Đề tài: CHÂN VỊT BIẾN BƯỚC

Chia sẻ: Phung Minh Toan | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

438
lượt xem 69
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đóng tàu hiện nay là ngành công nghiệp hàng đầu của quốc gia , đem lại lợi nhuận và rất nhiều việc làm cho người lao động ViỆT NAM . Vấn đề thiết kế chân vịt trong thiết kế tàu là hết sức phức tạp cũng như việc lựa chọn kiểu chân vịt nào cho phù hợp với điều kiện làm việc , yêu cầu đặt ra của nhà thiết kế . Chân vịt có bước thay đổi được gọi là chân vịt biến bước,về mặt kết cấu chân vịt biến bước khác chân vịt cố định...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: CHÂN VỊT BIẾN BƯỚC

(controllable pitch propeller) Nguyễn Văn Ngọc SVTH : MSSV : 48132210 LỚP : 48ĐT-1
Lời nói đầu • Đóng tàu hiện nay là ngành công nghiệp hàng đầu của quốc gia , đem lại lợi nhuận và rất nhiều việc làm cho người lao động ViỆT NAM . • Vấn đề thiết kế chân vịt trong thiết kế tàu là hết sức phức tạp cũng như việc lựa chọn kiểu chân vịt nào cho phù hợp với điều kiện làm việc , yêu cầu đặt ra của nhà thiết kế . • Với tư cách là một chủ nhân tương lai của đất nước chúng ta cần góp sức vào viêc phát triển của ngành tàu ViỆT NAM . • Qua bài thuyết trình powerpoit giới thiệu cho các bạn nắm được cách lắp ghép chân vịt và hiểu sơ qua về cấu tạo của chân vịt • Tôi xin chân thành cảm ơn thầy và các bạn đã giúp đỡ trong quá trinh hoàn thiện bài. sinh viên :Nguyễn Văn Ngọc
Định nghĩa: • Chân vịt có bước thay đổi được gọi là chân vịt biến bước,về mặt kết cấu chân vịt biến bước khác chân vịt cố định ở chỗ:cánh chân vịt biến bước có thể quay quanh trục vuông góc với trục chân vịt. • Chân vịt biến bước đầu tiên được người Đức chế tạo gọi là Verstellpropeller tại xưởng Escher Wyss, Deutschland, năm 1844, có dạng hết sức giản đơn.Từ những mô hình đơn giản đó ngày nay kết cấu chân vịt, mà chủ yếu là kết cấu bộ phận truyền động ngày càng hoàn thiện.
Đặc điểm: • Chân vịt bước thay đổi, trong củ chứa toàn bộ cơ cấu điều khiển bước do vậy kích thước thường lớn. Nếu ở chân vịt cố định đường kính củ chỉ từ 0.15D-0.22D, thì trên chân vịt bước thay đổi t ỉ lệ d- h/D thường là 0.24D-0.32D. Trong một số trường hợp tỷ lệ này đạt giới hạn đáng chú ý là 0.4D-0.5D. • Để tăng tính quay trở cánh, chủ yếu là quay ngược trở lại,thông thường chiều rộng cánh chân vịt kiểu này phải đủ lớn. • Tỷ lệ thông dụngcủa chân vịt 3,4 và 5 cánh có thể đọc từ quan h ệ sau: Chân vịt 3 cánh: bmax/D = (1.01x + 0.05(P/D-1)+0.055) Chân vịt 4 cánh: bmax/D = (0.771x + 0.025(P/D-1)+0.023) Chân vịt 5 cánh: bmax/D = (0.632x + 0.0125(P/D-1)+0.01)
Một số chân vịt BB :
Ưu điểm: • Nhờ khả năng thay đổi bước trong suốt quá trình khai thác,chân vịt bước thay đổi đạt tất cả các yêu cầu đề ra cho chế độ kéo và chế độ chạy tự do, đường làm việc của nó bao trùm phần tốt nhất của hai đường đặc tính riêng lẻ của chân vịt cánh cố định, đường BB trên.
