Chọn phương pháp chế tạo là phương pháp đúc. Vật liệu chế tạo là hợp kim Nhôm.
Tang ma sát đơn được chọn theo tiêu chuẩn của liên xô cũ (OH9- 47- 58) dựa vào đường kính cáp tổng hợp dc = 40 (mm) tra bảng 16 (phần phụ lục) ta được các thông số cơ bản của tang ma sát đơn như sau:
dc (mm) D0 (mm) D1 (mm) D2 (mm) D3 (mm) D4 (mm) D5 (mm) D6 (mm) L (m) 40 270 345 445 320 285 350 310 255 3.2.12. Thử thiết bị neo.
Thiết bị neo phải đảm bảo an toàn cho tàu, do đó xích neo, neo, tời neo trước khi đưa vào sử dụng phải được kiểm nghiệm. Việc kiểm tra phải nghiêm túc, đúng qui định, tuân thủ đúng các quy trình đã nêu, sự làm việc trơn tru của tời, tốc độ thu đảm bảo, sự bền chắc của các mối kẹp chặt. Tình trạng phanh, trục bánh xích, khớp nối, cơ cấu hãm xích, phanh của tời phải đảm bảo khả năng hãm xích đang làm việc ở bất kì vị trí nào.
3.2.12.1. Thử xích tại xưởng.
Trong mỗi chi tiết (mắt xích, maní,…) cùng tên cùng vật liệu, cùng quy cách và mẻ thép như nhau, cùng cùng quy trình công nghệ đều phải có một mẫu để thử nghiệm. Mỗi loại chi tiết ít nhất phải có 50 chiếc để thử.
- Mỗi mẫu thử gồm có 3 mắt liên tục lấy từ mỗi đoạn xích hoặc được chế tạo riêng cho mục đích thử nhưng phải cùng quy cách, cùng vật liệu và phải cùng quy trình công nghệ.
- Sau khi kiểm tra kích thước, mẫu thử 3 mắt được đưa lên máy thử bền và thử đứt với tải trọng được cho ở bảng 16 (phần phụ lục). Theo quy định của TCVN 6259- 7B2003 với đường kính mắt xích neo d = 67(mm) thì ta có tải trọng thử kéo đứt đối với xích cấp 2 là 2380 (kN) và tải trọng thử kéo giãn xích là 1705 (kN).
- Nếu trong mẫu thử thứ 3 mắt xích của đoạn xích mà có 1 mắt không đạt yêu cầu thì phải thử tiếp 2 mẫu 3 mắt khác của đoạn xích này. Nếu 1 trong 2 mẫu thử tiếp này cũng không đạt yêu cầu thì phải loại bỏ cả đoạn xích này.
- Nếu trong đoạn xích có các mắt xích đạt yêu cầu thì tập hợp các mắt xích này thành một đoạn xích mới.
3.2.12.2. Thử các đoạn xích và maní tại xưởng.
Sau khi tiến hành các mẫu thử 3 mắt rồi tiến hành kéo cả đoạn xích hoặc thử riêng. Các maní có cùng đường kính thì nối vài chiếc với nhau để thử cùng lúc. Khi thử đoạn xích maní phải dược đặt đúng vị trí đúng quy định, xích không được xoắn, phải đủ chiều dài. Trong khi thử nếu đoạn xích bị đứt thì cho phép nối đoạn xích lại để thử tiếp. Các đoạn xích nối neo và đoạn xích đầu cũng được thử như các đoạn xích trung gian ở trên.
- Các đoạn xích đúc: Khi thử cho phép đứt không quá 3 mắt. Sau khi thay các mắt đứt bằng các mắt đúc thì phai gia nhiệt 2 đoạn xích sau đó thử lại. - Nếu có một mắt đứt thì cho phép thay bằng mắt tiêu chuẩn, sau đó thử lại tiếp nếu có 1 mắt đứt thì phải loại bỏ cả đoan xích.
