Thiết kế Hệ Động Lực Tàu Hàng 7200 Tấn Sử Dụng Máy Wartsila W8L26

MỤC LỤC

TÍNH SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHểNG

  • Các thông số cơ bản

    THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHểNG .1Chọn vật liệu chế tạo chong chóng

      * Tính toán công suất tiêu thụ thực tế của chong chóng theo công thức Np’ = η. Trong đó: Np = EPS: Công suất kéo của tàu (tính ở phần trên) N’p:Công suất tính toán ở vận tốc kiểm nghiệm.

      Bảng 2.6: Nghiệm lại vận tốc tàu để chong chóng sử dụng hết công suất
      Bảng 2.6: Nghiệm lại vận tốc tàu để chong chóng sử dụng hết công suất

      THIẾT KẾ HỆ TRỤC

      • Cấp tính toán thiết kế

        Bố trí hệ trục. Hệ động lực tàu là một đường trục bao gồm 01 trục trung gian và 01 trục chân vịt. Trục chân vịt và trục trung gian được chế tạo bằng thép rèn 35. Bích nối trục được rèn liền với trục. Các đoạn trục được nối với nhau bởi các bu lông tinh có vật liệu là thép rèn. Trục chân vịt có chiều dài 4220 mm và đường kính cơ bản được xác định theo yêu cầu của Qui phạm.,được đặt trên 2 bạc có vật liệu là BABIT bôi trơn và làm mát bằng dầu. Trục trung gian có chiều dài 3820 mm và đường kính cơ bản cũng được xác định theo yêu cầu của Qui phạm,được đặt trên 1 ổ đỡ trung gian chế tạo bằng BABIT và bôi trơn bằng dầu. Đường tâm lí thuyết của hệ trục nằm trong mặt phẳng dọc tâm tàu. 3.2.TRỤC CHONG CHểNG. Đường kính trục chong chóng. Bảng 3.1:Tính toán đường kính trục chong chóng. No Hạng mục tính Ký. vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả 1 Công suất liên tục lớn. nhất của động cơ H kW Được xác định theo lý lịch. Vòng quay của trục chong chóng ở công suất liên tục lớn nhất. N v/p Được xác định theo lý lịch. 3 Hệ số tính toán đường. 4 Hệ số xét đến trục. Giới hạn bền kéo danh nghĩa của vật liệu trục. Đường kính cơ bản của trục chong chóng được xác định. Đường kính của cổ trục chong chóng. Bảng 3-2: Tính toán chiều dày áo bọc trục. No Hạng mục tính Ký. vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả 1 Đường kính tính toán. 2 Vật liệu chế tạo áo. Toàn đồ trục chong chóng) Đồng. Chiều dày nhỏ nhất lớp áo bọc bằng đồng thanh tại cổ trục chân vịt. Đường kính cơ bản của bu lông bích nối trục được thiết kế db = 30 mm.

        Coi đoạn trục như một dầm siêu tĩnh đặt trên các gối, bích bánh đà coi như một ngàm cứng. Lực phân bố trên các đoạn trục coi như đều, không tính đến trọng lượng của các bích. Do trục chong chóng và trục trung gian có cùng vật liệu chế tạo ,do trục chong chóng chiu tải nặng hơn nên ta nghiệm bền hệ số an toàn cho trục chong chóng.

        Hệ số an toàn cho phép của trục chong chóng lớn hơn hệ số an toàn cho phép vì vậy trục chong chóng đủ bền. Nghiệm bền ổn định dọc trục chỉ tính cho đoạn trục có chiều dài lớn nhất , nhịp [ ]2 : Bảng 3.7: Nghiệm ổn định dọc trục. Do độ vừng của đoạn trục tớnh trong trường hợp xấu nhất nhỏ hơn trị số độ vừng cho phép nên hệ trục có độ cứng đảm bảo.

        Do áp lực riêng tác dụng lên các gối trục đều nhỏ hơn trị số áp lực riêng cho phép nên các gối đỡ làm việc an toàn.

        Bảng 3.1:Tính toán đường kính trục chong chóng
        Bảng 3.1:Tính toán đường kính trục chong chóng

        TÍNH DAO ĐỘNG NGANG HỆ TRỤC

        Phương pháp tính

        (3a) – Bước 1: Hàng ngang đầu tiên trong bảng ghi thứ tự các đoạn trục, ô sau cùng là dầm treo. Nếu không thỏa mãn ta thực hiện lại toàn bộ bước tính trong lần gần nhất với nk’ được chọn sát với n vừa tính được.

        BẢNG TÍNH VÀ KẾT QUẢ 1. Tần số dao động ngang

          Vậy: Hệ trục công tác an toàn, không có vòng quay tới hạn trong khu vực khai thác.

