Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủyThiết kế chân vịt tàu thủy
ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH MỤC LỤC Nhận xét giảng viên hướng dẫn Lời nói đầu CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHÂN VỊT, PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu chung chân vịt 1.2 Các phương pháp thiết kế chân vịt 1.2.1 Phương pháp 1.2.2 Phương pháp 1.3 Đề tài thiết kế CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC CẢN TÀU 2.1 Thông số tàu 2.2 Tính toán sức cản tàu phương pháp Taylor CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHÂN VỊT 3.1 Tính chọn máy tàu dựa vào đồ thị Taylor 3.1.1 Tính chọn thơng số mở đầu 3.1.2 Tính chọn máy dựa vào đồ thị Taylor 3.2 Thiết kế chân vịt theo đồ thị Taylor 12 3.2.1 Thiết kế chân vịt 12 3.2.2 Kiểm tra tính sủi bọt theo tiêu chuẩn Burrill 14 3.2.3 Kiểm tra độ bền cánh chân vịt 15 3.3 Các thơng số hình học chủ yếu chân vịt 17 3.3.1 Các thơng số hình học chủ yếu 17 3.3.2 Tính chọn then 17 3.3.3 Chiều dày cánh 18 3.3.4 Xây dựng tam giác đúc 19 3.3.5 Khối lượng chân vịt 19 3.3.6 Momen quán tính 20 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH 3.4 Xây dựng đường đặc tính vận hành chân vịt 21 3.4.1 Đường làm việc cho chế độ M = const 21 3.4.2 Đường làm việc cho chế độ n = const 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đồ thị sức cản Hình 3.1 Đồ thị chọn máy 11 Hình 3.2 Đồ thị đường đặc tính vận hành chân vịt (Te) 23 Hình 3.3 Đồ thị đường đặc tính vận hành chân vịt (Pe) 24 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tính tốn sức cản theo Taylor Bảng 3.1 Bảng thơng số sơ tính chọn máy 10 Bảng 3.2 Bảng tính sơ chọn máy 10 Bảng 3.3 Thiết kế chân vịt theo chế độ chạy tự 13 Bảng 3.4 Thống kê hệ số 16 Bảng 3.5 Bảng đường bao cánh chân vịt nhóm B4 19 Bảng 3.6 Bảng tọa độ profil cánh 19 Bảng 3.7 Bảng kết làm việc chân vịt chế độ M = const 21 Bảng 3.8 Bảng tính hệ số 22 Bảng 3.9 Bảng tính đặc tính cho chế độ n = const 23 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH LỜI NÓI ĐẦU Tàu thủy cơng trình kiến trúc nổi, có khơng có động cơ, hoạt động mặt nước Tàu thủy phát triển từ sớm, chứng lịch sử khảo cổ học cho thấy tàu thủy phục vụ cho mục đích vận chuyển hàng hóa thương mại phổ biến rộng rãi từ đầu Thiên niên kỷ TCN Ngày nay, tàu thủy tiếp tục nghiên cứu, cải tiến nhằm đáp ứng ngày tốt đòi hỏi mặt người Ngồi ra, tàu thủy phát triển để phục vụ cho quân đội Để đáp ứng yêu cầu phục vụ cho tàu thủy, môn học “Lý thuyết tàu 2” môn sở quan trọng Môn học cung cấp cho loạt kiến thức liên quan đến sức cản tàu; tính lắc, tính ăn lái, tính quay vòng tàu thiết bị đẩy tàu Trong môn học này, chúng em làm quen thêm với môn học “ĐAMH thiết kế chân vịt tàu vận tải biển” Đồ án giúp em củng cố kiến thức học từ môn “Lý thuyết tàu 2”, làm quen với việc tính tốn sức cản tàu thủy; tính chọn máy thiết kế chân vịt cho tàu thủy Nhận thức quan trọng môn học nên thân em cố gắng học tập, tìm hiểu, nghiên cứu cách nghiêm túc hướng dẫn nhiệt tình thầy cô giảng dạy Khoa Và kết em hoàn thành đồ án tiến độ thời gian cho phép Do môn học em làm đồ án, tự nhận thấy kiến thức thân chưa vững dẫn đến