Bài viết trình bày khả năng sử dụng nhiên liệu MGOs của các thiết bị động lực tàu thủy như động cơ diesel và nồi hơi tàu thủy để giảm thiểu lượng SOx phát ra môi trường và tuân theo các qui định quốc tế mới về chống ô nhiễm, đồng thời đặt ra một số vấn đề cần quan tâm nghiên cứu mà bộ môn dự kiến sẽ thực hiện nhằm góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu và tự sản xuất trong ngành công nghiệp đóng tàu nước nhà.
CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 SỬ DỤNG DẦU MGOs CHO ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY VÀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM NGHIÊN CỨU USING MGOs FUEL FOR MARINE DIESEL ENGINE AND RESEARCH ANY CONCERNED ISSUES ThS NGUYỄN VĂN HẢI TS THẨM BỘI CHÂU TS NGUYỄN MẠNH THƢỜNG Viện khí - ĐHHVN Tóm tắt Nội dung báo trình bày khả sử dụng nhiên liệu MGOs thiết bị động lực tàu thủy động diesel nồi tàu thủy để giảm thiểu lượng SOx phát môi trường tu n theo qui định quốc tế chống ô nhiễm, đồng thời đặt số vấn đề c n quan t m nghiên cứu mà môn chúng tối dự kiến thực nhằm góp ph n n ng cao lực nghiên cứu tự sản xuất ngành cơng nghiệp đóng tàu nước nhà Abstract The content of the artical presents the possibility of using MGOs of marine equipments such as diesel engines and boilers to reduce the amount of SOx emitted environment and comply with new international regulations on the prevention of Pollution from ships and issue some problems that we are intended to perform in order to contribute the research capacity and self-production in the national shipbuilding industry Đặt vấn đề Khí xả động diesel nồi tàu thủy nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể Theo số thống kê, mật độ phát thải Carbon dioxide từ tàu thủy toàn giới 2%, sulphur oxide 4%, nitrogen oxide 7% [1] Để giảm thiểu ô nhiễm thiết bị lượng tàu thủy, tổ chức quyền cảng hàng hải quốc tế đưa qui định bắt buộc hàm lượng độc tố tối đa cho phép khí xả ngày khắt khe (một vài số liệu minh họa dẫn dưới) Để đáp ứng yêu cầu động thiết bị nhiệt chế tạo, có nhiều nghiên cứu ngồi nước nhằm làm giảm lượng SOx khí xả động diesel nồi tàu thủy Nhìn chung, cơng trình nghiên cứu tập trung vào biện pháp xử lý khí thải khác (đối với động chế tạo) như: dùng chất xúc tác gây phản ứng hóa học khử NOx, CO khí xả; hồi lưu khí thải vv Các biện pháp nói có cho kết khả quan định điều kiện thí nghiệm, số áp dụng cho động ô tô động tĩnh chưa phổ biến sử dụng tàu thủy [3] Hiện tương lai gần, tổ chức hàng hải quốc tế lựa chọn giải pháp bắt buộc sử dụng dầu MGOs (d u có hàm lượng Sulphur thấp) vùng kiểm soát SOx (SECA_SOx Emmission Control Areas) quy định áp dụng Cụ thể (Theo Quy định công ước MARPOL 73/78, phụ lục VI- Quy định thay đổi nhiên liệu): - Khi tàu neo đậu tất cảng vùng lãnh thổ EU nhiên liệu sử dụng phải có hàm lượng Sulphur thấp nhỏ 0.1% sau ngày 01-01-2010 - Hàm lượng sulphur thấp theo quy định IMO vùng kiểm sốt khí thải (ECAs) phải nhỏ 1.50% trước ngày 01-07-2010 - Hàm lượng sulphur thấp theo quy định IMO vùng kiểm sốt khí thải (ECAs) phải nhỏ 1.00% sau ngày 01-07-2010 - Hàm lượng sulphur thấp theo quy định IMO vùng kiểm sốt khí thải (ECAs) phải nhỏ 0.10% sau ngày 01-01-2015 - Theo quy định quyền hành California hàm lượng Sulphur thấp nhỏ 0.1% sau ngày 01-01-2012 Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 84 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 Có thể phán đốn phương pháp sử dụng nhiên liệu có hàm lượng sulphur thấp tin cậy điều kiện tàu chi phí vận hành thấp nhiều so với phương pháp xử lý khí xả Tuy nhiên việc sử dụng nhiên liệu có hàm lượng sulphur thấp, có tính chất lý hóa khác so với loại nhiên liệu phổ biến thời nên cần thiết phải có cải biến hệ thống nhiên liệu xử lí lại nhiên liệu cho phù hợp Những