toỏn sc cn cho tu thit k, tớnh toỏn s b chõn vt, ( Tớnh n bc xỏc nh
c ng kớnh ca chõn vt t ú b trớ o Lu)
Bc 3:
+ Xỏc nh cỏc thụng s k thut ca o lu.
- Din tớch.
- Chiu cao.
- V cỏc thụng s khỏc liờn quan.
- ng kớnh ca vo v ca thoỏt ca o lu
- V cỏc thụng s khỏc liờn quan.
+ Xỏc nh c Dng o lu ( ph thuc v tuyn hỡnh vũm uụi tu )
+ B trớ o lu vo vũm uụi tu trc lỏi ( Cỏc khong cỏch phi theo chun ) , sn sộc
t lỏi phi thớch hp
Bc 4:
+ Chn profil cho o lu thit k
+ Tớnh toỏn lc thy ng tỏc dng lờn o lu ( Chỳ ý phõn tớch lc bng hỡnh v y )
theo lý thuyt v theo quy chun 2010.
+ Tớnh toỏn kt cu o lu theo lý thuyt v theo quy chun 2010
+ Tớnh toỏn kt cu cỏnh gi hng theo lý thuyt v theo quy chun 2010

Bc 5:
Tớnh toỏn trc lỏi( tớnh bang phn mờm Sap2000)
- Xut ra v gom li kt qu
- Chp cỏc biu ni lc
- Kt lun ca vic tớnh toỏn.
Bc 6:
Tớnh toỏn cỏc chi tit ( tớnh chn) cu thnh h thng lỏi.chỳ ý la chn v tớnh toỏn mỏy

lỏi
Bc 7:
Tớnh toỏn mi ni . Hon thnh bn v

THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 4

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MÔN HỌC
Thiết kế đạo lưu đònh hướng xoay của tàu dịch vụ dầu khí hoạt động ở vùng biển
hạn chế cấp I, tàu lắp 2 máy có công suất Ne = 1500 mã lực.



Các thông số kỹ thuật chủ yếu của tàu như sau:



_ Chiều dài thiết kế
L
=
38
(m)



_ Chiều rộng thiết kế
B
=
9.5
(m)

_ Chiều cao mạn
D
=
4.56
(m)



_ Chiều chìm

d
=
3.8
(m)



_ Hệ số béo thể tích
C
B

=
0.52

_ Máy chính:









Công suất
Ne
=
1880
(CV)




Vòng quay
n
=
279
(vg/ph)




Vận tốc

V
=
12.00
(HL/h)























THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 5

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường

Phần I : GIỚI THIỆU CHUNG
Trong ngành đóng tàu thế giới hiện nay, người ta sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết
bò lái xung kích để điều động tàu ở tốc độ nhỏ và ngay tại vò trí đỗ, đó là các thiết bò như
thiết bò đẩy VS, thiết bò phụ, bánh lái chủ động, đạo lưu đònh hướng xoay: chúng cho phép
tạo ra lực dạt ngay trên vỏ bao tàu.





Trong số các thiết bò kể trên thì đạo lưu đònh hướng xoay là thiết bò lái xung kích rẻ
nhất, đặc biệt đối với tàu hai chân vòt (có hai đạo lưu đònh hướng xoay độc lập, phối hợp
hai đạo lưu có thể cho tàu chạy dạt ngang hoặc quay tàu tại chỗ).


Người ta phân loại đạo lưu theo các cách sau :





1. Theo đặc điểm kết cấu : có hai loại






_ Đạo lưu không có cánh giữ hướng

_ Đạo lưu có cánh giữ hướng







Cánh giữ hướng cố đònh







Cánh giữ hướng điều khiển được




2. Theo dạng kết cấu ổ đỡ : có hai loại

_ Đạo lưu có đế đỡ ở sống đuôi






_ Đạo lưu treo






Đạo lưu đònh hướng xoay là vật thể thoát nước có tiết diện theo chiều dọc là profin khí
động, mặt lồi quay về phía chân vòt, mép trước của profin đạo lưu được làm tròn để tăng
diện tích cửa vào của đạo lưu. Diện tích cửa vào của đạo lưu được lấy tăng lên một chút
so với diện tích tiết diện ngang nhỏ nhất tại vò trí đặt chân vòt.


Tác dụng đặc biệt của đạo lưu đònh hướng xoay so với bánh lái là tạo ra lực thủy động
có tác dụng chống lại sự bẻ lái, tạo lực lái, đảm bảo tính ăn lái của tàu và làm tăng lực
đẩy của chân vòt trong ống đạo lưu nhờ tận dụng dòng chảy sau chân vòt trong ống gây
tăng lực nâng tấm. Khi chưa có cánh giữ hướng thì momen xoắn thủy động M
s
= 0 (tâm
áp lực thủy động nằm phía trước trục đạo lưu gây ra hiện tượng cướp lái).

Để khắc phục nhược điểm này thì tại mặt phẳng đối xứng ở phần đuôi sau chân vòt,
người ta đặt thêm cánh giữ hướng. Nó là vật thể dạng cánh thẳng đứng, thông thường có
chiều cao bằng đường kính tiết diện cửa ra của đạo lưu, bố trí ngay sau ống, theo phương
thẳng đứng, trùng mặt cắt dọc tàu. Cánh giữ hướng không những nâng cao tính quay trở,
tính giữ hướng của tàu khi chạy với vận tốc đủ lớn mà còn đảm bảo khả năng thao tác
tàu ngay cả khi chạy ở vận tốc thấp.





Đạo lưu đònh hướng xoay có thêm nhiệm vụ là bảo vệ chân vòt và làm tốt hơn sự làm
việc của chân vòt khi tàu chuyển động trên sóng. Hiệu suất của đạo lưu phụ thuộc khá lớn
vào sự làm việc của chân vòt.






THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 6

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Theo số liệu thống kê những tàu đã được đóng và khai thác, người ta thấy rằng: đạo
lưu có ưu thế hơn hẳn so với bánh lái.

Tuy nhiên đạo lưu đònh hướng xoay có những nhược điểm sau:



1. Thể tích chiếm chỗ của hệ chân vòt - đạo lưu lớn hơn hệ chân vòt - bánh lái
(đường kính cửa vào của đạo lưu tối ưu lớn hơn đường kính tối ưu của chân vòt không đạo
lưu khoảng 3 - 4 %, với cùng hệ số B
cv
).






2. Kết cấu không chắc chắn bằng bánh lái nhiều chốt.



3. Dễ làm kẹt chân vòt khi các ổ chặn của đạo lưu và trục lái bò mòn.


4. Độ cứng thấp, dễ bò dao động cục bộ.





5. Chế tạo khó hơn bánh lái, độ chính xác chế tạo và lắp ráp cao hơn bánh lái.
Chọn kiểu thiết bò lái là đạo lưu đònh hướng xoay có cánh giữ hướng cố đònh vì các ưu

điểm của nó:









1. Đạo lưu có thể làm tăng hiệu suất đẩy của chân vòt lên 50% ở chế độ buộc
và (20 - 30 )% ở chế độ khai
thác.







2. Với các tàu có hệ số công suất của chân vòt B
cv
/40, đạo lưu làm tăng hiệu
suất đẩy của chân vòt (có thể lên tới 40%). Các tàu có hệ số lực đẩy của chân vòt 
cv
/2.5
dùng đạo lưu chắc chắn có lợi vì tăng được hiệu suất đẩy của chân vòt.


3. Hầu hết các tàu kéo hiện nay đều dùng đạo lưu đònh hướng xoay.

4. Tàu có chiều chìm nhỏ, hoạt động ở vùng nước chật hẹp, chạy với tốc độ
thấp nên cần có tính cơ động cao, dùng đạo lưu để tăng tính cơ động của tàu và phù hợp
với tuyến hình vòm đuôi tàu.







5. Đường kính tối ưu của chân vòt có đạo lưu giảm đi khoảng 10% so với đường
kính tối ưu của chân vòt không đạo lưu.






6. Thiết bò lái dùng đạo lưu tạo được lực nâng thủy động lớn hơn khoảng 40%
so với lực nâng của bánh lái có cùng diện tích hình chiếu đứng.



7. Dễ tháo lắp chân vòt.

8. Trọng lượng và giá thành hệ chân vòt - đạo lưu nhỏ hơn trọng lượng và giá
thành hệ chân vòt - bánh lái.











THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 7

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Phần II : TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC
I. Xác đònh sức cản và đường kính chân vòt phù hợp với đạo lưu
1. Sức cản vỏ tàu ( theo phương pháp Papmel )

Theo sách "Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy - tập 1 / trang 455, phương pháp
Papmel dựa vào nhiều thí nghiệm thử mô hình và thống kê hàng loạt các tàu đã khai
thác thực tế, từ đó tác giả đưa ra công thức gần đúng tính công suất máy như sau :



V = C

B
. L . B . d = 474.16 ( m
3
) : Thể tích phần chìm của tàu
L = 33.6 (m) : Chiều dài tàu ở đường nước thiết kế.
V
S
( hl / h ) : vận tốc giả thiết -1 hl/h = 0.5147 (m/s)
x = 1.05 : Hệ số phụ thuộc vào số dường trục chân vòt tàu, cho tàu 1 chân vòt
 = 0.7+0.3(L/100) = 0.8
 = 10 ( B / L ) C
B
= 1.25
Hệ số C
p
được xác đònh từ đồ thò , phụ thuộc vào thông số V
’
s
được tính như sau :



Sức cản : R
TD
= 75N
0
/ V (kG)

Ta giả thiết ở các tốc độ khác nhau :
V

s

(hl/h)
V
(m/s)
V'
s
(hl/h)
C
p

N
0
(CV)
R
TD
(kG)
10
5.15
1.93
64
323
4710
11
5.66
2.12
44
626
8290
12

6.18
2.31
36
993
12058
13
6.69
2.51
32
1420
15920
14
7.21
2.70
28
2027
21102
2. Thiết kế chân vòt(Theo sách "Lý thuyết tàu-Động lực học tàu thủy/ trang 306)
Các hệ số dòng theo w’ và hệ số lực hút t’ khi áp dụng cho chân vòt trong ống
được tính theo công thức : (đối với tàu 2 chân vòt )
w’=(1.1÷1.2)w = 0.186
t’ = t
Lấy t’ = 0.094
Trong đó: w, t là các hệ số tương ứng, tính cho trường hợp chân vòt không nằm trong ống.
33
0
. . .
ss
pp
vv

Vx
Nf
L C C


  



'
ss
VV
L


THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 8

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
_ Hệ số dòng theo tàu : dùng công thức Keldvil ( ST / trang 511 )
đối với tàu 2 chân vòt : w = 1/3C
B
-0.01 = 0.157
_ Hệ số lực hút cho tàu : ( ST / trang 511 )
đối với tàu 2 chân vòt : t = 0.6w = 0.094
Chân vòt được chọn thuộc họ Kaplan , 4 cánh , nằm trong ống 19a .
Công suất dẫn đến trục chân vòt được tính theo công thức :
P
D
= 0.86 P
B

= 0.861500 = 1290 (CV)
Với Ne = 1500 (CV) , tra bảng chọn máy :
có kí hiệu là 6L21/31 với số vòng quay : n = 279 (vg/ph)
Vòng quay chân vòt khi làm việc trong hệ thống với vỏ tàu, máy chính được giảm 2%:
N = 0.98n = 0.98 x 279 = 273 (vg/ph)
Tần suất quay chân vòt : n = 4.56 (vg/ph)
Vận tốc tiến của chân vòt khi kéo : V
a
= V
s
(1 – w’) ( hl / h )
V
p
= 0.5147 V
a
(m/s)