- Các maní nối không đạt yêu cầu thì phải thay mới. Nếu các maní này chưa qua thử kéo thì phải thử kéo lại cả độ xích.
- Sau khi kiểm tra đạt yêu cầu thì phải kiểm tra các kích thước và độ linh hoạt của xích. Nếu trên 5% số mắt xích không đảm bảo kích thước và không đảm bảo tính linh hoạt thì phải loại bỏ cả đoạn xích.
- Yêu cầu: Tại hai đầu đoạn xích tiêu chuẩn, trên maní phải có dấu hiệu của nhà sản xuất.
3.2.12.3. Thử neo tại xưởng.
Neo sau khi nhập về cần thử kéo đẻ xác định độ giãn dài tương đối và gới hạn chảy của vật liệu. Trước khi thử kéo giãn thì phải thử thả rơi.
- Thử thả rơi:
Các chi tiết đúc của neo phải được thử thả rơi từ độ cao xuống nền tấm thép được quy định trong bảng sau:
Bảng : Độ cao thử neo.
Trọng lượng neo (KG) Độ cao thử thả rơi (m) Quy cách tấm thép nền (mm) 75- 750 1500- 5000 >5000 4,5 3,5 3 1300 x 1300 x 1300 đặt trên nền đất chắc ở nhiệt độ lớn hơn 00
Cách thử neo: Thân neo thử thả theo chiều thẳng đứng bình thường, còn cánh neo ở tư thế nằm ngang. Neo được nâng độ cao theo quy định ròi được thả tự do xuống giữa hai thỏi thép đặt trên tấm thép, sau khi thử thả rơi dùng búa hơn 2 kg gõ, nếu tiếng rè thì có vết rạng nứt phải khắc phục lại, nếu tiếng trong trẻo thì đạt yêu cầu.
Hình : Thử neo rơi. - Thử neo:
Neo phải được kéo giãn theo quy định của quy phạm 6259 tại bảng 7B/2.1 (phần phụ lục). Với trọng lượng 6000 (kG) thì lực kéo của neo là 735 (kN).
Tải trọng thử nghiệm kéo còn được xác định theo công thức:
Pt = 3 2 . Qn
Trong đó :
Q = 6000 (kG): Trọng lượng neo. K : hệ số được xác định như sau: K = 250 – Qn/270 = 6000/270 ≈ 228 => Pt = k.3 Qn2 = 228.3 60002 ≈ 75284 (kG)
Mỗi maní đều được thử với lực không nhỏ hơn 2Pt trong thời gian ít nhất là 5 phút.
Cách thử neo: Tại mỗi neo người ta khoan một lỗ để kiểm tra độ biến dạng như sau:
Hình : Thử thả neo.
Mắc tải vào hai cánh neo rồi tăng tải sơ bộ đến giá trị 0,5Pt, sau đó giảm xuống 0,1Pt và đo khoảng cách giữa 2 lỗ khoan nêu trên. Tiếp theo lại tăng uair lên đến trị số bằng Pt trong 5 phút rồi lại giảm xuống o,1 Pt và đo khoảng cách nêu trên. Nếu sau khi thử khoảng cách a không tăng lên quá 0,5% so với ban đầu và thân neo vận hành trơn tru với góc vận hành là 45 ± 0,3% là đạt yêu cầu.
3.2.12.4. Thử máy tời neo tại xưởng.
Sau khi chế tao lắp ráp cần phải thử trên bệ trước khi xuất xưởng. Nội dung chủ yếu là xem xét sự hoạt động của cả thiết bị trong đó quan trọng nhất là phanh tời và xích chạy trên bánh xích. Trong khi thử phải kiểm tra các yếu tố sau:
- Nhiệt độ môi trường và nhiệt độ dầu nhờn hộp số. - Nhiệt độ của dầu trong động cơ thủy lực.
- Tốc độ thu xích.
- Sự rung động và độ ồn.
- Thử cho tời neo chạy không tải và có tải để kiểm tra các yếu tố trên như phanh, xích, bánh xích độ tin cậy khi làm việc.
