Khảo sát hệ động lực tàu kéo vinashin đà nẵng có công suất 2 x 500CV

1.Mục đích, ý nghĩa của đề tài

Như chúng ta đã biết khoảng ba phần tư bề mặt trái đất là đại dương Vì vậy từlâu chúng ta đã chú trọng đến việc vận chuyển hàng hoá bằng đường biển Ban đầu lànhững con tàu vận chuyển hàng hoá còn thô sơ chủ yếu là dùng sức người để làm chothuyền di chuyển, thì đến nay chúng ta đã có thể đóng các con tàu vận tải có tải trọnghàng trăm ngàn tấn Tàu thuỷ trở thành phương tiện vận chuyển hiệu quả về khối lượnghàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế củacác nước có các đường bờ biển dài Ở nước ta, với việc có đường bờ biển dài hơn3.200 Km, đó là một lợi thế của nước ta về ngành đánh bắt thuỷ hải sản, vận tải đườngbiển Vì vậy, nước ta đã chú trọng đến ngành đóng mới tàu biển, mục tiêu đưa nước tatrở thành một trong những nước có ngành đóng tàu lớn nhất trên thế giới.

Ngày nay với sự phát triển mạnh của khoa học công nghệ, ngành đóng tàu cũngkhông ngừng việc ứng dụng sự tiến bộ đó vào trong công nghệ đóng mới tàu thuyền

Muốn cho tàu, thuyền có thể di chuyển được thì cần phải trang bị hệ động lựcchính cho tàu Trong đó hệ trục tàu là một bộ phận rất quan trọng trong hệ động lực

chính, có tính chất quyết định đến năng lực hoạt động của tàu.

Vì vậy, đó là lí do em chọn đề tài “ Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đànẵng có công suất 2500CV”.

Trong đề tài này, em tập trung vào việc tính toán kiểm nghiệm bền hệ trục Bởi vì, độ bền của hệ trục quyết định đến khả năng làm việc của hệ trục Bên cạnh đó, khảosát các thiết bị kèm theo hệ trục

2 Giới thiệu về tàu thuỷ

2.1 Khái niệm chung

Tàu thuỷ là một công trình kỹ thuật nổi và có thể dịch chuyển trên mặt nước hoặcngầm dưới nước, theo hướng đã định, với tốc độ cần thiết và chuyên chở hàng hóa hayhành khách tuỳ theo đặc tính của con tàu.

Con tàu hiện đại là một công trình phức tạp, khác hẳn với công trình kiến trúctrên mặt đất Đó là vỏ tàu hoạt động ở trong một môi trường đặc biệt là nước.

Những bộ phận chính của con tàu là thân tàu, trong đó đặt thiết bị động lực đểlàm cho tàu chuyển động, có phòng cho người trên tàu sử dụng, có khoang hàng, có bểdự trữ chất đốt, dầu nhờn, bể chứa nước ngọt và nước dùng Trong thân tàu và mộtphần nhô ra ngoài thân tàu còn có các trang thiết bị nhằm đảm bảo việc điều khiển tàu ,đưa tàu đi đúng hướng, bốc xếp hàng và đảm bảo an toàn cho tàu khi chạy và đậu nơibến bãi.

Việc điều khiển và đảm bảo an toàn trong khi chạy nhờ có dụng cụ và phươngtiện cung cấp thông tin.

Tàu chuyển động nhờ bộ phận dẫn tiến - là thiết bị biến năng lượng động cơthành năng lượng chuyển động của tàu Trên các con tàu tự chạy hiện đại, bộ dẫn tiếnphổ biến là chân vịt tàu thuỷ.

Trên tàu có trạm phát điện để cung cấp cho máy móc, thiết bị trên tàu và sinh hoạtcủa người đi trên tàu như hệ thống thông gió , sưởi ấm, điều hoà không khí , cấpnước Ngoài ra còn có các hệ thống khác của tàu dùng để cứu hoả, dằn, làm khô cáckhoang và thùng, vét nước bẩn và nước đọng

Để đảm bảo sinh hoạt một các bình thường cho người đi trên tàu, ngoài các phòngcòn có các phòng dành cho sinh hoạt công cộng, nhà ăn, kho lương thực, phòng y tế,nhà vệ sinh

2.2 Phân loại tàu

2.2.1 Theo loại và công dụng

2

Tuỳ theo loại và công dụng, các tàu dân dụng được chia thành các loại cơ bản sau:

Vận tải, khai thác hải sản, công nghiệp phục vụ, phụ trợ và văn hóa đời sống.Thành phần chính của đội ngũ tàu biển là các tàu vận tải dùng để vận chuyển cácloại hàng và các hành khách.

Tàu vận tải bao gồm tàu chở hàng, tàu chở khách, tàu chở hàng - hành khách vàtàu vận tải chuyên dụng đặc biệt.

Tàu chở hàng được phân thành 2 loại chính : tàu chở khô và tàu chở lỏng.

Tàu chở hàng khô bao gồm tàu vạn năng để chở các hàng bách hóa và tàu chuyêndụng để chở những loại hàng nhất định.

Tàu chở hàng khô chuyên dụng gồm : tàu ướp lạnh để chở các loại hàng mauhỏng, được trang bị các thiết bị ướp lạnh và các khoang hàng được cách nhiệt, tàucontainer chở các hàng chứa trong container có kích thước nhất định, tàu vận chuyểncác hàng khối và hàng rời (như : quặng than, xi măng ), tàu chở gỗ chuyên chở gỗtròn hay gỗ xẻ và lúc cần thiết có thể chở hàng, chở ô tô, máy móc hay tàu chở giasúc.

Tàu chở hàng lỏng bao gồm : tàu chở dầu và các sản phẩm dầu mỏ, tàu chở khínén, hóa chất (axit, lưu huỳnh nóng chảy) và tàu chở hàng lỏng như (rượu ).

Thời gian gần đây, trong số các loại tàu chở hàng còn xuất hiện một loại nữa làtàu tổng hợp, tức là tàu chở một vài loại hàng, rất thích hợp khi chở một số mặt hàngkhác nhau ,đều có thể chở được , để tránh khỏi tình trạng tàu phải chạy không tải hoặcchạy có dằn Loại này gồm : các tàu chở tàu dầu và quặng, tàu chở than và quặng, tàuchở gỗ và bông

Tàu chở khách là tàu chở trên 12 hành khách Theo công dụng của tàu chở kháchđược chia ra :

+ Tàu phục vụ các tuyến thường xuyên, tàu du lịch và tàu để vận chuyển mộtlượng người lớn (ví dụ : quân đội, dân di cư , giao thông đi lại).

+ Tàu du lịch có tốc độ vừa phải và kích thước hơi nhỏ Trên tàu có những điềukiện thuận lợi cho khách du lịch ở lại trên tàu từ 2 tuần đến 2 tháng.

