đáp án truyền động cơ khí

1 Hệ động lực tàu thủy có nguồn cung cấp lượng động diesel ? (Nhiệm vụ, yêu cầu, Vẽ hình cấu trúc tổng quát, nguyên lý làm việc, giải thích ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng) 1-chân vịt; 2-ống bao trục phía lái; 3-trục chân vịt; 4-ống bao trục phía mũi; 5-cụm kín vách; 6-bích nối 7-ổ đỡ; 8-trục trung gian; 9-hộp số; 10-máy  Nguyên lý làm việc sau: Khi nhiên liệu cháy xilanh động (tự cháy nén đến áp suất nhiệt độ tự bốc cháy nó, bị đốt cháy cưỡng nhờ nguồn lửa bên ngồi), sản vật cháy có áp suất nhiệt độ cao tiến hành trình giãn nở, tác dụng lực lên đỉnh piston đẩy piston chuyển động tịnh tiến xuống Nhờ có cấu truyền trục khuỷu, chuyển động tịnh tiến piston chuyển thành chuyển động quay trục khuỷu thông qua truyền chuyển động song phẳng Mặt bích nối với mặt bích thiết bị tiêu thụ công suất chân vịt, mỏy phát điện Để đảm bảo nạp khí kịp thời vào xilanh, để thải lúc khí thải khỏi xilanh động cơ, động bố trí hệ thống phân phối khí Muốn cung cấp nhiên liệu vào xilanh, động trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu Sự chênh lệch nhiệt độ cực đại cháy nhiệt độ thấp cuối trình giãn nở (9001500oK) bảo đảm cho chu trình cơng tác động thu hiệu suất cao Tuy nhiệt độ cháy cao, trình cháy động có tính chu kì chi tiết tiếp xúc với khí cháy ln làm mát nhờ hệ thống làm mát, bề mặt chuyển động tương đối chi tiết bôi trơn nhờ hệ thống bôi trơn nên đảm bảo cho động làm việc ổn định bền vững [Type the author name] Những phận động đốt kiểu piston Động đốt kiểu piston có phận bao gồm nhóm chi tiết tĩnh, nhóm chi tiết động hệ thống phục vụ Các chi tiết tĩnh gồm: Bệ máy (1), thân máy (3), khối xilanh(6), nắp xilanh (7) Các chi tiết động gồm: Piston (5), truyền(4), trục khuỷu (2), xupáp (8) Các hệ thống phục vụ gồm: - Hệ thống phân phối khí - Hệ thống cung cấp nhiên liệu Hệ thống làm mát - Hệ thống xoa trơn - Hệ thống khởi động đảo chiều - Hệ thống tăng áp (với loại động có tăng áp) ưu nhược điểm động đốt a Ưu điểm chủ yếu động đốt so với loại động nhiệt khác là: - Hiệu suất có ích cao: Đối với động diesel đại hiệu suất có ích đạt 40 ? 45% hiệu suất thiết bị động lực tua bin 22 ? 28%, thiết bị máy nước không 16%, thiết bị tua bin khí khoảng 30% - Nếu hai động đốt đốt cơng suất động đốt gọn nhẹ nhiều - Tính động cao: Khởi động nhanh luôn trạng thái sẵn sàng khởi động Dễ tự động hoá điều khiển từ xa - gây nguy hiểm vận hành (ít có khả gây hoả hoạn nổ vỡ thiết bị) - Nhiệt độ xung quanh tương đối thấp tạo điều kiện tốt cho thợ máy làm việc - Không tốn nhiên liệu dừng động - Không cần nhiều người vận hành bảo dưỡng b Nhược điểm: - Khả tải (thường không 10% công suất, 3% vòng quay thời gian giờ) - Không ổn định làm việc tốc độ thấp - Rất khó khởi động có tải - Công suất lớn thiết bị không cao - Yêu cầu nhiên liệu dùng cho động đốt tương đối khắt khe đắt tiền - Cấu tạo động đốt tương đối phức tạp, yêu cầu xác cao - Động làm việc ồn, động cao tốc - Yêu cầu thợ máy phải có trình độ kỹ thuật cao [Type the author name] 2 Hệ trục chân vịt tàu thủy? (Nhiệm vụ, yêu cầu, điều kiện làm việc, kết cấu thành phần hệ trục)  Nhiệm vụ Dùng để truyền công suất momen quay từ động đến thiết bị đẩy nhận lực đẩy chân vịt truyền qua gối đỡ chặn đến kết cấu thân tàu, để khắc phục sức cản nước làm cho tàu chuyển động theo hướng định  Yêu cầu - Bền tin cậy mt nước - Được thiết kế đảm bảo dao động xoắn, dao động ngang dao động dọc - Duy trì đường tâm thẳng suốt tuổi thọ tàu: chịu tác động trình hạ thủy, lên triền đà, xếp dỡ hàng, biển động, mòn gối trục, dao động tàu va trang thiết bị  ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA HỆ TRỤC Hệ trục tàu chịu tác dụng mơmen xoắn từ máy Chịu lực đẩy chân vịt, chịu mômen cản chân vịt tàu làm việc điều kiện sóng gió Ngồi hệ trục chịu tác dụng trọng luợng thân phụ tải xuất lắp ráp, biến dạng dư vỏ tàu, lực quán tính ngang xuất tàu lắc Làm việc môi truờng tác dụng an mòn nuớc biển  Kết cấu thành phần hệ trục Trục chân vịt : trục cuối mang chân vịt Đây trục làm việc nặng nề so với trục khác, phải chịu tải trọng trực tiếp chân vịt đầu hoạt động [Type the author name] môi