vấn đề cần quan tâm nghiên cứu Dầu MGOs với hàm lượng sulphur thấp thường có độ nhớt thấp so với dầu MGO có hàm lượng sulphur thơng thường Hầu hết trang thiết bị thiết kế để xử dụng dầu MGO MDO yêu cầu độ nhớt không nhỏ 2.0 cSt (mm /s) nhiệt độ hoạt động Đặc thù MGOs có hàm lượng sulphur thấp độ nhớt thường nằm phần đầu dãy (1.5 - 6.0 cSt 40°C) theo quy định ISO 8217 [1] Trong điều kiện hoạt động tàu thủy nhiệt độ buồng máy thường cao 40°C, nhiên liệu tuần hoàn hệ thống nên nhiệt độ cao 40°C Độ nhớt thấp nhiên liệu MGO điều kiện tàu có ảnh hưởng tới loạt vấn đề như: chất lượng phun phân bố nhiên liệu buồng đốt, lượng cấp (có thể thay đổi rị lọt x m thực nhiệt độ sơi thấp) Ngồi ra, số vấn đề cần quan tâm khác tính chất liên quan đến khả cháy nổ, tính chất bơi trơn Hiện nay, để sử dụng loại nhiên liệu này, người ta sử dụng làm lạnh nhiên liệu để đảm bảo độ nhớt yêu cầu Và vậy, vấn đề nảy sinh phải xác định độ nhớt tối ưu nhiên liệu dùng cho loại máy khác nhau, tính tốn thiết kế hệ thống làm lạnh nhiên liệu (trong trường hợp c n thiết) để hệ thống thiết bị hoạt động tin cậy điều kiện thời tiết sóng gió khác đảm bảo tính kinh tế điều kiện kĩ thuật khác hạn chế trọng lượng kích thước trang thiết bị bổ sung thêm Kết luận Để đảm bảo cho tàu đóng đóng mà sử dụng thiết kế cũ hành hải quốc tế không hạn chế, Viện Cơ khí- ĐHHH chúng tơi có dự định thực nghiên cứu số vấn đề nêu để thiết kế hoán cải lại hệ thống nhiên liệu cho tàu để đáp ứng đòi hỏi qui định quốc tế Nếu làm chủ vấn đề đảm bảo lợi ích kinh tế giá thành rẻ so với mua lại hoàn tồn trang thiết bị nước ngồi Ngồi ra, ứng dụng nghiên cứu cho việc sử dụng loại nhiên liêu khác tương lai TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quy định nhiên liệu quan Đăng kiểm [2] MARPOL 73/78, phụ lục IV- Quy định thay đổi nhiên liệu [3] Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu độc tố khí thải động diesel tàu thủy hồi lưu khí thải Đề tài khoa học cấp bộ, khoa Cơ khí- ĐHHH, 2004 TÍNH TỐN TĨNH HỌC VÀ ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT BỐN CHÂN CALCULATE STATICS AND DYNAMICS OF QUADRUPTED ROBOT ThS Vũ Thị Thu Trang Viện Cơ khí – Đại học Hàng Hải Tóm tắt Vị trí kh u khơng gian xác định vị trí điểm định vị hướng kh u hệ quy chiếu chọn Điểm định vị điểm xác định kh u, thơng thường động lực học ta hay lấy khối t m kh u làm điểm định vị Hướng kh u xác định ma trận cosin hướng tọa độ suy rộng xác địnhvị trí vật rắn quay quanh điểm Tĩnh học động học robot nghiên cứu chuyển động kh u robot phương diện hình học, khơng quan t m đến lực momen g y chuyển động Đ y toán qua trọng phục vụ tính tốn thiết kế robot.Nhiệm vụ chủ yếu tốn xác định vị trí hương bàn kẹp dạng hàm biến khớp Các phương pháp ma trận 4x4 phương pháp ma trận 3x3 hay sử dụng ph n tích động học robot Hai phương pháp ma trận 4x4 Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 85 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 phổ biến phương pháp ma trận Denavit-Hartenberg phương pháp ma trận Craig Trong nghiên cứu xin trình bày áp dụng phương pháp ma trận DenavitHartenberg để tính tốn robot Abstract The location of each link in the space is determined by a points position positioning and orientation of the structure that for a chosen reference frame Location point is a certain determination of stages, normally in the dynamics we choose the central block as a point of positioning stages The direction of the stitch is determined by the direction cosine matrix or generalized coordinates determine the position of the solid object orbiting a point Statics and dynamics robot motion study of the stages of the robot in terms of geometry, without the power and torque to cause movement This is an important problem in service and design calculations primarily robot Purpose of problem is to determine the position and your direction as a function of variable clamping joints The 4x4 matrix method and the 3x3 matrix method are commonly used in robot kinematics analysis There are two methods to calculate that are Denavit-Hartenberg matrices and matrix method Craig In this study, the Denavit-Hartenberg method is applied 1.