Hệ số B
p
:

 = 1.025 (kG / m
3
) : Trọng lượng riêng của nước biển
Để tránh sủi bọt cho cánh , tỷ lệ mặt đóa chân vòt cần lớn hơn giá trò tối thiểu sau :


Đường kính chân vòt chọn sơ bộ :
Lấy : D = 0.6d = 2.016 (m)
p

a
= 10330 (kG/m
2
) : áp suất khí quyển , tính trên mặt thoáng
p
d
- áp suất hơi bảo hòa , chọn từ các bảng trong tài liệu tham khảo
T = 24C => p
d
= 240 (kG/m
2
)
Chiều chìm đến trục chân vòt (theo hình H.4.3 ( LTT / trang 221 ))
H
s
= d - (D/2+0.2+0.2) = 1.952 (m)
Sử dụng hệ số B
p
để chọn 
opt
, trên đồ thò chân vòt Ka-4.55 và Ka-4.70 theo
"Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy – Tập 1" / trang 621,622 .

2
.75
76. .
D
p
aa
P
N
B
VV


3
245
. ( . 0,4. . )
e
D
o a s d
A
P
A n D p H p D



  
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 9

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Bảng 1
TT

Ký hiệu & Công thức
Đơn
vò
Kết quả (Ka-4.55)
1
V
s

(hl / h)
10
11
12
13
14
2
V
a

(hl / h)
8.32
9.16
9.99
10.82
11.65
3
B
p

-
48.21

37.99
30.56
25.02
20.79
4

opt
- đọc từ đồ thò
-
225
200
175
166
156
5
 = 0.98
opt

-
220.50
196.00
171.50
162.68
152.88
6
H / D - đọc từ đồ thò
-
0.95
1.03
1.12

1.18
1.23
7
D = 0.3048V
a
 / N
(m)
2.05
2.00
1.91
1.96
1.99
8
H
s

(m)
1.94
1.96
2.01
1.98
1.97
9
A
e
/ A
0

-
0.53

0.57
0.66
0.61
0.58

Bảng 2
TT
Ký hiệu & Công thức
Đơn
vò
Kết quả (Ka-4.70)
1
V
s

(hl / h)
10
11
12
13
14
2
V
a

(hl / h)
8.32
9.16
9.99
10.82

11.65
3
B
p

-
48.21
37.99
30.56
25.02
20.79
4

opt
- đọc từ đồ thò
-
220
200
172
165
150
5
 = 0.98
opt

-
215.60
196.00
168.56
161.70

147.00
6
H / D - đọc từ đồ thò
-
1.05
1.10
1.15
1.20
1.24
7
D = 0.3048V
a
 / N
(m)
2.00
2.00
1.88
1.95
1.91
8
H
s

(m)
1.96
1.96
2.02
1.98
2.01
9

A
e
/ A
0

-
0.57
0.57
0.69
0.62
0.66

Ta thấy với chân vòt Ka-4.70 , ứng với các giá trò đường kính chân vòt D , ta có
các giá trò A
e
/ A
0
tương ứng gần với tỷ lệ mặt đóa 0.70 hơn so với chân vòt Ka-4.55 .
Vì vậy , chân vòt Ka-4.70 tiếp tục được sử dụng trong tính toán .

Momen quay :



.75
3381( . )
2
D
P
Q Kg m

n


THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 10

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Bảng 3



TT
Ký hiệu & Công thức
Đơn
vò
Kết quả
1
V
s

(hl / h)
10
11
12
13
14
2
V
p

(m / s)

4.28
4.71
5.14
5.57
6.00
3
H / D - Bảng 2
-
1.05
1.10
1.15
1.20
1.24
4
D - Bảng 2
(m)
2.00
2.00
1.88
1.95
1.91
5
J = V
p
/ (n.D)
-
0.47
0.52
0.60
0.63

0.69
6
K
T
- đọc từ đồ thò
-
0.27
0.29
0.35
0.45
0.55
7
K
Tn
- đọc từ đồ thò
-
0.04
0.06
0.05
0.06
0.05
8
K
Q
- đọc từ đồ thò
-
0.029
0.028
0.030
0.032

0.035
9
K
T*
= K
T
- 0.3K
Tn

-
0.26
0.27
0.34
0.43
0.54
10

(v / s)
3.16
3.22
3.65
3.21
3.23
11

(kG)
13621
14873
18223
21199

24518
12
Z
0
= T
E
- R
(kG)
12995
6583
6165
5279
3416

Tra bảng ( LTT / trang 13 ) : nước biển ở T = 24
0
C có:
= 0,919 . 10
6
( m
2
/s ) : độ nhớt động học
= 104,38 ( kg.s
2
/m
4
) : mật độ chất lỏng

Ta thấy giá trò n = 3.65 (v/s) trong Bảng 3 ứng với V
s

= 12 (HL/h) ta sẽ có các số liệu
tính tốn như sau :
V
s
= 12 (hl/h) H
s
= 2.02 (m)
V
a
= 9.99 (hl/h) R = 12058 (KG)
V
p
= 5.14 (hl/h) T
E
= 18223 (KG)
H / D = 1.15 Z
0
= 6165 (KG)
D = 1.88 (m)
II. Xác đònh các thông số kỹ thuật của đạo lưu (STTBTT I / Trang 16 )
1. Đường kính trong nhỏ nhất của đạo lưu D
H
(mm)
D
H
= D
cv
+ 2.
Để tránh gây tổn thất chân vòt cần lấy : D
H