Trên tàu chở hành khách vượt đại dương có tất cả các tiện nghi kể cả việc điềuhoà không khí Để nghỉ ngơi phải có phòng khách, phòng thể thao và cả bể bơi Tấtcả các tàu lớn chở khách đều có thiết bị giảm lắc.

+ Tàu chở hàng - hành khách là những tàu ngoài chở khách ra còn chở thêm hàngvà những tàu chở thêm trên 12 hành khách.

Trong số các loại tàu chở chuyên dụng còn có phà đường sắt, chở ô tô và các tàulai

+ Tàu hải sản dùng để khai thác, chế biến và vận chuyển có, động vật biển vàthực vật biển

Theo công dụng các tàu được chia ra làm các nhóm sau đây : các tàu khai thác(tàu đánh bắt cá voi, tàu đánh bắt cá ngừ, tàu vớt lưới ); các tàu khai thác chế biến (cónhà máy cá hộp xacdin kiểu tranle loại lớn, các nhà máy nổi để đánh bắt cá, chế biếnhải sản);các tàu chế biến;các tàu phụ trợ cho công nghiệp hải sản (Tàu thu nhận và vậnchuyển, tàu tìm kiếm, tàu khoa học khai thác hải sản ).

+ Tàu công nghiệp dùng để thực hiện các công việc xây dựng, đặt cáp, chăm bónnông nghiệp, đặc biệt là việc dùng để khai thác dầu ngoài biển.

Những loại tàu này gồm: tàu năng lượng (trạm điện nổi, tàu chở máy nén khí,máy thuỷ lực, máy biến thế );tàu xây dựng (tàu xây dựng cảng, tàu cuốc );các tàucông nghiệp dầu mỏ (tàu khoan giếng, tàu đặt ống và chế biến dầu mỏ);tàu bảo đảmthông tin kỹ thuật (tàu đặt dây cáp, tàu vô tuyến điện nổi); tàu phục vụ nông nghiệp(tàu lưới nước, tàu vớt bùn) các tàu lâm nghiệp (tàu thả bè gỗ, tàu vớt gỗ, tàu kéo gỗ) + Những tàu phục vụ gồm : các tàu hành chính (tàu kiểm tra của chính phủ, tàubưu điện, tàu công an , cảnh sát biển); các tàu kiểm tra và thuế quan; tàu khảo cứu khoahọc (tàu khảo cứu hải dương học, tàu đo từ trường, tàu khảo sát vật lý địa cầu, tàu quansát vệ tinh nhân tạo); tàu bảo vệ (tàu bảo vệ tài nguyên, tàu nhà tù , tàu cứu hoả);tàu đểthực tập.

4

+ Những loại tàu phụ trợ gồm : tàu phụ vớt công cộng (tàu cứu nạn và vớt tàu,tàu phá băng); các tàu kỹ thuật (ụ nổi, xưởng nổi, trạm thí nghiệm nổi); các tàu tiếp tế(tàu kho nổi, tàu cấp xăng ); các tàu cẩu hàng (cần cẩu nổi, thiết bị hút hạt nổi); cáctàu nạo vét (tàu cuốc, xà lan chở đất); các tàu phục vụ công cộng (các tàu lai tàu vớtrác); xuồng tuần tiểu và xuồng con.

+ Tàu văn hóa đời sống gồm : các tàu thể thao (tàu buồm, tàu có mái chèo, tàu cóđộng cơ, tàu có trọng tải ); các tàu y tế (phòng khám nổi , bệnh viện nổi , trạm cách lynổi); các tàu VH - ĐS (tàu triển lãm, tàu CLB, tàu tuyên truyền ); các tàu sinh hoạt(nhà tập thể nổi, cửa hàng nổi).

2.2.2 Các yếu tố khác:

Ngoài việc phân hạng theo công dụng, tất cả các tàu dân dụng còn được xếphạng theo một số dấu hiệu chủ yếu Các dấu hiệu đó là : vùng bơi lội, loại máy chính,loại bộ dẫn tiến, phương pháp chuyển động trong nước, vật liệu làm thân tàu, kiểu kiếntrúc kết cấu, số lượng đường trục.

+ Theo vùng bơi lội, các tàu chia ra làm 4 loại :- Tàu biển đi xa và tàu biển gần.

- Tàu biển ven biển (các tàu hoạt động ở cảng và cửa sông lớn).- Tàu nội địa, tàu sông và hồ.

- Tàu hỗn hợp biển và sông.

+ Theo loại máy chính gồm : tàu chạy bằng động cơ đốt trong, tàu chạy bằng tuabin hơi, tua bin khí, tàu chạy bằng động cơ hơi nước, tàu chạy bằng động cơ điện; cuốicùng là tàu nguyên tử mà nguồn nhiệt lượng là lò phản ứng hạt nhân.

+ Theo loại dẫn tiến, gồm: tàu chân vịt, tàu guồng, thuyền bơi chèo, thuyềnbuồm và những tàu bộ dẫn tiến đặc biệt khác (kiểu cánh, phụt nước, rô to )

+ Theo các chuyển động nước gồm tàu nổi thân trên mặt nước (tàu chiếm nước);tàu ngầm (tàu bơi lội dưới nước); tàu lướt trên mặt nước, tàu cánh ngầm, tàu gối trênđệm khí.

+ Theo vật liệu làm thân tàu gồm : tàu vỏ thép, tàu vỏ nhôm, tàu chất dẻo, tàugỗ, tàu bê tông cốt thép và tàu hỗn hợp (một phần bằng kim loại, một phần bằng gỗ vàcác vật liệu khác).

+ Theo đặc điểm kiến trúc của tàu, gồm có :

- Theo số lượng và bố trí thượng tầng : các tàu có 1,2,3 hòn đảo;tàu cóthượng tầng mũi, đuôi kéo dài và thượng tầng giữa.

- Theo số lượng boong : tàu có 1,2,3 boong.

- Theo hình dáng sống mũi : sống mũi kiểu thẳng nghiêng, kiểu phá băng,kiểu Elipơ.

- Theo hình dáng và kích thước đuôi : đuôi bình thường, đuôi tuần dươnghạm, đuôi vách thẳng, đuôi tuneo (đuôi có đường vòm).

- Theo vị trí boong mạn khô : tàu boong đầy và boong bảo vệ.

- Theo vị trí buồng máy : tàu có buồng máy ở giữa tàu hay lệch về phía đuôivà tàu có buồng máy đặt ở phía đuôi.

- Theo số lượng của khoang hàng, xếp có khoang theo tải trọng và vị trí thíchhợp với tàu.

- Theo số đường trục chân vịt : gồm tàu có 1,2,3,4 và 5 đường trục.

2.3 Hình dáng chung và kết cấu của thân tàu

2.3.1 Hình dáng chung của thân tàu

Thân tàu là một vật thể thon dài, bên ngoài giới hạn bởi những mặt cong có hìnhdạng xuyên dòng nhằm đảm bảo khi tàu chạy có sức cản của nước và không khí là nhỏnhất.