trường nước biển, đầu nối với trục ống bao (nếu có) trục trung gian bên tàu Trục ống bao: Trục chân vịt gá hai gối đỡ nằm ống bao trục Ống bao trục có nhiệm vụ bảo vệ trục gối đỡ, giúp giữ ổn định trục chân vịt, tăng độ cứng vững nhờ liên kết chắn với vỏ tàu Trục chân vịt trục quan trọng nhất, chịu nhiều tải trọng phức tạp, nguyên nhân sau : - Quá trình làm việc nước biển, bị han gỉ, hao mòn - Chịu lực uốn chân vịt trọng lượng thân đoạn công sôn - Hao mòn Ổ đỡ ổ đỡ cuối gây ứng suất lớn trục, gây hư hỏng Mọi hư hỏng trục chân vịt chân vịt phải đun tàu lên triền đà để sửa chữa - Điều kiện kiểm tra trục chân vịt q trình vận hành khó khăn, chí khơng thực Cho nên đòi hỏi trục chân vịt phải gia công lắp ráp đảm bảo bền vững hoạt động tin cậy gần tuyệt đối Trực trung gian : trục đoạn trục nối từ trục đẩy với trục chân vịt Nhiệm vụ truyền mơ men xoắn đến chân vịt Nói chung chịu tải mơ men xoắn, trọng lượng thân lực đẩy tải bổ sưng biến dạng cục Tuy nhiên điều kiện hoạt động trục gian gian nhẹ nhàng so với trục khác, đường kính trục trung gian nhỏ so với trục khác 3- Trục đẩy : trục có nhiệm vụ chặn lực đẩy chân vịt thông qua vành chặn lực kết cấu liền với trục Một đầu nối với trục trung gian đầu nối với bích giảm tốc máy Trục đẩy lắp trực tiếp vào Ổ đỡ chặn, có bạc đỡ để chặn lực đẩy Ô đỡ trung gian : Ổ đỡ trục trung gian Ổ trượt, Ổ lăn (cho tàu nhỏ) Thiết bị ống bao : Gồm ống bao trục, gối đỡ lắp ống bao, cụm kín ống bao chi tiết khác để cố định thiết bị vào vỏ tàu Thiết bị ống bao có nhiệm vụ đê trục chân vịt chân vịt đồng thời ngăn cách nước biển với không gian bên tàu Vi hoạt động môi trường nước biển, nên gối đỡ chủ yếu lâm từ vật liệu mềm, gỗ gai-ắc chẳng hạn, bôi trơn trực tiếp nước biển Cụm kín ống bao : phận làm kín nước, khơng cho nước từ ống bao trục lọt vào lòng tàu Chi tiết chủ yếu bao gồm : thân cụm kín, bích nén vòng đệm kín Trường hợp tàu nhỏ, phận kết cấu liền đầu ống bao trục Cụm kín vách ngang : tương tự cụm kín ống bao, nhiệm vụ khơng cho nước lọt vào buồng máy trường hợp khoang kế cận phía lái bị ngập nước BỘ phận lắp Ở vách phía lái buồng máy Ổ đỡ - chặn phụ : làm nhiệm vụ chuyến lực đẩy chân vịt thông qua vành trục đẩy vào vỏ tàu, để bảo vệ máy Phanh hệ trục : làm nhiệm vụ phanh, hãm hệ trục xảy cố cần giảm quán tính quay hệ trục Truờng hợp tàu có nhiều hệ trục, phanh có nhiệm vụ hãm trục khơng làm việc, dể không bị xoay trục khác làm việc [Type the author name] Phối hợp cơng tác động – chân vịt? (Vẽ đường đặc tính phối hợp, giải thích chế độ phối hợp làm việc) Ghép hai đồ thị: đồ thị cơng suất máy nhóm dồ thị cơng suất chân vịt tàu yêu cầu, có tranh toàn cảnh mối quan hệ máy –chân vịt Trên đồ thị: đường I- đường đặc tính ngồi, cơng suất phép sử dụng máy đuờng II- đuờng giới hạn duới số vòng quay (mỗi động làm việc ổn định số vòng quay giới hạn cao số vòng quay tối thiểu) đuờng III- đuờng đặc tính giới hạn duới máy đường IV- đuờng hãm làm nhiệm vụ điều khiển không cho động tải số vòng quay Trong điều kiện tiêu chuẩn, tàu đạt vận tốc định, thông số thuỷ động lực học chân vịt giá trị tiêu chuẩn, lúc diểm làm việc tổ hợp máy - chân vịt A Trong truờng hợp chân vịt làm việc điều kiện thuận lợi định mức: tàu chạy xi dòng, chở nhẹ, Ðuờng làm việc chân vịt lúc đuờng 3, điểm làm việc tổ hợp C Ðuờng đuờng làm việc chân vịt theo chế độ nặng tải, điểm làm việc giới hạn truờng hợp B- nằm đuờng công suất định mức n nhỏ định mức Làm việc dồng thời tổ hợp máy - chân vịt Sự làm việc đồng thời máy chính–chân vịt định buớc truyền động khí trực tiếp Khi truyền trực tiếp cơng suất từ máy dến chân vịt định buớc, chế độ làm việc động đuợc xác dịnh dặc tính chân vịt Sự làm việc đồng thời máy chính-chân vịt định buớc truyền động khí gián tiếp Khi sức cản vỏ tàu tăng lên, chẳng hạn tàu đánh cá luới kéo làm việc chế độ kéo luới tàu chạy nguợc gió, nguợc nuớc, để động khơng bị q tải mơmen động phải làm việc theo đặc tính phận theo diều kiện khơng q tải mơmen, khả nang kéo tàu giảm Sự làm việc đồng thời máy chính-chân vịt biến buớc Khác với chân vịt định buớc, chân vịt biến buớc có đặc tính chân vịt thay đổi phạm vi rộng tuỳ theo giá trị