 1.02D
cv
= 1914 (mm)
D
cv
= 1877 (mm) : Đường kính chân vòt trong đạo lưu
5

Q
Q
n
DK


*
(1 ')
T
E
Q
K
Q
Tt
KD
   
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 11

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
=(0.0050.02)D
cv
= ( 9 ÷ 38 ) (mm) : Khe hở nhỏ nhất giữa chân vòt và đạo lưu

Vì  15 (mm) nên chọn  = 15 (mm)
Vậy chọn : D
H
= 1907 (mm)
2. Chiều dài tương đối của đạo lưu l
H
(mm)
Với ống đạo lưu 19a thì : l
H
= l
H
/ D
H
= 0.5
3. Chiều dài của đạo lưu l
H
(mm)
l
H
= l
H
x D
H
= 0.5 x 1907 = 953 (mm)
4. Hệ số cửa ra của đạo lưu 
H
(còn gọi là hệ số dãn)
Với
l
H

= 0,5 thì b
H
= (1,1 ÷ 1,15), vì khi đó sẽ tạo được góc côn trung bình 8
0
÷ 9
0
(ở phần
đuôi đạo lưu, do đó sẽ đảm bảo được sự chảy vòng đều đặn ở vùng đuôi tàu khi tàu chạy
tiến. Đạo lưu có hiệu quả nhất khi
H

= 1.15. Nhưng do bề mặt phía trong của đạo lưu có
độ nhám tương đối nên nó tạo ra sự phá hoại dòng bao . Vì vậy để loại bỏ hiện tượng này,
ta lấy :
H

= 1,12
5. Đường kính cửa ra của đạo lưu D
r
(mm)

Ta có :

(mm
2
) : Diện tích cửa ra của đạo lưu

(mm
2
) : Diện tích mặt cắt của đạo lưu tại mặt phẳng chân vòt

D
r
(mm) : Đường kính cửa ra của đạo lưu
D
H
(mm) : Đường kính trong nhỏ nhất tại mặt phẳng chân vòt


6. Hệ số cửa vào của đạo lưu 
H
( còn gọi là hệ số thắt )
Để nhận được lực đẩy chân vòt lớn nhất ở chế độ đònh mức và sử dụng toàn bộ công suất
của động cơ thì

th
nên lấy phụ thuộc hệ số tải của chân vòt . Khi đó :





Trong đó : : Hệ số tải của chân vòt đạo lưu ứng với lực đẩy chân vòt lớn nhất
2
2
H
r
H
r
H

D
D
A
A


4
.
2
H
H
D
A


. 2018 mm
r H H
DD


2
.
4
r
r
D
A


)5,12,1(

.213
.211
.2
.




















H
B
H
B
Hth






THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 12

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Chọn:
th

= 1,3
7. Đường kính cửa vào của đạo lưu D
v
(mm)


Ta có :

(mm
2
) : Diện tích cửa vào của đạo lưu

(mm
2
) : Diện tích mặt cắt của đạo lưu tại mặt phẳng chân vòt
D
H
(mm) : Đường kính trong nhỏ nhất tại mặt phẳng chân vòt
D
V

(mm) : Đường kính cửa vào của đạo lưu
=>
8. Vò trí đặt trục của đạo lưu x

(mm)
Vò trí đường tâm trục đạo lưu được xác đònh bằng khoảng cách từ đường tâm trục đạo lưu
đến mép trước của đạo lưu.
Khi đó giá trò momen trên trục đạo lưu khi tàu chạy tiến hay lùi là như nhau .
Với đạo lưu có cánh giữ hướng thì ta chọn: x = (0,43 ÷ 0,44)x 953 = ( 410 ÷ 420 )
Vậy chọn : x = 420 mm
9. Chiều dày tương đối của đạo lưu (mm)
Chiều dày tương đối đạo lưu thay đổi trong giới hạn rộng, thông thường để đảm bảo độ bền
cho đạo lưu thì lấy :



Với ống đạo lưu 19a thì :
10. Khoảng cách giữa mép trước của cánh giữ hướng tới trục quay của đạo lưu
a(mm)
Khoảng cách tương đối a được lựa chọn trên cơ sở xuất phát từ điều kiện cố đònh một cách
tốt nhất cánh giữ hướng vào đạo lưu.
Thông thường chọn :


a
= (0,06 : 0.12)x 1877 = (113 ÷ 225)

a
= (0,113 ÷ 0,225) x 953 = (107 ÷ 215 ) mm
 Chọn

a
= 200 mm
2
2
H
V
H
V
H
D
D
A
A


4
.
2
v
v
D
A


4
.
2
H
H
D

A


. 2174 mm
V H H
DD




)13.012.0( 
H
b


0,125
H
b



(0,06 0,12)
cv
H
a
aD
l
  
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 13

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
11. Kích thước của cánh giữ hướng
Bằng việc thử các mô hình đạo lưu đònh hướng xoay, người ta nhận thấy kích thước
cánh giữ hướng không ảnh hưởng đến tốc độ quay vòng và bán kính lượn vòng.
Cánh giữ hướng có tác dụng ở chỗ là lực phát sinh trên cánh giữ hướng tạo ra mômen
thuỷ động dương làm cân bằng với mômen thuỷ động âm khi tàu chạy tiến, do đó làm tăng
tính ăn lái của đạo lưu.
Trong khi thử nghiệm các tàu được trang bò đạo lưu có cánh giữ hướng, người ta thấy
rằng nếu tàu chuyển động trên tuyến thẳng thì phải bẻ lái tàu 1015 lần/phút với đạo lưu
không có cánh giữ hướng và 12 lần /phút với đạo lưu có cánh giữ hướng.
Sử dụng cánh giữ hướng có nhược điểm là tạo ra mômen trên trục lái tăng lên 3-4 lần,
do đó tạo ra sự khác biệt khá lớn về trò số mômen trên trục lái khi tàu chạy tiến và lùi, dẫn
đến tăng công suất cần thiết của máy lái. Như vậy, phần lớn thời gian hoạt động của máy lái
sẽ làm việc ở chế độ tải lớn.
Để khắc phục nhược điểm này thì thường lấy chiều rộng tương đối của cánh giữ hướng:
b
c
= 0.550.65
Chiều rộng của cánh giữ hướng : b
c
= b
c
x l
H

b
c
= (0.550.65) x 953 = (524 ÷ 620 ) (mm)
 Ta chọn: b
c

= 600 (mm)

