ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG KHÔ 12500 TẤN

Đường kính bu lông khớp nối trục trung gian và trục chong chóng .... Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt.. Vùng hoạt đọng, cấp t

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

- & -

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA CƠ KHÍ - ĐÓNG TÀU

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG KHÔ 12500 TẤN LẮP MÁY

Hải Phòng – 2007

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.1.1 Loại tàu, công dụng 2

1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế 2

1.1.3 Các thông số chủ yếu của tàu 2

1.1.4 Luật và công ước áp dụng 2

1.2 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC 3

1.2.1 Bố trí buồng máy 3

1.2.2 Máy chính 3

1.2.3 Thiết bị kèm theo máy chính 3

1.2.4 Tổ máy phát điện 4

1.2.5 Các thiết bị động lực khác 4

1.2.6 Tổ máy phát điện sự cố 11

CHƯƠNG 2: SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG 12

2.1 SỨC CẢN 13

2.1.1 Các kích thước cơ bản 13

2.1.2 Sức cản tàu theo phương pháp papmiel 13

2.1.2 Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng 15

2.2 THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 15

2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo chong chóng 16

2.2.2 Hệ số dòng theo và hệ số hút 17

2.2.3 Chọn số cánh của chong chóng 17

2.2.4 Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền 17

2.2.5 Nghiệm lại vận tốc tàu để chong chóng sử dụng hết công suất 17

2.2.6 Nghiệm bền chong chóng 18

2.2.7 Xác định khối lượng và kích thước chong chóng 19

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ TRỤC 21

3.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 22

3.1.1 Số liệu ban đầu 22

3.1.2 Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế 22

3.1.3 Bố trí hệ trục 22

3.2 ĐƯỜNG KÍNH TRỤC 23

3.2.1 Đường kính trục chong chóng 23

3.2.2 Đường kính trục trung gian 23

3.3 THIẾT BỊ TRỤC 24

3.3.1 Chiều dày áo bọc trục 24

3.3.2 Đường kính bu lông khớp nối trục trung gian và trục chong chóng 24

3.3.3 Then chong chóng 25

3.3.4 Chiều dày bích nối trục 25

3.4 ÁP LỰC TÁC DỤNG TRÊN GỐI ĐỠ 27

3.4.1 Phụ tải trên gối đỡ 27

3.4.2 Mô men tại gối đỡ 28

3.4.3 Tính phản lực tại các gối đỡ 28

3.4.4 Nghiệm bền hệ trục 28

3.4.5 Áp lực tác dụng lên gối đỡ 32

CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG NGANG 34

4.1 MỤC ĐÍCH, PHƯƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH 35

4.1.1 Mục đích 35

4.1.2 Sơ đồ tính 36

4.2 BẢNG TÍNH VÀ KẾT QUẢ 37

4.2.1 Tần số dao động ngang 38

4.2.2 Bảng kết quả tính 39

4.2.3 Hệ số dư lượng K: 40

CHƯƠNG 5: DAO ĐỘNG XOẮN 41

5.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ 41

5.1.1 Luật áp dụng và tài liệu tham khảo 41

5.1.2 Máy chính 41

5.1.3 Chong chóng 42

5.1.4 Trục 42

5.2 MÔ HÌNH TÍNH DAO ĐỘNG 42

5.2.1 Mô-men quán tính khối lượng 42

5.2.2 Độ mềm các đoạn trục 43

5.2.3 Thành lập hệ thống dao động xoắn tương đương 44

5.3 DAO ĐỘNG XOẮN TỰ DO 45

5.3.1 Hệ thống không thứ nguyên nhiều khối lượng 46

5.3.2 Dao động 1 nút (Hệ thống 2 khối lượng) 47