buớc xoắn điều chỉnh Miền chế độ làm việc tổ hợp máy – chân vịt biến buớc đuợc giới hạn đặc tính chân vịt buộc tàu, buớc chân vịt có giá trị cực đại, đặc tính ngồi cực đại động cơ, đặc tính điều tốc số vòng quay cực đại, đặc tính chân vịt buớc xoắn khơng đặc tính số vòng quay vận hành thấp ổn định [Type the author name] Chỉ giải thích (nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng), phương án bố trí cụm động – hệ trục – chân vịt tàu thủy? a Bố trí buồng máy *) Bố trí tàu Phương án bố trí máy đuôi tàu sử dụng nhiều ( tàu chở dầu, than, quặng, tàu container)  Cách bố trí có ưu điểm chủ yếu sau đây: - Tiết kiệm dung tích khu vực đường trục, dễ bốc xếp hàng Sử dụng khu vực rộng lớn tàu - Rút ngắn bớt chiều dài hệ trục thuận lợi gia công lắp ráp hệ trục - Giảm bớt tổn thất công suất truyền qua hệ trục  Nhược điểm - Phải tăng dung tích dằn, đặc biệt dung tích dằn mũi để giải tượng chúi lái q lớn tàu khơng có hàng - Khó quan sát điều khiển tàu vào bến cabin lái nằm buồng máy - Dễ xảy tượng dao động cộng hưởng máy chân vịt - Đối với tàu tốc độ cao, thiết kế đường hình dáng tương đối khó khăn, tàu đặt hai máy trở lên Chiều dài khoang máy có quan hệ tới cách bố trí, loại máy, cơng suất, vị trí khoang máy Thường cách bố trí máy đòi hỏi chiều dài lớn hình dáng tàu thon, bóp lại Hình 1.2: Khoang máy bố trí tàu *) Bố trí phía mũi tàu [Type the author name] Khi buồng máy phía mũi tàu hệ trục dài dài, dẫn đến gia công lắp ráp phức tạp hơn, làm tăng tổn thất công suất đẩy tàu Hệ trục phải qua nhiều khoang hàng vách ngăn, chốn dung tích khoang hàng, khó bảo trì kiểm tra trình vận hành Tàu thường bị chúi mũi gây tổn hao vận tốc Nhưng có ưu điểm: quan sát điều khiển tàu dễ Cho nên áp dụng cho tàu lai dắt, tàu đẩy tàu đánh cá có boong thao tác phía tàu Hình 1.3: Khoang máy bố trí mũi tàu *) Bố trí tàu Khi buồng máy tàu: áp dụng cho tàu chở hàng khô hỗn hợp, tàu kéo Buồng máy tàu dung hòa nhược điểm nêu Hệ trục qua khoang hàng, choán chỗ, phân chia khoang khó hơn, bốc xếp hàng phiền phức Tuy nhiên việc cân tàu dễ dàng Hình 1.4: Khoang máy bố trí tàu [Type the author name] Chỉ giải thích yêu cầu, nhiệm vụ thiết kế bố trí thiết bị khoang máy tàu thủy? Vò trí buồng máy chọn trình thiết kế thân tàu Nó phần đuôi, phần hay phần mũi tàu Khi buồng máy nằm phần đuôi cho phép nhận hệ trục ngắn, thuận tiện cho việc bố trí khoang hàng thao tác khai thác xếp dỡ Tuy nhiên, lúc tàu không đảm bảo độ nghiêng dọc yêu cầu taù không đủ hàng, chiều dài thể tích buồng máy lớn tóp lại vòm đuôi, khó đảm bảo tính chống chìm buồng máy, khó đảm bảo điều kiện sống buồng máy tăng biên độ gia tốc chuyển động thẳng đứng có sóng lừng độ ồn, rung động tăng lớn chân vòt hoạt động ̆" Khi buồng máy tàu nhích phía mũi cho phép giải nhược điểm nghiêng dọc, cho phép phân bố tải trọng vỏ Tuy nhiên, hệ trục dài phải thể tích để bố trí hầm trục ̆" Trong trường buồng máy bố trí vò trí trung gian cho phép khắc phục nhược điểm hai phương án bố trí trước ̆" Kích thước nhỏ cần thiết buồng máy đònh số lượng kích thước thiết bò chủ yếu như: máy chính,trạm điện tàu cụm chi tiết khác ̆" Việc bố trí trang thiết bò buồng máy phải vào số lượng trang thiết bò, vò trí buồng máy phải tuân thủ qui đònh qui phạm đóng tàu, qui tắc an toàn kỹ thuật tiêu chuẩn vệ sinh 2.1 Các yêu cầu chung việc bố trí trang thiết bò buồng máy ̆" Tùy theo chiều cao buồng máy mà trang thiết bò bố trí tầng hay nhiều tầng phải đảm bảo đủ diện tích làm việc cho người phục vụ ̆" Trang thiết bò thuộc hệ thống phải bố trí quanh vùng để đường ống ngắn Việc bố trí phân tán thiết bò áp dụng trường hợp cần đảm bảo nâng cao sức sống thiết bò ̆" Cần ý bố trí bơm cho đảm bảo khả hút tin cậy tàu nghiêng ngang, nghiêng dọc lắc trình vận hành Các máy móc có trục nằm ngang phải bố trí song song với mặt phẳng cắt dọc tàu để tránh tượng hiệu ứng quay đến làm việc gối đỡ tàu lắc ngang ̆" Các máy móc dẫn động điện, phải bố trí cho động điện nằm phía sàn buồng máy ̆" Các máy móc có độ ồn lớn, tuỳ theo khả năng, phải bố trí xa trạm điều khiển, vách, trần buồng buồng sinh hoạt ̆" Máy móc trang thiết bò buồng máy phải bố trí cho có vò trí trọng tâm khối lượng theo mong muốn, nghóa không gây nghiêng ngang làm xấu tính ổn đònh tàu Ngoài ra, cần phải ý đến việc phân bố tải khối lượng thiết bò khu vực buồng máy [Type the author name] Trình bày giải thích trình tự tính chọn máy tàu thủy ? 1.3.1 Xác dịnh cơng suất: Cơng suất máy đuợc xác dịnh phụ thuộc vào tốc độ tàu, sức cản thân tàu, kiểu truyền động chân vịt Sức cản nuớc (R): xét nguyên nhân tuợng dòng chảy xung quanh vỏ tàu sức cản nuớc gồm thành phần sau đây: RN=RS+RP+Rf+RD Ở dây: RN : sức cản nuớc RS : sức cản sóng(phụ thuộc vào cấp gió, dộ sâu, ) R P : sức cản hình dáng, phụ thuộc vào hình dáng, độ phình Rf : sức cản masat (phụ thuộc vào dộ nhẵn bề mặt vỏ tàu, ) RD : sức cản dư, phụ thuộc vào cấu trúc phụ ngồi - Có thể viết cơng suất tính sức cản duới dạng hệ số cản nhu sau: Ở dây: ξs ξp ξf ξd hệ số cản sóng, hình dáng, masat hệ số cản dư, ρ khối luợng riêng nuớc kgs2/m4 v vận tốc tàu m/s Ω : diện tích mặt uớt m Sức cản khơng khí: (R) Ngồi sức cản nuớc, chuyển dộng vỏ tàu chịu sức cản khơng khí Ở đây: Rk: sức cản khơng khí C: hệ số phụ thuộc vào hình dáng phần vỏ mặt nuớc pk: khối luợng riêng khơng khí (0,122 kgs2/m4) F: hình chiếu phần vỏ lên mặt phẳng vng góc với huớng chuyển động tàu Vk: hình chiếu véc tơ tốc độ gió lên mặt phẳng kính tàu Cơng suất máy chính: Sức cản tồn phần: R= RN+R k - Công suất kéo công suất cần thiết dể thắng sức cản vỏ tàu R vậntốc N= Rv/75 (ml) Ở đây: R tính KG v tính m/s NR tính mã lực - Công suất cần truyền đến cho chân vịt NP lớn công suất kéo [Type the author name] - Công suất cần thiết động Ne: lớn hon cơng suất truyền dến chân vịt có tổn thất kể dến % công suất dự trữ K dt Ở dây: ηp,ηt,ηg,ηk: hiệu suất chân vịt; hiệu suất hệ trục; hiệu suất giảm tốc; hiệu suất khớp nối 1.3.2 Chọn động a Chỉ tiêu cơng suất (dảm bảo tốc dộ tàu cho truớc) dựa vào cơng suất có ích Ne tính dể làm tiêu chọn cơng suất b Chỉ tiêu tính động: Ðánh giá tính động động dựa vào thời gian để thay đổi chế độ làm việc Tính động phụ thuộc vào kiểu loại động chính, kiểu loại truyền động chân vịt, phụ thuộc vào kiểu loại tàu luợng chiếm nuớc Các tiêu tính động động gồm: Thời gian chuẩn bị đưa vào khởi động, độ lâu khởi động đạt đến công suất định mức, khả làm việc tải động Số vòng quay thấp ổn định trục động cơ, vùng số vòng quay làm việc vùng cấm số vòng quay Thời gian dừng đảo chiều, số lần khởi động đảo chiều động Công suất sản sinh động làm việc hành trình lùi Thời gian chuyển từ chế độ sang chế độ khác c Chỉ tiêu khối luợng kích thuớc Chỉ tiêu có ý nghia ảnh huởng đến luợng chiếm nuớc, kích thuớc tàu, d Chỉ tiêu độ tin cậy: Phải làm việc an toàn, tin cậy điều kiện tàu nghiêng ngang, nghiêng dọc, rung động, lắc, e Chỉ tiêu mức phát ô nhiễm môi truờng Ðảm bảo điều kiện khí hậu buồng máy: độ tinh khiết khơng khí buồng máy, tiếng ồn rung động, f Chỉ tiêu hiệu suất suất tiêu hao nhiên liệu: đánh giá hiệu sử dụng nhiệt g Kiểu loại động cơ: Ðộng hai kỳ, kỳ Loại động tăng áp không, Số xilanh [Type the author name] 10 Chỉ giải thích trình tự tính tốn thiết kế hệ trục tàu thủy? Lựa chọn kết cấu cách thành phần hệ trục - Trục chân vịt : trục cuối mang chân vịt Đây trục làm việc nặng nề so với trục khác, phải chịu tải trọng trực tiếp từ chân vịt đầu hoạt động nước biển, đầu nối với trục ống bao(nếu có) trục trung gian bên tàu Trục thường chịu nguyên nhân sau : + Quá trình làm việc nước biển bị hao mòn, han gỉ + Chịu lực uốn chân vịt trọng lượng thân đoạn công sôn + Hoa mòn ổ đỡ ổ đỡ cuối gây ứng suất lớn trục, gây hư hỏng Mọi hư hỏng chân vịt trục chân vịt phải đun tàu lên triền đà để sửa chữa + Điều kiện kiểm tra trục chân vịt q trình vận hành khó khăn chí khơng thực Cho nên đòi hỏi trục chân vịt phải gia công lắp ráp đmả bảo bền vững hoạt động tin cậy gần tuyệt đối Trục có kết cấu dạng bích rời bơi trơn dầu đặt gối đỡ hợp kim đồng.dầu bôi trơn cho hệ trục dầu bôi trơn cho máy chính.Theo QCVN 21:2010/BGTVT vật liệu để chế tạo chi tiết hệ trụcnhư trục đẩy, trục trung gian, trục chân vịt khớp nối trục, bu lông trục ….phải thép rèn không rỉ, thép cán không rỉ Vật liệu chế tạo trục phải có giới hạn bền kéo danh nghĩa nằm