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1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)船?;A知識(合集) 船?;A知識(一)型線圖最近許多船迷都在開工,或多或少對型線圖感起了興趣,就此談談。型線圖又稱線型圖,也就是表達船體的外表面幾何形狀的圖紙。a.設想用垂直于船體縱軸且垂直于底平面的剖切面將船體切開,該剖切面與與船體的交線就稱為橫剖線。在船長/2處得到的橫剖線為中(舯)橫剖面線,通常在左、右視圖上繪出。在生產圖紙上經常將它繪在主視圖的中段;b.設想用水平的剖切面去切船體得到的交線就稱為水線,通常在主視圖上繪出;c.設想用平行于船體縱軸且垂直于底平面的

2、剖切面將船體切開,得到的交線被稱為縱剖線,通常在俯視圖上繪出。參見下圖:(請點擊圖片放大看)船?;A知識(一)補:型線圖的畫法在型線圖的討論中,大家希望了解在有了橫斷面的型線圖的情況下,如何補出縱剖線和水平剖線。由于沒有找到適合的材料,就抽時間以港內的內河交通艇為例,畫了一個步驟圖:這里要說明的是我用來做依據的型線圖是已經經過校準的,細心的朋友如果用它與圖紙上提供的型線圖對比,就會發(fā)現差別。如果原圖不太準,那么得到的縱剖線、水平剖線就不流暢,甚至明顯的異常彎曲。人工校準是一件非常繁復的事,因為在一個視圖上移動一個點,另兩個視圖上的對應點也要相應移動,曲線也要變化。因此過去在船廠里校準工作往往由

3、對船型有研究的,并已積累較多經驗的技術人員來進行。如果使用計算機CAD繪圖軟件來做這項工作,就要方便得多。對于非專業(yè)的模型愛好者要努力多學些“制圖學”的知識,能熟練地應用這個工具,才能使你得心應手,游刃有余。同時,它也是網友交流的“共同語言”。船?;A知識(二)浮力和穩(wěn)性要搞清船模的浮力和穩(wěn)性首先要從艦船的主要量度說起:,長度船艏的極端至船艉極端之間的(投影)距離叫船長;,水線長設計載重水線與艏艉交點之間的(投影)距離叫載重水線長;,寬度平行對稱面同時切于船表面的兩個面之間的距離,稱為最大寬度,而相切于兩水線的兩個面之間的距離稱為設計載重水線寬。,吃水由基準面(船底所在的水平面)到水線面的垂直

4、距離稱為吃水;,舷高由基準面到肋骨與甲板的點的高度稱為舷高,水線以上的舷高稱為干舷。參見下圖:,排水體積系數表示船體水下部分的肥瘦程度的數值叫排水體積系數,也被稱為“肥嵴系數”。它能部分地反映艦船的航海性能。見下圖:常見艦船的排水體積系數如下:戰(zhàn)列艦0.550.70巡洋艦0.450.60驅逐艦0.420.53炮艦(炮艇)0.500.72客船0.550.65貨船0.600.84由于船體在靜水中受到的浮力等于船體的水下部分排開的水的重量,水的比重近似為,那么,我們就可以近似地估算出模型的排水量了:載重水線長X載重水線寬X吃水X排水體積系數=排水量要較精確地計算模型的排水量,就要將船體的水下部分沿長

5、度方向分成若干段,每一段的體積大小可以近似地看成肋板水下部分面積乘以它的厚度(厚度分割的間距),然后將結果加起來。當然,分段愈多,結果就愈精確。因此對于模型愛好者有必要計算時,只要選擇“適當數量”的分段進行計算就可以了。在現代造船行業(yè)中,設計人員是采用計算機浮力與浮力中心輔助設計軟件完成的。以上內容普通愛好者僅需概念性地了解就可以了。要研究船模的穩(wěn)定性,先要了解一些基本概念:浮在水面的艦船模型受外力作用會發(fā)生傾斜,當外力作用消失時,模型會恢復原來狀態(tài),這種性能稱為穩(wěn)性。分析靜止浮在水面的模型受力情況,通常受到2個力:重力和浮力,這兩個力大小相等,方向相反。重力等于模型的全重,方向向下,作用于船

6、的重心G點;浮力是船體浸水表面各點所受的水壓力的合力,方向向上,作用在船體浸水體積的重心浮心C點。見下圖:這里要注意:在傾斜的狀態(tài)下,重心的位置是固定的,浮心的位置是隨新的浸水體積中心改變而變化的。如下圖:上圖左,重力力臂恢復力矩,能使船?;謴推胶?;上圖中,重力力臂傾復力矩,能使船模翻倒。從上圖左我們還可以知道船為什么不做成又窄又高的原因了!在上圖示范中,我們舉例的僅是船舯橫截面的浮力中心,實際上要對上文所說各個分段進行分別計算,得出總的浮力中心用于計算。對于船模愛好者常用以下的簡便方法:取勻質硬紙板,按傾斜后的浸水截面形狀剪下,任取兩點穿上細線懸掛,每次懸掛時,畫出向下的垂直線,兩根畫出的線

