ĐỀ TÀI THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐỘNG LỰC LỜI MỞ ĐẦU Các số liệu cho trước Điều kiện cho trước Thơng số vỏ a.chiều dài lớn b.chiều dài thiết kế c chiều rộng lớn e.chiều cao mạn f.chiều chìm trung bình i.Hệ số đầy chung j.Hệ số đầy mặt đường nước k.Hệ số đầy mặt cắt ngang l Lượng chiếm nước 2.Số lượng trục chân vịt 3.Tốc độ hàng hải tự Biên chế 5.Vị trí buồng máy 6.Vật liệu đóng tàu Loại hàng chở Ký hiệu / Đơn vị Số liệu Lmax,m Ltk,m Bmax H,m Ttb,m δ α β D,T X V,hl/h BC, người Vt Vật liệu TEU 86,0 82,46 12,4 6,7 5,4 0,63 0,84 0,9 3300 16 Phần Thép container I PHẦN I TÍNH SỨC CẢN I.1 Tính sức cản thân tàu: Ngày có nhiều cách tính sức cản vỏ tàu khác Mỗi loại phương pháp có phạm vi ứng dụng riêng biệt Ta áp dụng phương pháp Papmeil δ = 0.35÷0.80; L/B = 4÷11; B/T = 1.5÷3.5; Fr < 0.9  Đối với tàu thiết kế ta có: δ = 0.72 ; L/B = 7,0 ; B/T = 2,3 ; Fr = (0,161 ÷ 0,514) (Nếu ta giả thuy ết dải vận tốc tàu thiết kế từ (5 ÷16)(hải lý/giờ) Do thông số tàu phù hợp phương pháp Papmiel nên chọn phương pháp Papmiel để tính toán sức cản  Phương pháp Papmiel công bố Liên Xô trước khoảng năm đầu năm năm mươi, dựa kết thử mô hình đo sức cản tàu thật Trong công thức Papmiel thay sức cản R tác giả đề nghò sử dụng EPS (tương đương EPH) dạng sau: D.Vs3 EPS = L.C Trong đó: D: Lượng chiếm nước tàu (t) L: Chiều dài tàu (m) Vs: Vận tốc tàu (HL/h) C0: Hệ số theo cách làm Papmiel C1λ C0 = ξ ψ λ : hệ số tính theo công thức λ = 0.7 + 0.3 ψ = 10 L = 0,958 100 BCb = 0,91 L ξ=1: cho tàu chân vòt C0= 1.C1 EPS= 3300 Vs3 V3 × = 38,4 × s 86 C1 C1 Cho vận tốc nằm dải từ (5 ÷16) hl/giờ I.2 Lập bảng tính sức cản thân tàu: Bảng 1: Tính sức cản vỏ tàu: Vận tốc Vs (Hl/h) Vận tốc v (m/s) Fn ψ1 v = Vs L ' C1 , EPS = 38 V s3 C1 R= EPS.75 v 2.57 0.161 0.528 88 54.545 1591.793 3.084 0.193 0.633 90 92.160 2241.245 3.598 0.225 0.739 93 141.626 2952.178 4.112 0.257 0.844 94 209.157 3814.885 4.626 0.289 0.950 92 304.278 4933.175 10 5.14 0.321 1.055 89 431.461 6295.632 11 5.654 0.353 1.161 85 601.299 7976.196 12 6.168 0.386 1.267 81 819.200 9961.089 13 6.682 0.418 1.372 79 1067.909 11986.406 14 7.196 0.450 1.478 78 1350.892 14079.617 15 7.71 0.482 1.583 76 1705.263 16588.163 16 8.224 0.514 1.689 74 2125.492 19383.742 Từ bẳng ta đồ thị sau 25000 20000 15000 10000 5000 … … 14 15 16 Đồ thị sức cản tính theo phương pháp Papmeil Từ bảng tính sức cản Nycdc ta chọn máy có dải cơng suất theo u cầu sau: II PHẦN II THIẾT KẾ CHÂN VỊT CHỌN MÁY II.1 Tính thơng số bản: Bài tốn cần giả thết kế chân vịt để chọn máy có cơng suất phù hợp cho tàu nhằm đảm bảo tốc độ cho trước ,khi thiết kế chân vịt cần xác định yếu tố sau: II.1.1 Số lượng trục chân vịt: Tàu thiết kế có mộ hệ trục, dẫn động động II.1.2 Chiều quay chân vịt: Do tàu có chân vịt chiều quay khơng ảnh hưởng nhiều đến hiệu làm việc chân vịt Chọn chiều quay chân vịt: chiều kim đồng hồ nhìn từ mặt ngồi vào II.1.3 Đường kính chân vịt: Tính sơ đường kính chân vịt: Dsb = 0.7T = 0.7*5.4 = 3.78 m II.1.4 Số lượng cánh chân vịt; Số lượng cánh chân vịt tính dựa vào cơng thức sau: K’d = vp.D.(ρ/T)1/2 ng với t=20 c ρ tính phương pháp nội suy tuyến tính(ứng với bảng trang 13) ⇒ ρ = 101.784(kg.s2/m4) Với T lực đẩy cần thiết : T = R 19383.742 = = 23910.1 (KG) − 0.189 1− t R = 19383.742 kG : lực cản lấy vs = 16 (hải lý/h) ⇒ K d =1.625 < ⇒ Chọn số cánh chân vòt là: Z = ’ II.1.5 Tỉ số mặt đĩa: Để đảm bảo đủ độ bền cho cánh củ chân vòt nên chọn tỉ số đóa θ không nhỏ giá trò tính theo công sau: Theo điều kiện bền: 2/3  C' Z  m'.T  * θ’min = 0.375  10000  D δ max  Trong đó: C’ hệ số đặc trưng độ bền chân vòt Do chọn vật liệu làm chân vòt đồng nên C’ = 0.055 m’ hệ số tải chân vòt Chọn m’ = 1.15 δmax = (0.08÷0.1) độ dày tương đối canh chân vòt bán kính tương đối r = (0.6÷0.7)R Lấy δmax = 0.08 D = 3.78 (m): đường kính chân vòt xác đònh T = 23910.1 (KG): lực đẩy chân vòt lấy v s = 16 (hải lý/h) Z = số cánh chân vòt Vậy: θ’min = 0.48 Ta chọn θt = 0.55 II.1.6 Các hệ số ảnh hưởng thân tàu: II.1.6.1 Hệ số dòng theo: w = 0.156 * C b n V − ∆ω D Trong đó: n =1: số chân vòt: D – đường kính sơ chân vòt , D = 0.7Ttb= 3.78 m V – thể tích chiếm nước tàu , V = D/ϒ = 3219.5 m ∆ω - số điều chỉnh tính đến ảnh sống đuôi (chỉ sử dụng Fn > 0.2) Cb = 0.63 :Hệ số đầy thể tích ⇒ ω = 0.2 II.1.6.2 Hệ số dòng hút: Đối với tàu biển xác theo công thức: t = K.ω = 0.7*0.2 = 0.14 Với K = (0.5÷0.7) II.1.7 Tốc độ tiến chân vịt: vp = vs.0.515.(1- ω) = 6.592 m/s; vs = 16 (hải lý/h) II.1.8 Hiệu suất thân tàu: ηk = − t − 0.189 = = 1.01 1− w − 0.2 II.1.9 Hiệu suất xốy: Với nước biển chọn η R = 1,025 TỔNG HỢP CÁC THƠNG SỐ: - Lực đẩy chân vịt: P = 23910.1 (kG) - Tốc độ tịnh tiến chân vịt: Vp = 6.592 (m/s) - Tốc độ tàu chế độ hàng hải tự : V = 16 (Hl/h) - Hệ số dòng theo: ψ = 0,2 - Hệ số dòng hút: t = 0,186 - Hiệu suất thân tàu: η k = 1,01 - Hiệu suất xốy: η R = 1,025 - Hiệu suất mơi trường: η mt = 0,88 - Hiệu suất đường trục: η t = 0,98 - Số cánh chân vịt: Z = - Tỷ số mặt đĩa: θ = 0,55 - Hệ số ảnh hưởng thân tàu: a = 1,05 - Hệ số dự trữ cơng suất: Kdt =1,11 II.2 Lập bảng tính chân vịt chọn máy: Từ bảng tính chân vịt chọn máy ta vẽ đồ thị chọn máy: Dựa vào đồ thị chọn máy ta chọn động cơ: 8L32/44CR Vì: III.PHẦN III THIẾT KẾ TRỤC III.1 Thiết kế sơ hệ trục: III.1.1 Đặc điểm tàu: - Hệ trục: • trục chân vịt • Một máy • Truyền động gián tiếp thơng qua hộp số • Chân vịt định bước - Máy chính: Tàu trang bị động diesel kỳ, 8xilanh thẳng hàng, trung tốc • Kiểu 8L32/44CR.(Hãng Man B&W) • Power: 4480KW (6090 HP) • Speed: 720 rpm - Chân vịt: • Đường kính: D = 3,45m • Số cánh : III.1.2 Tính chọn sơ hệ trục: III.1.2.1 Chiều dài hệ trục: - Vị trí buồng máy đặt cuối tàu chiều dài hệ trục ngắn, với ưu điểm dễ gia cơng lắp đặt tận dụng khơng gian để chứa hàng (dầu) III.1.2.2 Kết cấu sơ hệ trục: - Tàu thiết kế có chân vịt nên tàu có hệ trục Máy tàu thuộc loại trung tốc, số vòng quay lớn phải sử dụng hộp số để giảm số vòng quay máy trước truyền động tới chân vịt Do hệ trục tàu bố trí thêm hộp số trục đẩy • Động thiết kế kèm theo hộp số trục đẩy nên: Do đó, thành phần hệ trục bao gồm: • Trục trung gian • Trục chân vịt • Trục đẩy - Căn vào bố trí chung tồn tàu ta thấy buồng máy nằm cuối tàu ( phần tàu) hệ trục khơng dài, ta định chọn: • Hộp số đặt sườn 11-12 • Chiều dài đường trục xác định từ tâm chân vịt đến tâm bích nối hộp số động Do vào bố trí chung tồn tàu ta xác định chiều dài hệ trục Lsơ = 5080(m) Từ u cầu ta xây dựng vẽ lắp đặt sơ hệ trục.(Xem bảng vẽ) Vật liệu gối trục: - Gối trục làm vật liệu hợp kim babit với lí do: a Chịu mòn tốt, khơng làm hư hỏng cổ trục b Ứng suất nén cao, tản nhiệt nhanh Các kích thước chủ yếu ống bao trục chân vịt: a Chiều dày ống trục: Theo qui phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép thì: Chiều dày áo trục khơng nhở trị số tính theo cơng thức sau đây: t1 = 0,03ds + 7,5=0,03.300+7,5=16,5 mm t2 = 3/4t1 = ¾.16,5=12.375 mm Trong đó: t1 : chiều dày áo trục vị trí ổ đỡ ống bao trục t2 : chiều dày áo trục phần lại Do đó, tính lại chiều dày ống trục dựa vào cơng thức sau: Với ống trục gang đúc; C= D + 20 20 Trong đó: - C: chiều dày ống bao trục - D: Đường kính cổ trục chân vịt Suy C = 300/20+20 = 35(mm) - a = (1,5-1,8)C = (1,5-1,8) 35 = (52.5-63) - b= (1,2-1,5)C = (1,2-1,5) 35 = (42-52.5) b Chiều dài gối trục chân vịt: Ống bao trục thường có gối trục nằm trước sau Chiều dài gối trước: L1 = (3-4)D = 900-1200(mm) Chiều dài gối sau: L2 = (4-4,5)D = 1200-1350 (mm) Thiết bị làm kín áo bao trục: - Nhiệm vụ: làm kín dầu, kín nước, khơng cho dầu nước rò bên ngồi - Chọn kiểu làm kín kiểu simphlex - Cụm làm kín phía mũi dùng hai vòng làm kín(seal) có chức làm kín dầu - Cụm làm kín phía lái dùng bao vòng làm kín có hai seal làm kín nước, seal làm kín dầu Bơi trơn làm mát gối trục chân vịt: - Gối trục làm hợp kim babit - Phương án bơi trơn dùng dầu TÍNH TỐN SỨC BỀN HỆ TRỤC Cơ sở phương pháp tính: Tính tốn dựa sở: - Hệ trục nằm trạng thái tĩnh - Chịu tải mo men xoắn, lực đẩy chân vịt khơng đổi, chịu uốn trọng lượng thân chi tiết treo trục chân vịt( khớp nối, bánh Phương pháp tính: Sử dụng phương pháp tính sức bền hệ trục theo tải tĩnh với hệ số an tồn sức bền tức Hệ số trữ sức bền Tính tốn kiểm nghiệm sức bền hệ trục: A Tính kiểm nghiệm sức bền trục trung gian: Trục trung gian bố trí có gối đỡ, hai đầu trục có bích liền để nối với trục chân vịt trục khuỷu máy Sơ đồ tính tốn thể theo hình sau: Theo lý thuyết sức bền xoắn đường kính trục trung gian tính dựa theo cơng thức sau: dt = 1,72 [ Mx τ x − ( m) ] (cm) Trong đó: • Mx: momen xoắn định mức máy Từ đó: N 6090 = 71620 = 2726036 (KGcm) n 160 Mx = 71620 • m= - thơng thường m= 0,4(hoặc = 0,4d)- hệ số trục rỗng d • N: Cơng suất định mức máy chính(trục trung gian)(cv) N = 6090HP • n: Vòng quay định mức máy chính(trục trung gian-v/ph) n= 160rpm • τx: Ứng suất xoắn cho phép xác định theo bảng 42-Thiết kế lắp ráp thiết bị tàu thủy-[KG/cm2] τx = 900kG/cm2 ứng với σT = 3500 kG/cm2 Tuy nhiên động đẩy tàu động diesel , hệ trục phải chịu dao động xoắn nên τx lấy giảm xuống 1,5 lần Suy τx = 900/1.5=600(kG/cm2) • = Đường kính lỗ trục rỗng(cm) • d: đường kính lỗ ngồi trục rỗng(cm) dt = 71,45 N 6090 (cm) = 71,45 = 18.23 cm τ x n.(1 − m ) 600.160.(1 − 0,4 ) Tuy nhiên, theo qui phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép 2003- hệ thống máy tàu: dt = ≥ 216.27 mm = 21.63 cm Với dt, do: đường kính trục trung gian Do chọn đường kính trục trung gian dt = 280 mm Vậy: đường kính lỗ ngồi trục trung gian d=dt =280 mm Đường kính lỗ trục rỗng = 0,4.d=0,4.280=112 mm Lực đẩy chân vịt tính theo cơng thức sau: T= 145,8 Ne η p (KG) v Trong đó: - Ne: cơng suất định mức hữu ích máy (cv) - v: tốc độ định mức tàu (hl/h) - ηp: hiệu suất chân vịt = 0,589 (theo đồ thị chọn máy) Suy T= 145,8 6090 0,589 =32686.6 KG 16 Ứng suất xoắn trục: σx = Mx KG/cm2 Wx Trong đó: N =2726036 (KGcm) n - Mx = 71620 - Wx = momen chống xoắn π  d − d o4  πd 3,14.28   (1 − m ) = (1 − 0,4 ) = 4197.79 (cm3) Wx =  = 16  d  16 16 Thay vào ta được: σx = 2726036 = 649.4(KG/cm2) 4197.79 Ứng suất nén trục: σn = 4T T T = 1,27 = (KG/cm2) 2 πd (1 − m ) d (1 − m ) F Với F: tiết diện trục kiểm tra Suy : σn = 1,27 32686.6 =54.34 (KG/cm2) 282 (1 − 0,4 ) Ứng suất uốn trục: Để tính ứng suất uốn ta phải tính phản lưc gối đỡ theo sơ đồ Trọng lượng đơn vị trục: π q= (d − d o2 )γ (KG/cm) Với γ : trọng lượng riêng vật liệu làm trục γ = 7,85.10-3 KG/cm3 với vật liệu trục thép Suy q= 3,14 (28 − 11,2 o2 ).7,85.10 −3 =4.06KG/cm Ta có: Ứng suất chống uốn: σu= Mu Wu (KG/cm2) Xác địn Mu nhờ phần mềm RDM Ta kết sau: Biểu đồ momen uốn: Sau su dung RDM ta thu kết sau: + -+ | Beams | + -+ User : Université des Pêches - NHA TRANG ( Vietnam ) Name of project : Date : September 2009 + -+ | Data of problem | + -+ + + | Materials | + + Name of Material = Acier Young's Modulus = 210000 MPa Mass Density = 8000 kg/m3 Elastic Limit = 250 MPa + -+ | Nodes [ cm ] | + -+ Node : X = 0.000 Node : X = 208.000 + -+ | Cross section(s) | + -+ Nodes > Hollow circle : D = 280.0 t = 84.0 (mm) Area = 517.23 cm2 Moment of Inertia : IZ = 29399.46 cm4 Upper fiber : VY = 140.00 mm Wel.Z = 2099.96 cm3 Lower fiber : VY = 140.00 mm Wel.Z = 2099.96 cm3 Weight of the structure = 8606.74 N ( g = 10.00 m/s2 ) + -+ | Nodal support(s) | + -+ Node : Fixed support Node : Fixed support + -+ | Load case(s) | + -+ Linearly distributed force : Nodes = -> pYo = -8444.80 pYe = -8444.80 N/cm + -+ | Results | + -+ + -+ | Nodal deplacements [ cm , rad ] | + -+ NodeDeflection Slope 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 DY maximal = 0.00000E+00 cm X = 0.000 cm DY minimal = -6.66734E-02 cm X = 104.000 cm + + | Internal forces [ N N.cm MPa ] | + + TY = Shear Force MfZ = Bending Moment SXX = Normal stress Node MfZ TY SXX -878259.20 -30446318.93 878259.20 -30446318.93 -144.99 -144.99 Maximum bending moment = 15223159.47 N.cm at 104.000 cm Minimum bending moment = -30446318.93 N.cm at 208.000 cm Maximum normal stress = 144.99 MPa at 208.000 cm Minimum normal stress = -144.99 MPa at 208.000 cm + -+ | Support reaction(s) [ N N.cm ] | + -+ Node RY = 878259.20 MZ = 30446318.93 Node RY = 878259.20 MZ = -30446318.93 Vậy: Momen uốn lớn nhất: 15223159.47 N.cm=1522315,947KG.cm πd 3,14.28 (1 − m )(cm ) = (1 − 0,4 ) = 2098,9 (cm3) Wu = 32 32 Suy σu = Mu 1522315,947 = = 725,29 (KG/cm2) Wu 2098,9 Ứng suất uốn bổ sung lắp ráp ảnh hưởng nhịp kế cận nhận giá trị σ b = 300 KG/cm2 Tổng ứng suất nén, uốn :σo = σn+σu+σb =54,34+725,29+300 = 1079,63KG/cm2 Ứng suất tổng hợp chung: σc = σ o2 + 3σ x2 = 1079,63 + 3.649,4 = 1272,72(KG/cm2) Hệ số dự trữ sức bền: σT 3500 = =2,75 1272,72 σc Theo u cầu hệ số trữ sức bền K tàu động động diesel K = 2,5-5,5 Suy trục trung gian đủ bền K= B Tính kiểm nghiệm bền trục chân vịt:  Sơ đồ tính tốn trục: Coi trục chân vịt dầm tự nằm hai gối đỡ(gối đỡ đặt ống bao trục), đầu cơng-xơn treo chân vịt chịu tải sau: momen xoắn từ máy chính, momen uốn trọng lượng chân vịt, lực đẩy chân vịt, tọng lượng thân tục chân vịt  Thực hiện: - Đường kính trục chân vịt: dv = 300mm - Hệ số trục rỗng: m=0,4 - Đường kính lỗ trục rỗng: = 0,4.300=120mm - Momen xoắn: Mx = 71620 N 6090 =71620 =2726036,25 KGcm 160 n - Momen chống xoắn: π  d v4 − d o4  3,14  30 − 12  =  =5163,102 cm3 ×  ×  Wx =  16  -  16  30  Ứng suất nén: σx= - dv M x 2726036,25 = =527,98 KG/cm2 5163,102 Wx Ứng suất nén: σn= 1,27 T 32686.6 =54,91 KG/cm2 2 = 1,27 d × (1 − m ) 30 × (1 − 0,4 ) v - Ứng suất tính tốn chung trục: σc = e σ n2 + 3σ x2 Với e = 1,04-Hệ số kể đến uốn Suy σc = 1,04 54,912 + 3.527,982 =952,78 KG/cm - Hệ số trữ sức bền: σT 3500 K= = = 3,67 952,78 σc Vì hệ số trữ sức bền K=2,8-5,8 tàu có động diesel Suy trục đủ bền Xác định áp lên gối đỡ - Tính áp lực riêng gối đỡ: Thực tế sử dụng hệ trục cho thấy phụ tải trọng lượng thân trục phần tử khác gắn trục phân bố khơng đều, gối đỡ trục chân vịt chịu tác dụng phụ tải lớn có phần cơngxơn Muốn tính áp lực riêng gối đỡ, trước hết cần tính phản lực gối đỡ Để giải tốn người ta coi hệ trục dầm liên tục đặt gối đỡ, đầu đoạn cơngxơn (đoạn lắp chân vịt) đầu có liên kết ngàm Sơ đồ tính tốn: Để giải tốn em dùng phần mềm RDM6 học học phần “phương pháp phần tử hữu hạn “ để có kết nhanh xác Phần mềm RDM6 cho kết chuyển vị, momen, ứng suất Các thơng số đầu vào : Chia trục làm điểm nút 1,2,3,4,5 Khoảng cách nút theo giá trị sau: l1 = l2 = 50cm l3 = 155 cm l4 = 330 cm l5 = 350 cm Trọng lượng chân vịt Gcv : Theo Mkasman trọng lượng chân vịt Gcv xác định theo cơng thức sau: π Gcv = (1,4 + 15,3.D) D2 θ γ cv + 600.γ cv ( d 02 − d k2 ).l , kG Với: D = 3,45_ Đường kính chân vịt, m θ = 0,55 _ Tỷ số mặt đĩa γ cv = 8,6 (T/m3) _ Trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chân vịt d0 _ Đường kính trung bình củ chân vịt, m d0 = (0,18.D + 0,125.D) (0,18.3,45 + 0,125.3,45) = = 0,53 (m) 2 dk _ Đường kính trung bình mayơ chân vịt đo tâm may ơ, dk = 0,3 (m) l _Chiều dài củ chân vịt, l = 0,556 (m) ⇒ Gcv = (1,4 +15,3.3,45) 3,14 3,452.0,55.8,6 + 600.8,6.(0,532 – 0,32).0,556 = 2968,49 (kG) Đường kính trục chân vịt: D = 3,45m Vật liệu chế tạo trục thép cacbon, khối lượng riêng 7,85 tấn/m3 Trọng lượng đơn vị trục: π q= (d − d o2 )γ (KG/cm) Với γ : trọng lượng riêng vật liệu làm trục γ = 7,85.10-3 KG/cm3 với vật liệu trục thép Suy q= 3,14 (30 − 12 ).7,85.10 −3 =4.659 KG/cm Nhập thơng số vào phần mềm chạy chương trình RDM6 cho ta kết sau: + -+ | Beams | + -+ User : Université des Pêches - NHA TRANG ( Vietnam ) Name of project : Date : September 2009 + -+ | Data of problem | + -+ + + | Materials | + + Name of Material = Steel Young's Modulus = 220000 MPa Mass Density = 7850 kg/m3 Elastic Limit = 1450 MPa + -+ | Nodes [ mm ] | + -+ Node : X = 0.000 Node : X = 500.000 Node : X = 1550.000 Node : X = 3300.000 Node : X = 3500.000 + -+ | Cross section(s) | + -+ Nodes > Circle : D = 300.00 (mm) Area = 706.86 cm2 Moment of Inertia : IZ = 39760.78 cm4 Upper fiber : VY = 150.00 mm Wel.Z = 2650.72 cm3 Lower fiber : VY = 150.00 mm Wel.Z = 2650.72 cm3 Weight of the structure = 19420.93 N ( g = 10.00 m/s2 ) + -+ | Nodal support(s) | + -+ Node : Deflection = Node : Deflection = Node : Fixed support + -+ | Load case(s) | + -+ Nodal force : Node = FY = -29684.90 N MZ = 0.00 N.mm Linearly distributed force : Nodes = -> pYo = -4.66 pYe = -4.66 N/mm + -+ | Results | + -+ + -+ | Nodal deplacements [ mm , rad ] | + -+ NodeDeflection Slope -0.545495 0.000402 -0.344415 0.000401 0.000000 0.000182 0.000000 -0.000009 0.000000 0.000000 DY maximal = 4.73743E-02 mm X = 2136.250 mm DY minimal = -5.45495E-01 mm X = 0.000 mm + + | Internal forces [ N N.mm N/mm2 ] | + + TY = Shear Force MfZ = Bending Moment SXX = Normal stress Node MfZ TY -0.00 -0.00 SXX -0.00 2329.50 -582375.00 -0.22 32014.40 -582375.00 -0.22 36906.35 -36765768.75 -13.87 -33821.44 -36765768.75 -13.87 -25668.19 15287659.02 5.77 114308.02 15287659.02 5.77 115239.82 -7667124.51 -2.89 Maximum bending moment = 15287659.02 N.mm at 3300.000 mm Minimum bending moment = -36765768.75 N.mm at 1550.000 mm Maximum normal stress = 13.87 N/mm2 at 1550.000 mm Minimum normal stress = -13.87 N/mm2 at 1550.000 mm + -+ | Support reaction(s) [ N N.mm ] | + -+ Node RY = 70727.79 Node RY = -139976.21 Node RY = 115239.82 MZ = -7667124.51 Phản lực gối đỡ phía lái : R3= 70727.79 (N) = 7072.779kG Phản lực gối đỡ phía mũi : R4 = -139976.21 (N) = -13997.621(kG) Phản lực ngàm: R5 = 115239.82 (N) = 11523.982 kG Momen xoắn Mz = -7667124.51 N.mm TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế lắp ráp thiết bị tàu thủy Nguyễn đăng cường-NXB KHKT -2000 Thiết kế trang trí động lực tàu thủy Đặng hộ - NXB GTVT Hướng dẫn thiết kế chân vịt Vũ thị bơng Sổ tay thiết kế tàu thủy Trần cơng nghị5 Qui phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép 2003- Hệ thống máy tàu Kết cấu tàu Trần gia thái- Đại học nha trang Man B&W.com MỤC LỤC [...]... -7667124.51 Phản lực tại gối đỡ phía lái : R3= 70727.79 (N) = 7072.779kG Phản lực tại gối đỡ phía mũi : R4 = -139976.21 (N) = -13997.621(kG) Phản lực tại ngàm: R5 = 115239.82 (N) = 11523.982 kG Momen xoắn Mz = -7667124.51 N.mm TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy Nguyễn đăng cường-NXB KHKT -2000 2 Thiết kế trang trí động lực tàu thủy Đặng hộ - NXB GTVT 3 Hướng dẫn thiết kế chân vịt... Vòng quay định mức máy chính(trục trung gian-v/ph) n= 160rpm • τx: Ứng suất xoắn cho phép được xác định theo bảng 42 -Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy-[KG/cm2] τx = 900kG/cm2 ứng với σT = 3500 kG/cm2 Tuy nhiên do động cơ chính đẩy tàu là động cơ diesel , do đó hệ trục còn phải chịu dao động xoắn nên τx lấy giảm xuống 1,5 lần Suy ra τx = 900/1.5=600(kG/cm2) • do = Đường kính lỗ trong của trục rỗng(cm)... với trục vì có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, giá thành thấp và làm việc tin cậy 8 Kích thước cơ bản được tra theo bảng 6 -Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủyNguyễn đăng cường Với đường kính cổ trục 300mm: a D1 = 560mm b D2 = 400mm c b1 = 65mm d b2 = 10mm e R = 15mm f db= 68 mm x10 Thiết kế áo trục chân vịt: 1 Vật liệu chế tạo: - Gang đúc - Theo yêu cầu của qui phạm thì phải dùng gang xám cấp 5-7, có cơ... với tàu có động cơ chính là diesel Suy ra trục đủ bền 3 Xác định áp lên các gối đỡ - Tính áp lực riêng trên các gối đỡ: Thực tế sử dụng hệ trục cho thấy rằng phụ tải do trọng lượng bản thân trục và các phần tử khác gắn trên trục phân bố không đều, gối đỡ trục chân vịt chịu tác dụng của phụ tải lớn nhất do có phần côngxôn Muốn tính áp lực riêng trên các gối đỡ, trước hết cần tính phản lực trên các... tới thiết kế trục được qui định ở bảng 3/6.3-Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003-Hệ thống máy tàu Chọn k2 = 1,22 Suy ra : ds = 100 × 1,22 × 3 4480  560  ×  × 0,4 = 263.85 mm 160  460 + 160  III.1.3.2.3 Kết cấu cơ bản:: 1 Phần côn trục chân vịt: • Lấy độ côn bằng 1:12 • Kết cấu: phần ren để lắp đai ốc chân vịt liền với đầu côn nhỏ của phần côn trục Kích thước được tra theo bảng 3 -Thiết. .. với đầu côn nhỏ của phần côn trục Kích thước được tra theo bảng 3 -Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy-Nguyễn đăng cường Dk= ds = 300(mm) dr = M180x6 Lr = 145 mm Lk Lk = 1,6;1,8;2;2,2;2,6;3,3 Chọn: =1,8 Suy ra Lk = 540 mm Dk Dk - dr =(0,75-0,9)dk Suy ra dk = dr/0,8=225mm • Chân vịt lắp ép vào trục bằng phương pháp lắp ép thủy lực, giữa chân vịt và trục không dùng then 2 Đai ốc hãm chân vịt: Có nhiệm... phần: đai ốc hãm và nắp xuôi dòng 3 4 5 a 6 Kết cấu trục trung gian: Trục trung gian là trục đặc Trục được chế tạo có bích liền nên không cần kết cấu côn trục Bích nối trục và bulong bích nối: Trên tàu thủy có rất nhiều phương pháp nối trục, tuy nhiên thường dùng các hình thức là: bích liền, bích rời, ống kẹp trục 7 Chọn kết cấu kiểu bích rèn liền với trục vì có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, giá thành thấp...III.1.3 Thiết kế hệ trục: III.1.3.1 Chọn vật liệu làm trục: Theo “Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép-hệ thống máy tàu-TCVN6259-3”: - Vật liệu dùng để chế tạo các chi tiết sau: • Trục trung gian • Trục chân vịt • Khớp nối trục • Bulong khớp nối - Vật liệu chế tạo phải có giới hạn bền kéo danh nghĩa nằm trong khoảng 400-800N/mm 2 Do đường kính trục thiết kế lớn do đó theo yêu cầu... cường-NXB KHKT -2000 2 Thiết kế trang trí động lực tàu thủy Đặng hộ - NXB GTVT 3 Hướng dẫn thiết kế chân vịt Vũ thị bông 4 Sổ tay thiết kế tàu thủy Trần công nghị5 Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003- Hệ thống máy tàu 6 Kết cấu tàu Trần gia thái- Đại học nha trang 7 Man B&W.com MỤC LỤC ... như một dầm liên tục được đặt trên các gối đỡ, một đầu là đoạn côngxôn (đoạn lắp chân vịt) và đầu kia có liên kết ngàm Sơ đồ tính toán: Để giải bài toán này em dùng phần mềm RDM6 đã học trong học phần “phương pháp phần tử hữu hạn “ để có được kết quả nhanh và chính xác Phần mềm RDM6 còn cho kết quả của chuyển vị, momen, ứng suất Các thông số đầu vào : Chia trục ra làm 5 điểm nút 1,2,3,4,5 Khoảng cách ... tàu bi n vỏ thép 2003- hệ thống máy tàu: dt = ≥ 216.27 mm = 21.63 cm Với dt, do: đường kính trục trung gian Do chọn đường kính trục trung gian dt = 280 mm Vậy: đường kính lỗ ngồi trục trung gian... tiếp thơng qua hộp số • Chân vịt định bước - Máy chính: Tàu trang bị động diesel kỳ, 8xilanh thẳng hàng, trung tốc • Kiểu 8L32/44CR.(Hãng Man B&W) • Power: 4480KW (6090 HP) • Speed: 720 rpm - Chân... III.1.3.2.1 Trục trung gian: Đường kính trục trung gian khơng nhỏ trị số tính theo cơng thức sau: = F1 × K1 × H  560  × × K N  Ts + 160  Trong đó: • : đường kính u cầu trục trung gian.(mm) • H : cơng