Đặt vấn đề Những áp dụng robot bốn chân công nghiệp ngày mở rộng Ví dụ trơng cơng nghiệp vũ khí robot bốn chân đóng vai trị thám thu thập tin tức trận địa thời tiết sở để thiết lập điều khiển chiến thuật chiến đấu Gần robot bốn chân cịn đóng vai trị chun chở vật dụng quân nhân Đây bước tiến quan trọng cơng nghiệp vũ khí nói riêng cơng nghiệp nói chung 2.Tính tốn tĩnh động học robot bốn chân 2.1.Tính tốn Tĩnh học robot bốn chân Trong đề tài nghiên cứu mơ robot bốn chân, trình bày robot điều khiển từ điều khiển trung tâm đặt robot bốn chân học Trong phần nghiên cứua ày trọng tâm nghiên cứu hoạt động bốn chân học Hình1 Robot bốn chân nghiên cứu Như quan sát hình vẽ chân robot gồm có hai khớp khớp lắp xilanh với khối lượng giả thiết đặt trọng tâm khâu Trên chân I i mơmen qn tính, mi khối lượng chân, li lic chiều dài chân, khoảng cách từ khớp quay trọng tâm khâu i moomen quay Các thông số giả thiết sau: Trong tính tốn tốn thuận để tìm vị trí hướng điểm tác động cuối so với hệ tọa độ gốc Đây nhiệm vụ mà phần đầu nghiên cứu đề Dựa sở lý thuyết đặt trên, tốn vị trí Robot bốn chân tính tốn sau Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 86 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 Ta có họa đồ vị trí chi trước robot sau Hình Họa đồ chi trước Robot Với vị trí có ma trận vị trí robot sau =[ ] =[ ] Trong cx cosx sx sinx Vị trí hương điểm đặt cuối sau = =[ [ ] = ] Trong cos(1+2) , s12 sin (1+2) Để xác định ma trận Jacobian tảng để xác định mô hình robot 2D bỏ qua chuyển động theo trục z ma trận động học thực vi phân theo trục x trục y Vì ta có: Ma trận Jacobian ta thu là: Trong lựa chọn L1= 0.31 L2=0.34 Sử dụng SimMechanic để thiết kế mô 3D dạng sơ đồ khối sau Trong đề tài này, có hai khớp quay dễ dàng nhận diện sơ đồ chi trước robot hình vẽ Thơng tin đầu vào bao gồm góc quay, vận tốc góc gia tốc góc Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 87 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 Hình SimMechanic mô 3D 2.2.Mô động học robot chủ yếu dựa công thức L-E Bảng thông số vị trí xác định Hình Mơ hình chân robot Ta c ma trận biến đổi xác định sau Xác định uij Xác định thơng số Christoffel Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 88 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2015 Xác định C(q, ̇ ) Xác định PE G(q) Xác định phương trình Lagrange- Euler Xác định phương trình động lực học dựa thơng số cho trước Kết luận Tính tốn tĩnh động học rô bốt bốn chân tảng để tính tốn động lực học nghiên cứu sâu loại rô bốt tương lai TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu rô bốt bốn chân Toshiba quadruped hãng Toshiba [2] Tài liệu rô bốt bốn chân PhantomX-AX-12-Quadruped hãng Boston Dynamic Nội san khoa học Viện Cơ khí Số 01 – 11/2015 89 ... nên cần thiết phải có cải biến hệ thống nhiên liệu xử lí lại nhiên liệu cho phù hợp Những vấn đề cần quan tâm nghiên cứu Dầu MGOs với hàm lượng sulphur thấp thường có độ nhớt thấp so với dầu. .. số vấn đề cần quan tâm khác tính chất liên quan đến khả cháy nổ, tính chất bơi trơn Hiện nay, để sử dụng loại nhiên liệu này, người ta sử dụng làm lạnh nhiên liệu để đảm bảo độ nhớt yêu cầu Và. .. bảo cho tàu đóng đóng mà sử dụng thiết kế cũ hành hải quốc tế khơng hạn chế, Viện Cơ khí- ĐHHH chúng tơi có dự định thực nghiên cứu số vấn đề nêu để thiết kế hoán cải lại hệ thống nhiên liệu cho