trongkhoảng 400 đến 800(MPa) nên ta chọn chế tạo trục thép rèn Cacbon cán với cấp thép SF45 Hình 3.1 Trục chân vịt - Trục trung gian :là trục đoạn trục nối từ trục đẩy với trục chân vịt.Nhiệm vụ truyền momen xoắn đến trục chân vịt Nói chung chịu tải momen xoắn, trọng lượng thân lực đẩy tải bổ sung biến dạng cục Tuy nhiên điều kiện hoạt động trục trung gian hoạt động nhẹ nhàng so với trục khác, đường kính trục trung gian nhỏ Trục có kết cấu bích liền đặt gối đỡ hợp kim đồng bôi trơn dầu lấy từ dầu bơi trơn máy Theo Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép 2003: 7/6.1 ta chọn vật liệu chế tạo trục thép rèn Cacbon cán với cấp thép SF65 Tính chất thép rèn Cacbon thép cán: - Cấp thép SF65 - Giới hạn bền kéo ≥ 440 N/mm2 [Type the author name] 12 - Giới hạn chảy ≥ 220 N/mm2 - Độ giãn dài: Hướng dọc so với đường tâm trục ≥ 24% Hướng ngang so với đường tâm trục ≥ 18% - Độ co thắt: Hướng dọc so với đường tâm trục ≥ 50% Hướng ngang so với đường tâm trục ≥ 35% - Trục đẩy: trục có nhiệm vụ chặn lực chân vịt thông qua vành chặn lực kết cấu liền với trục.Một đầu nối với trục trung gian & đầu nối với bích giảm tốc or máy chính.Trục đẩy lắp trực tiếp vào ổ đỡ chặn có bạc đỡ để chặn lực đẩy - Ổ đỡ trung gian: ổ đỡ trục trung gian ổ trượt ổ lăn - Thiết bị ống bao: gồm ống bao trục, gối đỡ lắp ống bao, cụm kín ống bao chi tiết khác để cố định thiết bị vào vỏ tàu Thiết bị ống bao có nhiệm vụ đỡ trục chân vịt chân vịt đồng thời ngăn cách nước biển với khơng gian bên tàu hoạt động mơi trường nước biển, nên gối đỡ chủ yếu làm từ vật liệu mềm gỗ gai ắc chẳng hạn bôi trơn trực tiếp nước biển - Cụm kín ống bao : phận kín nước, không cho nược từ ống bao trục lọt vào long tàu Chi tiết chủ yếu gồm : thân cụm kín, bích nén vòng đệm kín - Cụm kín vách ngang : tương tự cụm kín ống bao, nhiệm vụ khơng cho nước lọt vào buồng máy trường hợp khoang kế cận phía lái bị ngập nước Bộ phận lắp phía vách lái buồng máy - Ổ đỡ- chặn phụ : làm nhiệm vụ chuyển lực chân vịt thông qua vành trục đẩy vào vỏ tàu, để bảo vệ máy - Phanh hệ trục : làm nhiệm vụ phanh, hãm hệ trục xảy cố cần giảm quán tính quay hệ trục trường hợp tàu có nhiều hệ trục, phanh có nhiệm vụ hãm trục khơng làm việc, để không bị xoay hệ trục khác làm việc 3.1.2 Tính tốn kích thước hệ trục : Ở phần ta chủ yếu sử dụng sách “Thiết kế lắp ráp thiết bị tàu thủy Nguyễn Đăng Cường – Nhà xuất khoa học kĩ thuật” để tính tốn Trục trung gian- trục đẩy- trục chân vịt Tính chọn phần tử hệ trục Côn trục chân vịt- đai ốc hãm chân vịt- bích nối trục bulong bích nối - ống bao trục- ổ đỡ trục chân vịt- áo trục – cụm kín ống bao- ổ đỡ trục trung gian- ổ chặn lực đẩy chân vịt – phanh hệ trục tàu [Type the author name] 13 Nhiệm vụ, yêu cầu, nguyên lý làm việc hệ thống (hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống thơng gió điều hòa khơng khí) tàu thủy ? I Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp đủ lượng nhiên liệu định, khoảng thời gian định, vào buồng đối động thời điểm quy định, dạng sương mù tạo điều kiện cho nhiên liệu hồ trộn tốt với khí nén xi lanh Về định lượng: - Lượng nhiên liệu cấp vào phải đủ xác theo yêu cầu chu trình điều chỉnh theo yêu cầu phụ tải - Lượng nhiên liệu phun vào xilanh phải đồng đều, cấp không động hoạt động khơng đều, rung động mạnh ảnh hưởng đến độ bền động Về định thời - Thời điểm phun nhiên liệu phải thời điểm quy định, không sớm quá, không muộn - Thời gian phun nhiên liệu ngắn tốt Về định áp Áp suất nhiên liệu phun vào buồng đốt phải quy định, phải đủ lớn để tạo sương tốt có sức xuyên tốt, tạo điều kiện hồ trộn tốt với khí nén xilanh Trạng thái phun - Nhiên liệu phải phun trạng thái tơi sương (càng tơi sương tốt), hình dáng tia nhiên liệu phải phù hợp với buồng đốt tương đối đồng đều, hoà trộn tốt với khí nén - Q trình phun phải dứt khốt, khơng bị nhỏ giọt lúc bắt đầu lúc kết thúc phun II Phân loại hệ thống cung cấp nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu nhẹ Đặc điểm hệ thống nhiên liệu sử dụng nhiên liệu có tỷ trọng nhỏ, độ nhớt thấp, nhiệt độ đông đặc thấp, thành phần tạp chất khác nước, lưu huỳnh, cốc, tro, xỉ nhỏ + Nguyên lý làm việc: Hệ thống nhiên liệu nhẹ sử dụng cho động trung tốc cao tốc công suất nhỏ Trong động cơng suất lớn tồn song song với hệ thống nhiên liệu nặng Nhiên liệu từ két chứa bom chuyển vào két lắng qua hộp van Tại két lắng tạp chất bẩn nước lắng xuống xả qua van xả, sau dú bơm chuyển lên két trực nhật qua phin lọc Nhiên liệu bơm cấp dầu cấp tới bơm cao áp đưa đến vòi phun, phun vào xilanh động Trong số hệ thống [Type the author name] 14 khác nhiên liệu từ két trực nhật tới BCA nhờ chiều cao trọng lực Hệ thống nhiên liệu nặng Thường dùng cho động diesel trung tốc, thấp tốc cống suất lớn Đặc điểm hệ thống sử dụng loại nhiên liệu có tỷ trọng cao (trên 0,92g/cm3 ) nhiệt độ động đặc độ nhớt cao Các thành phần tạp chất bẩn nước, lưu huỳnh, cốc lớn Vì hệ thống cần thiết phải trạng bị thiết bị hâm két chứa trước máy lọc ly tâm, trước BCA Đối với hệ thống nhiên liệu thiết phải bố trí máy lọc ly tâm để loại bớt tạp chất bẩn nước khỏi nhiên liệu Ngoài động sử dụng hệ thống nhiên liệu nặng cần thiết phải bố trí thêm hệ thống nhiên liệu nhẹ để phục vụ động tàu khởi động, manơ chẩn bị vào cảng + Nguyên lý làm việc: - Nhiên liệu từ két chứa hầm tàu bơm chuyển dầu hút qua bầu lọc tới két lắng FO Tại két lắng tạp chất bẩn nước lắng xuống xả qua van xả, két lắng nhiên liệu hâm sơ để việc lắng tốt Nhiên liệu từ két lắng qua hộp van V-4 tiếp tục đến bầu hâm máy lọc nhờ bơm chuyển đến máy lọc ly tâm qua van V-6 Sau qua máy lọc để tách bỏ nước cặn bẩn nhiên liệu đưa két trực nhật FO qua van V-7 Từ két trực nhật, nhiên liệu chảy két hoà trộn qua van ngả, qua phin lọc bơm cấp dầu đẩy qua bầu lọc tiếp tục hâm bầu hâm để đảm bảo độ nhớt 2,5- oBY nhiên liệu giá trị quy định trước BCA Sau theo đường ống cao áp qua vòi phun đưa vào xilanh động - Hệ thống nhiên liệu nhẹ : Gồm két trực nhật DO lắp song song với két trực nhật FO Trước tàu manơ điều động từ 20 - 30 phút cần chuyển việc sử dụng hệ thống nhiên liệu nặng sang hệ thống nhiên liệu nhẹ van chuyển ngả V-8 có tác dụng làm nhiệt độ nhiên liệu thay đổi từ từ chuyển từ nhiên liệu nặng sang nhiên liệu nhẹ ngược lại để tránh tượng kẹt piston plunger BCA Chú ý việc đóng mở van cần từ từ [Type the author name] 15 I Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống bôi trơn Nhiệm vụ Nhiệm vụ quan trọng hệ thống bôi trơn động là, cung cấp liên tục dầu nhờn cho bề mặt tiếp xúc chi tiết có chuyển động tương động như: Cổ trục, cổ biên, chốt piston, sơmi xylanh, trượt, chốt ngang cấu trượt, phận khác gối trục cam, gối đòn gánh xupáp, bánh truyền động Mục đích tạo nêm dầu để giảm trở lực ma sát Ngồi tác dụng giảm ma sát bơi trơn có tác dụng: - Tẩy rửa bề mặt tiếp - Làm mát bề mặt ma sát - Bao kín khe hở nhỏ có màng dầu bơi trơn đệm chúng - Ngồi dầu nhờn dùng làm mát đỉnh piston, làm môi chất cho hệ thống điều khiển, đảo chiều - Dầu bơi trơn bao phủ chi tiết để chống oxy hoá chi tiết Yêu cầu: - Trong hệ thống có nhiều động động phải có hệ thống bơi trơn độc lập chúng có liên hệ hỗ trợ - Dầu nhờn phải đến tất vị trí cần bơi trơn, lưu lượng áp suất dầu bôi trơn phải phù hợp với vị trí bơi trơn - Hệ thống dầu nhờn phải đơn giản, làm việc tin cậy đảm bảo suất tiêu hao dầu nhờn nhỏ II Phân loại hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn te ướt + Nguyên lý làm việc Dầu nhờn chứa te động bơm hút qua lưới lọc thô đến phin lọc tinh Trước đến bầu làm mát dầu qua van điều tiết nhiệt độ tay hay tự động van có tác dụng cảm ứng nhiệt độ dầu để điều chỉnh lượng dầu qua sinh hàn nhiều hay nhằm trì nhiệt độ dầu nhờn ổn định trước vào động Hệ thống bố trí van điều chỉnh áp suất, cách điều chỉnh sức căng lò xo van ta điều chỉnh áp [Type the author name] 16 suất hệ thống Còn để điều chỉnh áp lực dầu đường ống dùng van dầu hồi Để cung cấp dầu bôi trơn trước khởi động trường hợp động làm việc với số vòng nhỏ, cần tăng thêm áp lực dầu đến giá trị định mức, dùng bơm độc lập Toàn dầu nhờn sau bôi trơn xong rơi xuống te (các te làm nhiệm vụ chứa dầu nên gọi te ướt) Hệ thống bôi trơn te ướt cấu tạo đơn giản tính tin cậy, an tồn khai thác khơng bảo đảm Vì lượng dầu chứa te khơng nhiều, vòng tuần hồn lớn, dầu chóng bẩn Khi tàu nghiêng