Những mặt giới hạn của thân tàu về phía trên, dưới,bên thành lần lượt là boongtrên, đáy và mạn tàu Đặc tính đường hình dáng của tàu có thể biểu thị bằng cách cắtthân tàu bởi 3 mặt phẳng thẳng góc với nhau.(hình 2-1)

6

Hình 2-1: mặt cắt thân tàu theo 3 mặt phẳng khác nhau.

- Mặt phẳng đứng dọc đi qua giữa chiều rộng của tàu gọi là mặt phẳng dọc tâm.- Mặt phẳng đứng ngang đi qua giữa chiều dài tính toán của tàu là mặt phẳngsườn giữa.

- Mặt phẳng nằm ngang trùng với mặt nước gọi là mặt phẳng đường nước.

Thân tàu đối xứng với mặt phẳng dọc tâm và thường không đối xứng với mặtphẳng đường nước và mặt phẳng sườn giữa.

Mặt phẳng sườn giữa đặt trưng cho độ bao hình dáng của tàu Ở phần giữa chỉrõ hình dáng của mặt cắt ngang thân tàu gồm : độ nghiêng của mạn, độ vát của đáy,kích thước và hình dáng của hông tàu, độ cong ngang của hông

Ngoài những tàu phổ biến nhất có mạn thẳng còn có tàu có mạn nghiêng rangoài so với mặt phẳng dọc tâm Độ vát của đáy tàu là độ nghiêng của đáy từ mặtphẳng dọc tâm ra ngoài mạn.

Hông tàu là phần lượng tròn chuyển tiếp từ mạn sang đáy, có bán kính cong lớnhoặc nhỏ.

Độ cong ngang boong là mặt cong tạo nên độ nghiêng của boong từ mặt phẳngdọc tâm ra ngoài mạn nhằm tránh nước đọng trên tàu Độ cong ngang boong là độ cong

Mặt phẳng dọc tàu Mặt phẳng sườn giữa

Đường boong

Phần đuôiPhần mũi

Mạn tráiMạn phải

Sống mũi

Mạn

nâng lên lớn nhất từ mặt phẳng dọc tâm so với hai đầu mạn tàu Theo tiêu chuẩn bằng1/50 chiều rộng của tàu.

Các sàn và boong nằm dưới boong, trên không có độ cong ngang boong.

Mặt phẳng dọc tâm cho ta khái niệm về hình dáng sống mũi, sống đuôi cũngnhư hình dáng đường boong và đường sống đáy Sống mũi, sống đuôi tàu có hình dángkhác nhau và tuỳ thuộc vào loại và công dụng của tàu.

Các tàu biển thường có đường boong là đường cong đều nâng dần lên từ phầngiữa tàu về phía mũi và đuôi tàu, tạo nên độ yên ngựa của boong Công dụng chính củađộ yên ngựa là giảm nước tràn qua boong khi tàu chạy trên sóng.

Đối với các tàu sông thường không có độ yên ngựa của boong.

Mặt phẳng đường nước cho ta khái niệm về hình dạng đường nước tại phần mũivà đuôi tàu, đường nước có thể nhọn hơn và tù hơn, có thể hơi lồi ra hoặc lõm vào, tạiphần giữa có thể có hoặc không có một đoạn thẳng song song với mặt phẳng chạy dọctâm.

- Người ta phân biệt đường nước chở hàng và đường nước thiết kế Đường nướcchở hàng (LWL) là giao tuyến của mặt thân tàu với mặt nước nằm ngang khi tàu đãchở đầy hàng theo thiết kế Đường nước thiết kế (KWL) là đường nước dùng để tínhtoán thiết kế.

Thông thường các tàu biển thì có LWL = KWL.

2.3.2.Kết cấu thân tàu

Thân tàu là một vỏ mỏng kín nước, bên trong được gia cường bằng một hệ cọcdầm, nẹp cứng tạo thành khung xương

Cọc kết cấu chính của thân tàu là những khung dằn ,tạo thành bởi tôn bao vàkhung xương.

Tất cả các kết cấu chia làm 2 loại : kết cấu dọc và kết cấu ngang

Kết cấu dọc gồm : tôn bao thân tàu, tôn boong, tôn sàn, tôn đấu đôi, các vách dọc,tất cả cọc dầm dọc đáy mạn và boong

8

Kết cấu ngang gồm : tôn bao, tôn boong và sàn, các vách ngang và tất cả các dầmngang (sườn, xà ngang đáy, xà ngang boong).

2.4 Đặc điểm kiến trúc của tàu

Đặc điểm kiến trúc của tàu phụ thuộc vào hình dạng bên ngoài và số lượng boongphần thân chính của tàu : số lượng, vị trí và hình dạng của thượng tầng và lầu, vị trí củamáy móc chính , hình dạng của ống khói, loại và vị trí của thiết bị bốc xếp.

Hình dạng phần thân chính được đặc trưng bởi hình dáng sống mũi và sống đuôi,hình dạng đường yên ngựa của boong và đường sống đáy, tuyến hình của phần đuôitàu.

Các loại hình dáng mũi và đuôi điển hình được thể hiện trên Hình 2-2 Hình dáng sống mũi phổ biến nhất cho các tàu dân dụng là mũi bình thường.Tàu có trọng tải lớn thường dựng loại mũi quả lê để có thể tăng 5 % tốc độ tàu màkhông cần tăng thêm công suất.

Phần đuôi tàu dùng phổ biến nhất là đuôi tàu tuần dương hạm Đối với loại tàu đặcbiệt và tàu chạy nhanh là đuôi có mặt vát Đối với tàu sông và tàu chạy bình thườngdựng kiểu đuôi bình thường có phần nhô ra.

+ Mũi bình thường + Mũi chipơ có quả lê

+ Mũi tàu cá + Mũi tàu phá băng

+ Mũi tàu nửa phá băng + Mũi quả lê

Hình 2-2 :hình dạng các loại mũi tàu

Các kiểu đuôi tàu được thể hiện trên hình 2-3

Tuỳ theo hình dáng boong mà người ta phân loại tàu thành loại có độ cong yênngựa tiêu chuẩn, không theo tiêu chuẩn và không có độ cong yên ngựa (thường dựngcho tàu có trọng tải lớn).

Tuỳ theo số lượng và vị trí của thượng tầng, các loại kiến trúc tàu được chia thànhcác loại.

Buồng máy và thượng tầng chính dùng để sinh hoạt có thể được đặt ở giữa, đuôivà vị trí trung gian.

- Bố trí các phòng trên tàu:

Các phòng của thuyền viên thường ở trên thượng tầng hoặc ở dưới boong trên củaphần thân chính của tàu, các phòng này phân nhiều ở giữa tàu, vì đó là nơi ít chịu ảnhhưởng của lắc và dao động do chân vịt hoạt động gây ra.

