vn - vận tốc của dòng nước... Mômen thủy động tác dụng lên bánh lái: Mômen thủy động tác động lên bánh lái, với điểm đặt ở mép dẫn của bánh lái là: Mtd = CM.
Trang 1Chương 7:
Xác định lực và mômen thủy động
tác dụng lên bánh lái 2.4.4.1 Lực tác dụng lên bánh lái:
* Lực nâng L tác động lên bánh lái:
L = CL kv kcv
2
.v2
S, kG Trong đó:
CL - hệ số lực thủy động
n
- tỷ trọng của nước biển ,n = 104,5 (kGS2/m4 )
vn - vận tốc của dòng nước Trong tính toán ta lấy bằng tốc
độ của con tàu, m/s ta có: vn = v = 6,939 (m/s )
S = 12,19 (m2 ) – diện tích bánh lái
Do đó :
L = CL.0,522.2,08 12 , 19
2
939 , 6 5 ,
104 2
= 33297,96.CL (kG)
* Lực cản D tác dụng vào bánh lái:
D = CD kv kcv
2
.v2
S, kG Trong đó :
CD – hệ số lực thủy động
Do đó :
Trang 2L = CD.0,522.2,08 12 , 19
2
939 , 6 5 ,
104 2
= 33297,96.CD (kG)
* Hợp lực R tác dụng vào bánh lái:
R = L2 D2 = ( 33297 , 96 C L) 2 ( 33297 , 96 C D) 2 (kG )
2.4.4.2 Mômen thủy động tác dụng lên bánh lái:
Mômen thủy động tác động lên bánh lái, với điểm đặt ở mép dẫn của bánh lái là:
Mtd = CM kv kcv
2
.v2
S b, kG.m Với :
CM : hệ số mômen thủy động
b = 2,65 (m) chiều rộng bánh lái
Do đó :
Mtd = CM.0,522.2,08 12 , 19
2
939 , 6 5 ,
104 2
.2,65 = 88239,59.CM (kGm)
* Kết quả tính lực nâng L, lực cản D, lực tổng hợp R và mômen thủy động tác động lên bánh lái Mtđ được thể hiện qua bảng sau:
6,2411
9989,3 9
1023,3 6
10041,6 7
6617,9 7
Trang 320311, 8
2847,3 6
20510,3 6
13235, 9 18,798 0,91 0,167 0,225 30301,1 5559,48 30806,93 19853,9 24,889
39624, 6
9410,6 9
40726,7 5
26471, 9 30,458
46617, 1
13170, 4
48441,8 9
31766, 3 33,929
50945, 9
16821, 8
53651,2
Dựa vào bảng tính trên ta có :
- Lực cản lớn nhất : Lmax = 50945,9 (kG)
- Lực nâng lớn nhất: Dmax = 16821,8 (kG)
- Lực tổng hợp lớn nhất tác dụng lên bánh lái : Rmax =
53651,23 (kG)
- Mômen thủy động lớn nhất tác động vào bánh lái : Mtd = 33531(kGm)
2.4.4.3 Mômen trên trục lái:
a N M
M o td Với: N k k C n v n S
N cv
2
.
2
S
v a C b C k k
N M
cv
2
).
.
.(
.
2 0
b
a b
e k k
N cv
2
).
.(
.
2 0
Trang 4
) (
59 , 88239
) (
65 , 2 19 , 12 2
939 , 6 5 , 104 08 , 2 522 , 0
0
2 0
b
a b
e C M
b
x b
x C M
N
t a N
Kết quả tính được thể hiên trong bảng sau :
Bảng tính mômen trên trục lái:
α độ CN a/b e/b (4)-(3) Mtd=(2)*(5)*88239,59 (kGm)
6,241 0,302 0,2504 0,2487 0,0017- -45,30220551 12,55
0,250 4
0,244 3
18,79
0,250 4
0,245 8
24,89 1,198 0,2504 0,2503 0,0001- -10,57110288 30,45
0,250 4
0,255
33,93 1,551 0,2504 0,2449 0,0055- -752,7278225 Giá trị M0 nhận giá trị dương lớn nhất chính là mômen trên trụ lái cần sử dụng tính toán
Trang 5Mômen thủy động tác dụng lên trục lái là: M0 = 670,427 (kGm)
Mômen lái trên trụ lái được tính theo công thức sau:
M1 = k0 M0 + Mms, kG.m [2-tr.55] Trong đó:
k0 = 1,2 ÷ 1,3 – hệ số tính đến lượng tăng mômen lái khi quay lái ngược
chọn k0 = 1,2
Mms = (20% ÷ 30%).M0 – mômen ma sát tại các ổ đỡ trục lái và chốt lái
Chọn Mms = 20%M0 = 20%.670,427 = 134,0854 (kGm)
Suy ra :
Mt = 1,2.670,427 + 134,0854 = 838,6 (kGm) = 83,86 (kNm)
