Lập chương trình tính toán thủy động học bánh lái, chương 1

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
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lập chương trình tính toán thủy động học bánh lái, chương 1 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1. 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 đổihướng đi của tàu theo ý người lái. Tính ăn lái bao gồm hai lĩnh vựcchính liên hệ mật thiết với nhau là tính ổn định hướng và tính quaytrở. + Tính ổn định hướng là khả năng giữ hướng đi của tàu màkhông có sự tham gia giữ hướng của người lái hoặc chỉ với gócnghiêng bánh lái rất nhỏ. + Tính quay trở là khả năng thay đổi hướng đi về một phía bấtkỳ của tàu.Qua đó ta thấy, tính ổn định hướng và tính quay trở là hai kháiniệm tương phản nhau, một con tàu có tính ổn định hướng tốt thì sẽcó tính quay trở kém và ngược lại. Tính ăn lái của tàu phụ thuộc rất nhiều vào kích thước (L, B) vàhình dáng thân tàu, nhất là phần đuôi. Không những thế, tính ăn láicòn phụ thuộc rất nhiều vào những bộ phận ổn định cố định như kyhông, ky đuôi…vào độ lớn và số lượng chân vịt cũng như vị trí đặtchúng trên tàu. - Thiết bị lái có nhiệm vụ đảm bảo tính ăn lái của tàu, bằng cáchtạo ra mô men quay làm quay tàu quanh trục thẳng đứng đi quatrọng tâm tàu.2.1.1.2. Quá trình quay vòng của tàu. - Định nghĩa: Quá trình quay vòng của tàu là quỹ đạo chuyểnđộng của trọng tâm tàu khi quay bánh lái đi một góc  và giữnguyên 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 nằmtrong mặt phẳng đối xứng của tàu được quay đi một góc  (gọi làgóc quay lái). Áp lực thuỷ động P tác động lên bánh lái tăng dầnthành phần P2 của P ngược với chiều quay lái và làm tàu dạt sangngang. Thành phần P1 của P hướng ngược chiều tiến của tàu sẽ làmgiảm vận tốc của tàu. Mômen Mt = P* l bắt đầu làm quay mũi tàutheo chiều quay lái. Lực đẩy chân vịt Pcv bị đổi hướng, đẩy tàu đilệch khỏi hướng đi lúc quay lái. + Giai đoạn 2: Là giai đoạn chuyển động quá độ. Bánh lái đượcgiữ cố định ở góc . Tàu quay dần quanh trục thẳng đứng đi quatrọng tâm tàu. Góc giữa mặt phẳng đối xứng của tàu và hướng vậntốc chuyển động của trọng tâm tàu gọi là góc lệch hướng . Góc  tăng đến max còn đường kính quay vòng quá độ D giảmđến giá trị Dmin. + Giai đoạn 3: Là giai đoạn chuyển động xác lập, bắt đầu từ lúcgóc lệch hướng  và đường kính quay vòng D đạt được giá trị cốđịnh kéo dài đến khi bánh lái còn giữ được ở góc quay lái . Trọngtâm tàu chuyển động trên một đường tròn gọi là đường kính quayvòng 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)* LVới tàu vận tải và các tàu khác thì D = ( 6 8)* LQuá trình quay vòng tàu được thể hiện bằng hình vẽ dưới đây: D  v . . R III . II  v max=const . maxA Rmin=const I . v  . Dmin  PcvR R .  VV P M . R0 P2 R2 . K2 l R P1  . r0 PPcv Pcv R  Hình 2.1. Quá trình quay vòng của tàu ...