3.3. Kết quả nghiên cứu.
Qua quá trình tính toán thiết kế hệ thống tời neo thủy lực cho tàu hàng 20000 tấn đã hoàn thành sau đây là kết quả tính chọn của các bộ phận trong hệ thống neo thiết kế:
3.3.1. Neo.
- Loại neo: Neo Holl
- Các kích thước chính:
+ Chiều dài thân H1 = 3225,6 (mm). + Độ mở của lưỡi L1 = 2150,4 (mm).
+ Chiều cao lưỡi h1 = 1948,8 (mm). + Chiều rộng đế B1 = 936,96 (mm).
3.3.2. Xích neo.
- Loại xích neo: Xích neo có ngáng, chết tạo bằng phương pháp đúc. - Kích thước : d = 67 (mm), cấp xích cấp 2. 3.3.3. Bộ hãm xích neo. - Kiểu bộ hãm xích neo: Bộ hãm vít ma sát. 1050 680 960 620 - Kích thước chính : + B = 620 (mm) + He = 1390 (mm) + Le = 1050 (mm) + le = 960 (mm) + ' e l = 680 (mm).
3.3.4. Lỗ thả neo. 2 2 1 R 67 0 R670 4 0 ° 2 7 Ø 6 0 0 A 33 62 A A A + Dt = 600 (mm). + lt = 3362 (mm). + Rt = 670 (mm). + St = 27 (mm). 3.3.5. Hầm xích neo. + Đường kính hầm: D = 2 (m). + Chiều cao hầm: H = 6(m) + Chiều dày đáy S = 14 (mm)
3.3.6. Thiết bị giữ và thả gốc xích neo.
- Loại : Kiểu tay đòn góc.
966 4 3 8 610 3 2 0 A A - Kích thước chính: + BM = 320 (mm); + bM = 637 (mm); + HM = 438 (mm); + LM = 966 (mm); + lM = 610 (mm); + Khối lượng Q = 235 (kg).
3.3.7. Ống dẫn xích neo vào hầm chứa.
+ D = 500 (mm). + = 14 (mm).
3.3.8. Tời neo và động cơ thủy lực.
- Kiểu loại tời neo: Tời neo nằm dẫn động thủy lực. - Động cơ thủy lực: Kiểu động cơ Motor power (KW) Max speed (v/ph) Countinuous pressure (bar) Break pressure (bar) Mass (kg) BM200 39,6 560 210 350 52
3.3.9. Hệ thống thủy lực.- Đường ống: - Đường ống: Ống hút và ống xả : + Đường kính ngoài : d = 48,6 (mm). + Đường kính trong : d = 38,4 (mm). Ống nén : + Đường kính ngoài : d = 27,2 (mm). + Đường kính trong : d = 19,4 (mm). - Bơm thủy lực: + Mã hiệu: A4VSG. + Công suất: 75 (kW). + Số vòng quay lớn nhất: 3700 (vòng/phút). + Áp suất cực đại bơm đạt được: 400 (bar). + Khối lượng:G=60 (kg).
+ Lưu lượng: Q=128 L/phút ở tốc độ n = 1800 (v/ph). - Động cơ điện lại bơm thủy lực.
+ Mã hiệu: 3K280Mb4. + Công suất: P=100 (kW). + Tốc độ vòng quay: V=1480 (vòng/phút). + Khối lượng: G=796(kg). + Điện áp: U=380/660 (v). 3.3.10.Trục tải.
- Vật liệu : Thép C45 thường hóa. - Đường kính trục : d = 260 (mm).
3.3.11.Bánh xích.
d = 0,456 (mm).
3.3.12.Ly hợp.
- Loại : Ly hợp vấu
- Vật liệu: Thép C có tôi bề mặt vấu.
- Kích thước :
+ Đường kính ngoài của ly hợp: D = 520 (mm). + Chiều dài một bên ly hợp: b = 520 (mm) + Chiều dài toàn bộ ly hợp: l = 910 (mm) + Số vấu ly hợp: Z = 4.