Độ dang của cánh giữ hướng :
Prôfin thoát nước của cánh giữ hướng có chiều dày tương đối : t = 15%
Chiều dày tương đối của prôfin cánh giữ hướng :
t = t / b
c
= 0,15 => t = 0,15 x 600 = 90 mm
III. Xác đònh loại prôfin của đạo lưu
Tọa độ mặt cắt dọc ống đạo lưu 19a tra theo Bảng 1-12, Sổ tay thiết bò tàu thủy - Tập 1 /
trang 31, có các thông số :
_ Chiều dài đạo lưu : l
H
= 953 mm
_ Đường kính trong nhỏ nhất của đạo lưu : D
H
= 1907 mm
_ Đường kính cửa vào của đạo lưu : D
v
= 2174 mm
_ Đường kính cửa ra của đạo lưu : D
r
= 2018 mm
_ Khoảng cách từ mép trước của đạo lưu tới trục quay của đạo lưu : x
d
= 420 mm

Bảng tọa độ tương đối của đạo lưu



2018
3.36
600
c
c
h
b

  
THIẾT KẾ MÔN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 14

GVHD: KS Nguyễn Văn Công SVTH: Lê Đình Trường
x/l
H

0
1.25
2.50
5
7.50
10

15
20
25
(%)
0
12
24
48
72
95
143
191
238
y
i
/l
H

18.25
14.66
12.80
10.87
8.00
6.34
3.87
2.17
1.10
(%)
174
140

122
104
76
60
37
21
10
y
u
/l
H

_
20.72
21.07
20.80
ñöôøng thaúng
(%)
_
198
201
198
ñöôøng thaúng

x/l
H

30
40
50

60
70
80
90
95
100
(%)
286
381
477
572
667
763
858
906
953
y
i
/l
H

0.48
ñöôøng thaúng
0.29
0.82
1.45
1.86
2.36
(%)
5

ñöôøng thaúng
3
8
14
18
23
y
u
/l
H

ñöôøng thaúng
6.36
(%)
ñöôøng thaúng
61

Từ bảng tọa độ tương đối của profin ta vẽ được hình dạng profin của đạo lưu như sau :





667
763
858
953
106
125
131

127
117
107
94
82
68
95
191
286
381
477
572
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 15

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Phần III : TÍNH LỰC VÀ MOMEN THỦY ĐỘNG
I. Tính theo lý thuyết ( Sổ tay thiết bò tàu thủy - tập 1 / trang 45 )
A- Trường hợp tàu chạy tiến

THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 16

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
1. Xác đònh hệ số tải của chân vòt và hệ số tốc độ kích thích chiều trục của chânvòt trong
ống đạo lưu
a. Tốc độ dòng nước chảy vào chân vòt V
c



Trong đó : V

s
= 12 (hl/h) : Vận tốc tàu
w = 0,168 - Hệ số dòng theo có kể đến ảnh hưởng của đạo lưu
b. Hệ số tải của đạo lưu

B






Trong đó : P
e
= 18223 (kG) : Lực đẩy có ích của hệ chân vòt đạo lưu
t = 0.094 : Hệ số lực hút có kể đến ảnh hưởng của đạo lưu
x = 2 : Số chân vòt
V
c
= 5,14 (m/s) : Tốc độ dòng nước chảy vào chân vòt
F
cv
: Diện tích đường tròn bao quanh chân vòt


Tra bảng ( LTT / trang 13 ) : với nước biển ở T = 24
o
C có:



= 0,919.10
6
( m
2
/s ) : độ nhớt động học


= 104,38 ( kg.s
2
/m
4
) : mật độ chất lỏng
c. Hệ số tải của chân vòt trong đạo lưu s
B



t
H
: Hệ số lực hút , tra đồ thò hình 1.27 (Sổ tay thiết bò tàu thủy-tập 1 / trang 49)
với

H
= 1,3 ,

B
= 2.6 t hì ta được : h = - 0,2125
d. Hệ số tốc độ kích thích chiều trục a

0,5147. (1 ) 5.14 /
cs
V V w m s  
2
2.6
2
B
B
c CV
P
VF



10057
1 (1 )
e
E
B
P
T
P
t x t
  

2
.
2.77
4
cv

CV
D
F


2.17
1
B
cv
H
t




1
( 1 1) 0.39
2
cv
a

   
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 17

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
2. Xđ lực thủy động trên hệ đạo lưu cánh giữ hướng và momen trên trục quay
a. Tính lực và momen xoắn thủy động trên đạo lưu không kể đến cánh giữ hướng




p
(rad)
0.087
0.175
0.262
0.349
0.436
0.524
0.611
C
p0

0.200
0.210
0.220
0.240
0.250
0.260
0.280
a
-0.230
-0.200
-0.150
0.000
0.050
0.100
0.150
b
2.350
2.260

2.170
2.086
2.017
1.983
1.910
C
yH

0.27
0.55
0.82
1.10
1.37
1.64
1.92
C
xH

0.02
0.06
0.13
0.22
0.34
0.48
0.66
C
pH

0.08
0.10

0.11
0.15
0.18
0.21
0.25
C
mH

-0.10
-0.19
-0.27
-0.31
-0.36
-0.38
-0.37

Bảng 1
TT
Đại lượng tính
Đơn
vò
Góc bẻ lái (độ)
5
10
15
20
25
30
35
1

C
xH
(tính gần đúng)
-
0.02
0.06
0.13
0.22
0.34
0.48
0.66
2
C
yH
(tính gần đúng)
-
0.27
0.55
0.82
1.10
1.37
1.64
1.92
3
C
mH
(tính gần đúng)
-
-0.10
-0.19