làm hản có sai sót nội dung hình thức trình bày, đặc biệt có số nội dung thân thực chưa hiểu (Ví dụ như: tam giác đúc, đồ thị đặc tính vận hành chân vịt,…….) Hy vọng thân nhận góp ý quý báu từ thầy để em hồn thiện Đồ án cách tốt Và cuối cùng, em xin chân thàn cảm ơn thầy cô khoa đặc biệt thầy giảng dạy hướng dẫn Đồ án giúp đỡ em để em hoàn thành Đồ án cách tốt Sinh viên thực Lê Tuấn Vũ – VT14 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHÂN VỊT, PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu chung chân vịt - Chân vịt tàu thủy thiết bị đẩy tàu thủy, phận quan trọng tổ hợp với động có nhiệm vụ trì hoạt động tàu - Nói cách khác, chân vịt giúp tàu di chuyển theo hướng định cách quay tạo lực đẩy tàu cần thiết để thắng sức cản nước tác dụng lên thân tàu - Trong thiết kế chân vịt, có phương pháp sau: 1.2 Các phương pháp thiết kế chân vịt 1.2.1 Phương pháp - Thiết kế dựa đồ thị rút kết thí nghiệm hàng loạt mơ hình chân vịt Trong có số thiết kế thay đổi tỉ số bước, tiết diện cánh dạng tiết diện chân vịt thoả mãn với đặc tính seri đó, nhanh chóng thiết kế vẽ theo yêu cầu khai thác tàu 1.2.2 Phương pháp - Được sử dụng trường hợp chân vịt làm việc nặng nề, phải chịu sủi bọt làm việc không gian phẳng lặng, phải áp dụng lý thuyết xoáy để thiết kế - Từ đặc tính phương pháp với thơng số điều kiện thiết kế chân vịt tàu hàng Ta nên sử dụng phương pháp Đấy phương pháp thiết kế chân vịt theo phương pháp đồ thị dựa theo mơ hình chân vịt seri-B Wageningen (Hà Lan) thường đuợc sử dụng để tính tốn thiết kế cho tàu hàng trung thực 1.3 Đề tài thiết kế Tính tốn thiết kế chân vịt tàu vận tải biển SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC CẢN TÀU 2.1 Thơng số tàu Chiều dài tàu Chiều rộng tàu Chiều chìm tàu Chiều cao mạn Hệ số béo thể tích Vận tốc Lượng chiếm nước 2.2 Lpp = 71,2 B = 12,2 d = 3,5 D = 4,3 CB = 0,77 V = 12 ∆ = 2600 m m m m HL/h T Tính tốn sức cản tàu phương pháp Taylor - Phạm vi áp dụng phương pháp Taylor: CP = 0,48 - 0,80 ; v/ L = 0,3-2,0 ; B/d = 2,25 – 3,0 3,75 - Đối với tàu thiết kế, ta có: CB = 0,77 ; L/B = 5,84; B/d = 3,49 Các thông số cần thiết: B - Diện tích mặt ướt tàu vận tải: S L T 1,36 1,13 C B T - Tính diện tích mặt ướt vỏ tàu theo Mumford: S 1,7T B L - Số Froude: Fn - Số Reynolds: Re - Hệ số ma sát: C F v gL vL 0,075 log 10 Rn 22 - Hệ số nhớt mật độ nhiệt độ 25oC 0,8974 10 m / s ; 101,6621kgs / m - Sứa cản toàn phần: RT = RF + Rr - Cơng có ích để kéo tàu: EPS SVTH: LÊ TUẤN VŨ RT v 75 vm / s MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Bảng 2.1: Tính tốn sức cản theo Taylor Hình 2.1: Đồ thị sức cản SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHÂN VỊT 3.1 Tính chọn máy cho tàu dựa vào đồ thị Taylor 3.1.1 Tính chọn thơng số mở đầu: Vật liệu làm chân vịt đồng thau, ứng suất cho phép là: 600 700 kG/ cm2 - Giới hạn bền là: b 6400 kG/cm2 - Giới hạn chảy : ch 2500 kG/cm2 - Dộ kéo dài : 22% - Chọn seri chân vịt: Wageningen Seri B 4.55 - Chọn số cánh: z = - Hệ số dòng theo (theo Taylor): w = 0,5CB – 0,05 = 0,5.0,77 – 0,05 =0,335 - Hệ số lực hút: t= k.w = 0,7.0,335 =0,2345 (chọn k= 0,7 dùng cho tàu có bánh lái nước sau chân vịt) - Xác định đường