一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種船舶的舵結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種半懸掛舵的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 舵是保障船舶良好操縱性能的主要設(shè)備，在總體舾裝設(shè)計(jì)部分占有舉足輕重的地 位。根據(jù)操縱性的要求不同，舵的形式較多，除普通舵外還包括襟翼舵、制流板舵、魚(yú)尾舵、 轉(zhuǎn)柱舵等。目前設(shè)計(jì)中較普遍使用的是半懸掛舵，其剖面線型采用NACA系列（美國(guó)國(guó)家航 空咨詢(xún)委員會(huì)）的對(duì)稱(chēng)翼型剖面，其任意厚度值t下的剖面縱坐標(biāo)值可以按照下式計(jì)算：
[0004] 其中：b為舵葉弦長(zhǎng)，y為各坐標(biāo)x下的剖面厚度。常規(guī)設(shè)計(jì)方法是根據(jù)舵葉基礎(chǔ) 剖面的弦長(zhǎng)得出新的剖面線型，后續(xù)的剖面線型均以前一個(gè)剖面線型為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn) 而得出整個(gè)舵葉線型。這種線型設(shè)計(jì)方法需要計(jì)算多個(gè)剖面，尤其是在舵葉系統(tǒng)計(jì)算及缺 口校核部分，需要根據(jù)不同的舵葉弦長(zhǎng)對(duì)相關(guān)剖面進(jìn)行核算，工作量大且繁瑣；另外，由于 此類(lèi)型舵缺口以下部分的舵葉弦長(zhǎng)相同，而從掛舵臂下端開(kāi)始向上，舵葉弦長(zhǎng)逐漸增加，因 此按照這種方法得出的舵葉線型會(huì)在掛舵臂下端處產(chǎn)生折線，表面線型并不光順，因此，需 要一種更加便于獲得的半懸掛舵結(jié)構(gòu)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種加工容易，不需要大量計(jì)算剖面線型 的半懸掛舵結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，包 括對(duì)稱(chēng)翼型剖面結(jié)構(gòu)的舵葉和掛舵臂，所述舵葉包括一體相連的上部舵葉和下部舵葉，所 述上部舵葉與掛舵臂相配合形成上部組合體，下部舵葉在對(duì)稱(chēng)平面上的剖面呈矩形，上部 組合體在對(duì)稱(chēng)平面上的剖面呈直角梯形，所述下部舵葉水平方向的剖面都相同，設(shè)為基礎(chǔ) 剖面，所述基礎(chǔ)剖面包括前端點(diǎn)、后端點(diǎn)和兩側(cè)弧線，所述前端點(diǎn)和后端點(diǎn)之間的距離為弦 長(zhǎng)，平行于所述弦長(zhǎng)的直線與所述兩側(cè)弧線的最外側(cè)形成兩個(gè)切點(diǎn)，兩個(gè)切點(diǎn)的連線將基 礎(chǔ)剖面從前到后分為前基礎(chǔ)剖面和后基礎(chǔ)剖面，所述上部組合體水平方向的剖面也包括前 端點(diǎn)、后端點(diǎn)和兩側(cè)弧線，并且從前到后分為前組合剖面、中間組合剖面和后組合剖面，所 述前組合剖面與前基礎(chǔ)剖面相同，所述后組合剖面與后基礎(chǔ)剖面相同，所述中間組合剖面 為矩形。
[0007] 優(yōu)選地，所述前基礎(chǔ)剖面弦長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度為0. 3倍基礎(chǔ)剖面弦長(zhǎng)。
[0008] 優(yōu)選地，所述下部舵葉通過(guò)舵銷(xiāo)與掛舵臂配合連接。
[0009] 如上所述，本實(shí)用新型一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果：
[0010] 本實(shí)用新型對(duì)于剖面線型數(shù)量要求少，因?yàn)椴挥媒?jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，所述其用 于剖面型值計(jì)算上的時(shí)間短；在具體操作上簡(jiǎn)單、易行、方便、實(shí)用，節(jié)省了大量的計(jì)算和核 對(duì)工作量，提高了效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了成本；同時(shí)在舵葉實(shí)際施工中，因?yàn)槿我馑?平方向的剖面均為基礎(chǔ)剖面或根據(jù)基礎(chǔ)剖面得出，只增加了弦長(zhǎng)方向的材料用量，在垂直 于弦長(zhǎng)方向上減少了材料用量，進(jìn)而使得整體表面線型光順、無(wú)折點(diǎn)，并且便于相關(guān)焊接操 作。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0012] 圖2為本實(shí)用新型上部組合體中的中間組合剖面縱向剖視示意圖。
[0013] 圖3為本實(shí)用新型中基礎(chǔ)剖面示意圖。
[0014] 圖4為本實(shí)用新型中任意上組合剖面的示意圖。
[0015] 圖中：1 舵葉 2 掛舵臂
[0016] 11 上部舵葉 12 下部舵葉
[0017] 111前組合剖面 112中間組合剖面
[0018] 113后組合剖面 13 基礎(chǔ)剖面