Các phòng bố trí ở đuôi là nơi lắc dọc của tàu rất rõ rệt, đồng thời chịu ồn do chấnđộng của chân vịt gây ra, làm ảnh hưởng đến đời sống của thuyền viên Đó là nhữngnhược điểm chính khi bố trí buồng máy ở đuôi tàu.

Buồng của thuyền trưởng thường ở phía mạn phải ngay dưới buồng lái, buồng củathuyền phó được nằm bên trái của mạn Tất cả các thuyền phó khác và trưởng trạm vôtuyến đều nằm cùng tầng hoặc ngay ở tầng dưới.

Buồng của máy trưởng hay thợ máy bố trí gần buồng máy.

Các buồng công cộng, vệ sinh phải được trực tiếp gắn với các buồng ở Các buồngcông cộng phải được đặt ở nơi tốt nhất của thượng tầng, có cửa thông sáng tốt.

Các buồng sinh hoạt đời sống cần cố gắng bố trí ở gần đối tượng cần phục vụ.

10Đuôi tuần dương hạm Đuôi bình thường hơi vát Đuôi có mặt vát

Hình 2-3: hình dạng kết cấu đuôi tàu

Khu vực y tế cần bố trí ở khu vực thượng tầng ,cách xa các hành lang chính vànhững nơi thuyền viên và hành khách tập trung.

Các buồng phục vụ có thể bố trí khắp tàu Một số buồng hàng hải như buồng lái,hoa tiêu, vô tuyến điện đặt ở cầu chỉ huy.

Để làm bể dự trữ nguyên liệu, nước, dầu nhờn cũng như nước dẫn người ta thườngdùng các khoang của đáy tàu cũng như dùng bể sâu chuyên dùng đặt ở vùng buồngmáy nồi hơi hoặc vùng hầm mũi.

Hầm mũi và hầm đuôi được dùng làm bể chứa nước dẫn.

Các buồng chuyên dụng thường chiếm phần lớn thể tích của thân tàu hàng Trêncác tàu khách , buồng chuyên dùng là buồng để chở khách và phục vụ cho hành khách,nhưng buồng này bố trí trên thượng tầng và khoảng không gian giữa 2 boong trên Cácbuồng này bắt buộc phải ở trên đường nước và cố gắng ở cao hơn trên boong kín nước(boong xích).

2.5.Các kích thước chính của tàu

Các kích thước chính của tàu là chiều dài tàu L, chiều rộng B, mớn nước T, chiềucao mạn H, chiều cao mạn khu F, lượng chiếm nước thể tích V và lượng chiếm nướctrọng lượng P

Các kích thước của tàu được thể hiện trên Hình 2- 4

Hình 2-4 : Các kích thước chính của tàu.

BL

Trọng lượng chiếm nước D là trọng lượng của tàu được tính bằng tấn (t).

Trọng lượng chiếm nước bằng thể tích chiếm nước nhân trọng lượng riêng củanước ở vùng mà tàu đang hoạt động.

Để có thể biểu thị một cách đầy đủ các đặc điểm hình dạng của thân tàu người tadùng hệ số kéo của phần thân tàu ngầm dưới nước

Hệ số kéo đường nước thiết kế là tỷ số giữa diện tích đường nước thiết kế và diệntích hình chữ nhật L.B.

Hệ số kéo sườn giữa là tỷ số giữa diện tích sườn giữa  và diện tích hình chữ nhật.

Hệ số kéo lượng chiếm nước (Hệ số kéo chung) là tỷ số giữa thể tích V và thể tích hình hộpL.B.T

Hệ số béo lượng nước chiếm dọc là tỷ số giữa thể tích V và thể tích hình lăng trụcó đáy là  và chiều cao là T.

Hệ số kéo lượng nước chiếm nước thẳng đứng X là tỷ số giữa thể tích chiếmnướcV và thể tích lăng trụ có đáy là diện tích  và chiều cao là T.

X=

2.6 Trang bị động lực tàu

12

Trang bị động lực tàu là một hệ thống trang thiết bị bao gồm thiết bị đẩy tàu, thiếtbị động lực phụ đảm bảo năng lực hoạt động cả tàu và trang thiết bị bảo đảm đời sốngsinh hoạt của thuyền viên và có thể chia thành các hệ thống sau.

2.6.1 Thiết bị đẩy tàu

Thiết bị đẩy tàu là thiết bị có nhiệm vụ đảm bảo tốc độ, phương hướng cho tàuhoạt động bao gồm các bộ phận sau :

+ Động cơ chính tạo nên lực đẩy để đẩy tàu Người ta dùng động cơ hơi nước,tuốc bin hơi, tuốc bin khí, diezen, động cơ piston tự do, máy phát điện và mô tơ điện đểlàm động cơ chính.

+ Thiết bị đẩy thường dùng guồng quay, trục chong chóng và chân vịt Trongđó chân vịt được sử dụng rộng rãi nhất.

+ Thiết bị truyền động có nhiệm vụ tiếp nhận công suất từ động cơ chính, truyềncho thiết bị đẩy để tạo nên lực đẩy tàu Thiết bị truyền động bao gồm hệ trục tàu, bộgiảm tốc, các thiết bị nối trục, các thiết bị chuyên môn truyền dẫn điện và thiết bị phụcvụ cho thiết bị truyền động

+ Nồi hơi chính : cung cấp hơi nước cho máy hơi nước, tuốc bin hơi nước và cácmáy móc phụ.

+ Thiết bị tải công chất có nhiệm vụ tải hơi nước, khí cháy đến động cơ chính,động cơ phụ bao gồm các hệ thống ống hơi, ống khí cháy.

+ Hệ thống không khí cao áp có nhiệm vụ cung cấp không khí cao áp cho tàudùng để khởi động động cơ, dùng trong công tác sửa chữa ,tự động hóa Hệ thống

này bao gồm máy khí nén, bình chứa, không khí cao áp, đường ống và các loại vangiảm áp, van cung cấp và van xả

+ Hệ thống nước cao áp dùng trong sinh hoạt và cứu hoả.

+ Nồi hơi phụ : Cung cấp hơi nước có áp suất thích hợp cho hệ thống sưởi ấm vànước dựng trong sinh hoạt hàng ngày Hơi nước này không dùng làm công chất chođộng cơ chính.

2.7 Thiết bị bảo đảm an toàn trên tàu

Các thiết bị này có nhiệm vụ chống những sự cố xảy ra trên tàu, đảm bảo chotàu hoạt động an toàn bao gồm những hệ thống thiết bị sau :

+ Hệ thống rút nước, xả nước bẩn, hệ thống dằn tàu, cân bằng tàu.

+ Phòng cháy và các sự cố khác, bao gồm : hệ thống không khí chính, hệ thốnghơi xả, hệ thống nước mưa, hệ thống nước phòng cháy bằng hóa học;

+ Thiết bị phòng ngộ độc cá nhân và tập thể.

+ Thiết bị sửa chữa đột xuất, gồm : sửa chữa trên tàu, phần dưới nước, các bộphận thay thế và vật liệu thay thế.