+ Đường kính trong của ly hợp: D1 = 400 (mm) + Chiều rộng của vấu : h = 120 (mm)
3.3.13.Khớp nối.
- Kích thước :
+ Đường kính ngoài cùng: D = 770 (mm). + Đường kính trong: D1 = 616 (mm). + Chiều rộng của khớp nối:
L = 550 (mm). B = 110 (mm). b = 66 (mm).
3.3.14.Gối đỡ trục và gối đỡ bánh xích.
- Loại ổ đỡ: Ổ đỡ trượt.
- Vật liệu : Gang có bề mặt là đồng thanh.
- Kích thước :
ổ đỡ trục
+ Đường kính ngoài của ổ: D = 288 (mm). + Chiều dài ổ: L = 216 (mm).
+ Chọn C = 2 (mm). + Suy ra S = 24 (mm).
ổ đỡ bánh xích - Ổ đỡ bánh xích.
+ Đường kính ngoài của ổ: D = 312 (mm). + Chiều dài ổ: L = 330 (mm).
+ Chọn C = 2 (mm). + Suy ra S = 26 (mm).
3.3.15. Phanh.
- Loại : Phanh băng bước ngắn. - Vật liệu :
+ Bánh phanh : Gang. + Băng phanh : Thép. + Tấm ma sát : Amiang.
+ Tay đóng mở phanh (trục vít, đai ốc) : Thép C30. - Kích thước:
+ Đường kính bánh phanh : Dbf = 1004 (mm). + Chiều rộng băng phanh : B = 200 (mm).
+ Số lượng đinh tán : Gồm có 9 dãy đinh, mỗi dãy 3 đinh. + Chiều dày băng phanh : = 14 (mm).
+ Chiều dày tấm ma sát: b = 12 (mm).
+ Đường kính chốt để gắn băng phanh: d = 52 (mm). + Đường kính trung bình trục vít : d = 95 (mm). + Đường kính chân trục vít : dc = 76 (mm). + Đường kính đỉnh trục vít : dd = 105 (mm). + Đường kính ngoài ổ đỡ trục vít : D = 114(mm). + Đai ốc : D = H = 124 (mm) + Chiều dài phần cắt ren của
trục vít: L = 315 (mm).
3.3.16.Tang ma sát đơn.
dc (mm) D0 (mm) D1 (mm) D2 (mm) D3 (mm) D4 (mm) D5 (mm) D6 (mm) L (m)
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. KẾT LUẬN.
Qua một thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài em đã hoàn thành đề tài. Hệ thống neo thủy lực của tàu 20000 tấn đã đảm bảo yêu cầu đặt ra của hệ thống neo. Và quá trình tìm tòi tài liệu nghiên cứu để thực hiện đề tài này giúp em hiểu rõ hơn về hệ thống neo trên tàu, cũng cố thêm các kiến thức đã học về tàu và đặc biệt là hệ thống thiết bị trên boong. Qua đây em có một số kết luận về đề tài đã làm như sau:
- Các chi tiết kết cấu của hệ thống neo đã được tính toán đảm bảo độ bền, đảm bảo các yêu cầu trong quy phạm “quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép TCVN 6259 : 2003”.
- Hệ thống neo đảm bảo có thể thu neo ở bất kì vị trí nào và mọi trường hợp sóng gió đồng thời tác dụng lên tàu.
- Việc chọn máy tời neo thỏa mãn đáp ứng công suất yêu cầu trong quá trình thu neo cũng như thả neo, chiếm ít diện tích trên boong. Bố trí các thiết bị hợp lí đảm bảo không gian để thao tác trong quá trình khai thác tàu
- Hệ thống tời neo không chỉ đảm bảo các yêu cầu về hệ thống neo mà còn có thể kết hợp thu, kéo dây chằng buộc tàu, đảm bảo việc bố trí các thiết bị mặt boong chiếm ít diện tích.