-0.27
-0.31
-0.36
-0.38
-0.37
4
C
nH
= C
yH
.cosa
p
+
-
0.27
0.55
0.83
1.10
1.38
1.67
1.95
C
xH
.sina
p

5

(kG)
2021

4047
6082
8129
10189
12259
14334
6

kG.m
-688
-1324
-1887
-2198
-2511
-2666
-2604

Trong đó :
-P
nH
(kG) : Lực pháp tuyến
-V
c
= 5,14 (m/s) : Vận tốc của tàu khi chạy tiến

-S
H
: Diện tích sử dụng bề mặt có hiệu quả của đạo lưu và được tính như sau :

Với: 5.33 m
2

HcnHnH
SVCP
2
1
2


HHcmHH
lSVCM
2
1
2




HTBSH
lDKS

THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 18

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
-K
S
= 0,8 ÷ 0,9 : Hệ số biểu thò quan hệ giữa bề mặt sử dụng thực tế của đạo lưu so với
toàn bộ bề mặt tính toán.Chọn K
S

= 0,85.
-D
TB
= ( D
v
+ D
r
) / 2 = 2,096 m. : Đường kính tính toán trung bình của đạo lưu
-l
H
= 0.953 m : Chiều dài của đạo lưu
-

= 104,38 ( kg.s
2
/m
4
) : mật độ chất lỏng
Lực và momen thủy động xuất hiện trên đạo lưu khi ta bẻ lái một góc 
p
dựa vào các
hệ số không thứ nguyên C
xH
, C
yH
, C
mH
, phụ thuộc vào góc bẻ lái 
p
; được tính gần đúng

theo các công thức cho trong Sổ tay thiết bò tàu thủy–tập 1 / trang 40 .
Trong đó C
yH
được tính theo các công thức Prandt :




Hệ số lực dọc :

Với : C
x0
= 0.0065 : Trò số nhỏ nhất của hệ số C
x
, đối với đạo lưu có cánh dẫn hướng có
profin 0015.
Hệ số tâm áp lực : C
pH
= C
p0
( a + bk ) [( -0.37 + 1.78

p
) + ( 1.64 - 2.12

p
) l
H
]
C

p0
: Hệ số tâm áp lực của đạo lưu gốc , tra đồ thò Hình 1.26 (Sổ tay thiết bò tàu
thủy–tập 1 / trang 48)
a, b

: Các hệ số kinh nghiệm , tra đồ thò Hình 1.26 (Sổ tay thiết bò tàu thủy–tập 1 /
trang 48)
Với : k = x

 = x

/ l
H
= 0.44 : Hệ số cân bằng của đạo lưu
b. Tính lực thủy động trên cánh giữ hướng và momen thủy động trên trục đạo lưu
Đồ thò thực nghiệm chỉ đưa ra cho cánh giữ hướng NACA 0012 của tàu cỡ lớn (chiều
dài L > 90 m). Đối với tàu cỡ nhỏ (chiều dài L < 90 m) thì sử dụng NACA 0015. Trong trường
hợp sử dụng profin và độ dang cánh giữ hướng khác với giá trò trong đồ thò thì phải tính
chuyển qua bánh lái có độ dang = 6 .
Các hệ số thủy động lực của prôfin đối xứng NACA 0015 ứng với 
1
= 6 được tra trong
Bảng 11-3 / Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy - tập 1 / trang 705 :
2
2
1
yp
C






0
2
0,9. .
y
xx
H
H
C
CC
D
l


THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 19

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường


a(rad) 0.063 0.125 0.188 0.251 0.314 0.376 0.439
C
x1
0.019 0.034 0.049 0.070 0.110 0.150 0.290
C
y1
0.290 0.540 0.820 1.089 1.336 1.257 1.100
C
m1

0.075 0.135 0.202 0.269 0.330 0.360 0.340
Với tàu thiết kế có 
2
= 3.36 nên ta dùng phương
pháp tính chuyển:
C
y1
= C
y2
= C
y
C
m1
= C
m2
= C
m
C
xc
0.02 0.05 0.08 0.12 0.18 0.22 0.34
C
yc
0.29 0.54 0.82 1.09 1.34 1.26 1.10
C
mc
0.08 0.14 0.20 0.27 0.33 0.36 0.34
0.04
C
xc
=C

x1
+C
1
C
y
2
;
 )
11
(
1
12
1

C
Bảng 2
5 10 15 20 25 30 35
1 - 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92
2 (độ) 1.41 2.81 4.22 5.63 7.04 8.44 9.85
3 (độ) 3.59 7.19 10.78 14.37 17.96 21.56 25.15
4 - 0.02 0.05 0.08 0.12 0.18 0.22 0.34
5 - 0.29 0.54 0.82 1.09 1.34 1.26 1.10
- 0.08 0.14 0.20 0.27 0.33 0.36 0.34
7 - 0.26 0.25 0.25 0.25 0.25 0.29 0.30
8 (m) 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.37 0.38
13 (kG.m) 495 908 1368 1814 2223 2233 2072
(kG)
1395
M
c

= P
nc
.l
12
5469
5202
5276
572
884
5223
6368
1035
1632
1391
2590
3933
0.82
8.71
5987
2597
108
221
1.33
1.14
3932
11
(kG)
6408
6029
8.71

-
6
C
dc
= C
mc
/ C
nc
8.71
1.08
(m/s)
369
9
1.25
0.29
8.71
8.71
8.71
0.54
8.71
Đơn vò
C
yc
.cos
l = C
dc
.b
c
+a
10

(kG)
C
yH
(Bảng 1)

c
 = 
p
- 
c
C
xc
( tính chuyển )
C
yc
( tính chuyển )
C
mc
( tính chuyển )
C
nc
=C
xc
.sin +
TT
Đại lượng tính
Góc bẻ lái (độ)
S
ec
VVV .

ccXCXC
FVCP
2
1
2


ceycyc
FVCP
2
1
2


cencnc
FVCP
2
1
2


THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 20

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Với cánh giữ hướng cố đònh , khi bẻ lái một góc 
p
thì góc lệch giữa phương của cánh
giữ hướng và mặt phẳng đối xứng là  = 
p
- 

c
, còn được gọi là góc tấn của dòng nước
đến cánh chân vòt .