kính chân vịt lớn nhất: Dmax = 0,75.d =0,75.3,5 =2,625 m - Xác định độ chìm trục chân vịt: HS = d- (DMax /2) – 0,04DMax – 0,2 =1,8825 m - Nhiệt độ nước biển vùng hoạt động: T = 25oC - Tỉ lệ chọn mặt đĩa: θ = 0,55 - Vận tốc v= 12 HL/h = 6,185 m/s - Lực cản tàu R: từ đồ thị sức cản với v = 12 HL/h ta có : R = 10959 Kg - Từ đường công sức cản R= f(v) , xác định sức cản ứng với tốc độ cho, tính lực đẩy cần thiết chân vịt theo công thức sau: T SVTH: LÊ TUẤN VŨ 75.N o R Kg t v.(1 t ) MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Lực đẩy cần thiết chân vịt: T R 10959 14316 ,1 KG t 0,2345 Ta có: 1funt = 0,4563 KG T = 31561,1 funt Công suất kéo: No R v 10959 6,1733 903,703 ML 75 75 - Tốc độ tịnh tiến chân vịt: v p v (1 w) 12 (1 0.335) 7,98 HL/h => v p 4,1128 m/s - Tính hiệu suất thân tàu: nk t 0,2345 1,151 w 0.335 - Hiệu suất hộp số :ηh = 0,97 - Hiệu suất trục chân vịt: ηt = 0,96 - Hệ số môi trường: Cmt = 0.9 - Hệ số ảnh hưởng thân tàu: a 0.92 0.95 ta chọn a = 0,92 3.1.2 Tính chọn máy dựa vào đồ thị Taylor - Công suất đẩy tàu: N T' T vp 327 ,3 31561,1 7,98 769,502 HP 327 ,3 Trong đó: o T: Lực đẩy chân vịt (funt) với 1funt = 0,4536 KG o vp: Tốc độ tịnh tiến chân vịt , HL/h - Vì đồ thị tính cho chân vịt hoạt động vùng nước ngọt, ta tính chân vịt hoạt động vùng nước mặn, cần điều chỉnh: N T' 1000 769,502 1000 NT 750,733 HP 1025 1025 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Bảng 3.1: Bảng thông số sơ tính chọn máy Bảng 3.2: Bảng tính sơ chọn máy SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 10 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Hình 3.1: Đồ thị chọn máy - Dựa vào đờ thi ̣ta chọn máy có - Kết tính tốn hình vẽ điểm nằm đường cong Ne thỏa mãn mã lực có hiệu máy để đảm bảo tàu chạy với vân tốc 12 Hl/h Theo Catalogue Marine Diesel engines – MAN range – light duty chọn máy có thơng số sau: - Type: V12-1550 - Cơng suất: 1550 kW - Số vòng quay đầu ra: 300 vòng/phút SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 BHP = 2107 PS Page: 11 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY 3.2 GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Thiết kế chân vịt theo đồ thị Taylor 3.2.1 Thiết kế chân vịt - Vận tốc thiết kế: Vs = 12 HL/h - Sức cản: R = 10959 KG - Công suất truyền đến trục chân vịt: PD = Cmt.ƞt.ƞh.BHP = 0,9.0,96.0,97.1903 = 1766 PS Trong đó: o Cmt = 0,9 : Hệ số môi trường o ƞt = 0,96 : Hiệu suất trục chân vịt o ƞh = 0,97 : Hiệu suất hộp số o BHP = 2107 PS : Công suất hộp số - Ta chọn kiểu truyền động trực tiếp từ máy đến chân vịt nên vòng quay chân vịt vòng quay máy tần suất quay chân vịt nhận khoảng 98% - 99% tần suất định mức chọn tần suất chân vịt 98% tần suất định mức: N = 0,98.300 = 294 v/ph - Vòng quay chân vịt giây: N = N/60 = 294/60 = 4,9 v/s - Áp suất tác dụng lên tâm trục chân vịt: P0 = Pa + γ.Hs = 10330 + 1025.1,8825 = 12260 (KG/m2) Trong đó: Pa = 1,033 (KG/cm2) – Áp suất khí mặt thống - Áp suất bão hòa chọn: Pv = 240 (KG/m2) - Tàu chân vịt: K = 0,2 - Tính chọn tỷ lệ mặt đĩa: SVTH: LÊ TUẤN VŨ Ae Với θ = 0,55 A MSSV: 1451070133 Page: 12 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Bảng 3.3: Thiết kế chân vịt