5.4 DAO ĐỘNG XOẮN CƯỠNG BỨC 51

5.4.1 Cấp điều hòa mô-men kích thích 51

5.4.2 Vòng quay cộng hưởng 52

5.4.3 Góc lệch pha giữa các xy-lanh 52

5.4.4 Tổng biên độ dao động hình học tương đối 53

5.4.5 Công của mô men điều hoà cưỡng bức 55

5.4.6 Công của các mô men cản 56

5.4.7 Biên độ cộng hưởng A1R 57

5.4.8 Tổng ứng suất xoắn trên trục khi cộng hưởng 58

5.4.9 Ứng suất cho phép của trục 59

5.4.10 Kết luận về vùng cấm quay 59

CHƯƠNG 6: CÁC HỆ THỐNG 60

6.1 GIỚI THIỆU CHUNG 61

6.2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 61

6.2.1 Két dự trữ 61

6.2.2 Dung tích két dầu trực nhật 62

6.2.3 Dung tích két dầu lắng 62

6.2.4 Tính chọn bơm trực nhật DO 63

6.2.5 Tính chọn bơm vận chuyển dầu đốt FO 63

6.2.6 Tính chon máy lọc dầu 63

6.2.7 Nguyên lí hoạt động 64

6.3 HỆ THỐNG DẦU BƠI TRƠN 64

6.3.1 Dung tích két dầu bôi trơn 64

6.3.2 Tính chon máy lọc dầu 65

6.3.3 Nguyên lí hoạt động 65

6.3.4 Hệ thống dầu bẩn 65

6.4 HỆ THỐNG NƯỚC LÀM MÁT 66

6.4.1 Nhiệm vụ - yêu cầu 66

6.4.2 Nguyên lý hệ thống 66

6.4.3 Tính toán hệ thống 67

6.5 HỆ THỐNG KHÔNG KHÍ CAO ÁP 65

6.5.1 Thể tích bình chứa khí nén 69

6.5.2 Tính sản lượng của máy nén khí 69

6.5.3 Nguyên lí làm việc 69

6.6 HỆ THỐNG HÚT KHÔ- DẰN 70

6.7 HỆ THỐNG THÔNG GIÓ BUỒNG MÁY 70

6.7.1 Tính lượng không khí cần đưa vào buồng máy 71

6.8 HỆ THỐNG KHÍ XẢ 72

6.9 HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG NƯỚC 73

6.9.1 Tính chọn bơm chữa cháy 47

6.9.2 Tính đường kính ống cứu hoả 73

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1 Loại tàu, công dụng

Tàu hàng khô sức chở 12500 tấn là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện hồ quang, một boong chính Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt

Tàu được thiết kế dùng để chở hàng khô, hàng bách hóa

1.1.2 Vùng hoạt đọng, cấp thiết kế

Vùng hoạt động của tàu: Tàu hoạt động trên tuyến quốc tế thuộc vùng

biển Cấp không hạn chế Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép Việt

Nam 2003, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành Phần hệ thống

động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp không hạn chế theo

Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép Việt Nam 2003

1.1.3 Các thông số chủ yếu của tàu

– Chiều dài lớn nhất Lmax = 136,4 m

– Chiều dài giữa hai trụ Lpp = 126 m

– Chiều dài đường nước thiết kế LWL = 130,52 m

– Chiều rộng thiết kế B = 20,2 m

– Chiều cao mạn D = 11,35 m

– Chiều chìm toàn tải d = 8,35 m

– Lượng chiếm nước Disp = 16428 tons

– Máy chính 7UEC33LS – Công suất H = 3965/5392,3 kW/hp

– Vòng quay N = 215 (rpm)

1.1.4 Luật và công ước áp dụng

[1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép do Đăng kiểm Việt nam ban hành năm 1997

[2]– MARPOL 1973/78 (có sửa đổi)

[3]– Bổ sung sửa đổi 2003 của MARPOL

[4] – Công ước quốc tế về sự an toàn sinh mạng con người trên biển

1974 ( SOLAS ) và sửa đổi 1991

[5] – Công ước quốc tế về đường nước chở hàng 1966 và nghị định

1988

[6] – Các quy định quốc tế về tránh va trên biển 1972 và sửa đổi 1981 [7] – Quy phạm và Quy định bảo vệ bờ biển Mỹ đối với tàu treo cờ nước ngoài