- Tuy việc thiết kế hệ thống neo đã hoàn thành nhưng đề tài này cũng chỉ dừng ở một mức độ nhất định, chắc chắn vẫn còn sai sót và khiếm khuyết vì kinh nghiệm và kiến thức của em còn hạn chế nên mong các thầy chỉ bảo thêm để đề tài được hoàn thiện hơn.
4.2. KIẾN NGHỊ.
Qua một thời gian thực hiện đề tài em đã phần nào hiểu rõ hơn về công việc của người thiết kế chính vì thế để dễ dàng hơn cho các các đề tài tốt nghiệp sau này em xin có một số ý kiến như sau:
Các môn học chuyên ngành nên tăng cường cho sinh viên đi thực tế để có cái nhìn tổng quát các môn học. Từ đó có thể giúp sinh viên dễ dàng hơn trong học tập, nhanh chóng tiếp cận với công việc, phát huy tinh thấn sáng tạo của họ.
Trong quá trình học các môn chuyên ngành các thầy nên đưa ra các vấn đề để suy luận từ đó để sinh viên có thể sáng tạo ra các đề tài có thực tế có thể áp dụng cho chuyên ngành tàu.
Trong quá trình học các thầy nên cho sinh viên làm quen và tiếp cận nhiều hơn công việc thiết kế để khỏi bỡ ngỡ khi làm đề tài tốt nghiệp, cần có nhiều đề tài mới để tăng khả năng sáng tạo trong sinh viên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phạm Văn Hội – Phan Vĩnh Trị - Hồ Ngọc Tùng
Sổ tay thiết bị tàu thủy tập 1 – Nhà xuất bản giao thông vận tải. 2. Nguyễn Đăng Cường.
Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy. 3. PGS. Phạm Hùng Thắng.
Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án môn học chi tiết máy. 4. Ths. Nguyễn Thái vũ .
Bài giảng thiết bị mặt boong(Lưu hành nội bộ).
5. Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép TCVN 6529 : 2003. 6. Tailieu.vn.
PHỤ LỤC
Bảng 1.1. Các kích thước chính của neo Holl
Trọng lượng neo (kg) Các kích thước cơ bản (mm) 100 150 200 250 300 (350) 400 (450) 500 600 700 800 900 1000 L1 584 670 736 793 844 890 930 970 1000 1060 1120 1170 1220 1260 H1 270 308 310 366 388 408 428 444 460 490 516 540 560 580 Thân thẳng 1054 1266 1331 1439 1533 1602 1690 1746 1827 1927 20 37 2115 2223 2289 H Thân ngắn cong 989 4427 1246 1354 1440 1500 1880 1641 1707 1817 1967 1985 2083 2144 Trọng lượng neo (kg) Các kích thước cơ bản (mm) 1250 1500 1750 2000 2250 2500 3000 3500 4000 4500 5000 6000 7000 8000 L1 1360 1450 1520 1590 1650 1716 1820 1920 2000 2080 2150 2290 2440 2520 H1 624 664 700 732 700 782 830 880 920 950 992 1056 1112 1160 Thân thẳng 2461 2590 2752 2863 2998 3087 3282 3456 3603 3760 3897 4134 4362 4558 H Thân ngắn cong 2344 2431 2532 2633 2808 2897 3088 3236 3383 3516 3637 3874 4192 4268
Bảng 1.2: Các kích thước chính của neo grudong
Trọng lượng neo (kg) Các kích thước cơ bản (mm) 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 H1 630 695 795 875 940 1000 1055 1100 1150 1185 1260 1330 1390 1450 lo 435 480 550 605 650 690 730 760 795 820 870 920 960 1000 1,4lo 518 574 658 728 776 825 905 920 950 980 1040 1100 1150 1200 ho 350 385 440 485 525 555 585 610 640 660 700 740 770 805 c 370 410 470 520 555 590 640 650 689 700 745 785 820 855