theo chế độ chạy tự - Ta có: %Te Te R 11101 10959 1,3% 3% Nên thỏa mãn Te 11101 Vậy: Máy cho hồn tồn hợp lý sai số R Te nhỏ 3% nằm giới hạn cho phép ứng với thông số hình học chân vịt thuộc nhóm B4.55 sau: - Đường kính chân vịt: D = 2,53 m - Bước xoắn: H = 1,62 m - Tỷ lệ bước: H/D = 0,64 - Tỷ lệ diện tích mặt đĩa: - Góc xoắn: tan SVTH: LÊ TUẤN VŨ Ae 0,55 A H 1,62 0,204 2r 2,53 φ = 11,53o MSSV: 1451070133 Page: 13 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH 3.2.2 Kiểm tra tính sủi bọt theo tiêu chuẩn Burrill - Các thơng số có từ phần tính: o Vận tốc thiết kế: V = 12 HL/h o Lực đẩy chân vịt: Te = 11101 kG o Đường kính chân vịt: D = 2,53 m o Bước xoắn: H = 1,62 m o Tỷ lệ bước: H/D = 0,64 o Tỷ lệ diện tích mặt đĩa: o Diện tích đường tròn: Ao Ae 0,55 A d2 2,53 5,04 m2 o Vận tốc điểm cánh tính 0.7R v D v 2 n 0,7 4,112 2 4,9 0,7 1,265 760,13 2 0, m / s2 p Trong đó: ▪ Vận tốc tịnh tiến chân vịt: v p 7,98HL / h v p 4,11m / s ▪ Tần suất quay chân vịt: n = 4,9 ( v/s) ▪ Đường kính chân vịt: D = 2,68 m ▪ Số sủi bọt trung bình: 0,7 po p d 0,31 0,5 v02, Tromg đó: • Áp suất khí mặt thống: Pa = 10330 kG/m2 • Áp suất bảo hồ: Pd = 240 kG/m2 • Chiều chìm tới trục chân vịt: Hs = 1,8825 m • Khối lượng riêng nước biển: = 101,6621 kGs2/m4 Po= Pa + γ Hs = 10330 + 1025.1,8825 = 12260 (KG/m2) SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 14 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH - Căn vào đồ thị Burill cho ta hệ số thực: T / AC 0,147 0,5 02, - Như giá tri ̣tối thiểu diện tích chiếu chân vịt: - AC T 0,5 02, 7 2,548 - Diện tích thật mặt chiếu chân vịt: - AC (1,067 0,229 H Ae D ) 2,549 D Ao - Diện tích thực tế AC > ACmin tính theo tiêu chuẩn Burrill cho phép kết luận, chân vịt với tỉ lệ mặt đĩa θ= 0,55 trường hợp có khả tránh sủi bọt 3.2.3 Kiểm tra độ bền cánh chân vịt - Chân vịt làm đồng thau có ứng suất cho phép = 600-700kG/cm2 Áp dụng phương pháp Romson tiến hành kiểm tra độ bền cánh hai bán kính r = 0,2R r = 0,6R Theo phương pháp ứng suất cánh gồm ứng suất mômen uốn 1 gây 2 cho lực ly tâm : = 1 + 2 - Công thức tính ứng suất 1 mơmen uốn gây : Ứng suất kéo: 1,K C A PD X 101,3 CB p aK b e z N J (kG/cm2) Ứng suất nén: 1, K C A PD X 101,3 CB p J aN b e z N (kG/cm2) - Cơng thức tính ứng suất 2 lực ly tâm gây ra: Ứng suất kéo: 2, K ND2 AC Ứng suất nén: 2, K ND2 AC SVTH: LÊ TUẤN VŨ 10 a k 10 a n o (kG/cm2) (kG/cm2) o MSSV: 1451070133 Page: 15 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH - Trong cơng suất dẫn đến trục chân vịt PD = 1766 PS o Chiều rộng cánh r: b = 0,579 (m) o Chiều dày cánh r: e = 10,3 (cm) o Vòng quay chân vịt phút N = 300 v/ph o Hiệu suất chân vịt : p= 0,45 o Hệ số tiến chân vịt : J=VP/(n.D)= 0,33 o Đường kính chân vịt : D = 2,53 m o Số cánh chân vịt: z=4 - D ( m) A f V ; với D/e =2,46 e(dm) - Các hệ số CA, CB, X miêu tả đặc trưng phân bố lực đẩy, lực vòng cánh (đọc đồ thị hình 5.10 sách Lý Thuyết Tàu- Trần Công Nghị phần Sức Cản Tàu Và Thiết Bị Đẩy trang 220, XB 2009) - Các hệ số A, C đặc trưng cho điểm đặc lực ly tâm (đọc đồ thị hình 5.11 sách Lý Thuyết Tàu- Trần Công Nghị phần Sức Cản Tàu Và Thiết Bị Đẩy trang 220, XB 2009) - Các hệ số đọc từ đồ thị áp dụng cho chân vịt thống kê bảng sau: Bảng 3.4: Thống kê hệ số - Tại bán kính r = 0,2R giá trị ứng suất tính theo cơng thức trình bày: o Ứng suất kéo: 1, K 392,052 kG/cm2 2, K 222,022 kG/cm2 o Ứng suất nén: 1, N 437,64 kG/cm2 2, N 176,99 kG/cm2 K 1, K 2, K 614,074 kG/cm2 N 1, N 2, N 614,63 kG/cm2 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 16 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH - Tổng ứng suất kiểm tra r = 0,2R nhỏ giới hạn cho phép vật liệu, đảm bảo chân vịt đủ bền 3.3 Các thơng số hình học chủ yếu chân vịt 3.3.1 Các thơng số hình học chủ yếu - Góc nghiêng cánh : 11,53o - Vật liệu chế tạo chân vịt : đồng thau - Khối lượng riêng đồng thau γ = 8,6 T/m3 - Đường kính chân vịt D = 2,53 m - Tỷ số bước xoắn H/D = 0,64 - Số cánh chân vịt z = - Tỷ số mặt đĩa θ = 0,55 - Đường kính trung bình củ: dh = (0,16 - 0,18)D = 405 mm - Đường kính đầu củ: d1 = (0,18 - 0,204)D = 456 mm - Đường kính phía nhỏ: d2 = (0,13 - 0,14)D = 329 mm - Chiều dài củ: lh = (0,2 - 0,27)D = 660 mm - Độ côn trong: 1 : 12 - Chiều dài lỗ khoét giảm trọng lượng: l’h = (0,3 – 0,45).lh = 231 mm - Chiều dày cánh ở đỉnh: ed = 0,0035D = 8,86 mm - Chiều dày giả định tâm củ: e0 = (0,04 - 0,05)D = 120 mm - Bán kính lượn cánh với củ: phía nhỏ R1 = 0,03D = 76 mm phía lớn R2 = 0,035D = 89 mm 3.3.2 Tính chọn then - Theo quy phạm đóng tàu phần III chương 7– QCVN 2010, ta có: d s 100 K H 560 K 217,94 mm N Ts 160 Chọn ds = 218 mm Trong đó: SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 17 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH o K2 =1,26 theo bảng 3/6.3 chương phần III – QCVN 2010 (trục có rảnh then để lắp chân vịt) o ds: Dường kính yêu cầu trục chân vịt o Ts =600 N/mm2- giới hạn bền kéo danh nghĩa trục chân vịt K d 1 i d0 o di: Đường kính ngồi trục rỗng o do: Đường kính trục rỗng lấy di ≤ 0,4 da Theo quy phạm bảng 6.2.2-1 ta chọn K =1 o H = Ne = 2107 PS công suất trục lớn động o N = 300 vg/ph - Vòng quay lớn trục trung gian - Then: Chiều dài then: lt = 0,25.lh = 0,25.660 = 165 mm Chọn lt = 166 mm - Bề rộng then: bt = 0,25.ds =0,25.218= 54,5 mm Chọn bt = 55 mm - Chiều cao then: ht = (0,4 ÷ 0,5).bt = 22 ÷ 27,5 mm Chọn ht = 25 mm 3.3.3 Chiều dày cánh: - Chiều dày cánh tưởng tượng lõi: e0= 0,045.2,53 = 114 (mm) - Chiều dày cánh đỉnh: ed = 0,0035.2,53 = mm SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 18 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Bảng 3.5: Bảng đường bao cánh chân vịt nhóm B4 - Trong đó: o b1: Khoảng cách từ trục tới mép dẫn o b2: Khoảng cách từ tmax tới mép dẫn o b: Khoảng cách từ mép dẫn tới mép thoát Bảng 3.6: Bảng tọa độ profil cánh SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 19 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH 3.3.4 Xây dựng tam giác đúc - Em hoàn thành sau hoàn thiện đồ án 3.3.5 Khối lượng chân vịt - Theo Kofiepski khối lượng chân vịt tính theo cơng thức sau: G b Z D 0, D 10 d e 6,2 10 0,41 h 0, 0,59 lh d h2 D D = 1009,611 (kG) Với: o Z=4 : Số cánh chân vịt o 8400 kg / m3 : Khối lượng riêng đồng o D = 2,53 m : Đường kính chân vịt o b0,6 0,762 m : Chiều rộng cánh chân vịt r =0,6R o e0,6 0,055 m : Chiều dày