TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ
THUYẾT MINH
ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG
Đề tài: Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng công
nghệ CAD/CAM.
Chủ nhiệm đề tài : Ths. Vũ Thị Thu Trang
Cộng tác: Ths. Mai Tuyết Lê
Hải Phòng, tháng 05/2016
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 3
CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................... 5
1.1. CẤU TẠO CHUNG ..................................................................................... 5
1.2. CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN CỦA CHONG CHÓNG........ 5
Đường kính ................................................................................................... 5
Bước .............................................................................................................. 6
Củ chong chóng ............................................................................................ 6
Cánh chong chóng ....................................................................................... 7
Số cánh chong chóng ................................................................................... 8
1.3. CÁC LOẠI CHONG CHÓNG ................................................................... 9
Chong chóng bước cố định .......................................................................... 9
Chong chóng có bước thay đổi ..................................................................11
Chong chóng dạng ống ..............................................................................12
Chong chóng Rudder .................................................................................13
1.4. TỔNG QUAN CHUNG VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT KẾ
CHONG CHÓNG TÀU THỦY .........................................................................14
..............................................................................................................................15
CHƯƠNG II MÁY TÍNH HỖ TRỢ THIẾT KẾ CHONG CHÓNG ...............19
CHƯƠNG III HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH TRONG KỸ THUẬT ..................22
3.1. Computational Fluid Dynamics .................................................................22
3.2. Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn ................................................25
CHƯƠNG IV CHẾ TẠO CHONG CHÓNG ......................................................30
4.1. Quy trình truyền thống ...............................................................................30
4.2. Tạo mẫu nhanh ..........................................................................................31
4.3. Tương lai và phát triển ...............................................................................36
ĐẶT VẤN ĐỀ
Chân vịt tàu thủy là mottj bộ phận vô cùng quan trọng trong hệ thống động
lực tàu thủy. Nhiệm vụ của chân vịt là biến đổi dòng năng lượng thành lực
đẩy giúp vận hành chuyển động của tàu thủy.
Sự thống nhất giữa chong chóng tàu thủy và các thiết bị khác trong toàn bộ
hệ trục vô cùng cần thiết để đảm bảo hành trình chuyển động của con tàu.
Việc thiết kế và chế tạo được một chong chóng tại Việt Nam còn nhiều hạn
chế. Công nghệ lắp ráp chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của các thợ lành nghề
và các kỹ sư lâu năm. Do đó việc sử dụng công nghệ tin học trong thiết kế
và chế tạo chân vịt là vô cùng cần thiết cũng như là hiệu quả cho nền công
nghiệp Việt Nam nói chung và nền công nghiệp đóng tàu nói riêng.
Việc tự động hóa quá trình thiết kế mô phỏng chóng chóng tàu thủy bằng
công nghệ CAD/CAM là phù hợp với yêu cầu đề ra.
Thực tế nhận thấy, việc tính toán và thiết kế chân vịt tàu nói chung ở nước
ta hiện nay thường chỉ được thực hiện theo những mẫu chân vịt có sẵn hoặc
sử dụng những chân vịt lắp sẵn theo máy và chế tạo chân vịt theo cách thủ
công bằng công nghệ đúc đơn chiếc trong khuôn gỗ hay khuôn cát và tiến
hành gia
công trên máy công cụ thông thường. Việc chế tạo chân vịt theo công nghệ
này có các nhược điểm chính như sau:
Độ chính xác và độ nhám bề mặt chân vịt thường không đạt yêu cầu,
do đó phải qua giai đoạn gia công tinh và đánh bóng nên mất nhiều
thời gian, công sức, phụ thuộc tay nghề công nhân và trong nhiều
trường hợp chân vịt có thể không phù hợp chân vịt có thể không phù
hợp với tàu.
Để chế tạo ra mỗi chân vịt, trước tiên phải cần chế tạo một chân vịt
mẫu và một khuôn đúc nên giá thành còn cao.
Hạn chế việc chế tạo các mẫu chân vịt có đường kính lớn và có yêu
cầu độ chính xác cao như chân vịt của các tàu cao tốc, tàu cánh ngầm
v..v…
Sau khi chế tạo, không thể sửa chữa được khi chân vịt không phù hợp
với tàu thiết kế .
CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. CẤU TẠO CHUNG
Chân vịt có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: củ chân vịt và cánh chân vịt
Cấu tạo củ chân vịt:
Củ chân vịt là một khối côn trụ thường được đúc liền với cánh, ở giữa củ chân vịt
có lỗ hình côn (hoặc ren) và xẻ rãnh then dùng để lắp vào bề mặt côn của trục chân
vịt bằng then.
Hình 1 Cấu tạo chung của chong chóng
1.2. CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN CỦA CHONG CHÓNG
Đường kính, bước cánh, củ, cánh và số cánh là các thông số cơ bản của một chong
chóng khi hoạt động.
Đường kính