[8] – Các quy định thẩm quyền qua Kênh Suez [9] – Các quy định qua Kênh Panama

1.2 TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC

1.2.1 Bố trí buồng máy

Buồng máy được bố trí từ sườn 08 (Sn8) đến sườn 30 (Sn30) Trong

buồng máy lắp đặt 01 máy chính và các thiết bị phục vụ hệ thống động lực, hệ thống ống toàn tàu Ngoài ra còn bố trí 2 tổ máy phát điện, các bơm hệ thống động lực

Buồng máy có các kích thước chính:

Thông số của máy chính:

– Hãng sản xuất AKASAKA-MISUBISHI – Công suất định mức, [H] 3965/5392,3 kW/hp

– Vòng quay định mức, [N] 215 rpm

– Số xy-lanh, [Z] 7 – Đường kính xy-lanh, [D] 330 mm

– Hành trình piston, [S] 1050 mm

– Khối lượng động cơ [G] 68 tons

– Chiều dài bao lớn nhất [Le] 5208 mm

– Chiều rộng bệ động cơ [We] 1900 mm

1.2.3 Thiết bị kèm theo máy chính

– Bơm LO bôi trơn máy chính 01 cụm

1-Diesel lai máy phát

Diesel lai máy phát có ký hiệu 6NY16L-UN do hãng YANMAR (JAPAN) sản xuất, là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng,

có tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng điện và khí nén

– Hãng (Nước) sản xuất YANMAR JAPAN – Công suất định mức, [Ne] 355/482,8 kW/hp

3-Thiết bị kèm theo mỗi tổ máy phát điện

– Bơm LO bôi trơn máy 01 cụm

3– Két dầu DO hàng ngày

4– Két dầu cặn FO

5– Két dự trữ dầu bôi trơn 6– Két lắng dầu FO 7– Két tuần hoàn dầu bôi trơn 8– Két lắng dầu bôi trơn 9– Két dầu thải

10– Két nước ngọt giãn nở 11– Két dầu bẩn

2-Các tổ bơm

a–Bơm nước biển làm mát

– Số lượng 02 – Kiểu M.D.V.Cent – Ký hiệu FEV–150E – Lưu lượng 180 m 3 /h

d–Bơm tuần hoàn dầu đốt

– Công suất động cơ điện 7,5 kW

– Vòng quay động cơ 1450 v/p

i–Bơm hút khô - dằn

– Số lượng 01 – Kiểu M.D.V.Cent – Lưu lượng 120 - 80 m 3 /h

– Công suất động cơ điện 0,75 kW

– Vòng quay động cơ 1450 v/p

q–Bơm vận chuyển dầu bôi trơn

– Công suất 0,75 kW

4-Thiết bị phân ly

a–Máy phân ly nước đáy tàu

– Số lượng 01 – Ký hiệu HSN–2F – Lưu lượng 2,0 m 3 /h

b–Máy lọc dầu đốt

– Số lượng 02 – Kiểu M.D.Centrifuge ( tự động xả cặn) – Lưu lượng 1250 - 1400 lít/h

– Công suất động cơ điện 5,5 kW

– Vòng quay động cơ 1500 v/p

c–Máy lọc dầu DO

– Số lượng 01 – Kiểu M.D.Centrifuge – Lưu lượng 760 lít /h

– Kiểu M.D.Vertical (2 cấp) – Lưu lượng 20 m 3 /h

– Lưu lượng 1500 lít

d–Bình khí nén phụ

– Số lượng 01 – Loại Hình trụ

– Công suất động cơ điện 0,4 kW

– Vòng quay động cơ 1500 v/p

d–Máy cắt hơi

– Số lượng 01

1-Diesel lai máy phát

Diesel lai máy phát có ký hiệu 4HAL2 do hãng YANMAR (JAPAN) sản xuất, là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, không tăng áp, làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng điện DC 24V, hoặc không khí khởi động

– Số lượng 01 – Kiểu máy 4HAL2 – Hãng (Nước) sản xuất YANMAR JAPAN – Công suất định mức, [Ne] 89 Kw

– Vòng quay định mức, [n] 1500 rpm

– Số kỳ, [τ] 4 – Số xy-lanh, [Z] 4

CHƯƠNG 2:

TÍNH SỨC CẢN & THIẾT

KẾ SƠ BỘCHONGCHÓNG

2.1 SỨC CẢN

2.1.1 Các kích thước cơ bản

– Chiều dài lớn nhất Lmax = 136,4 m

– Chiều dài giữa 2 trụ Lpp = 126 m

– Chiều dài thiết kế LWL = 130,52 m

– Chiều rộng thiết kế B = 20,2 m

– Chiều cao mạn D = 11,3 m

– Chiều chìm toàn tải d = 8,35 m

– Hệ số béo thể tích CB = 0,77 – Máy chính 7UEC33LSII

1 Tỷ số kích thước [B/d] 2,419 1,5 – 3,5

2 Tỷ số kích thước [L/B] 6,46 4 – 11

3 Hệ số béo thể tích [C B] 0,77 0,35 – 0,8

4 Hệ số thon đuôi tàu [ϕ] 1,192 0,33 – 1,5

2- Công thức xác định sức cản của Pamiel

Công suất kéo theo Pamiel

)(,

0

3

hp LC

V EPS = ∇ S

Trong đó:

VS –Tốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định, (hl/h);

∇ –Lượng chiếm nước của tàu, (tons);

L –Chiều dài tàu thiết kế, (m);

C0–Hệ số tính toán theo Pamiel

3- Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel

No ĐẠI LƯỢNG XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC

1 Tốc độ tính toán VS,(knots) Dự kiến thiết kế 12 13 14 15

2 Tốc độ tính toán VS, (m/s) Tính theo m/s 6.168 6.682 7.196 7.710

3 Hệ số béo thể tích CB Theo thiết kế 0.77 0.77 0.77 0.77

4 Lượng chiếm nước ∇,

(tons) Theo thiết kế 16428 16428 16428 16428

2500 3292 4167 5159

12 Sức cản toàn phần Rt, (kG)

s t V EPS

R =75 15622 18994 22321 25795

4- Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v)

Căn cứ vào kết quả tính toán các giá trị R và EPS xây dựng đồ thị R =

f(v) và EPS = f(v) cho tra cứu tính toán Đồ thị được trình bày dưới đây:

5,654

16 15000

(knot) (m/s)

Hình2.1:Đường cong sức cản

2.1.2 Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng

– Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng) ηp = 0,58 – Hiệu suất đường trục (lấy gần đúng) ηt = 0,98

– Dự trữ công suất máy chính 10%Ne – Công suất của máy chính Ne = 5392,3 hp

– Công suất kéo của tàu EPS = 0,9Ne η p η t

Để tàu có thể chạy với một tốc độ nào đó ta phải đặt vào nó một lực đẩy

có hướng trùng với hướng chuyển động Lực này đầy tàu cân bằng với lực cản

do nước và không khí tạo ra khi tàu chuyển động Năng lượng biến đổi từ động

cơ chính thành lực đẩy tàu thông qua thiết bị đẩy tàu Chong chóng là thiết bị đẩy thông dụng nhất trên các tàu hiện nay Việc thiết kế chong chóng là công việc đáng quan tâm của nhà thiết kế

2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo chong chóng

Theo bảng 75 sách “ Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thuỷ” của Nguyễn Đăng Cường, chọn vật liệu chế tạo chong chóng là loại đồng thau có kí hiệu Aa55.3.1, có giới hạn bền σ = 48 kG/cm2

P =

t - 1

R =

2345 , 0 1

16980

− = 22182 (kG)

-Hệ số lực đẩy theo đường kính: K d′= vp.D

P ρ

Trong đó:

ρ-Mật độ nước biển , ρ = 104,5(kGs2/m4) D-Đường kính chân vịt: D = 5,9(m)

⇒K d′ = 1,718

-Hệ số lực đẩy theo vòng quay:

P n

= 3,58 (v/s)

⇒K n′ = 0,587 Nhận thấy K n′<1,K d′<2 ⇒ Chọn số cánh chân vịt là Z = 4

2.2.4 Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền

A A

A e e

0,375.3

4 2

'.

.