2.8 Thiết bị sinh hoạt

Đảm bảo cho tất cả các thuyền viên và hành khách trên tàu, bao gồm các hệthống thông gió, sưởi ẩm, vệ sinh, làm mát, làm lạnh, ánh sáng, điều hoà không khí.

14

hợp kim); kim loại đen chủ yếu là sắt hợp kim với cacbon và những nguyên tố hóa họckhác tạo thành thép và gang.

Khi chế tạo các kết cấu tàu thuỷ ,người ta thường dùng thép cácbon và thép hợpkim có cơ tính tốt, như thép tấm dày, thép tấm mỏng và thép định hình.

Hợp kim được sử dụng ngày càng rộng rãi trong ngành đóng tàu biển.

Nếu trước đây trong các kết cấu của tàu thuỷ được liên kết bằng cách tán đinh thìhiện nay đã có những công nghệ hàn hiện đại, tinh vi, hoàn thiện hơn, kinh tế hơn, cơtính hơn và tính chống mòn cao.

Người ta dùng hợp kim nhôm để chế tạo những tầng, vách ca nô xuồng nhỏdùng cho các chi tiết trang bị, các thiết bị tàu thuỷ Tính ưu việt của hợp kim nhôm lànhẹ và có sức bền tương đối cao Điều này cho phép giảm trọng lượng thân tàu, đồngthời cũng tăng tính ổn định do trọng tâm của tàu đã hạ thấp.

Chất dẻo ,gỗ và sơn cũng được sử dụng nhiều Chất dẻo thường dùng để đóng cácthân tàu nhỏ và trung bình cũng như chế tạo nhiều chi tiết trang bị, bọc các phòng, làmvật liệu ngăn cách

Gỗ dùng để đóng cọc loại tàu nhỏ như tàu thể thao, tàu đánh cá gần bờ Trên cáctàu chuyên dùng, gỗ dùng để lót boong và sàn, khoang đóng đồ gỗ trên tàu và làm cáctrang thiết bị.

Sơn dùng để bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn Bề mặt được sơn đầu tiên phải đượcđánh sạch ôxit, các câú bẩn, sau mới quét lớp sơn lót để bảo vệ.

Ngoài ra chất dẻo tổng hợp compositer hiện nay cũng được sử dụng rộng rãi,dùng để đóng tàu tuần tra, ca nô cứu hộ Vật liệu này có ưu điểm là nhẹ và độ đàn hồitốt, đồng thời dễ thích nghi với môi trường còn sử dụng làm vật liệu sinh hoạt trên tàu.

3 Giới thiệu chung về tàu kéo 2.500CV

3.1 Phân loại và nhiệm vụ

Tàu 2.500cv là loại tàu kéo , được thiết kế thỏa mãn qui phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép của đăng kiểm Việt Nam.

Quy định cho tàu kéo hoạt động vùng hạn chế VRH2.Tàu kéo 2.500 CV có những nhiệm vụ sau :

+ Lai kéo tàu hàng trên biển.

+ Cứu hộ các tàu cũng như các phương tiện nổi lâm nạn trên biển ,cứu hộ người và chữa cháy

+ Cấp dầu , nước cho các tàu khác không cập cảng được

3.2 Đặc điểm chủ yếu

Chiều dài lớn nhất Lmax 32,15 m

Chiều dài tính toán Ltt 30,45 m

Từ Sn20 Sn27 là khu vực ca bin buồng máy dâng cao

Từ Sn27 Sn52 là bố tri nhà ăn ,nhà vệ sinh, khu bếp ,buồng của thuyền trưởng máy trưởng,buồng khách từ 5 7 người.

Từ Sn52 Mũi bố trí hệ thống chằng buộc ,tời neo,v v.+Dưới boong chính

16

Từ lái đến Sn2 là bố trí két dằn lái.

Từ Sn2 Sn10 là khu vực khoang máy lái,

Từ Sn10 Sn18 là khu vực bố trí 2 két dầu đốt và kho chứa đồ

Từ Sn18 Sn36là khu vực buồng máy ,là nơi bố trí các máy chính và máyphụ , nơi dùng để chứa nhiên liệu ,dầu bôi trơn

Từ Sn36 Sn52 là khoang thuyền viên, dưới đáy là két nước ngọtTừ Sn52 Sn56bố trí thùng đựng xích neo.

Từ Sn56 đến mũi là khoang mũi, là nơi bố trí két dằn tàu

+ Thanh chống 8.120;Kết cấu đáy:

Đà ngang ngoài buồng máy : T10 120/ s = 8

Sống chính và sống phụ :

+ Sống chính : T10 120/ s = 10+ Sống phụ : T10 120/ s = 8Bệ máy :

+ Thành bệ máy : S = 14;+ Bản mép bệ máy: 16200.Kết cấu mạn :

+ Sườn khoẻ T( 8120 )/(6250 ); + Sườn thường L75756.

Kết cấu boong :

+ Xà ngang khoẻ : T( 10120 )/ (8 250);

+ Sống boong , sống phụ : T( 10120 )/ (8250);+Xà ngang thường : 75 L756.

Kết cấu vách:

+ Vách dọc : + Tôn vách : S = 8;+ Nẹp thường : L75756;+ Nẹp khoẻ : T( 8.120 )/(6.250 ).Vách ngang :

18

Trang bị cứu sinh:

Tàu có các phao cứu sinh tự nổi phao tròn , phao áo Phương tiện tín hiệu:

Tàu có trang bị đèn tín hiệu hành trinh ,các loại đèn và cờ hiệu + Tín hiệu ban ngày ;

+ Các bộ cờ hiệu , quốc kỳ , quả cầu đen ; + Pháo hiệu , tín hiệu , pháo dây pháo dù Trang bị hàng hải:

Tàu có máy định vị vệ tinh ,la bàn từ , khí áp kế , ống nhòm

Trang bị cứu hoả: ngoài hệ thống trang bị cứu hoả cơ giới trong buồng máy , trêntàu còn được trang bị các thiết bị cứu hoả như : bình chữa cháy , thùng rác , vải bạt ,xăng chữa cháy , xà beng , quần áo bảo hộ lao động

Trang bị nội thất : trang bị nội thất và cách nhiệt chống cháy, gồm giường, ghế,tủ và các đồ dùng sinh hoạt Các buồng đều được bọc cách nhiệt , bên ngoài bằng cáctấm nhựạ bằng ghi sáng

Trang bị cung cấp phòng nạn : gồm xi măng chống đông ,cát thiênnhiên ,đinh ,búa ,cưa ,dây thép vvv

4 Giới thiệu về hệ động lực tàu

4.1 Giới thiệu tổng quát

Hệ động lực tàu kéo có ký hiệu thiết kế LT-16, được tính toán thiết kế theo qui phạm phân cấp & đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259-3:2003 đăng kiểm Việt Nam , thỏa mãn cấp II hạn chế

Hệ động lực chính của tàu gồm 02 máy chính, lai 02 hệ trục chân vịt, trong đạo lưu cố định ,được đặt đối xứng qua mặt phẳng tâm tàu , cách tâm tàu 1500mm.

