Tham khảo tài liệu 'lập chương trình tính toán thủy động học bánh lái, chương 1', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Lập chương trình tính toán thủy động học bánh lái, chương 1
- CHƯƠNG 1:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI.
2.1.1.Một số khái niệm cơ bản và thuật ngữ chính.
2.1.1.1. Tính ăn lái của tàu và nhiệm vụ của thiết bị lái.
- Tính ăn lái của tàu thuỷ là khả năng giữ nguyên hoặc thay đổi
hướng đi của tàu theo ý người lái. Tính ăn lái bao gồm hai lĩnh vực
chính liên hệ mật thiết với nhau là tính ổn định hướng và tính quay
trở.
+ Tính ổn định hướng là khả năng giữ hướng đi của tàu mà
không có sự tham gia giữ hướng của người lái hoặc chỉ với góc
nghiêng bánh lái rất nhỏ.
+ Tính quay trở là khả năng thay đổi hướng đi về một phía bất
kỳ của tàu.
Qua đó ta thấy, tính ổn định hướng và tính quay trở là hai khái
niệm tương phản nhau, một con tàu có tính ổn định hướng tốt thì sẽ
có tính quay trở kém và ngược lại.
Tính ăn lái của tàu phụ thuộc rất nhiều vào kích thước (L, B) và
hình dáng thân tàu, nhất là phần đuôi. Không những thế, tính ăn lái
- còn phụ thuộc rất nhiều vào những bộ phận ổn định cố định như ky
hông, ky đuôi…vào độ lớn và số lượng chân vịt cũng như vị trí đặt
chúng trên tàu.
- Thiết bị lái có nhiệm vụ đảm bảo tính ăn lái của tàu, bằng cách
tạo ra mô men quay làm quay tàu quanh trục thẳng đứng đi qua
trọng tâm tàu.
2.1.1.2. Quá trình quay vòng của tàu.
- Định nghĩa: Quá trình quay vòng của tàu là quỹ đạo chuyển
động của trọng tâm tàu khi quay bánh lái đi một góc và giữ
nguyên bánh lái ở vị trí đó.
- Các giai đoạn của quá trình quay vòng tàu: gồm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Là giai đoạn quay lái. Bánh lái từ vị trí nằm
trong mặt phẳng đối xứng của tàu được quay đi một góc (gọi là
góc quay lái). Áp lực thuỷ động P tác động lên bánh lái tăng dần
thành phần P2 của P ngược với chiều quay lái và làm tàu dạt sang
ngang. Thành phần P1 của P hướng ngược chiều tiến của tàu sẽ làm
giảm vận tốc của tàu. Mômen Mt = P* l bắt đầu làm quay mũi tàu
theo chiều quay lái. Lực đẩy chân vịt Pcv bị đổi hướng, đẩy tàu đi
lệch khỏi hướng đi lúc quay lái.
+ Giai đoạn 2: Là giai đoạn chuyển động quá độ. Bánh lái được
giữ cố định ở góc . Tàu quay dần quanh trục thẳng đứng đi qua
- trọng tâm tàu. Góc giữa mặt phẳng đối xứng của tàu và hướng vận
tốc chuyển động của trọng tâm tàu gọi là góc lệch hướng .
Góc tăng đến max còn đường kính quay vòng quá độ D giảm
đến giá trị Dmin.
+ Giai đoạn 3: Là giai đoạn chuyển động xác lập, bắt đầu từ lúc
góc lệch hướng và đường kính quay vòng D đạt được giá trị cố
định kéo dài đến khi bánh lái còn giữ được ở góc quay lái . Trọng
tâm tàu chuyển động trên một đường tròn gọi là đường kính quay
vòng xác lập với đường kính Dmin = D0.
Giá trị đường kính đó có thể được thống kê như sau:
Với tàu cá thì D = ( 4 6)* L
Với tàu vận tải và các tàu khác thì D = ( 6 8)* L
Quá trình quay vòng tàu được thể hiện bằng hình vẽ dưới đây:
- D
v .
.
R III
. II
v
max=const .
max
A
Rmin=const
I .
v
.
Dmin
Pcv
R R
.
V
V
P
M .
R0 P2 R2
.
K2
l
R P1
.
r0
P
Pcv Pcv R
Hình 2.1. Quá trình quay vòng của tàu