D

Z C

D - Đường kính chong chóng sơ bộ

GIÁ TRỊ Lần 1 Lần 2

1 Tốc độ tàu giả thiết vs hl/h Giả thiết 12,4 13

Kết luận: chong chóng thỏa mãn điều kiện bền về tỉ số đĩa

2- Kiểm tra độ bền xâm thực của chong chóng

4 Áp suất mặt thoáng Pa Kg/m 2 10330

5 Áp suất hơi bão hòa Pd Kg/m 2 ở 200C 238

6 Trọng lượng nước biển γ Kg/m 3 1025

Kết luận : Điều kiện xâm thực được thỏa mãn

2.2.7 Xác định khối lượng và kích thước chong chóng

Khối lượng chong chóng được xác định theo công thức :

GIÁ TRỊ

1 Đường kính củ chong

2 Đường kính chong chóng D p m Theo trên 3,05

3 Chiều dày đỉnh chong

4 Độ côn củ chong chóng ∆ Thiết kế 1:12

5 Chiều dầy giả thiết cánh

tại củ chong chóng e 0 m (0,014÷0,055)Dp 0,14

6 Chiều dài củ chong chóng l 0 m (0,2÷0,8)Dp 0,885

GIÁ TRỊ

θ

9 Chiều dày profin tại 0,6R e 0.6 m e0-0,6.(e0-em) 0,063

10 Khối lượng riêng của đồng γ KG/m 3 Hợp kim đồng 2868,9

Chiều dài củ chong chóng lo = 0,885 m

Đường kính trung bình củ chong chóng d0 = 0,6 m

Khối lượng chong chóng G = 2868,9 Kg

CHƯƠNG 3:

TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC

3.1 DỮ KIỆN PHỤC VỤ THIẾT KẾ

3.1.1 Số liệu ban đầu

_ Công suất tính toán: H = 3965 kW

_Vật liệu làm chong chóng: HK đồng: Ni-Al-Bonze(RALBC3)

3.1.2 Luật áp dụng, tài liệu tham khảo, cấp thiết kế

1- Cấp tính toán thiết kế

Hệ trục và thiết bị hệ trục được tính toán thiết kế thỏa mãn tương ứng

cấp Biển không hạn chế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép –

Tàu được bố trí 01 hệ trục đặt trong mặt phẳng dọc tâm tàu, hệ trục được

đặt song song và cách mặt phẳng cơ bản (đường cơ bản) 2100 mm

Hệ trục bao gồm 01 đoạn trục chong chóng và 01 đoạn trục trung gian,

với tổng chiều dài( tính từ mũi thoats nước tới mút mặt bích trục trung gian nối

với động cơ chính) 10350 mm

Trục trung gian có kết cấu kiểu bích liền Trục được đặt trên 01 gối đỡ với bạc có kết cấu kiểu ba-bit, bôi trơn bằng dầu Vật liệu chế tạo trục SF60

Chiều dài trục( tính từ các mặt bích, không tính phần gờ định tâm) 6060 mm

Trục chong chóng có kết cấu kiểu bích liền Trục được đặt trong ống bao trục, trên 2 gối đỡ có kết cấu kiểu bạc cao su Hai gối được bôi trơn và làm mát

bằng nước ngoài tàu, trích từ hệ thống nước làm mát chung Chiều dài trục(tính

từ mặt bích tới mút mũ thoát nước chong chóng) 4290 mm

GIÁ TRỊ

1 Công suất liên tục lớn

nhất của động cơ H kW Lấy MOR 3965

H k d

GIÁ TRỊ

1 Công suất liên tục lớn

nhất của động cơ H kW Lấy MOR 3965

GIÁ TRỊ nghĩa của vật liệu trục thép KSF 45

H k d

3 Chiều dày lớp áo bọc t1 mm t1=0,03d s+7,5

Theo 6.2.8, [1]

10,9

3.3.2 Đường kính bu lông khớp nối trục trung gian và trục chong chóng

KẾT QUẢ

1 Vật liệu bu lông Thiết kế chỉ định SF70

2 Đường kính trục chong

chóng d0 mm Thiết kế chỉ định 340

3 Số bulông n - Thiết kế chỉ định 8

4 Đường kính vòng chia D mm Thiết kế chỉ định 550

5 Giới hạn bền kéo vật liệu

làm trục Ts N/mm

2

Theo vật liệu 560

KẾT QUẢ

6 Giới hạn bền kéo danh

nghĩa vật liệu làm bulông Tb N/mm

T d

.