: Góc nghiêng của dòng nước chảy ra sau đạo lưu

V
s
: Tốc độ của dòng nước chảy ra rừ đạo lưu

P
xc
: Lực cản theo phương dòng chảy đến cánh giữ hướng
P
yc
: Lực dạt theo phương vuông góc với dòng chảy
P
nc
: Lực pháp tuyến
M

c
: Momen thủy động đối với trục lái
: Vận tốc của dòng nước chảy đến cánh giữ hướng
F
c
= h
c
. b

c
= 1.21 (m
2
) : Diện tích cánh giữ hướng
c. Lực và momen thủy động của hệ đạo lưu cánh giữ hướng
Bảng 3










TT
Đại lượng
tính
Đơn vò
Góc bẻ lái (độ)
5
10
15
20
25
30
35
1
P

nH
(Bảng 1)
(kG)
2021
4047
6082
8129
10189
12259
14334
2
M

H
(Bảng 1)
(kG.m)
-688
-1324
-1887
-2198
-2511
-2666
-2604
3
P
nc
(Bảng 2)
(kG)
1395
2597

3932
5202
6368
5987
5469
4
M

c
(Bảng 2)
(kG.m)
495
908
1368
1814
2223
2233
2072
5
P
n
=P
nH
+ P
nc

(kG)
3416
6644
10015

13331
16556
18246
19804
6

(kG.m)
193
416
520
383
287
433
531
7
M

= 1,3 M'


(kG.m)
251
541
675
498
374
563
691
(N.m)
2461

5297
6620
4883
3660
5514
6770


2
2
.
57,3. .

H
TB
c yH
s
HH
Dl
C
DV



2.
1
( 1 1) 1.69( / )
2
B
S

H
V m s


   
.
S
ce
V V V
'
H
c
M M M
  

THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 21

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
B- Trường hợp tàu chạy lùi

1. Xác đònh hệ số tải của chân vòt và hệ số tốc độ kích thích chiều trục của chânvòt trong
ống đạo lưu
a. Tốc độ dòng nước chảy vào chân vòt V
c



Trong đó : V
S
=12 hl/h : Vận tốc tàu


= 0.7 - 0.75 chọn :

= 0,75
0,5147. 4.63( / )
cs
V V m s


THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 22

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
b. Hệ số tải của đạo lưu

B




c. Hệ số tải của chân vòt trong đạo lưu s
B



t
H
: Hệ số lực hút , tra đồ thò hình 1.27 (Sổ tay thiết bò tàu thủy-tập 1 / trang 49)
với 
H

= 1.3 , 
B
= 3.2 thì ta được : t
H
= -0.23
d. Hệ số tốc độ kích thích chiều trục a


2. Xđ lực thủy động trên hệ đạo lưu cánh giữ hướng và momen trên trục quay
a. Tính lực và momen xoắn thủy động trên đạo lưu không kể đến cánh giữ hướng


p
(rad)
0.087
0.175
0.262
0.349
0.436
0.524
0.611
C
p0

0.150
0.180
0.200
0.200
0.230
0.250

0.280
a
-0.270
-0.250
-0.200
-0.100
-0.050
0.050
0.100
b
2.500
2.400
2.300
2.200
2.100
2.000
1.980
C
yH

0.27
0.55
0.82
1.10
1.37
1.64
1.92
C
xH

0.02
0.06
0.13
0.22
0.34
0.48
0.66
C
pH

0.06
0.08
0.10
0.12
0.15
0.19
0.24
C
mH

-0.10
-0.20
-0.28
-0.35
-0.39
-0.41
-0.38

2
3.2
2
B
B
c CV
P
VF



2.64
1
B
cv
H
t




1
( 1 1) 0.45

2
cv
a

   
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 23

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
Bảng 1

TT
Đại lượng tính
Đơn vò
Góc bẻ lái (độ)
5
10
15
20
25
30
35
1
C
xH
(tính gần đúng)
-
0.02
0.06
0.13
0.22

0.34
0.48
0.66
2
C
yH
(tính gần đúng)
-
0.27
0.55
0.82
1.10
1.37
1.64
1.92
3
C
mH
(tính gần đúng)
-
-0.10
-0.20
-0.28
-0.35
-0.39
-0.41
-0.38
4
C
nH

= C
yH
.cosa
p
+
-
0.27
0.55
0.83
1.10
1.38
1.67
1.95
C
xH
.sina
p

5

(kG)
1641
3286
4938
6600
8272
9953
11638
6

(kG.m)
-588
-1114
-1576
-1989
-2237
-2322
-2166

b. Tính lực thủy động trên cánh giữ hướng và momen thủy động trên trục đạo lưu








a(rad) 0.068 0.135 0.203 0.271 0.339 0.406 0.474
C
x1
0.018 0.035 0.054 0.076 0.112 0.163 0.380
C
y1
0.280 0.582 0.888 1.177 1.390 1.200 1.087
C
m1
0.074 0.145 0.218 0.291 0.360 0.360 0.330
Với tàu thiết kế có 
2

= 3.36 nên ta dùng phương
pháp tính chuyển:
C
y1
= C
y2
= C
y
C
m1
= C
m2
= C
m
C
xc
0.02 0.05 0.09 0.13 0.19 0.22 0.43
C
yc
0.28 0.58 0.89 1.18 1.39 1.20 1.09
C
mc
0.07 0.15 0.22 0.29 0.36 0.36 0.33
C
xc
=C
x1
+C
1
C

y
2
;
0.04
 )
11
(
1
12
1

C
2
1
. . .
2
nH nH c H
P C V S


2
1
. . . . .
2
H mH c H H
M C V S l



THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 24

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường

Với cánh giữ hướng cố đònh , khi bẻ lái một góc α
p
thì góc lệch giữa phương của cánh
giữ hướng và mặt phẳng đối xứng là  = 
p
- 
c
, còn được gọi là góc tấn của dòng nước
đến cánh chân vòt .