Phạm vi ứng dụng: • Những lợi thế về tính năng của chân vịt bước thay đổi làm cho loại máy đẩy này chiếm ngày càng nhiều trong ứng dụng thực tế. Nếu những năm đầu của những năm sáu mươi thế kỉ XX chân vịt biến bước chỉ chiém ch ừng 5% tổng số đầu máy của đội thuyền thương mại, cuối những năm sáu mươi con số này lên đến 20%. Trong thập niên 80 tỉ lệ tham gia chân vịt biến bước đã là 40%. Một vài tài liệu tham khảo chứng minh cho sự việc vừa nêu là số tàu lắp máy chính trên 2000 HP, trang b ị chân vịt bước thay đổi tăng lên theo từng năm. • Ngày nay chân vịt biến bước được sản xuất hàng loạt, được dùng rộng rãi trên nhiều kiểu tàu, làm các nhiệm vụ khác nhau.
Chọn chân vịt biến bước: • Trước tình hình thực tế, cánh chân vịt xoay trong quá trình làm việc nhằm thay đổi bước xoắn của nó, đường bao cánh thay đổi dạng và các mặt cắt cũng uốn theo sự thay đổi đó.(h8.8). hình trên trình bày bước của chân vịt không đổi khi không xoay cánh trong quá trình làm việc,hình dưới trình bày bước chân vịt khi cánh b ị xoay quanh trục canh một góc. • 21tg1= 22tg2 =23tg3 . • Sau khi xoay góc : • 21tg(1 + ) 22tg(2 + ) 23tg(3 + ). • Hình 8.9 : Giới thiệu thay đổi đường bao cánh chân vịtbước thay đổi trong quá trình xoay cánh.Mặt cắt tiêu biểu bằng mặt trụ bán kính r của cánh biến dạng trong quá trình xoay cánh được trình bày tại phía ph ải cùng hình.
• Vì rằng đặc tính hình học của chân vịt và theo đó d ặc tính thủy động lực thay đổi khi cánh xoay quanh trục vuông góc với trục chân vịt nhằm thay đổi bước, do vậy phải phân biệt 2 trường hợp riêng khi thiết kế. Tr ường hợp đầu áp dụng cho chân vịt không xoay, bước xoắn của chân vịt này đúng bằng bước xoắn chuẩn gọi là bước xoắn kết cấu. Trong trường hợp này điều lưu ý quan trọng nhất là ảnh hưởng của đường kính củ chân vịt đến các đặc tính thủy động lực chân vịt. Đường kính củ khá lớn của chân vịt biến bước làm cho phân bố dòng xoáy trên các cánh không đúng như điều chúng ta đã biết từ lý thuyết dòng xoáy, theo đó đường kính c ủ chân vịt được giả thuyết bằng 0. Phân bố lực thủy động dọc cánh cũng khác so với chân vịt cố định,lực cản b ổ sung ở chân vịt biến bước cũng thay đổi đáng kể, các hệ số hiệu chỉnh Goldstein cũng không th ật phù h ợp cho trường hợp dh quá lớn.
Một số loại củ chân vịt BB:
Những mô hình chân vịt biến bước có độ tin cậy có thể tìm thấy ở các nguồn sau: • Seri chân vịt biến bước của Gutsche và Schroeder. • Dãy chân vịt này được giới thiệu trong tài liệu bàn về chân vịt CF và chân vịt BB của 2 tác giả có tên trên đây:’’Frefahruntersuche an propeller mit festen und verstellbaren Flugeln ‘voraus’ und ‘zuruck”, Schiffbauforschung,1963. Chân vịt gồm 3 cánh,thuộc nhóm Gawn,có thay đổi.Chiều dày cánh được cắt giảm đến 0.05,chiều rộng cánh được chuyển hóa sang giới hạn để các cánh có thể xoay mà không bị chạm nhau.Đường kính trục tăng 0.25D để có thể chứa thiết bị truyền động. • Mô hình chân vịt có đường kính chuẩn D = 200mm,3 cánh đ ược thiết kế theo tỉ lệ bước P/D = 0.7.Tỷ lệ mặt đĩa thay đổi theo giá trị chuẩn 0.48-0.62 và 0.77.Hai mô hình trong dãy có t ỉ lệ mặt đĩa 0.62 còn P/D = 0.5 và 0.9.Ba mô hình đầu với P/D = 0.7 được thí nghi ệm cho trường hợp tiến và lùi cho các giá trị thay đổi tỉ lệ bước xoắn 1.5;1.25;1.0;0.75;0.5;0;-0.5;-0.75;và -1.0.