Ngoài ra trong buồng máy còn bố trí các thiết bị phục vụ cho hệ động lực và hệ thống tàu bè thỏa mãn yêu cầu của qui phạm

- Suất tiêu hao nhiên liệu : gemlgh

20

- Suất tiêu hao dầu nhờn :

- Hộp số : HC400 số lượng 02 ; - Tỷ số truyền i = 1:4

Đây là động cơ diesel 4 kỳ, 6 xi lanh , xếp một hàng thẳng đứng , làm mát bằng nước gián tiếp , khởi động bằng khí nén , đảo chiều nhờ hộp số thủy HC400, bôi trơn nhờ dầu nhờn tuần hoàn kiểu cácte ướt

Các thiết bị chính đi kèm theo máy :

Kí hiệu tổ máy phát điện : CCFJ30J , do hãng Duy Phương cung cấp Kí hiệu động cơ diesel: R495A-ZDC

- Công suất một máy diesel : N = 34,3 KW - Vòng quay 1500 vòng/phút

- Hành trình S= 115 mm - Số xilanh 04

- Đường kính piston: D = 95 mmMáy phát điện: - Số lượng : 02

- Công suất 30 kw

- Vòng quay: 1500 vòng /phút - Hiệu điện thế :380 V

Thông số kỹ thuật cơ bản dưới đây :

22

Kiểu tổ máy thủy 366CS3

Động cơ X6170ZC trong tổ mây thủy 366CS3 lă loại động cơ trung tốc vă được sản xuất theo công nghệ tiín tiến Chất lượng động cơ đạt tiíu chuẩn quốc tế vă lă một trong những sản phẩm hăng đầu của Trung Quốc với những thông số kỹ thuật ưu việt như: công suất lớn , kích thước gọn , kết cấu vững chắc , dễ vận hănh , độ tin cậy cao vă có hiệu quả kinh tế cao

Đđy lă loại động cơ có 6 xy lanh xếp thẳng hăng , 4 kỳ , sử dụng 4 xu pâp cho một xi lanh Phun nhiín liệu trực tiếp vă có buồng đốt hình ω Động cơ được khởi động bằng điện (DC24V)hoặc bằng động cơ gió Động cơ có hai vòng lăm mât (vòng trong vă vòng ngoăi ) vă được trang bị hệ thống đồng hồ đo điện tử kiểm soât câc hoạt động của tổ mây vă thực hiện chức năng bảo vệ khi câc tham số đó vượt ra ngoăi phạmvi cho phĩp

Trục cơ của động cơ X6170ZC-9 được cường hóa, có độ cứng cao Phía sau có lắp bânh đă vă được ghĩp nối với hộp số thủy Phía trước động cơ có lắp hệ thống giảm chđn , có thể trích lực tới 100% công suất Chiều quay của trục cơ ngược chiều kim đồng hồ nếu nhìn về phía bânh đă Động cơ được thiết kế lắp đặt gọn vă hoăn chỉnh đồng bộ

Câc hệ thống chính trín động cơ nhằm thực hiện câc chức năng sau:a Hệ thống lăm mât :

Công dụng chủ yếu của hệ thống lăm mât lă dùng nước lăm môi chất để lấy nhiệt

từ động cơ ( nắp xilanh, lót xilanh, đầu piston, dầu nhờn bôi trơn vv ) vă lăm mât khí nạp

Lăm mât theo hai vòng : vòng trong vă vòng ngoăi

a.1 Hệ thống lăm mât vòng trong (lăm mât bằng nước ngọt) :

Lăm mât vòng kín ,gồm bơm nước ngọt (được lai bằng động cơ thông qua một hệ bânh răng ) , sinh hăn nước ngọt – nước mặn , kĩt nước,van đẳng nhiệt (được lắp sẵn trín động cơ ).

Nguyín lý lăm việc theo sơ đồ dưới:

24bơm nước ngọt sinh hàn dầu nhờn động cơ

van đẳng nhiệtsinh hàn nước ngọt

khi nhiệt độ nước nhỏ hơn 60 độ C

khi nhiệt độ nước bằng 60 độ C

Hình 4-1 : Sơ đồ nguyín lý lăm việc hệ thống lăm mât vòng trong Trín hệ thống lăm mât có lắp đầu đo (cảm biến) nhiệt độ nước lăm mât.a.2 Hệ thống lăm mât vòng ngoăi(lăm mât bằng nước mặn) :

Nước mặn bín ngoăi tău sẽ văo lăm mât cho vòng trong , dầu nhờn hộp số vă lăm mât không khí nạp văo xi lanh

Nguyín lý lăm việc : nước ngoăi tău được bơm lăm mât vòng ngoăi hút qua đường ống chung , nối hai cửa thông biển, qua bầu lọc cât ,sau đó đưa nước tới bầu lămmât khí nạp đến lăm mât nước ngọt tại sinh hăn nước ngọt vă bầu lăm mât dầu nhờn hộp số , sau khi lăm mât xong nước được xả ra ngoăi mạn tău qua van ngắt, thực hiện xong một vòng tuần hoăn hở

Sơ đồ hệ thống lăm mât vòng ngoăi :

Hình 4-2 : Sơ đồ nguyín lý lăm việc hệ thống lăm mât vòng ngoăi

bơm nước mặnbộ làm mát khí nạp Sinh hàn nướcsinh hàn dầu nhờn

(làm mát trung gian) (nước mặn làm mát nước ngọt)

hộp sốvan thông biển

b Hệ thống bôi trơn bằng dầu nhờn :

Mây chính được bôi trơn bằng dầu nhờn có âp lực ,tuần hoăn , kiểu câcte ướt ,dầu nhờn được hút qua miệng hút có lưới lọc, đưa qua bầu lọc tinh, qua sinh hăn dầu nhờn rồi đưa văo bôi trơn câc chi tiết chuyển động trong mây như : trục cơ, trục cam, cơ cấu phđn phối khí, trục bơm cao âp Sau khi đi qua câc bộ phận bôi trơn , dầu tự chảy xuống câc te, thực hiện xong một vòng tuần hoăn kín Toăn bộ hệ thống được nhăchế tạo gắn sẵn trín mây Tău được trang bị bơm dự phòng dầu nhờn cho cả hai mây chính , phòng trường hợp một trong hai bơm gặp sự cố

Sơ đồ nguyín lý lăm việc của hệ thống bôi trơn bằng dầu nhờn:

26Câc

Câc te

van một chiềubơm tayvan ba ngã

bầu lọc dầusinh hàn

bơm dầuvan điều chỉnh áp

vanhạn chếáplựcpiston

tuốc bô

đường dầuchínhtrục cam

con còcon đội

đũa đẩy

bạc chínhbạc trục trung gianbạc trục

bạc trung gian

bạc biên

d Hệ thống khởi động bằng không khí nén :

