舵设备课件.ppt

一、概述 舵设备 定义 船舶尾流控制器或操纵器 舵—置于船尾的平板，用以 对船体产生横向力，使船 舶变向、回转。 舵设备—舵和操舵装置的 总称。 一、概述 舵设备 船舶操纵性与舵的作用 航向稳定性 敏转性 转首性(小舵角) 回转性(大舵角) 一、概述 舵设备 船舵和发展 “深涉南海数万里，千万 人之命直奇于一柁” ——杜甫 舵是远洋航行的三大要件 （舵、帆、指南针）之一。 史称“轩辕作舟，夏禹作舵” 至迟到东汉我人民已发明 船舵，广州东汉墓出土的陶船 模型上有舵（拖舵）。 拖舵应用至少延至隋唐。 垂直舵至迟不迟于宋。 二、舵设备的组成 舵设备 1.操舵装置 操舵器、舵角指示器、传动装置 2.舵机 动力与转舵机构 3.转舵装置 舵柄、舵扇 4.止舵装置 限位开关、止舵器 5.舵装置 二、舵设备的组成 舵设备 舵装置 1.上舵承(连支承舵) 2.下舵承(连接船体与舵) 3.舵杆(传递扭矩) 4.连接件(连接舵叶与舵杆) 5.舵叶(产生水动压力) 6.舵销(回转) 7.舵托(托舵并支承) 二、舵设备的组成 舵设备 舵与船体的连接 整体式 三、舵的分类 舵设备 1.按舵叶截面形状分 单板舵 （flat-plate rudder) 复板舵 流线型舵 （streamlined rudder） 三、舵的分类 舵设备 2.按舵叶支承方式分 单支承舵(悬挂舵) （hanging rudder） 多支承舵 （multipintle rudder） 半悬挂舵 （partially underhung rudder） 三、舵的分类 舵设备 3.按舵面积对转轴的分布分 不平衡舵(普通舵) （unbalanced rudder) 平衡舵 （balanced rudder) 半平衡舵 （semi-balanced rudder） 流线型舵的改进形式 舵设备 1.增加推进效率 整流舵 反应舵 2.提高舵压力 蒂姆舵（鱼尾舵） 希林舵 特种舵 舵设备 1.主动舵 2.襟翼舵 3.转柱舵 4.平旋推进器(VCR) 5.Z形推进器 6.Z形电力推进器 四、舵的几何要素及水动力特性 舵设备 舵的几何要素 2.舵高（展长h）——舵叶上下两点间距离； 3.舵宽（弦长b）——舵叶导边至随边距离,非矩形舵平均弦长 b=A / h； 4.舵面积AR 总面积 AR —不转 舵在中线面的投影； 平衡面积 Ac— 转轴前的面积； 固定部分面积Ap — 框架、托架面积； 综合舵面积 Ak — Ak = AR+Ap 5.展弦比λ ——展长与弦长之比 矩形舵： λ= h /b 任意形： λ= h2 / AR = AR / b2 综合体： λ= h2 / AK = AK / b2 6.平衡比e ——平衡面积与总面积之比 e = Ac / AR 7.最大厚度比 t —— t = tmax / b 7.剖面形状——垂直轴的平面 剖切的舵叶截面形状。 1)类型 对称剖面 非对称剖面 2)国内常用剖面 NACA ——美国航空国家咨询 委员会（NACA0020） Jfs ——汉堡大学造船学院 НЕЖ ——俄茹可夫斯基 WZF ——武汉水运工程学院 舵的水动力特性 1.目的—求解水动力与力矩 2.方法—根据匀流、敞水下的水动力特征进行修正，以求取自由表面下船、桨后舵的水动力。 3.机翼上流体作用力简述 α—冲角，水流方向v与弦线夹角； 剖面压力中心—合力P与弦线交点； 舵压力中心—舵水动力合力作用线 与ox平面交点； xp —压力中心至导边的距离； S —转轴至导边的距离。 4.水动力关系式:P =ρArV 2