[0019] 131前端點(diǎn) 132后端點(diǎn)
[0020] 133弧線 134前基礎(chǔ)剖面
[0021] 135后基礎(chǔ)剖面
【具體實(shí)施方式】
[0022] 說(shuō)明書(shū)附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以 供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技 術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所 能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的 范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如"上"、"下"、"前"、"后"、"中間"等用語(yǔ)，亦僅為便于 敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì) 變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0023] 如圖1、圖2所示為本實(shí)用新型一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，包括對(duì)稱(chēng)翼型剖面結(jié)構(gòu)的舵葉 1和掛舵臂2,所述舵葉1包括一體相連的上部舵葉11和下部舵葉12,所述上部舵葉11與 掛舵臂2相配合形成上部組合體，下部舵葉12在對(duì)稱(chēng)平面上的剖面呈矩形，上部組合體在 對(duì)稱(chēng)平面上的剖面呈直角梯形，所述下部舵葉12、上部組合體在對(duì)稱(chēng)平面上的剖面均為縱 向剖面，并且所述直角梯形為倒置形狀。如圖3所示，所述下部舵葉12水平方向的剖面都 相同，設(shè)為基礎(chǔ)剖面13,所述基礎(chǔ)剖面13包括前端點(diǎn)131、后端點(diǎn)132和兩側(cè)弧線133,所述 前端點(diǎn)131和后端點(diǎn)132之間的距離為弦長(zhǎng)，平行于所述弦長(zhǎng)的直線與所述兩側(cè)弧線133 的最外側(cè)形成兩個(gè)切點(diǎn)，兩個(gè)切點(diǎn)的連線將基礎(chǔ)剖面13從前到后分為前基礎(chǔ)剖面134和后 基礎(chǔ)剖面135,如圖4所示，所述上部組合體水平方向的剖面也包括前端點(diǎn)、后端點(diǎn)和兩側(cè) 弧線，并且從前到后分為前組合剖面111、中間組合剖面112和后組合剖面113。因?yàn)樯喜?舵葉11和下部舵葉12是一體的，結(jié)合圖1-圖3,所以上部組合體所有水平方向剖面的后端 點(diǎn)與下部舵葉所有水平方向剖面的后端點(diǎn)在同一垂直于基礎(chǔ)剖面13的直線上，即上部組 合體縱向的剖面的直角腰為后端點(diǎn)一側(cè)，斜腰為前端點(diǎn)一側(cè)。結(jié)合圖2-圖4,本實(shí)用新型中 所述前組合剖面111與前基礎(chǔ)剖面134相同，所述后組合剖面113與后基礎(chǔ)剖面135相同， 所述中間組合剖面112為矩形。因?yàn)樯喜拷M合體在縱向的剖面為倒置的直角梯形，所以如 圖2所示，所述中間組合剖面112在弦長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度逐漸增大（即圖2中的剖面線部分的 長(zhǎng)度），進(jìn)而讓上部組合體縱向的剖面形成直角梯形形狀。本實(shí)用新型中上部組合體上的所 有水平方向的剖面均是以基礎(chǔ)剖面13為基礎(chǔ)得到，其剖面線型由每個(gè)上部組合體水平方 向的剖面預(yù)設(shè)弦長(zhǎng)決定。
[0024] 在本實(shí)施例中，所述基礎(chǔ)剖面13的對(duì)稱(chēng)翼型剖面為流線型，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)M得出， 所述前基礎(chǔ)剖面134弦長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度為0. 3倍基礎(chǔ)剖面弦長(zhǎng)。
[0025] 本實(shí)施例中所述下部舵葉12通過(guò)舵銷(xiāo)與掛舵臂2配合連接。
[0026] 結(jié)合圖1-圖4,本實(shí)用新型最終的結(jié)構(gòu)形成原理可以理解為：
[0027] 1)首先得出下部舵葉12的基礎(chǔ)剖面13線型；由上部組合體底端開(kāi)始，其弦長(zhǎng)隨 著逐漸增加，根據(jù)所求剖面的預(yù)設(shè)弦長(zhǎng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)弦長(zhǎng)）得出其線型。
[0028] 2)取上組合剖面的弦長(zhǎng)，將基礎(chǔ)剖面13的前、后基礎(chǔ)剖面134、135沿其弦長(zhǎng)分開(kāi)， 將前基礎(chǔ)剖面134的首端點(diǎn)與所求剖面的弦長(zhǎng)首端點(diǎn)重合，將后基礎(chǔ)剖面135的尾端點(diǎn)與 所求剖面的弦長(zhǎng)尾端點(diǎn)重合，用直線連接前基礎(chǔ)剖面134和后基礎(chǔ)剖面135同一側(cè)的弧線 端點(diǎn)，進(jìn)而讓前、后基礎(chǔ)剖面134、135之間形成一個(gè)矩形，所得到的矩形就是所述的中間組 合剖面112,至此得到一個(gè)上部組合體水平方向的剖面。