) 160 (

KẾT QUẢ

1 Vật liệu then - - Thiết kế chỉ định SF70

2 Chiều rộng then b cm Thiết kế chỉ định 7

3 Chiều cao then h cm Thiết kế chỉ định 3,6

4 Đoạn cắt vát của then r cm Thiết kế chỉ định 0,12

5 Độ côn trục nơi lắp then k cm Thiết kế chỉ định 1:12

6 Đường kính trung bình

của đoạn côn lắp then d cm Thiết kế chỉ định 31,5

7 Công suất truyền liên tục

Chiều dài tính toán của

toàn bộ then chong

chóng

r h d n

H

+

− 2 ) (

5 , 0

10 648 ,

3.3.4 Chiều dày bích nối trục

GIÁ TRỊ

3 Hệ số xét đến trục rỗng K _ Theo 6.2.9-4, [1] 1,0

4 Giới hạn bền kéo danh

nghĩa của vật liệu trục Ts N/mm

2 Lấy giá trị nhỏ nhất của thép KSF 45 560

5 Hệ số tính chọn đường

Được xác định theo bảng 3/6.1, [1] 100

6 Vật liệu chế tạo bích trục Theo thiết kế KSF45

7 Đường kính bu lông bích

nối tính toán db mm Theo 3.2.2 -7 61,4

8 Chiều dày bích nối tính

theo d0 bd mm bd = 0,2 d0 48,6

9 Chiều dày bích nối b mm b = max(db,bd) 48,6

GIÁ TRỊ

1 Vật liệu làm bạc trục Thiết kế chỉ định Cao su

GIÁ TRỊ

Chiều dài đoạn K lp = 98 cm

Chiều dài đoạn dầm treo l0 = 158 cm

3.4.2 Mô men tại gối đỡ

Phương trình mô men dạng tổng quát cho gối thứ n







 + +

+

+ + +

+ + +

+

−

1

3 1 1 3

1

1 1 1

1

4

1

2

n

n n n

n n n

n n n

n n

n n n

n n

J

L q J

L q J

L M J

L J

L M J

L M

Thiết lập hệ phương trình 3 mômen :

2

.

2

o p l q l Q

M0.l1 + 2.( l1 + l2 ).M1 + M2.l2= ( 3)

2 3 1

M M l q l q G

+ + +

=

R1 =

1

0 1 2

1 2 2 1

2

l

M M l

M M l l

R2 =

2

1 2 3

3 2 3 2

2

.

l

M M l

M M l l

+ +

R3 = q

3

2 3 3

M M

GIÁ TRỊ

2 Giới hạn chảy của vật liệu σc kG/cm 2 Tra vơi vật liêu KSF45 3200

3 Mômen uốn lớn nhất trên

đoạn trục chong chóng Mumax KG.cm M = M0 369980

4 Đường kính nhỏ nhất của

đoạn trục dài nhất dmin cm dmin= dcc 34

5 Mômen cản uốn tại tại tiết

diện trục nguy hiểm Wu cm

3

Wu =

32 dmin3

13 Mômen cản xoắn tại tiết

diện nguy hiểm Wx cm

3

Wx =

16 dmin3

b-Đối với trục trung gian

GIÁ TRỊ

2 Giới hạn chảy của vật liệu σc kG/cm 2 Tra vơi vật liêu KSF45 3200

3 Mômen uốn lớn nhất trên đoạn trục trung gian Mumax KG.cm M = M2 54295,4

4 Đường kính nhỏ nhất của

đoạn trục dài nhất dmin cm dmin= dtg 34

5 Mômen cản uốn tại tại tiết

diện trục nguy hiểm Wu cm

3

Wu =

32 dmin3

13 Mômen cản xoắn tại tiết

diện nguy hiểm Wx cm

3

Wx =

16 dmin3

GIÁ TRỊ

1 Mô đun đàn hồi khi kéo

2

).(

l

J E µ

π

3231219

5 Ứng suất nén tới hạn σth kG/cm2 σth = Pth /F 3663,6

6 Lực đẩy chân vịt P kG Đã tính 25360

7 Lực đẩy chong chóng khi

thử buộc bến Pmax kG Pmax = 1, 3.P 32968

9 Ứng suất nén do lực đẩy

lớn nhất gây ra σ max kG/cm2 σmax = Pmax/F 36,34

10 Hệ số an toàn ổn định Kôđ Kôđ = Pth/Pmax 98

11 Ứng suất ổn dịnh cho phép [σ ôđ] KG/cm2 [σôd] =

ôđ

th K

σ

34,32

12 Kết luận: Kôđ > 25 và σ max < [σ ôđ] Hệ trục ổn định dọc

3-Nghiệm biến dạng xoắn hệ trục

GIÁ TRỊ

1 Mô men xoắn trên trục Mx kG/cm Mx = 71620

131128

GIÁ TRỊ

4 Độ biến dạng xoắn ϕ độ/ m ϕ =

J G

M

.

18000

5 Độ biến dạng xoắn cho

phép [ϕ ] độ/m Với tàu dân dụng 0,45

Kết luận: Trục đủ bền về biến dạng xoắn

GIÁ TRỊ

1 Mô men uốn lớn nhất tác

dụng lên trục Mu kG.cm M = M0 369980

2 Chiều dài khoảng trục lớn

3 Mô men quán tính độc cực J1 cm 4

64

.d p4

J π

4 Mô đun đàn hồi E kG/cm 2 Với thép KSF45 2,1.106

5 Độ vỗng do mô men uốn

1

2 max

j E

L Mu

384

5

J E

l G

1,42.10-3

9 Độ võng toàn bộ f cm f = f1 + f2 6,87.10-3

10 Độ võng cho phép [f] cm [f] = l2/1750 145,7.10-3

cho phép nên hệ trục đảm bảo độ cứng

3.4.5 Áp lực tác dụng lên gối đỡ

GIÁ TRỊ

1 Chiều dài bạc đỡ sau Ls cm Theo 3.3.5-7 130

2 Chiều dài bạc đỡ trước Lt cm Theo 3.3.5-8 40

3 Lực tác dụng lên bạc đỡ

sau trục chân vịt Ps kG Ps = |Ro| 6596

4 Lực tác dụng lên bạc đỡ

sau trục chân vịt Pt kG Ps = |R1| 557

5 Số múi của bạc n - Thiết kế chỉ định 8

6 Bề rộng của múi bạc b cm Thiết kế chỉ định 8,8

7 Áp lực riêng trên bạc đỡ

2 ps =

b L n

CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG NGANG

4.1 MỤC ĐÍCH, PHƯƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ TÍNH

4.1.1 Mục đích

Hệ trục tàu thủy có thể xem là một dầm liên tục có nhiều điểm đỡ Tại những vòng quay nhất định, trên trục xuất hiện hiện tượng trục công tác không

ổn định Nguyên nhân phát sinh hiện tượng trên là do trục di động trong phạm

vi khe hở của gối trục và do trọng tâm của trục không trùng với tâm quay của trục Nếu khai thác lâu dài trong điều kiện đó, không những gối trục bị gõ một cách nghiêm trọng, hệ trục bị hư hỏng mà còn đưa đến sự chấn động vỏ tàu, hệ trục mất dần đàn tính Vòng quay đó gọi là vòng quay tới hạn

Tính toán vòng quay tới hạn (tính dao động ngang) là nhằm xác định

được trị số vòng quay tới hạn “nK” (tần số dao động ngang), để đánh giá khả

năng công tác an toàn của trục Kiểm tra và thay đổi phương án thiết kế nếu thấy cần thiết

Chiều dài nhịp No1 l1 = 334,6 cm

Chiều dài nhịp No2 l2 = 300 cm

Chiều dài nhịp No3 l3 = 240 cm

Chiều dài nhịp No4 lk = 180 cm

Đường kính cơ bản của trục d = 47 cm