Việc khởi động động cơ được thực hiện bằng động cơ khí nén với áp suất làmviệc từ 0,9 1,0 Mpa (910 kg/cm2 ) Hệ thống khởi động bao gồm các phụ kiện chính sau :

- Chai gió có dung lượng 80lít/chai và áp suất nén tới 30kg/cm2 ;- Van nạp gió được lắp trên nắp mặt quy lát của xi lanh số một , để trở thành máy nén khí

Chu trình của không khí nén khi khởi động : không khí nén từ chai gió qua van giảm áp vào bầu trộn dầu nhớt (tại đây một lượng dầu nhờn được phun vào không khí nén có nhiệm vụ bôi trơn động cơ gió ).Sau đó khí nén đi vào động cơ gió Tại đây động cơ gió sẽ hoạt động làm quay động cơ chính Tất cả các bộ phận khác được lắp trên thân động cơ, trừ chai gió

e Hệ thống đo lường và bảo vệ động cơ :

Động cơ X6170ZC được trang bị hệ thống đầu đo điện tử và hiển thị số để đo các thông số vận hành của động cơ (số vòng quay , áp suất dầu bôi trơn , nhiệt độ nước và dầu bôi trơn ) Hệ thống này còn có chức năng bảo vệ động cơ khi nhiệt độ dầu và nước quá cao và khi áp suất dầu nhờn xuống quá giới hạn cho phép Khi áp suấtdầu vẫn tiếp tục xuống thấp Hệ thống bảo vệ tự động sẽ tắt máy Nguồn điện cung cấpcho hệ thống đo lường và bảo vệ là điện một chiều DC24 V

f Hệ thống tăng áp :

Ở động cơ tăng áp , không khí nạp trước khi vào xi lanh được dẫn qua bộ tuabin tăng áp và được nén lên đến 2,5 lần áp suất đầu vào Như vậy áp suất không khí nạp vào xy lanh có thể lên đến tới 2,5kg/cm2 (cao nhất ) Mục đích của quá trình này là làm tăng khối lượng riêng của không khí nạp vào xy lanh ,đồng thời nâng cao áp suất nổ , hiệu quả là nhiên liệu được đốt hết và làm tăng công suất hữu ích của động cơ Tuabin tăng áp hoạt động trên nguyên tắt tận dụng nguồn năng lượng khí xả của động cơ để làm quay tuabin dẫn động máy nén để tăng áp suất không khí nạp , chính vìvậy tổng hiệu suất của động cơ tăng đáng kể so với động cơ không tăng áp và suất tiêu hao nhiên liệu cũng thấp hơn nhiều.

28

Chiều cao cột

Bơm dầu nhờnkiểu bánh răng 1

Tuốc bin tăng áp

Khởi động giókiểu động cơ khí

Bộ lăm mâttrung gian

trònDiện tích tản

4.3.2.2 Nguyín lý hoạt động của hộp số thủy HC40:

Hệ thống truyền động :hộp số thủy HC400 có ba trục chính , 5 bânh

răng ,giảm tốc một cấp vă 2 bộ ly hợp (1 dùng cho chiều tiến , 1 dùng cho chiều lùi)Sơ đồ hệ thống truyền động như sau :

30trục đầu vtrục đầu vào 1

trục truyền động 2

trục ra 3 của hộp số

Z2

Z1 Z4

Z3

Z5

đầu ra của hộp số

Hình 4-4 :Sơ đồ hệ thống truyền động của hộp số thuỷ.

Khi động cơ hoạt động ,truyền mô men cho trục vào 1 quay, nhờ có khớp nối và trục truyền động 2 quay thông qua cặp bánh răng Z1, Z2.

Khi cần số ở vị trí dừng (số "0")cả hai li hợp thủy lực đều ở vị trí mở , trục ra 3của hộp số vẫn đứng yên

Khi cần số ở vị trí tiến , li hợp tiến được đóng và mômen quay được truyền từ trục vào 1 đến cặp bánh răng Z3 và Z5 đến trục ra 3 Chiều quay của trục 3 ngược chiềuvới chiều quay của trục vào 1.

Khi cần số ở vị trí “lùi”, ly hợp “tiến”mở ra và li hợp “lùi” đóng lại và mômen được truyền qua qua cặp bánh răng (Z1 ,Z2) và truyền qua cặp bánh răng (Z4 ,Z5) đến trục ra 3, bánh răng Z5 đồng thời ăn khớp với hai bánh răng Z3 và Z4 Chiều quay của trục ra 3 cùng chiều với chiều quay của trục vào 1

4.3.2.3 Hệ thống thủy lực điều khiển hộp số :Sơ đồ hoạt động :

8

Hình 4-5: Sơ đồ hệ thống thủy lực điều khiển hộp số

1- lưới hút ; 2- bơm dầu ; 3- sinh hàn ;4- lọc tinh ;5- đồng hồ đo áp suất dầu;6- cụm van điều khiển; 7- hộp côn điều khiển (bộ ly hợp nhiều lá ma sát , đóng mở lyhợp bằng áp lực dầu, gồm một ly hợp tiến , một ly hợp lùi );8- van ; 9-van một chiều ;

10- van điều tiết.

Nguyên lý làm việc : khi bơm 2 hoạt động , dầu từ lưới hút 1 qua bơm rồi vào sinh hàn 3 tại đây dầu được làm mát Sau đó dầu theo lọc tinh 4 vào cụm van 6 Tại đây dầu được phân chia làm hai hướng chính Một hướng vào một trong hai hộp côn 7(ly hợp để điều khiển tiến hoặc lùi trục ra của hộp số ) Còn đường dẫn hai dẫn về van số 8 về nơi chứa dầu Ngoài ra còn các đường nhỏ khác đi bôi trơn các khu vực , sau đó qua van điều tiết 10 ,van này được nhà chế tạo đã điều chỉnh từ 0,8-3 KG/cm2.

Van đổi chiều ở vị trí dừng "STOP" thì áp lực dầu đường dẫn khoảng 36

Khi van đảo chiều ở chế độ tiến hoặc lùi thì áp lực dầu ở trong hộp côn 7 có

thể tăng lên 13 15 

trong thời gian ngắn 35 (s)

4.3.3 Hệ trục tàu kéo

a Hệ trục chân vịt :

Tàu được bố trí hai hệ trục chân vịt , mỗi hệ trục nằm trên mặt phẳngsong song với mặt phẳng dọc tâm tàu 1500 mm Đường tâm của hệ trục nghiêng sovới đường chuẩn một góc 1,5

Chiều dài toàn bộ đường trục 8225 mm

Trục chân vịt tàu dài L= 5775 mm , đường kính  140 được đặt trên 2 gối đỡcao su kim loại Bôi trơn và làm mát các gối đỡ bằng nước trích từ ống làm mát máychính

b Trục trung gian :

32

Số lượng : 2 chiếc; Chiều dài lắp : L = 2450 mm c Chân vịt : thuộc kiểu chân vịt định bước,

5.1 Khái quát về hệ trục tàu thuỷ

Trong trang thiết bị đẩy, từ động cơ đến trục chân vịt tàu, ngoài các thiết bị truyềnđộng ra còn có có một khâu quan trọng đó là hệ trục tàu Hệ trục tàu có nhiệm vụ truyền momen xoắn từ máy chính đến chân vịt và nhận lực đẩy của chân vịt truyền lạicho vỏ tàu làm chotàu tiến hoặc lùi Vì vậy hệ trục tàu có vai trò hết sức quan trọng, có tính chất quyết địnhđến năng lực hoạt động của tàu.