          4.2.2. Bảng kết quả tính
          4.2.2. Bảng kết quả tính

          TÍNH DAO ĐỘNG XOẮN

            Bích nối

            • Chuyển hệ xoắn về hệ tương đương không thứ nguyên
              • DAO ĐỘNG XOẮN CƯỠNG BỨC 1. Cấp điều hòa mô-men kích thích

                Jdđ :Mômen quán tính khối lượng bánh chủ động (theo lý lịch máy) Jbđ:Mômen quán tính khối lượng bánh bị động (theo lý lịch máy) i:Tỷ số truyền của hộp số (i=3:1). Ta coi các khối lượng của hệ trục được nối với nhau bởi các đoạn trục không khối lượng chỉ có tính chất đàn hồi được biểu thị bằng độ mềm. Hệ thống tương gồm có 10 khối lượng tập trung, do đó tồn tại 9 tâm dao động.

                Vì tần số dao động tự do tương đương tần số dao động của hệ nên có thể nói rằng toàn bộ hệ thống đồng thời tham gia vào hình thức dao động 1 tâm, 2 tâm, …, 9 tâm. Thực tế dao động từ hai tâm trở nên có tần số dao động rất cao, do đó chỉ xét dạng dao động một tâm phổ biến. Để tìm tần số dao động tự do của dạng dao động một tâm nhiều khối lượng, ta chuyển hệ thống thành hệ thống không thứ nguyên.

                Mô men điều hoà cưỡng bức tác dụng lên hệ trục chủ yếu là do lực khí cháy gây ra, công này được tính theo công thức. Trong đó: Mv - Biên độ mô men điều hoà cấp v do khí cháy gây ra. A1R- Biên độ dao động cộng hưởng của khối lượng thứ nhất Nmax- Công suất lớn nhất của trục chân vịt.

                + Trên trục tung lấy các giá trị D tương ứng từ đó vẽ các đường thẳng song song với T.A1R các đường thẳng này cắt 3. Φ cho ta giá trị A1R giá trị max là biên độ cộng chấn Lập bảng tính 34. Tổng ứng suất xoắn trên trục khi cộng hưởng 5.9.8.1- Ứng suất xoắn do cộng hưởng τR.

                Từ kết quả tính toán: Ở mọi vòng quay cộng hưởng ứng với các cấp điều hoà khác nhau, ứng suất thực phát sinh trên trục chong chóng khi cộng chấn đều nhỏ hơn ứng suất cho phép quy định. Hệ trục làm việc an toàn, thoả mãn về điều kiện dao động xoắn theo quy phạm.

                Hình 5.2: mô hình hệ thống tương đương  không thứ nguyên
                Hình 5.2: mô hình hệ thống tương đương không thứ nguyên

                TÍNH CÁC HỆ THỐNG PHỤC VỤ

                • Tính lượng nhiên liệu dự trữ .1 Lượng dầu FO dự trữ

                  Hệ thống dầu bôi trơn .1. Dự trữ dầu bôi trơn

                    – Nhiệm vụ: làm nhiệm vụ bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát. – Yêu cầu: Mỗi động cơ phái có hệ thống bôi trơn độc lập các thiết bị trong hệ thống phải có thiết bị dự phòng với hệ thống chính. Dầu bôi trơn phải đảm bảo được các tính chất: độ nhớt, nhiệt độ bắt lửa, nhiệt độ đông đặc trong phạm vi quy định của nhà thiết kế.

                    Nguyên lý hoạt động

                    • Hệ thống nước làm mát

                      Nước ngọt sau khi ra khỏi động cơ nhả nhiệt cho nước biển tại bầu sinh hàn và quay trở lại động cơ. Nhiệt lượng mà nước ngọt lấy đi chủ yếu là nhiệt lượng do bản thân động cơ toả ra. Tất cả cá trị số nhiệt lượng được tính theo công thức trên là được tính trong điều kiện thiết kế tức là động cơ làm việc ở phụ tải thiết kế, do đó sản lượng của bơm phải được tăng lên.

                      Mặt khác, sau một thời gian sử dụng, sản lượng của bơm giảm xuống do nhiều nguyên nhân như các chi tiết của bơm bị mòn, đường ống có cáu cặn, … Ngoài ra, còn phải xét đến một yếu tố nữa có trường hợp động cơ cần quá tải trong một thời gian nhất định. Chính vì những lí do đó, sản lượng của bơm thường được tăng lên so với trị số tính toán từ 15÷20%. Đối với áp suất của bơm nước ngọt,muốn xác định chính xác cần phải tính toán thuỷ lực trên đường ống trong hệ thống.nhưng đường ống trong động cơ rất phức tạp,khó dùng phương pháp tính toán thông thường để tính.

                      Với động cơ đã cho trên sau khi qua thí nghiệm vận hành thực tế, tổn thất áp lực được xác định và tính ra được áp suất của bơm nước ngọt làm mát là: 8 mH2O. Dựa vào yêu cầu về tính ổn định của lưu lượng nước ngọt làm mát động cơ ta chọn loại bơm nước ngọt làm mát vòng trong là. Nước biển sau khi lấy nhiệt của dầu nhờn trong bầu sinh hàn dầu nhờn được đưa.