cánh chân vịt r = 0,6R o lh = 0,66 m : Chiều dài củ chân vịt o dh =0,405 m : Đường kính củ chân vịt 3.3.6 Momen quán tính - Momen quán tính chân vịt tính theo CT thực nghiệm sau: Ip = 2,548GD2 = 4292,4 Với GD C1 C2 C3 C4 Ae e0 D 1684,6 A0 D Trong đó: o C1: Hệ số ảnh hưởng chân vịt Chân vịt loại Wageningen C1 = 1,025 o C2 : hệ số ảnh hưởng mặt cầu Chân vịt loại Wageningen C2 = o C3 : hệ số ảnh hưởng đường bao cánh Chân vịt Wageningen C3= o C4 : hệ số ảnh hưởng chiều dày cánh đỉnh C4 0,15 e0 ed 0,120 0,0089 0,089 0,15 0,089 0,072 e0 0,120 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 20 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY 3.4 GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Xây dựng đường đặc tính vận hành chân vịt 3.4.1 Đường làm việc cho chế độ M = const - Đường kính: D = 2,53 m - Tỉ lệ bước: H/D = 0,64 - Công suất: PD = 1766 PS - Vòng quay: N = 300 vg/ph - Momen quay: M = 716,2.PD/N = 6673,838 KG.m - Hệ số dòng theo: w = 0,29 - Hệ số lực hút: t = 0,174 - Mật độ nước: ρ = 101 kG.s2/m Bảng 3.7: Bảng kết làm việc Chân vịt chế độ M = const 3.4.2 Đường làm việc cho chế độ n = const - Thơng thường thực phép tính cho loạt giá trị n từ 0,6; 0,7 giá trị tần suất định mức đến giá trị lớn n=1,03.nđm Được tính bảng sau: SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 21 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Bảng 3.8: Bảng tính hệ số - Ta lập bảng đường đặc tính cho chế độ n = const với công thức sau: o Vs = C1.J o Te = C2.KQ o Pe = C4.KT SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 22 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Bảng 3.9: Bảng tính đường đặc tính cho chế độ n = const Hình 3.2: Đồ thị đường đặc tính vận hành Chân vịt (Te) SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 23 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Hình 3.3: Đồ thị đặc tính vận hành chân vịt (Pe) TÀI LIỆU THAM KHẢO Lý thuyết tàu tập II – Trần Công Nghị, Trường Đại học Giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh (2009) Lý thuyết tàu thủy tập – PGS.TS Nguyễn Đức Ân, KS Nguyễn Bân, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội (2005) Sổ tay thiết kế tàu thủy tập – Nhiều tác giả Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia “Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép” (QCVN 21:2010/BGTVT) Lý thuyết tàu thủy (Tài liệu học tập dành cho sinh viên ngành kinh tế vận tải) – Vũ Ngọc Bích, NXB Giao thơng vận tải – 2008 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 Page: 24 ... ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHÂN VỊT, PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu chung chân vịt - Chân vịt tàu thủy thiết bị đẩy tàu. .. thân tàu - Trong thiết kế chân vịt, có phương pháp sau: 1.2 Các phương pháp thiết kế chân vịt 1.2.1 Phương pháp - Thiết kế dựa đồ thị rút kết thí nghiệm hàng loạt mơ hình chân vịt Trong có số thiết. .. 1451070133 BHP = 2107 PS Page: 11 ĐAMH: THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY 3.2 GVHD: Th.S LÊ ĐỨC CẢNH Thiết kế chân vịt theo đồ thị Taylor 3.2.1 Thiết kế chân vịt - Vận tốc thiết kế: Vs = 12 HL/h - Sức cản: R = 10959