Seri chân vịt JD-CPP. • Chân vịt seri này gồm 15 mô hình chân vịt 3 cánh.Đường kính chuẩn của mô hình D= 267.9mm.15 chân vịt được phân làm 3 nhóm với tỷ lệ mặt đĩa 0.35,0.5,0.65,mỗi nhóm 5 chiếc.Đường kính củ bằng 0.28D.Tỷ lệ bước thiết kế của mỗi nhóm là 0.4;0.5;0.8;1;1.2.Chiều dày cánh giống như seri trên,bằng 0.05. • Seri trên được thử tại Thượng Hải,công bố trong tài liệu ’’ the 3- bladed JD-CPP series,4th Lips Propeller Symposium,1979. • Trường hợp xoay cánh quanh trục,các profil tại các mặt cắt chuyển sang dạng chữ S làm cho đặc tính thủy động lực thay đổi đáng kể.Trong trường hợp này phải tiến hành động tác rời rạc hóa profil dựa vào thuyết “strip theory ’’, bằng cách phân profil hình ch ữ S thành nhiều phân đoạn thẳng và tiến hành tính các đ ặc tính th ủy động lực cho mỗi đoạn.Lực thủy động tính cho mỗi mặt cắt bằng tổng các lực thành phần tính theo cách vừa trình bày.
Tính toán kiểm tra chân vịt bước thay đổi: • Kiểm tra đặc tính chân vịt cho chế độ chạy tự do tiến hành theo đúng các thủ tục dùng cho chân v ịt b ước c ố định.Còn tính kiểm tra cho chế độ kéo,tại tốc độ kéo cho trước cần xác định lực kéo lớn nhất,mang nh ững đặc trưng riêng,vì ứng với miỗ điểm của đường cong là một giá trị của tỷ lệ bước P/D,đảm bảo sử dụng đầy đủ công suất định mức của máy chính,tại vận tốc cố định đó. • Đường làm việc của chân vịt biến bước dạng thông dụng được biểu diễn trong hệ thống công su ất-vận t ốc tàu,giống như các dạng đồ thị vẫn dùng cho chân vịt bước cố định.
Lực đẩy chân vịt khi Công thức/kí hiệu máy làm việc theo chế độ định mức: Vs,gán(HL/h) Các thông số đã Vp = 0.5144*Vs*(1-w),(m/s) biết: 75 * PD J= KQ = 2π * ρ * n 3 * D 5 Vp f1(KQ,J), từ đồ thị P/D = n*D w,t,n,D,đã biết trước. = f2 (KQ,J), từ đồ thị Kt = ηp T= K Q 2πKt ηp * J Te = ρ * n 2 * D 4 T*(1-t),(kG)
Công thức/kí hiệu Kết quả tính Vs,gán(HL/h) 2.65 5.3 7.95 10.6 • Ví dụ sau trình Vp = 0.5144*Vs*(1-w), 0.967 1.935 2.903 3.87 bày các phép (m/s) tính thực hiện J 0.1 0.2 0.3 0.4 theo thủ tục trên,áp dụng P/D = f1(KQ,J), từ đồ 0.51 0.54 0.58 0.62 vào tàu đánh cá thị cỡ trung, w = 0.21;t = KT 0.177 0.16 0.145 0.13 0.158 T 9690 8760 7940 7120 Te- = T*(1-t),(kG) 8160 7380 6680 5990
Trong hệ tọa độ P~n thứ tự tính như sau,với ví dụ bằng sKết:quả tính ố Kí hiệu và công thức Vs,gán(HL/h) 5 7 V=0.5144xVs ,(m/s) 2.57 3.6 R=f(Vs) , (kG) 725 1479 R T= 1 −,(kG) 861 1756 t Vp=V(1-w) ,(m/s) 2.03 2.844 N cho trước (v/ph) 150 200 250 300 100 150 200 250 300 N=N/60, (v/s) 2.5 3.33 4.167 5 1.666 2.5 3.333 4.167 5 J=Vp/(nxD) 0.378 0.283 0.227 0.189 0.749 0.529 0.396 0.317 0.265 T KT = 0.063 0.075 0.023 0.016 0.288 0.128 0.072 0.046 0.032 ρ * n2 * D4 η = η p *η v 0.43 0.225 0.17 0.1 0.62 0.585 0.45 0.335 0.215 ηp =f(Kt,J) từ đồ thị 0.458 0.272 0.181 0.107 0.661 0.624 0.48 0.357 0.229 P/D=f(Kt,J) từ đồ thị 0.475 0.33 0.265 0.245 1.27 0.735 0.5 0.38 0.305 Te * V P= 55.75 93.81 140 236.6 110 115.5 151 202.6 315.4 η P *η V