lắc sóng miệng hút dầu bị nhơ lên khỏi mặt thống dầu, làm cho việc cung cấp dầu bị gián đoạn, gây áp lực Hệ thống bôi trơn te khô: + Nguyên lý làm việc: - Mạch bôi trơn Hệ thống bao gồm két tuần hoàn bố trí te, chứa dầu từ te chảy xuống Dầu nhờn từ két bơm bánh hút đưa qua lưới lọc, qua phin lọc tới sinh hàn vào đường ống dẫn bơi trơn máy Trước đến sinh hàn dầu qua van điều tiết nhiệt độ để điều chỉnh lượng dầu nhờn qua sinh hàn nhiều hay nhằm trì nhiệt độ thích hợp trước vào bơi trơn Van dầu hồi V-3 điều chỉnh áp lực dầu đường ống - Mạch lọc dầu Ngồi hệ thống khác không mắc nối tiếp với hệ thống trên, dầu nhờn từ két tuần hoàn bơm bánh hút qua bầu hâm để vào máy lọc dầu phân ly, dầu bơm đẩy hồi két tuần hoàn Hai bơm hút đẩy thường lắp máy lọc Lượng dầu chứa két tuần hoàn phụ thuộc vào công suất động kiểu loại động Nếu động có cơng suất trung bình trở xuống động khơng có patanh bàn trượt, người ta dùng loại dầu bôi trơn chung cho ổ đỡ sơmi xilanh Nếu động patanh bàn trượt động có cơng suất lớn, dùng dầu bôi trơn xilanh riêng, hệ thống bôi trơn riêng cho sơ mi xilanh bơm riêng, cỏc bơm đưa dầu xilanh đến bôi trơn thành vách sơ mi xilanh Ưu điểm: Thời gian sử dụng dầu nhờn dài hơn, an toàn tránh nổ dầu te I Nhiệm vụ hệ thống làm mát Hệ thống làm mát có nhiệm vụ mang phần nhiệt từ chi tiết động (ví dụ: Sơ mi [Type the author name] 17 xilanh, nắp xilanh, đỉnh piston ) bị nóng lên q trình làm việc tiếp xúc với khí cháy ma sát Ngồi có nhiệm vụ làm mát cho khí tăng áp, dầu bôi trơn Để làm mát xilanh nắp xilanh người ta thường dùng nước hay nước biển Để làm đỉnh piston, thường dùng dầu bôi trơn hay nước làm mát riêng Công chất làm mát nước hay dầu diesel nhẹ II Các hệ thống làm mát dùng cho diesel tàu thuỷ Hệ thống làm mát hở (1 vòng) Hệ thống dùng nước mạn tàu để làm mát trực tiếp cho động sau lại xả ngồi mạn Hệ thống làm mát hở thường dùng cho động công suất nhỏ * Nguyên lý làm việc: Nước ngồi mạn tàu qua van thơng biển, qua bầu lọc đến bơm đưa làm mát cho dầu sinh hàn dầu sau làm mát cho phận động cơ, sau xả ngồi mạn tàu Để tránh nước vào làm mát cho động lạnh, người ta nối đường đường vào nước làm mát đường ống bố trí van điều tiết nhiệt độ Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ Nhược điểm: Có nhiều nhược điểm lớn sau: - Nhiệt độ nước làm mát khỏi động không vượt 50 – 55oC để tránh tạo tượng kết tủa muối làm giảm khả trao đổi nhiệt hệ thống, ngồi lượng muối đóng cặn đường ống làm tắc ống Nhiệt độ nước tàu thay đổi lớn tuỳ thuộc vào vùng hoạt động tàu thời tiết dẫn đến nhiệt độ vách làm mát thay đổi làm cho ứng suất nhiệt chi tiết tăng lên Ngoài nhiệt độ thấp có khả ngưng tụ nước kết hợp với sản phẩm cháy tạo thành loại axít làm tăng mức độ ăn mòn sơmi xilanh Hệ thống làm mát kín (2 vòng) Hệ thống gồm vòng tuần hồn - Vòng tuần hoàn nước ngọt: Làm mát trực tiếp cho động cơ, máy nén tăng áp, tua bin khí xả tuần hồn chu trình kín - Vòng tuần hoàn nước mặn: Dùng nước mạn tàu làm mát cho dầu nhờn, nước ngọt, khơng khí tăng áp xả mạn tàu [Type the author name] 18 * Ngun lý làm việc + Vòng tuần hồn hở: Nước từ ngồi mạn tàu qua van thơng biển, qua phin lọc nhờ bơm qua sinh hàn dầu nhờn, sinh hàn nước đồng thời qua làm mát cho sinh hàn khí tăng áp ngồi + Vòng tuần hồn kín: Nước sau động qua sinh hàn nước bơm hút đưa vào động Một phần nước nóng khỏi động đưa vào két dãn nở để thoát hơi, khí sau lại trước bơm Lượng nước hao hụt bổ sung qua két dãn nở Các van điều tiết nhiệt độ trì nhiệt độ cần thiết cho hệ thống Trước khởi động động cần hâm động cơ, mở hâm vào bầu hâm, sau chạy bơm nước Nhiệt độ nước khỏi động khoảng 65- 80oC, hiệu số nhiệt độ nước cửa vào động khoảng Δ T = -10oC * Ưu điểm: Khống chế chất lượng nước làm mát nên hệ thống đường ống, khoang chứa nước làm mát Mặt khác đảm bảo nhiệt độ nước vào động không thấp nên giảm ứng suất nhiệt * Nhược điểm: Hệ thống cồng kềnh, phải mang theo nước Hệ thống thơng gió Hệ thống thơng gió dùng để thải nhiệt dư thừa, ẩm khí có hại khỏi khoang tàu cách đẩy khơng khí tươi bên ngồi vào chúng thải khí bẩn Theo nguyên tắc hoạt động, hệ thống thơng gió bao gồm: thơng gió tự nhiên thơng gió cưỡng (nhân tạo) Trong khoang riêng biệt sử dụng đồng thời thơng gió tự nhiên nhân tạo,được gọi thơng gió hỗn hợp Ở thơng gió tự nhiên, thay đổi khơng khí buồng thực cách tự nhiên chênh lệch trọng lượng riêng khơng khí nóng lạnh lượng động học dòng khơng khí bao quanh tàu, thơng gió nhân tạo - nhờ quạt gió Vì quạt gió làm việc gây ồn, nên chúng không đặt phòng vàphục vụ Khi đặt chúng hành lang, người ta thiết kế rào cách âm đặc biệt Các quạt gió [Type the author name] 19 thường đặt giảm xóc nối với đường dẫn vòng bít mềm Khơng phụ thuộc vào ngun tắc hoạt động, thơng gió tự nhiên hay cưỡng bức, thơng gió có kiểu: thổi vào, hút thổi vào - hút (hỗn hợp) -Nhờ có thơng gió thổi vào, khơng khí tươi đưa vào buồng tạo cột áp đó, nhờ mà khơng khíđã bị bẩn khỏi phòng -Ở thơng gió hút ra, diễn q trình ngược lại: khơng khí bị bẩn hút nhờhệ thống thơng gió vàở buồng tạo lỗng khơng khí, nhờ mà khơng khísạch vào buồng -Thơng gió thổi vào - hút (hỗn hợp) kết hợp hai loại Nóđược sửdụng nhiều buồng tàu với mục đích tạo thay đổi khơng khí mạnh hơn.Trong thơng gió tự nhiên, để thực nạp vào, người ta dùng chụp quay nạp vào có ba mặt (hình 8.1, a), để hút - sử dụng chụp quay hình tròn XA- GI (hình 8.1,b) Sự làm việc chụp quay khơng phụ thuộc vào hướng gió Ngồi ra, thơng gió tự nhiên dùng mặt khỉ hứng gió-để hút gió vào vàống gióđẩy na-val -để hút gió cửa sổ, cửa trần, v.v Để cho đầu chụp quay tự gió (cho gió chảy qua tự do), chúng đặt ởđộ kiến trúc bên cạnh thượng tầng Hệ thống thông gió, tuỳ thuộc vào buồng mà phục vụ, có thểđược phân thành nhóm sau: Thơng gió chung tồn tàu, phục vụ buồng ở, nhà bếp, nhà tắm, giặt, v.v Thơng gió buồng máy Thơng gió buồng máy lạnh Thơng gió buồng bơm tàu dầu Thơng gió buồng ắc qui Hệ thống thơng gióđược thực theo nguyên tắc độc lập phân nhóm Nguyên tắc phân nhóm dùng cho buồng có thơng số khơng khí vàđặc điểm toả (phát tán) chất độc hại Nguyên tắc độc lập dùng đểthơng gió buồng thể tích lớn (các hầm hàng, buồng máy, buồng sản xuất, phòng chiếu phim v.v.) phòng nhưắc qui, hút thuốc, buồng bơm hàng tàu dầu, phòng cách ly, y tế v.v Hình 8.1 Sơ đồ mặt khỉ hứng gió ống gió đẩy na –val [Type the author name] 20 a -ống gióđẩy na -val; b - mặt khỉ hứng gió làm việc hút gió ra; c - mặt khỉhứng gió làm việc nạp gió vào; d -ống gióđẩy na -val có hãm tay lưới chắn rác -ống cốđịnh; -ống quay; - lưới chắn rác; - hãm tay a - chụp quay ba mặt; b- chụp quay hình tròn XA-GI 8.2.1 Sơđồ ngun lý hệ thống Thơng gió chung tồn tàu trang bị cho phòng ở, buồng phục vụ sinh hoạt Thơng gió buồng tàu thường thực theo sơđồ sau: cấp khơng khívào buồng, lối qua lưới cửa vào hành lang, từ hành lang qua lưới cửa vào hệ thống vệ sinh buồng tắm, từ buồng tắm hệ thống vệ sinh ngồi (thơng gió nhân tạo) Sơ đồ nguyên lý hệ thống thơng gió buồng ở, sinh hoạt, y tế tàu khách trình bày ởhình 8.2 Như thấy hình, quạt gióđược đặt ởbuồng riêng Các đường ống nằm hành lang Khơng khí vào buồng phục vụ theo kênh, chúng kết thúc thiết bị phân phối khí bảo đảm việc phân tán dòng cho phép thay đổi hướngchuyểnđộng Thiết bị phân phối khơng khí, điều chỉnh hướng cường độ dòng khơng khí Sự lắp đặt chúng phòng cho phép trần vách ngang, giường ởđầu giường hay chân Để thải khí khỏi buồng có lưới cửa tường [Type the author name] 21 10 Lắp đặt cụm động – hệ trục – chân vịt tàu thủy ? (giải thích trình tự lắp đặt, u cầu lắp đặt, trình tự phương pháp kiểm tra lắp đặt) [Type the author name] 22 [Type the author name] 23 [Type the author name] 24 [Type the author name] 25 [Type the author name] 26 ... khớp nối 1.3.2 Chọn động a Chỉ tiêu cơng suất (dảm bảo tốc dộ tàu cho truớc) dựa vào cơng suất có ích Ne tính dể làm tiêu chọn cơng suất b Chỉ tiêu tính động: Ðánh giá tính động động dựa vào thời... định buớc truyền động khí gián tiếp Khi sức cản vỏ tàu tăng lên, chẳng hạn tàu đánh cá luới kéo làm việc chế độ kéo luới tàu chạy nguợc gió, nguợc nuớc, để động khơng bị q tải mơmen động phải... suất thiết bị động lực tua bin 22 ? 28%, thiết bị máy nước không 16%, thiết bị tua bin khí khoảng 30% - Nếu hai động đốt đốt ngồi cơng suất động đốt gọn nhẹ nhiều - Tính động cao: Khởi động nhanh