7、相交于一點,此點即為浮力中心,通常稱為“二次懸掛法”:在下圖中,設想通過新的浮力中心畫一根垂直線與船模中心線相交,這點就是通常所說的橫穩(wěn)心。(見下圖)顯而易見,我們在制作船模時,重心不可接近或高于橫穩(wěn)心。在我們實際制作船模中,在保證模型的強度的前提下,要盡量減輕模型的重量,尤其是上層建筑的重量。將比較重的物件,如電池等要盡量貼近船底固定。不要讓它在船艙里移動。要留有余地,必要時前后移動電池或配重,調節(jié)船模前后吃水的適宜。船?;A知識(三)艦船的方向性一艦船的方向性,船舶的方向性與回轉船舶航行中,保持或改變航行方向的能力稱為方向性,不同用途的船舶對這方面的要求是不一樣的。例如:軍用艦艇要求有很高

8、的靈活性;商用船舶要求經濟性好;游艇則要求駕駛舒適在航行時,操舵者希望舵不動時,船能一直向前開,因為船舶航行全過程中,直線航行的時間是遠遠多于改變航向的時間,這就是希望船舶的航向穩(wěn)定性好??墒聦嵣洗岸疾痪邆淅硐胫械暮较蚍€(wěn)定性。即使在平靜無風的情況下,船舶也會駛離原有航線,這就是船舶的“亂駛”。有一定航行知識的人都知道,要使船舶沿直線航行,就要不斷地操舵,每分鐘達12次。因此艦船的轉向和保持一定的航向穩(wěn)定性,都離不開舵。下圖是假設一條沿直線航行的船,將舵向右轉過一個(最大)角度,并保持這個角度不變,船的重心就會畫出下圖這樣一條軌跡,這個過程就稱為回旋: 在上圖中,從a點開始,由于船艉受到一個轉

9、向的舵力,向外產生側滑,從a點到b點,船的側滑由大變小,到過了b點以后,在各種外力處于平衡的情況下,船舶進入一個穩(wěn)定的圓周航線,這個圓周D的大小就是船舶靈活性的量度。通常是用船長的倍數來表示:船型直徑船長戰(zhàn)列艦、巡洋艦輕巡洋艦大型驅逐艦魚雷艇潛水艇(水下)(水上).55貨船與客船5.6二舵,舵舵在轉向時的主要受力分析:(見下圖)圖中,F舵表面受到的正壓力;F側有效用于轉向的側向分力;F阻舵面產生的與航向相反方向的阻力;L舵面受力的中心點到重心的(在船的縱軸上的投影)距離。根據物理力學的知識,我們知道要使一個物體轉動,必須受到外來的力矩的作用,在不考慮其他外力的情況下,這個使船舶轉向的力矩N就是

10、: N=F側L 從上式我們可以看出:F側和L越大,轉向力矩就越大,就不難理解為什么舵要裝在遠離重心的船艉,并且要在緊靠螺旋槳的后面了。至于舵上面受到的正壓力的計算和受力中心點位置的方法,就不在這里討論了。對于一般的船模愛好者只要定性地了解,能夠用這些原理去分析試航中出現的問題,就已足夠。,常見舵的形式:a.普通舵回轉軸線通過舵的前緣;b.平衡舵其回轉軸線通過舵葉,偏向前緣(常在離前緣1/3至2/5的地方);c.半平衡舵上半部是普通舵,下半部是平衡舵。由于普通舵的舵面完全分布在舵軸的一側,操舵的力矩就很大,因此就產生了平衡舵。講到平衡舵,顯然它舵面的一部分在舵軸的前面,轉向時就會大大減少所需的力

11、矩。由于水動力學的緣故,平衡舵不能做到完全平衡,而且由于它的不穩(wěn)定性,會造成操舵頻繁的情況,所以現在在中、大型艦船上使用更多的是半平衡舵。半平衡舵由上部的普通舵部分和下部的平衡舵部分組成。,舵的截面形狀為了減少阻力和保證強度,舵的截面一般采用對稱的流線型三艦船的橫向搖擺橫向搖擺對于艦船有可能產生如下影響:a,損失穩(wěn)性,可能傾覆;b,影響航速,增加能耗;c,射擊精度下降;d,人員居息條件下降;解決辦法是在艦船上增設減搖裝置。,舭(讀bi)龍骨(見下圖)在船體中段兩側的舭部外殼板上加上舭龍骨,它與船體表面垂直,它的寬度從185到700mm不等,其長度約為船長的3040%。舭龍骨增加了水阻力,但能減

12、少橫搖,增加航向穩(wěn)定性;,活動減搖器如下圖所示的活動減搖器,平時不用時收入船體內,既可以減少航行時的阻力,又可避免??看a頭時不被碰壞。其它方面的搖擺,因與艦船模型關系不太大,在這里就不再講述了。船?;A知識(四)艦船的推進裝置一明輪推進器明輪是一種局部入水的推進器,裝在明輪周圍的用來向后劃水的叫蹼板。劃水產生的反作用力通過轉軸到船體上,推動艦船前進。根據蹼板在明輪上的安裝形式,分為“定蹼式明輪”和“動蹼式明輪”。,定蹼式明輪(見下圖a)特點是構造簡單,缺點是效率太差:蹼板在入水時是壓水,而在出水前是提水,因而浪費了大部分能量,所以它的直徑往往做得很大,入水深度一般不超過半徑的/2。,動蹼式明輪

13、(見下圖)它的蹼板以鉸接方式與輪體相連,通過偏心作復合運動,因為它的蹼板能以適宜的角度入水和出水,提高了效率。動蹼明輪產生的推力略次與定蹼明輪(所有的書上都是這樣說的,未細研究,估計是機械效率和結構限制的緣故),明輪推進器僅適用于推力大、吃水淺、航速低且無大的浪涌的內河船舶。它在船上的常見布置方式如下圖:二螺旋槳螺旋槳(又稱螺旋推進器)是一種由若干個槳葉呈放射狀裝置在一個共同的槳(軸)轂上,每個槳葉與旋轉平面相交一個角度。常見的一些螺旋槳形式見下圖:螺旋槳的設計理論非常復雜,就不在這里詳述了,但由于目前在船模上使用最多的動力推進裝置就是螺旋槳,所以船模愛好者對于有關概念應該有所了解。現簡述如下

14、: ,直接影響螺旋槳性能的主要參數有:a.直徑D相接于螺旋槳葉尖的圓的直徑。通常,直徑越大,效率越高,但直徑往往受到吃水和輸出轉速等的限制;b.槳葉數N;c.轉速n每分鐘螺旋槳的轉數;d.螺距P螺旋槳旋轉一周前進的距離,指理論螺距;e.滑失率螺旋槳旋轉一周,船實際前進的距離與螺距之差值與螺距之比;f.螺距比螺距與直徑的比(P/D),一般在0.61.5之間;一般地說來,高速輕載船選取的值比較大,低速重載的船選取的值比較??;g.盤面比各槳葉在前進方向上的投影面積之和與直徑為D的圓面積之比。通常,高轉速的螺旋槳所取的比值小,低速、大推力的螺旋槳所取的比值大。例如,拖輪的螺旋槳盤面比大于.2甚至更大的

15、情況也不少見;,螺旋槳的數目:螺旋槳的數目通常等于主機的數目,一般根據船的用途、排水量、航速和總功率等確定。,變距式螺旋槳:這是原來發(fā)布在灌水區(qū)的一張圖片,上面就是一種變距螺旋槳,變距式螺旋槳最大優(yōu)點是可以根據不同的航速選擇最佳的螺距,以提高航行的經濟性,倒車時,只要將將葉片的螺距調至負值即可,省去了倒順車裝置。再看一遍老照片:,涵道式螺旋槳:這類螺旋槳因為裝于導向環(huán)或船體內的管道里,為了進一步提高效率,它的外觀形狀被做得象軸流式水泵的葉輪。它常被用在拖輪(為了提高低速時的效率)、淺水船的軸流式噴水推進裝置、艏(艉)側推裝置等。,螺旋槳在艦船上的布置:(參見下圖)螺旋槳的驅動:螺旋槳的驅動系統

16、示意圖如下:主機推力軸承-傳動軸(及連軸器、軸承)尾軸管裝置(含密封裝置)螺旋槳其中,主機提供原動力;推力軸承用于卸載螺旋槳產生的推力,不讓巨大的推力損壞主機;尾軸管裝置則用于支承螺旋槳,并同時提供密封,過去使用得最普遍的是“填料函”(一種使用填料壓蓋將石棉之類的填料壓緊在軸與襯套之間的縫隙上的裝置),現在還有的使用了“機械密封”裝置等?,F代大型船舶尾軸管裝置則要復雜得多,下圖為2003年第9期國際船艇上介紹的一種尾軸管裝置a.主機艦船上常見的主機類型很多,主要的有:(a) 蒸汽往復機一種利用過熱蒸汽在汽缸里推動活塞作功的外燃機;(b) 蒸汽輪機(蒸汽透平)蒸汽從噴嘴吹向葉輪作功的外燃機;(c

17、) 柴油機:因其經濟性和安全性好,廣泛地用于各種艦船;(d) 汽油機:常用于氣墊船、游艇、救生艇和沖鋒艇等小型船艇;(e) 燃氣輪機:航空燃氣輪機經轉化而成的艦船專用燃氣輪機,常被用在大中型軍用艦艇上;其他的還有柴電聯合推進系統、柴燃聯合推進系統等,就不在這里介紹了。三特種推進裝置,艏、艉側推裝置:現代大型船舶為了方便??看a頭,少對港口拖輪的依賴以及執(zhí)行特種作業(yè)的船舶(如港工船、消防船、海洋支援船、渡輪、滾裝船等)為了獲取更好的操縱性能、減少操舵工作量,一般都在船的艏、艉各裝上了一至數個側推裝置(普通船舶僅在船艏布置一個艏側推裝置情況居多),其原理示意圖如下:,懸掛式全回轉推進器:港內的“太古

18、”號就是采用的該種推進器,因討論較多,不再贅述;,平旋輪推進器:平旋輪推進器的大致外形與安裝方式見下圖:工作時,它的葉片同時進行兩種運動:繞推進器的立軸作圓周轉動并同時受偏心裝置的作用繞自身的立軸轉動。,噴水推進器:常被用在淺水船和港口消防船上,歷史上曾被用在一種魚雷艇上。(略)船?;A知識(五)船模的推進裝置在上一篇中,我們介紹了艦船的各種推進裝置,相對應的在船模的制造上,也出現了形形色色的推動裝置。一 橡筋動力:最簡單的橡筋動力船模的非常簡單,就象簡易橡筋動力模型飛機的形式。用橡筋動力做船模的推進裝置,最大的缺點就是動力時間太短,目前僅在青少年一些專項比賽中出現。如果比賽前,規(guī)定了所使用的

19、橡筋的重量(一般是多少克),進行航線的直線性(一定距離外通過兩個浮標)、速度或最遠航行距離的比賽,也是非常刺激的哦!不要以為你是大蝦級的人物,或許你連什么名次也拿不到!比較高級些的橡筋動力模型,還配備了齒輪機構,用來串聯、并聯橡筋或增速。二 蒸汽機搖擺式蒸汽機,因其零件數量少,自制相對容易,加上過去的艦船也以蒸汽機動力的為多,一度在船模上出現較多。在貼圖區(qū)“蒸汽輪船模型”有部分敘述,如有部分網友有興趣可另行討論。三電機推進裝置隨著可供模型使用的微電機產品的增多,及鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池等可充電電池的出現,采用微電機作為船模的動力越來越普遍。愛好者們使用的微電機常見的如下: ZY28系列永磁

20、式電機ZY28電機主要幾何尺寸:直徑28mm長度33 , 38 , 45mm使用電壓2.436V轉速200025000rpm(rpm:每分鐘轉數)外形如下: ZY36系列永磁式電機ZY36電機主要幾何尺寸:直徑36mm,長度28,50,57,65mm等轉速2000-20000rpm使用電壓348V外形如下:常見永磁電機外形與安裝尺寸如下:用于船模的典型電機傳動結構如下圖(使用540電機示例): 連軸器:連軸器的用途是將電機的扭矩傳輸給螺旋槳軸,并可稍微補償電機與軸之間因安裝造成的不同軸度誤差,使電機轉動輕松; 軸承在傳動軸上增加滾動軸承,可兼顧承受徑向力及部分螺旋槳推力,延長電機的使用壽命。(

21、普通徑向球軸承,在設計上允許承受30%的軸向推力)圖中的軸承座的外圈是用有機玻璃車成的,與支架(用有機玻璃、ABS板做)用混合氯仿粘接在一起。這個方法便于網友自制。較小的船模一般不需設置軸承; 螺旋槳軸要求如下:a.直線性要好(即不直度誤差要?。?,否則會抖動,噪音大;b.要圓(即不圓度誤差要?。?,否則很難密封,c.要有一定硬度,以便增加剛性、耐磨損。槳軸直徑可以大致根據電機出軸直徑確定,當支承間距較大時,可適當加大直徑。艉軸管常見的艉軸管參見上圖:較小的動力船模有時就采用整根的黃銅管(也有受條件限制,使用紫銅管的,摩擦系數稍大)作為艉軸管,但更要仔細校直螺旋槳軸的直線度和圓度。艉軸管的防漏水措施:a.較小的船模上一般不采用另外的密封裝置

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