备课第一章_船舶舾装舵设备.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第四节：舵设计 4)船体伴流影响 因船尾水流速度、大小、方向与船速（船体重心处）不同，引起流向舵的水流轴向分速度的变化。可通过伴流分数ωR进行计算。射向舵的水流速度： VR=Vs(1-ωR)=Vω 式中:Vs —船速； ωR—舵伴流分数， ωR=(0.7Cb-0.08)u u =Cb+0.15 u =1(舵在中线面上) 在船体伴流影响下，水动力： 令： 为船体伴流影响系数。 第四节：舵设计 5)桨尾流影响 舵水动力特性很大程度上由桨尾流速度场决定。桨尾流的射流诱导速度可分为:轴向Vap、切向Vtp和径向Vrp ，轴向起主导作用。 进桨速度: Vp=Vs(1-ω) 轴向诱导速度: 则射向舵的流速：Vx=Vp+Vap Tp:桨推力 Dp:桨径 ρ:水密度 在桨尾流影响下，水动力： Vap=Vp((1+σp)1/2-1) σp=8Tp/πρVp2Dp2 第四节：舵设计 倘若舵部分浸于桨尾流中，其余部分则视为舵伴流中，故 令： 为桨尾流影响系数。 则： 第四节：舵设计 水动力计算表格 1.已知条件 船体尺度要素、桨参数、舵形式、数目、剖面形式、布置 2.舵参数及计算 h、b、AR、λ、t、e 3.水动力预备计算 船体伴流分数ω 水动力因子n =ρARVs2/2 舵伴流影响系数kω 桨尾流影响系数kp 第四节：舵设计 水动力计算表格 第五节：舵设备部件尺寸确定 一、规范及材料 1、规范：舵设备的重要零件，按照船级社规范确定 2、材料 1）制作舵叶，舵柱及挂舵臂的钢板，通常为一般强度船体结构用刚，按脱氧方式分为A、B、D、E四个等级（课本P25） 2）舵件，舵销及螺母、舵轴、连接螺栓，通常采用船体结构用锻钢件，锻钢件热处理方法 3）舵结构系统中的铸钢零部件，通常采用船体结构专用铸钢件，铸钢件的热处理方法 3、舵杆、舵销、连接螺栓和键的材料换算系数 σs235N/mm2；KS=(σs/235)0.75 σs=235N/mm2；KS=σs/235 第五节：舵设备部件尺寸确定 二、舵系的受力计算 F(N)=132K1K2K3AVd2 正车：当V10kn时，Vd=V 正车：当V10kn时， Vd=(V+20)/3 倒车时：Vd=0.5V Vd=Vf 估算公式 K1=1/3(λ+2) λ=hm2/At Hm=1/2（z3+z4-z2） Bm=1/2（x2+x3-x1） 舵力 第五节：舵设备部件尺寸确定 二、舵系的受力计算 舵杆扭矩 T=FR 舵力 力臂 无缺口：R=bm（α-β） 有缺口：R=b1 （α1-β1）A1/A+b2（ α2-β2 ）A2/A 舵杆+舵叶受力分析 1、双支点平衡舵 2、半悬挂舵 3、悬挂舵 三、舵杆 第五节：舵设备部件尺寸确定 Thank You! * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第二节：舵设备的组成 襟翼舵 结构特点：在普通流线型舵的后缘加一流线型尾，形成主舵与襟翼的组合体。主舵转舵时，襟翼随之转动。 作用：增加全舵剖面拱度，所产生的流体动力更大，提高了转船力矩和舵效。广泛采用。 优缺点：所需的转舵力矩较小，可相应减小舵机功率。但结构较复杂。 第二节：舵设备的组成 科特导流管舵 结构特点：在螺旋桨外围套装导流管并在其后端处装一舵叶。有两种形式，一种是导流管固定焊接在船尾骨架上，舵叶可以转动；另一种导流管与舵叶可在允许角度内一起转动。 作用：增加推进效率，保护螺旋桨，防止绳索缠入。