: Góc nghiêng của dòng nước chảy ra sau đạo lưu

V
s
: Tốc độ của dòng nước chảy ra từ đạo lưu




’
H
: Hệ số loe khi tàu chạy lùi :
P
xc
: Lực cản theo phương dòng chảy đến cánh giữ hướng
P
yc

: Lực dạt theo phương vuông góc với dòng chảy
P
nc
: Lực pháp tuyến
Bảng 2
5 10 15 20 25 30 35
1 - 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92
2 (độ) 1.12 2.24 3.36 4.48 5.59 6.71 7.83
3 (độ) 3.88 7.76 11.64 15.52 19.41 23.29 27.17
4 - 0.02 0.05 0.09 0.13 0.19 0.22 0.43
5 - 0.28 0.58 0.89 1.18 1.39 1.20 1.09
- 0.07 0.15 0.22 0.29 0.36 0.36 0.33
7 - 0.26 0.25 0.25 0.25 0.26 0.30 0.28
8 (m) 0.36 0.35 0.35 0.35 0.36 0.38 0.37
13 (kG.m) 250 506 766 1016 1221 1129 1070
2908
3418
2959
2891
M
c
= P
nc
.l
2926
3456
2983
2702
12
(kG)

698
1450
2206
332
478
554
1067
11
(kG)
696
1447
2208
6.27
6.27
6.27
6.27
10
(kG)
53
122
216
1.19
1.16
C
dc
= C
mc
/ C
nc
l = C

dc
.b
c
+a
9
(m/s)
6.27
6.27
6.27
-
0.28
0.58
0.89
1.17
1.37
 = 
p
- 
c
C
xc
( tính chuyển )
C
yc
( tính chuyển )
C
mc
( tính chuyển )
6
C

nc
=C
xc
.sin +
C
yc
.cos
TT
Đại lượng tính
Đơn vò
Góc bẻ lái (độ)
C
yH
(Bảng 1)

c
ccXCXC
FVCP
2
1
2


ceycyc
FVCP
2
1
2



cencnc
FVCP
2
1
2


KVVV
Sl
elcl

2
2

.
3,57
s
HH
H
TB
yHc
VD
lD
C



'
2.
1

. ( 1 1) 1.9
2
HB
S
HH
V


   
'
1 0.6( 1) 1.18
HH

   
THIẾT KẾ MƠN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY Trang : 25

GVHD: KS Nguyễn Văn Cơng SVTH: Lê Đình Trường
M
sc
: Momen thủy động đối với trục lái
F
c
= h
c
. b
c
= 1,21 (m
2
) : Diện tích cánh giữ hướng
: Vận tốc của dòng nước chảy đến cánh giữ hướng

K = 0.95 : Hệ số tính đến độ lớn của tốc độ kích thích chiều trục
V
e
= 4.63 (m/s) : Vận tốc của tàu khi chạy lùi
V
sl
= (0,7 ÷ 0,75) V
s
Ta chọn: V
sl
= 0,75 .V
s
= 1,43 (m/s)
c. Lực và momen thủy động của hệ đạo lưu cánh giữ hướng

II. Tính theo quy phạm
(Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – Phần 2B : Kết cấu thân tàu và trang thiết bò
– Tàu dài từ 20 mét đến dưới 90 mét – TCVN 6259 – 2B : 2003 / trang 115 )
A - Trường hợp tàu chạy tiến
1. Lực tác dụng lên đạo lưu
F
RH
= K
1
.K
2
.K
3
.132.A.V
2

= 104967 (N) = 10711 (kG)
Trong đó : A = S
H
= 5.33 (m
2
) : Diện tích đạo lưu
V = 12 hl/h : Tốc độ của tàu

: Hệ số phụ thuộc hình dạng của đạo lưu



Với : h = D
tb
= 2.096 (m) : Đường kính trung bình của đạo lưu
A
t
= S
H
= 5.33 (m
2
) : Diện tích đạo lưu
K
2
= 1.1 : Hệ số phụ thuộc kiểu profin của đạo lưu (profin phẳng)
Bảng 3
5 10 15 20 25 30 35
1 (kG) 1641 3286 4938 6600 8272 9953 11638
2 (kG.m) -588 -1114 -1576 -1989 -2237 -2322 -2166
3 (kG) 698 1450 2206 2908 3418 2959 2891

4 (kG.m) 250 506 766 1016 1221 1129 1070
5 (kG) 2339 4736 7144 9508 11690 12912 14529
6 (kG.m) 338 608 810 973 1017 1194 1096
(kG.m) 439 790 1053 1265 1321 1552 1424
(N.m) 4302 7740 10318 12397 12951 15205 13957
P
nH
(Bảng 1)
M
H
(Bảng 1)
P
nc
(Bảng 2)
M
c
(Bảng 2)
P
n
=P
nH
+ P
nc
TT
Đại lượng tính
Đơn vò
Góc bẻ lái (độ)
7
M


= 1,3 M'

H
MMM
c


'
KVVV
Sl
elcl

1
2
0.94
3
K


2
0,82
t
h
A
  