[0029] 3)根據(jù)其他所求上部組合體水平方向的剖面弦長(zhǎng)來(lái)得出相應(yīng)的剖面線型，不同剖 面線型的中間組合剖面112的長(zhǎng)度不同。
[0030] 4)最后根據(jù)所求得的多個(gè)剖面線型按照半懸掛舵的制造方法制造出完整的半懸 掛舵。
[0031] 通過(guò)這種方法產(chǎn)生的整體舵葉線型，整體線型為垂直剖面，不會(huì)產(chǎn)生折點(diǎn)，表面線 型光順。
[0032] 綜上所述，本實(shí)用新型一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，能夠解決舵葉線型設(shè)計(jì)計(jì)算繁瑣、表面 不光順等問(wèn)題。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一些實(shí)際問(wèn)題從而有很高的利 用價(jià)值和使用意義。
[0033] 上述實(shí)施方式僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新 型。本實(shí)用新型還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于熟悉此技術(shù) 的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此， 舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所 完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，包括對(duì)稱(chēng)翼型剖面結(jié)構(gòu)的舵葉（1)和掛舵臂（2)，所述舵葉（I) 包括一體相連的上部舵葉（11)和下部舵葉（12)，所述上部舵葉（11)與掛舵臂（2)相配合 形成上部組合體，下部舵葉（12)在對(duì)稱(chēng)平面上的剖面呈矩形，上部組合體在對(duì)稱(chēng)平面上的 剖面呈直角梯形，所述下部舵葉（12)水平方向的剖面都相同，設(shè)為基礎(chǔ)剖面（13)，所述基 礎(chǔ)剖面（13)包括前端點(diǎn)（131)、后端點(diǎn)（132)和兩側(cè)弧線（133)，所述前端點(diǎn)和后端點(diǎn)之 間的距離為弦長(zhǎng)，平行于所述弦長(zhǎng)的直線與所述兩側(cè)弧線的最外側(cè)形成兩個(gè)切點(diǎn)，兩個(gè)切 點(diǎn)的連線將基礎(chǔ)剖面（13)從前到后分為前基礎(chǔ)剖面（134)和后基礎(chǔ)剖面（135)，其特征在 于，所述上部組合體水平方向的剖面也包括前端點(diǎn)、后端點(diǎn)和兩側(cè)弧線，并且從前到后分為 前組合剖面（111)、中間組合剖面（112)和后組合剖面（113)，所述前組合剖面（111)與前 基礎(chǔ)剖面（134)相同，所述后組合剖面（113)與后基礎(chǔ)剖面（135)相同，所述中間組合剖面 (112)為矩形。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述前基礎(chǔ)剖面（134)弦 長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度為〇. 3倍基礎(chǔ)剖面弦長(zhǎng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述下部舵葉（12)通過(guò)舵 銷(xiāo)與掛舵臂（2)配合連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種半懸掛舵結(jié)構(gòu)，包括一體相連的上、下部舵葉和掛舵臂，上部舵葉與掛舵臂形成上部組合體，所述下部舵葉水平方向的剖面設(shè)為基礎(chǔ)剖面，基礎(chǔ)剖面包括前、后端點(diǎn)和兩側(cè)弧線，所述前、后端點(diǎn)之間的距離為弦長(zhǎng)，平行于所述弦長(zhǎng)的直線與所述兩側(cè)弧線的最外側(cè)形成兩個(gè)切點(diǎn)，兩個(gè)切點(diǎn)的連線將基礎(chǔ)剖面從前到后分為前、后基礎(chǔ)剖面，所述上部組合體水平方向從前到后分為前組合剖面、中間組合剖面和后組合剖面，前組合剖面與前基礎(chǔ)剖面相同，后組合剖面與后基礎(chǔ)剖面相同，中間組合剖面為矩形。本實(shí)用新型在具體操作上簡(jiǎn)單、易行、方便、實(shí)用，節(jié)省了大量的計(jì)算和核對(duì)工作量，提高了效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了成本。
【IPC分類(lèi)】B63H25/38
【公開(kāi)號(hào)】CN204642139
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520237483
【發(fā)明人】孫麗娜
【申請(qǐng)人】上海佳豪船舶工程設(shè)計(jì)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月17日