Từ động cơ đến chân vịt thường có nhiều đoạn trục nối liền với nhau và được đặt trên một đường thẳng, đường này gọi là đường trục.

Hệ trục của tàu gồm có : Trục trung gian, trục chân vịt, chân vịt, các bích nối, các ổ đỡ và các thiết bị khác.

5.2 Điều kiện làm việc của hệ trục

Hệ trục làm việc trong điều kiện rất phức tạp Một đầu hệ trục nối liền với máy chính sẽ chịu tác dụng trực tiếp của momen xoắn từ máy chính, đầu kia mang chân vịt sẽ chịu trực tiếp momen cản của chân vịt trong nước Ngoài ra, hệ trục còn phải chịu lực đẩy của chân vịt chịu tác dụng của trọng lượng bản thân và ứng suất bổ sung do : dao động, lắp ráp uốn chung của vỏ tàu, biến dạng cục bộ của đáy tàu.

Hệ trục tựa trên gối đỡ, gối đỡ đặt trực tiếp trên phần đáy tàu Chân vịt hoạt động trong nước biển có điều kiện sóng gió bất thường, cho nên sự uốn chung của vỏ

tàu dẫn đến uốn trục Biến dạng cục bộ của đáy tàu do hạ thuỷ, do chất hàng v.v… cũng dẫn đến làm sai lệch vị trí các gối đỡ.

Sự uốn chung của vỏ tàu gây nên bởi các yếu tố sau :+ Thay đổi ứng suất do hàn vỏ tàu

+ Vỏ tàu bị mặt trời chiếu về một phía+ Thay đổi ứng suất khi hạ thuỷ

+Chênh lệch nhiệt độ giữa phần chìm và phần nổi trên mặt nước + Thay đổi tải khi lắp trang thiết bị, máy móc…

+ Bị uốn do mắc cạn…

Để tránh những ứng suất bổ sung, người ta phải cố gắng đảm bảo sự đồng tâm của các đoạn trục trong hệ trục Ngoài ra còn phải bố trí gối đỡ và buồng máy cho hợp lý, đồng thời đảm bảo độ chính xác trong gia công lắp ráp Tuy nhiên trong thực tế việcđảm bảo sự đồng tâm của hệ trục cũng có nhiều khó khăn vì các lí do sau :

+ Khó đo đạc chính xác vì còn nhiều công đoạn khác đang thi công

+Biến dạng do hàn vỏ tàu, áp lực trên ki tàu thủy thay đổi trong quá trình đóng lắp lúc dưới nước, biến dạng khi hạ thuỷ, do lắp đặt các thiết bị máy móc, ảnh hưởng của nhiệt độ…

Để đạt độ chính xác tối đa trong lắp ráp, người ta phải cố gắng loại trừ tất cả cáckhâu có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình đo đạc trong lắp ráp.

5.3 Tính toán kiểm nghiệm bền hệ trục

+ Giới hạn mỏi phải lớn.

+ Kết cấu vật liệu đồng nhất, không tồn tại nội ứng lực.+ Tính năng gia công tốt.

Ở đđy đối với tău kĩo 2.500CV ta chọn vật liệu thĩp SF50 để chế tạo trục trung gian vă trục chđn vịt

Bảng thống kê thành phần hoâ học của thĩp SF50

SF50 0,03 1 2 0,04 0,03 1215 1618 23

Giới hạn chảy quyước(N/mm2)

Giới hạn bền kĩo(N/mm2)

Đường kính trục được xác định theo công thức [1] :

 = 116,93 (mm)Vậy đường kính trục trung gian của tàu dt = 125 mm

5.3.1.2 Trục chân vịt

Đường kính trục được xác định theo công thức :

dv  100.K1.3

Ta chọn K1 =1,15

 dv  100.1,15.3

= 134,16 (mm)

Vậy đường kính trục chân vịt của tàu dv = 140 (mm)

5.3.2 Kiểm nghiệm độ bền của hệ trục

5.3.2.1 Cơ sở tính toán

+Hệ trục nằm ở trạng thái tĩnh

36

+ Chịu tải do mômen xoắn, lực đẩy chân vịt không đổi.Phương pháp tính theo tải tỉnh chỉ là gần đúng Trong thựctế û hệ trục làm việc trong điều kiện chịu các ngoại lựckhác nhau và phức tạp hơn nhiều Để đảm bảo sức bền chohệ trục sau khi tính theo tải tĩnh người ta phải tăng quy cáchtrục đảm bảo hệ số dự trữ bền Ứng suất cho phép vàhệ số dự trữ bền (hệ số an toàn) được xác định quathống kê, kinh nghiệm vận hành của từng loại tàu, ở đó hệtrục được tính theo tải trọng tĩnh và theo dõi đến khi bị hưhỏng.

5.3.2.2 Kiểm nghiệm sức bền trục trung gian

Dưới đđy lă phương phâp tính sức bền theo tải tĩnh Trín toăn bộ chiều dăi hệ trục, cần kiểm tra những đoạn trục dăi nhất, tức khoảng câch giữa hai gối đỡ có chiều dăi lớn nhất.Với A lă vi trí tại bích nối vă B lă vị trí tại gối trung gian.

Sơ đồ tính toân vă phđn bố lực:

TR

Các lực gồm :

Mômen xoắn định mức của trục : MX = 71620.

 MX = 71620.250520 = 148969,6 (KG.cm)

Lực đẩy chân vịt T = 145,8 nPN

. (kg)Trong đó :

N – công suất lớn nhất của động cơ , N = 520 (mã lực)n- vận tốc định mức toàn tải n = 6 (hl/h)

P- hiệu suất chân vịt (qua thống kê) P 0 ,60,7 Chọn P 0,65

 T = 145,8 .0,658213,46

q = .12,5.7,85.100,963344

= 383,49 (cm3)

 x 148969383,49,6 = 311,25 (KG/cm3)Ứng suất nén của trục:

38

Ứng suất uốn của trục:

 (KG/cm2)

Để tính toán ứng suất uốn của trục trung gian ta phải tính RA ,RB

Theo sơ đồ tính toán trên hình 5-1, từ điều kiện cân bằng lực và mômen tại A, ta có:

RA+RB -qL = 0

RB.L -q2

(cm)

Thay vào (*), ta có: