Báo cáo chuyên đề hệ động lực tàu thủy pps

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
BÁO CÁO
CHUYÊN ĐỀ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP
ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC TÀU THỦY
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH LONG
SVTH : LÊ TRƯỜNG PHONG
MSSV : 4913094015
Lớp : 49DLTT


Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Nha Trang, tháng 10 năm 2010
Mục lục
1. TỔNG QUAN VỀ HỆ TRỤC CHÍNH TÀU THUỶ 2
2. DAO ĐỘNG HỆ TRỤC TÀU THỦY 3
2.1. Dao động dọc 5
2.2. Dao động ngang 7
2.3. Dao động xoắn 8
3. MÔ HÌNH HOÁ HỆ TRỤC TÀU THUỶ 10
3.1. Dao động xoắn 13
3.1.1. Xác định chiều dài tương đương 17
3.1.2. Tính khối lượng tương đương 16
3.1.3. Xác định độ cứng xoắn của hệ 18
3.1.4. Hệ phương trình dao động xoắn 19
3.1.5. Lực khí thể từ động cơ M(t) 20
3.1.6. Phương pháp tính 23
3.3. Dao động ngang 26
4. TÍNH DAO ĐỘNG XOẮN CHO TÀU KHÁCH: 28
4.1. Thông số ban đầu 27

4.2. Mô hình hóa hệ thực 27
4.3. Dao động xoắn hệ trục
4.3.1. Modes dao động
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
2
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
4.3.2. Đáp ứng của dao động tự do
4.3.3. Đáp ứng của dao động cưỡng bức
4.3.4. Hàm khuếch đại
4.3.5. Nhận xét kết quả
5. KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay nhu cầu vận chuyển hàng hoá bằng đường biển không ngừng tăng
lên, vì vậy các tàu chở hàng không chỉ tăng về số lượng và chất lượng ( kích
cỡ ngày càng lớn, kết cấu ngày càng được tối ưu để có thể chuyên chở nhiều
hàng hóa hơn ).Cùng với sự tăng lên của trọng tải con tàu là đòi công suất máy
chính cũng tăng lên tương ứng, làm tăng tính “nhạy cảm ” của hệ trục (dễ bị
ảnh hưởng và hư hỏng trước các tác động có hại từ bên ngoài ). Trong các tác
động bên ngoài gây ảnh hưởng đến hệ trục, thì hệ trục dễ bị biến đổi và hư
hỏng nhất do các yếu tố gây ra sự dịch chuyển gối trục theo phương thẳng
đứng. Nguyên nhân gây ra sự dịch chuyển này trước hết phải kể đến đó là biến
dạng của vỏ tàu và sự thay đổi nhiệt độ khi hệ trục làm việc, tuy nhiên một
nguyên nhân nữa có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của hệ trục chính là
bản thân mức độ tin cậy và chính xác của quá trình định tâm, lắp ráp.
Qua quá tŕnh nghiên cứu và học tập, hôm nay em xin giới thiệu một số
PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC TÀU THỦY. Đây là một phần quan
trọng trong nội dung học tập, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận
dụng các kiến thức đă học để giải quyết một vấn đề cụ thể của chuyên nghành.
Trong quá tŕnh thực hiện đề tài, em đă cố gắng t́m ṭi, nghiên cứu tài liệu

một cách nghiêm túc. Tuy nhiên v́ bản thân c̣n ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn
thành đồ án lần này không thể tránh khỏi những thiếu sót. V́ vậy mong thầy giáo
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
3
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
xem xét và chỉ dẫn để em càng ngày càng hoàn thiện kiến thức hơn. Em xin cảm
ơn!
Nha Trang, tháng 10, năm 2010
Sinh viờn thực hiện:
Lê Trường Phong
MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC 4
I.LỆCH TÂM, TÁC HẠI CỦA ĐỘ LỆCH TÂM 4
1.LỆCH TÂM 4
2.TÁC HẠI CỦA ĐỘ LỆCH TÂM 4
II. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC TÀU THỦY 5
1.KHÁI NIỆM 5
2.NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ TRỤC TÀU
THỦY
6
3.MỤC TIÊU CỦA VIỆC ĐỊNH TÂM: 6
4.TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỊNH
TÂM HỆ TRỤC
7
Chương 2. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ TẢI
TRỌNG GỐI ĐỠ 10
I. NH TÂM H TR C THEO TIÊU CHÍ T I TR NG TRÊN ĐỊ Ệ Ụ Ả Ọ Ổ
B NG PH NG PHÁP “C I N”ĐỠ Ằ ƯƠ Ổ Đ Ể
10
1.Phạm vi ứng dụng 10

2.Công tác chuẩn bị
11
3. Các bước tiến hành trong quá tŕnh định tâm 12
II. NH TÂM H TR C THEO TIÊU CHÍ T I TR NG TRÊN ĐỊ Ệ Ụ Ả Ọ
B NG PH NG PHÁP “HI N I”Ổ ĐỠ Ằ ƯƠ Ệ ĐẠ
17
1.Hạn chế của phương pháp định tâm theo tải trọng gối đỡ
“cổ điển”
17
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
4
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
2. u đi m c a ph ng pháp hi n đ iƯ ể ủ ươ ệ ạ
18
3. Các bước tiến hành trong quá tŕnh định tâm 18
Chương 3. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU
CHÍ LỆCH TÂM VÀ GĂY KHÚC
21
I.TIÊU CHUẨN ĐỘ LỆCH TÂM VÀ ĐỘ GĂY KHÚC 21
1.Độ lệch tâm găy khúc cho phép theo kinh nghiệm 22
2.Độ lệch tâm găy khúc cho phép theo tính toán 23
II.PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ LỆCH TÂM-GĂY KHÚC 24
1.Xác định độ lệch tâm-găy khúc bằng thước thẳng và thước lá 24
2.Xác định độ lệch tâm găy khúc bằng hai cặp mũi kim 25
III. TR̀NH TỰ ĐỊNH TÂM, LẮP RÁP HỆ TRỤC THEO ĐỘ
LỆCH TÂM VÀ GĂY KHÚC 27
1 Sơ đồ định tâm hệ trục theo độ lệch tâm găy khúc: 27
2.Các bước tiến hành 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO 30
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC

I.LỆCH TÂM, TÁC HẠI CỦA ĐỘ LỆCH TÂM
1.LỆCH TÂM
Sự mất đồng tâm trục (lệch tâm) xảy ra khi đường tâm của các đoạn trục
chân vịt không nằm trên một đường thẳng.Như vậy sự mất đồng tâm trục là sự
lệch vị trí trục khỏi đường tâm lư thuyết của hệ trục.
H́nh 1: T́nh trạng mất đồng tâm hệ trục
Ở h́nh 1 ta có thể thấy có độ lệch theo phương ngang-đứng (lệch tâm) và
độ lệch theo góc (găy khúc) tại khớp nối. Mục tiêu của chúng ta là phải định tâm
hệ trục sao cho độ lệch nằm trong giá trị dung sai cho phép.
2.TÁC HẠI CỦA ĐỘ LỆCH TÂM:
Nếu trục bị lệch tâm sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho hệ trục-máy
chính:
- Ổ bạc, trục hoặc khớp nối hư sớm so với tuổi thọ thiết kế
- Rung động theo phương hướng kính và dọc trục lớn.
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
5
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Chỳ ý : cỏc thớ nghiệm cho thấy cỏc thiết kế khớp nối khỏc nhau thỡ biểu hiện
rung động khác nhau. Điều này xuất hiện khi có tác dộng cơ học xảy ra khi khớp
nối quay.
- Nhiệt độ thân máy, ổ bạc, dầu bôi trơn tăng cao.
- Rũ rỉ quỏ mức bộ phận làm kớn, ổ bạc.
- Bulụng chõn mỏy bị lỏng
- Bulụng khớp nối lỏng hoặc gẫy.
- Một vài thiết kế khớp nối mềm bị núng lờn khi chạy trong tỡnh trạng mất
đồng tâm trục. Nếu là khớp nối đàn hồi bằng chất dẻo sẽ nhỡn thấy bột cao su
bao phủ bề mặt.
- Số lượng khớp nối hư tăng lên bất thường hoặc mài mũn nhanh chúng.
- Trục bị rạn nứt ở ngừng trục (nơi vị trớ ổ bạc) hoặc bớch của khớp nối.
- Lượng lớn mỡ hoặc nhớt xuất hiện bên trong bao che khớp nối

V́ vậy, để tránh những hậu quả nêu trên xăy ra th́ ta phải định tâm hệ trục nhằm
đưa tâm của các đoạn trục cùng nằm trên đường thẳng và trùng với đường tâm
lư thuyết.
II. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC TÀU THỦY:
1.KHÁI NIỆM:
Định tâm hệ trục là quá trỡnh căn chỉnh và kẹp chặt các đoạn trục với nhau
nhằm đưa đường tâm của chúng trùng với đường tâm lý thuyết (theo hai trục
chuẩn hoặc một trục chuẩn ban đầu: trục chân vịt hoặc trục máy chính ). Đây là
một bước công nghệ toàn bộ quy trỡnh lắp rỏp hệ trục xuống tàu.
Phương pháp định tâm hệ trục được lựa chọn tùy theo sơ đồ kết cấu hệ trục:
chiều dài toàn bộ hệ trục, đường kính trục và cách bố trí các gối đỡ, ngoài ra c̣n
phụ thuộc vào tính chất sản xuất. Tuy nhiên việc lựa chọn phương pháp định tâm
cũng cần tham khảo ư kiến của người thiết kế và đăng kiểm.
Có hai phương pháp định tâm hệ trục thường được dùng:
-Định tâm hệ trục theo tải trọng trên các gối đỡ.
-Định tâm hệ trục theo độ lệch tâm và độ găy khúc.
Bảng 1: giới thiệu các cách lựa chọn phương pháp định tâm hệ trục tùy theo kết
cấu và tính chất sản xuất hệ trục:
Kết cấu hệ trục Phương pháp định tâm
Sản xuất hàng
loạt phương
pháp chính
Sản xuất đơn chiếc
phương pháp phụ
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
6
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Hệ trục có chiều
dài L>30d không
phụ thuộc vào kết

cấu ổ đỡ, nhưng
không ít hơn 2 ổ
đỡ trung gian trên
chiều dài hệ trục
Theo tải trọng
trên ổ đỡ bằng
lực kế
Theo độ lệch tâm
và độ găy khúc đă
tính toán cho kết
cấu hệ trục và tải
cho phép trên ổ đỡ
Theo độ lệch tâm
ọ=±0,15mm và độ
găy khúc
ử=0.20mm/m, trên
tất cả các bích nối
với máy chính:
ọ=±0,1mm và
ử=0.15mm/m
Hệ trục ngắn
L<22
d
không
phụ thuộc vào kết
cấu ổ đỡ
Đưa ổ đỡ vào hệ
trục và định tâm
cùng một lúc
Theo độ lệch tâm

ọ=±0,1mm và độ
găy khúc
ử=0.15mm/m ở tất
cả các bích nối kể
cả bích nối với
máy chính
Hệ trục có các ổ
đỡ trượt khi
d<0,2m không
phụ thuộc vào
chiều dài
Định tâm bằng
quang học và các
ổ đỡ trước, sau
đó mới đưa trục
vào
Theo độ găy khúc
và lệch tâm có
dung sai quy định
bằng tính toán tùy
theo dung sai của
trục và ứng suất
trên trục
2.NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ TRỤC TÀU THỦY:
Khi làm việc th́ hệ trục tàu thủy chịu nhiều tác động của các yếu tố bên
ngoài. Trong các tác động bên ngoài gây ảnh hưởng đến hệ trục, thì hệ trục dễ bị
biến đổi và hư hỏng nhất do các yếu tố gây ra sự dịch chuyển gối trục theo
phương thẳng đứng. Nguyên nhân gây ra sự dịch chuyển này trước hết phải kể
đến đó là biến dạng của vỏ tàu và sự thay đổi nhiệt độ khi hệ trục làm việc, tuy
nhiên một nguyên nhân nữa có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của hệ trục

chính là bản thân mức độ tin cậy và chính xác của quá trình định tâm, lắp ráp.
Quá trình định tâm hệ trục là một quá ở trạng thái tĩnh, tải tác dụng là lực và
mômen tĩnh . Các hệ số động học thông thường không được tính đến . Mục đích
đầu tiên của việc phân tích là để phục vụ cho quá trình lắp ráp tĩnh hệ trục . Một
hệ trục được thiết kế định tâm phải đảm bảo các yêu cầu sau :
+ Phản lực gối luôn luôn dương .
+ Lực kéo và mô men uốn cũng như các ứng suất phát sinh trên trục phải nằm
trong giới hạn cho phép .
+ Tải trên gối trục dưới tất cả các chế độ khai thác phải nằm trong giới hạn
cho phép được quy định bởi nhà chế tạo .
+ Lực và mômen trên các thiết bị của hệ động lực phải nằm trong giới hạn
cho phép được quy định bởi nhà chế tạo .
+ Góc nghiêng lệch tâm giữa trục và bạc trục phải nhỏ hơn giá trị cho phép .
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
7
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Tùy theo từng hãng sản xuất và đăng kiểm từng nước sẽ quy định các giá trị cụ
thể cho các yêu cầu trên .
3.MỤC TIÊU CỦA VIỆC ĐỊNH TÂM:
Mục tiêu của cân tâm là tăng tuổi thọ, độ tin cậy vận hành của máy móc. Để
đạt được mục tiêu này, các bộ phận chi tiết máy có khả năng dẫn tới hư hỏng
phải vận hành trong giới hạn thiết kế của nú (như là ổ bạc, khớp nối và trục).
Cân tâm chính xác sẽ đạt được những kết quả sau:
- Giảm lực hướng kính và dọc trục để tăng tuổi thọ ổ bạc và sự ổn định của
trục
- Tối thiểu lực gây cong trục ở các khớp nối
- Giảm mài mũn ở các bộ phận khớp nối, bạc, ổ đỡ…
- Loại bỏ khả năng hư trục từ sự mỏi của kim loại
- Giảm mức rung động trên vỏ máy, buồng ổ bạc và trục.
4.TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC:

Cơ sở để đánh giá chất lượng định tâm hệ trục là: tải trọng bổ sung trên
gối đỡ và ứng suất bổ sung trên trục có nằm trong giới hạn cho phép hay không.
Có tải trọng và ứng suất bổ sung nêu trên là do nguyên nhân sai lệch trong
khi định tâm và lắp ráp đồng thời cũng do biến dạng của vỏ tàu.
V́ vậy ngoài tải trọng chính do trọng lượng hệ trục tác dụng trên ổ đỡ và
ứng suất chính trên trục do công suất chuyển từ máy chính cho chân vịt, th́ ổ đỡ
và trục c̣n phải chịu thêm những tải trọng và ứng suất bổ sung.
Có thể xác định tải trọng và ứng suất bổ sung theo hai cách:
-Đo tải trọng trên các ổ đỡ trực tiếp bằng lực kế khi định tâm hệ trục, và từ
đó tính toán ứng suất bổ sung.
Tính toán độ găy khúc và độ lệch tâm cho phép của đường tâm hệ trục,
hoặc độ xê dịch ổ đỡ ọ với đường tâm hệ trục.
Trong điều kiện làm việc tin cậy của hệ trục, th́ các giá trị nêu trên thông
thường đều nhỏ hơn giới hạn cho phép nhiều. Do vậy để định ra tiêu chuẩn cho
phép về tải trọng và ứng suất bổ sung, (tức là tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng
định tâm hệ trục) người ta xuất phát từ tải trọng kết cấu trung b́nh P của hệ trục.
Đó là tỷ số giữa trọng lượng Q của hệ trục trung gian có chiều dài tính toán L
t

(kể cả trọng lượng các chi tiết khớp nối trên trục) trên số lượng ổ đỡ ở chiều dài
L
t
:
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
8
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
)(KG
n
Q
P

=
P- Tải trọng kết cấu trung b́nh
Q- Trọng lượng các trục trung gian có chiều dài L
t
Trong trường hợp tiến hành định tâm dưới nước th́ không phụ thuộc vào phương
pháp công nghệ , chất lượng định tâm hệ trục được đánh giá là tốt nếu như tải
trọng bổ sung trên ổ đỡ và ứng suất bổ sung trên trục nhỏ hơn các giá trị cho
phép sau đây:
*Tải trọng bổ sung cho phép trên ổ đỡ trục trung gian:
-Trong mặt phẳng đứng đối với ổ đỡ bất kỳ và trong mặt phẳng ngang đối
với ổ lăn , th́ tải trọng bổ sung R
d
cho phép như sau:
PR
d
5,0
≤
-Trong mặt phẳng ngang đối với ổ trượt:
PR
n
25,0
≤
Nếu thực tế lúc đó tải trọng ngang không thấy có sự dịch trục trong khe hở dầu
của ổ đỡ, th́ có thể lấy tải trọng ngang cho phép bằng tải trọng đứng cho phép
Tổng các tải trọng trên các gối đỡ về mỗi chiều không được lớn hơn tải trọng kết
cấu trung b́nh P.
*Tải trọng bổ sung trên ổ đỡ phía mũi tại ống bao trục
Trong mặt phẳng đứng và ngang đều phải đảm bảo
PR 5,0
1

≤
Nếu chiều dài bạc đỡ nhỏ hơn đường kính của nó th́ áp lực trên ổ đỡ(trên mặt
chiếu của bạc đỡ) không quá 3KG/cm
2
.
*Tải trọng bổ sung trên ổ đỡ phía lái của máy chính là động cơ điện hoặc
của hộp số máy chính
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
9
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
+Trong mặt phẳng đứng R
2
phải đảm bảo sao cho áp lực trên mặt chiếu bạc đỡ
không quá 3KG/cm
2
đồng thời phải nhỏ hơn 10% tải trọng tính toán trong
thiết kế và thỏa măn điều kiện như sau:
)(3
2
KGFR
≤
Ở đây F(cm
2
)- Diện tích mặt chiếu của bạc đỡ phía lái của động cơ điện hoặc cua
hộp số.
+Đồng thời R
2
cũng phải thỏa măn điều kiện không làm trục bị nâng lên
trước khi khởi động:
)(

).(2,1
.
2
KG
ba
bQ
R
hs
+
≤
Q
hs
- Trọng lượng của trục và roto động cơ điện, hoặc trọng lượng của
các trục và bánh răng hộp số.
a,b- Khoảng cách đến trọng tâm hộp số
*Tải trọng bổ sung cho phép trên ổ đỡ phía lái của máy chính là máy hơi nước
hoặc động cơ đốt trong:
Trong mặt phẳng đứng
)(3
2
KGFR
≤
F(cm
2
)-Diện tích mặt chiếu bạc đỡ
Đồng thời R
2
phải thỏa măn điều kiện không làm uốn trục khuỷu:
)(
.

)(5
3
2
KG
ba
dba
R
+
≤
d(cm)- Đường kính trục khuỷu
a,b- Kích thước như trên sơ đồ
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
10
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Điều kiện để định tâm theo tải trọng kết cấu trung b́nh P:
PLaaaaaP 1,0)(
54321
≤−−−+
Nếu không thỏa măn điều kiện trên th́ có thể điều chỉnh tải hai gối đỡ tại hai đầu hệ
trục sao cho cân bằng trọng lượng và momen so với trọng tâm S kệ trục ≤0,1PL.
Nếu phương pháp định tâm hệ trục mà không cần kiểm tra tải trọng và ứng suất
bổ sung, th́ kết quả định tâm các bích nối với động cơ khi tàu dưới nước phải
đảm bảo, độ lệch tâm ọ≤0,1mm và độ găy khúc ử≤0.15mm/m.
*Ứng suất bổ sung cho phép trên trục:
-Đối với trục chân vịt, trục trung gian, trục đẩy và trục động cơ điện và
trục hốp số máy chính, ứng suất bổ sung cho phép:
2
1
/300 cmKG
≤

σ
-Đối với trục động cơ diesel tại mặt cắt gối đỡ chính phía lái, ứng suất bổ
sung cho phép là:
2
1
/50 cmKG≤
σ
Những tiêu chuẩn về tải trọng và ứng suất nêu trên đều phải bảo đảm,
không phụ thuộc vào công nghệ lắp ráp.
Nếu định tâm hệ trục trên bờ, th́ các tiêu chuẩn trên được giảm xuống hai
lần (yêu cầu chính xác hơn).
Chương 2. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ TẢI TRỌNG GỐI ĐỠ
Phương pháp định tâm hệ trục theo tải trọng trên gối đỡ được áp dụng sau
khi máy chính và trục chân vịt định tâm bằng quang học.
Phương pháp này dựa trên quan điểm là phân bố đều đến mức có thể tải
trọng trên các gối đỡ của toàn bộ hệ trục bao gồm: trục chân vịt, trục trung gian
và trục khuỷu máy chính
Phương pháp định tâm theo tiêu chí tải trọng ổ đỡ coi các tiêu chuẩn về tải
trọng là tiêu chí cần đạt tới, cũn giỏ trị vờ̀ độ lệch tâm-độ găy khúc chỉ là hệ quả
của bài toán tối ưu tải trọng. Nói cách khác, phương pháp định tâm truyền thống
coi giá trị lệch tâm-góy khúc là tiên đề, cũn tải trọng trờn cỏc ổ đỡ chỉ là hệ quả.
Trong khi phương pháp định tâm theo tiêu chí tải trọng ổ đỡ coi tải trọng là tiên
đề, cũn độ lệch tâm(SAG),độ găy khúc(GAP) chỉ là hệ quả.
Theo TCVN sửa đổi 2006 quy định: Đối với hệ lực đẩy chính có trục chân
vịt bôi trơn bằng dầu, có đường kính không nhỏ hơn 400mm, việc tính toán định
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
11
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
tâm hệ trục phải được thực hiện và trỡnh duyệt bao gồm: mụmen uốn, tải trọng ổ
đỡ và đường cong độ vừng trục.

Tải trọng tác dụng lên gối đỡ trục bao gồm: tải trọng tĩnh và tải trọng động.
+ Tải trọng tĩnh: là tải trọng do trọng lượng bản thân hệ trục và các thành
phần hệ trục gây ra, bao gồm: trọng lượng trục, trọng lượng chân vịt, trọng lượng
của các chi tiết, thiết bị lắp trên trục
+ Tải trọng động: là tải trọng trên các ổ đỡ khi tàu hoạt động, do: ảnh
hưởng của ứng suất chính trên trục do công suất truyền từ máy chính cho chân
vịt, do ảnh hưởng của lực đẩy chân vịt…
Ngoài ra, cũn phải kể đến tải trọng bổ sung trên ổ đỡ và ứng suất bổ sung
trên trục. Đây chính là tiêu chí quan trọng nhất để xây dựng tiêu chuẩn đánh giá
chất lượng định tâm hệ trục theo phương pháp tải trọng gối đỡ.
I. NH TÂM H TR C THEO TIÊU CHÍ T I TR NG TRÊN B NG ĐỊ Ệ Ụ Ả Ọ Ổ ĐỠ Ằ
PH NG PHÁP “C I N”ƯƠ Ổ Đ Ể
1.Phạm vi ứng dụng:
Trước kia, khi chưa đưa vào việc tính toán định tâm hệ trục bằng các phần
mềm, việc định tâm hệ trục theo tiêu chí tải trọng gối đỡ được tính toán và định
tâm ngay trên tàu. Việc định tâm phụ thuộc vào kết cấu hệ trục, điều kiện cân
bằng trọng lượng và momen và trỡnh độ tay nghề của người thực hiện:
+Kết cấu hệ trục:
Việc định tâm hệ trục theo tiêu chí tải trọng trên ổ đỡ trước thường chỉ tiến
hành trong tỡnh huống hệ trục lớn, cú chiều dài L>30d, khụng phụ thuộc vào kết
cấu ổ đỡ (trượt hay bi…), nhưng không ít hơn 2 ổ đỡ trung gian. Vỡ lỳc đó ảnh
hưởng của trọng lượng bản thân hệ trục, trọng lượng chân vịt, biến dạng của vỏ,
sự thay đổi trạng thái nhiệt của động cơ, hệ trục, hộp số…tới chất lượng của quá
trỡnh định tâm là rất lớn.
+Điều kiện cân bằng trọng lượng và momen:
Điều kiện để định tâm theo tải trọng kết cấu trung bỡnh là: trước khi tiến
hành định tâm hệ trục theo phương pháp tải trọng gối đỡ phải điều chỉnh tải 2
gối đỡ tại 2 đầu hệ trục sao cho cân bằng trọng lượng và momen so với trọng
tâm S của hệ trục ≤ 0.1 PL
P ( ∑a

i
– ∑a
j
) ≤ 0.1 PL
P: Tải trọng kết cấu trung bỡnh (CT 2.1)
a
i
- Khoảng cách từ các ổ đỡ trung gian phía lái tới trọng tâm S của hệ trục
a
j
- Khoảng cách từ các ổ đỡ trung gian phía mũi tới trọng tâm S của hệ trục
L: Khoảng cỏch từ ổ đỡ trước trục chân vịt tới ổ đỡ phía lái của hộp số
*Tóm tắt phương pháp:
Dùng 2 lực kế lắp vào 2 chân ổ đỡ, người ta chỉnh các đoạn trục sao cho
tải trọng thực tế đọc trên các lực kế ở hai chân các ổ đỡ phải “bằng nhau” (xấp
xỉ) và tổng tải trọng trên mỗi ổ đỡ không vượt quá tải trọng kết cấu trung bỡnh
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
12
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
5%, đồng thời tải trọng bổ sung trên ổ đỡ phía mũi ống bao trục và trên ổ đỡ phía
lái của máy chính phải nhỏ hơn giới hạn cho phép.
Cách đo tải trọng thực tế, tính tải trọng kết cấu trung bỡnh trờn mỗi ổ đỡ
và tải trọng bổ sung trên ổ đỡ phía mũi ống bao và trên ổ đỡ phía lái của máy
chính được trỡnh bày ở phần dưới đây.
2.Công tác chuẩn bị:
Máy chính và trục chân vịt đó được định tâm xong.
Áp dụng cỏc cụng thức tớnh toỏn tải trọng kết cấu trung bỡnh P, tải trọng
bổ sung cho phộp R cho từng đối tượng trục. Kết quả tính toán ghi vào bảng.
- Tải trọng kết cấu trung bỡnh.
)(KG

n
Q
P
=
Trong đó P - Tải trọng kết cấu trung bỡnh
Q - Trọng lượng các trục trung gian.
n - Số lượng gối đỡ.
- Tải trọng cho phép trên ổ đỡ trục trung gian.
+ Trong phương thẳng đứng tải trọng bổ sung cho phép:
PR
d
5,0≤
+ Trong mặt phẳng ngang tải trọng bổ sung cho phộp:
PR
n
25,0
≤
Nếu thực tế lúc đo tải trọng ngang khụng thấy cú sự dịch trục trong khe hở
đầu của ổ đỡ, thỡ cho phộp cú thể lấy tải trọng ngang cho phộp bằng tải trọng
đứng.
- Tải trọng bổ sung trên ổ đỡ phía mũi ống bao trục. Trong mặt phẳng
đứng, ngang đều phải bảo đảm
PR 5,0
1
≤
- Tải trọng bổ sung trên ổ đỡ phía lái của máy chính.
)(3 KGFR
≤
Với F - diện tích mặt chiếu của bạc đỡ phía lái, mm2.
Lập bảng ghi chép kết quả đo đạc trên lực kế và tính toán tải trọng bổ sung

n ổ đỡ trong mặt phẳng đứng và ngang.
Hoàn thiện công nghệ định tâm hệ trục.
Chuẩn bị đầy đủ các ống ngắm, lực kế và các dụng cụ cần thiết khác.
3. Các bước tiến hành trong quá tŕnh định tâm:
3.1. Sơ đồ định tâm hệ trục bằng phương pháp tải trọng gối đỡ cổ điển:
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
13
Tháo bích nối và
đo lực ghép nối
Ghi cỏc chỉ số
tải trọng và lực
ghộp nối vào
bảng
Tớnh tải trọng
và ứng suất bổ
sung cho phộp
Xác định đường
tõm hệ trục Doa lỗ sống đuôi Lắp và gia cụng
cụm ống bao
Gá ổ đỡ trung
gian, trục trung
gian
Liờn kết cỏc
bớch nối trục lại
với nhau
Lăp trục chân
vịt
Đưa lực kế vào
vị trí bulông
chân ổ đỡ và

điều chỉnh
Lắp bộ làm kớn,
chõn vịt
Chỉnh sơ bộ các
mặt bích theo
δ=0.3mm,ϕ=0.3m
m/m
Tớnh toỏn tải
trọng bổ sung
Liờn kết cỏc
bớch nối trục lại
với nhau
Đo, chế tạo căn
và cố định ổ đỡ,
máy chính
Kiểm tra,
nghiệm thu hệ
động lực
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
3.2. Các bước tiến hành:
-Đặt các ổ đỡ trên bệ và đặt các trục trung gian trên ổ đỡ.
-Dùng các bulông tăng chỉnh, điều chỉnh ổ đỡ cùng với trục sao cho các
bích nối trục ăn khớp với nhau (kể cả bích nối với trục chân vịt và bớch mỏy
chớnh).
-Dùng thước thẳng định tâm sơ bộ theo độ lệch tâm ổ δ= 0,3mm và độ góy
khỳc ϕ= 0,3mm/m. Sau đó nối tất cả các bích với nhau.
-Vỡ cú khe hở đầu giữa nửa bạc đỡ phía trên với cổ trục, cho nên trước khi
đậy nắp các ổ đỡ, ta đặt lên cổ trục một tấm đệm mềm thấm dầu có chiều dày
gấp 1,5 lần khe hở dầu và chiều rộng không quá 1/6 đường kính trục. Sau đó đậy
các nắp ổ đỡ và xiết chặt. (Nhờ các tấm đệm mà nửa bạc đỡ phía trên được ép

chặt với cổ trục nên việc đo lực chính xác hơn).
-Đưa lực kế lắp vào lỗ bulông từng chân ổ đỡ và đối xứng nhau, lúc này các
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
14
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
bulông căn chỉnh được lấy ra, và toàn bộ hệ trục trung gian và ổ đỡ được tựa trên
các lực kế. Các lực kế cũng có kết cấu cho phép điều chỉnh ổ đỡ lên xuống cùng
với trục.(h́nh 135)
-Điều chỉnh tải trọng lần lượt trên từng ổ đỡ theo thứ tự ổ đỡ nào có trọng
tải cao (chỉ báo trên lục kế) thỡ điều chỉnh trước. Việc điều chỉnh này tiến hành
nhờ cờ-lê có sẵn ở lực kế, cho đến khi trọng tải trên từng ổ đỡ trung gian không
vượt quá ± 0,5P - so với trọng tải kết cấu trung bỡnh nếu định tâm ở dưới nước,
và không quá ± 0,25P - nếu định tâm trên triền.(Bảng 2)
Bảng 2: Tải trọng bổ sung cho phép trên gối đỡ
-Thỏo bớch nối với trục chõn vịt và với bích máy chính để đo lực cần thiết
nối ghép chúng (hỡnh 136 ). Công việc đo lực này thực hiện được nhờ bộ gá
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
Giai đoạn định tâm Tải trọng bổ sung cho phép
Trên ổ đỡ trục
trung gian
Trên ổ đỡ phía
mũi ống bao
trục
Trên ổ đỡ
phía lái của
máy chính
Định tâm sơ bộ
Khi định tâm trên triền
Khi định tâm dưới nước
±0,05P

±0,025P
±0.5P
-
±0,025P
±0,5P
-
±0,5R
2
±R
2
15
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
chuyên dùng. Lực ở mặt phẳng đứng và ngang được đo riêng biệt, hoặc thông
qua việc đo độ lệch tâm và độ góy khỳc.
-Các chỉ số tải trọng trên ổ đỡ và lực ghép các mặt bích nối với trục chân
vịt và bích máy được tập hợp và tính toán tải trọng bổ sung theo mẫu như bảng
3,4 theo các công thức đă nêu ở trên.
-So sánh kết quả đo đạt và tính toán với giới hạn cho phộp về tải trọng bổ
sung ở bảng 2, nếu nhỏ hơn thỡ đạt yêu cầu.
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
16
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Bảng 3: Tính toán tải trọng bổ sung trên ổ đỡ trong mặt phẳng thẳng đứng theo
số liệu đo trên lực kế trong quá tŕnh dịch tâm (Số liệu minh họa)
Bảng 4:Tính toán tải trọng bổ sung trên ổ đỡ trong mặt phẳng ngang theo số liệu đo
trên lực kế trong quá tŕnh dịch tâm (Số liệu minh họa)
-Sau đó tiến hành nối ghép lại như cũ các cặp bích nối với trục chân vịt và
máy chính. Tiếp theo đo chiều cao các tấm căn từng chân ổ đỡ, gia công cạo hà
và lắp tại chỗ các tấm căn ấy, khoan lỗ và kẹp chặt các ổ đỡ xuống bệ đỡ.
-Sau khi xác định đạt yêu cầu, thỡ tiến hành kẹp chặt tất cả cỏc ổ đỡ trên

bệ, kết thúc quá trỡnh định tâm.
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
17
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
II. NH TÂM H TR C THEO TIÊU CHÍ T I TR NG TRÊN ĐỊ Ệ Ụ Ả Ọ Ổ ĐỠ
B NG PH NG PHÁP “HI N I”Ằ ƯƠ Ệ ĐẠ
1.Hạn chế của phương pháp định tâm theo tải trọng gối đỡ “cổ điển”:
Từ việc phân tích phương pháp định tâm theo tiêu chí tải trọng gối đỡ trên ta
thấy có rất nhiều hạn chế:
+ Vẫn phải tiến hành định tâm sơ bộ theo các giá trị lệch tâm và góy khỳc
kinh nghiệm
+ Việc lắp đặt các lực kế vào chân ổ đỡ là không đơn giản vỡ khụng phải
chõn ổ đỡ nào cũng được thiết kế phù hợp với lực kế có sẵn
+ Việc điều chỉnh các lực kế chân ổ đỡ (việc phân phối tải trọng trên các ổ
đỡ) được tiến hành phụ thuộc vào tay nghề người thợ.
+ Đặc biệt, trong trường hợp hệ trục lớn: hệ trục dài, trong lượng trục,
chân vịt và các thiết bị trên trục lớn…gây nên sai lệch đường tâm giữa trục chân
vịt và trục máy chính lớn nên việc điều chỉnh rất khó khăn. Nếu không để ý, đo
đạc, tính toán các giá trị độ lệch tâm f và góc nghiêng α (h́nh 2.1) ngay từ đầu
thỡ quy trỡnh định tâm rất phức tạp và khó khăn. Và nếu không khắc phục được
thỡ việc phõn tải trờn cỏc ổ đỡ có thể không thực hiện được.
a
Hỡnh 2.1- Độ lệch trục giữa trục chân vịt và trục máy chính
+ Chưa để ý tới quan hệ giữa hệ trục và vỏ tàu, hay chớnh là tớnh “nhạy
cảm” của hệ trục với sự dịch chuyển của ổ đỡ trục, với hệ trục càng dài, thỡ hệ
trục càng “nhạy cảm”: cụ thể là, đối với những tàu có hệ trục dài, tác động của
sự biến dạng của vỏ tàu lên hệ trục là rất lớn. Sự tác động này được thể hiện qua
sự dịch chuyển của ổ đỡ hệ trục. Chính sự dịch chuyển ổ đỡ , do sự biến dạng vỏ
tàu này, sẽ gây ra những thay đổi trong tỡnh trạng chịu tải trờn cỏc ổ đỡ.
+ Một trong những nguyên nhân ảnh hưởng khá lớn tới chất lượng định

tâm, đó chính là điều kiện định tâm hệ trục: cụ thể là, định tâm trên đà hay dưới
nước, định tâm dưới nước thỡ tàu ở trạng thỏi nào, tàu không, ballast 1 phần hay
ballast toàn bộ…những điều kiện đó ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái chịu tải ở
trên các ổ đỡ
+ Việc đo đạc và tính toán tải trọng bổ sung phải tiến hành qua nhiều
bước, phụ thuộc vào dụng cụ đo, tay nghề và kinh nghiệm người thợ nên gây nên
sai số lớn. Đặc biệt với cách đo của phương pháp này, việc đo tại vị trí ổ đỡ
trước trục chân vịt là không thể tiến hành được, cũn việc đo tại vị trí ổ phía lái
máy chính là rất khó (khi mà đặt lực kế ngay dưới chân ổ đỡ), và trong một số
tỡnh huống là gần như không thể thực hiện được.
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
18
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
2. u i m c a ph ng pháp nh tâm h tr c theo ph ng pháp t iƯ đ ể ủ ươ đị ệ ụ ươ ả
tr ng g i khi s d ng ph n m m tính toán nh tâm h tr c.ọ ố đỡ ử ụ ầ ề đị ệ ụ
2.1 Gi i thi u m t s ph n m m ang c các c quan ng ki m sớ ệ ộ ố ầ ề đ đượ ơ đă ể ử
d ng hi n nay:ụ ệ
Hi n nay, vi c tính toán đ nh tâm h tr c tàu thu h u h t đ c tính toánệ ệ ị ệ ụ ỷ ầ ế ượ
b ng các ph n m m tính đ nh tâm c a chính các c quan đ ng ki m và các t pằ ầ ề ị ủ ơ ă ể ậ
đoàn, công ty thi t k Hàng H i. Và vi c duy t tính toán đ nh tâm là g n nhế ế ả ệ ệ ị ầ ư
b t bu c đ i v i t t c các c quan đ ng ki m.ắ ộ ố ớ ấ ả ơ ă ể
+ Nauticus của đăng kiểm Nauy - DNV (Det Norske Veritas): Đây là 1
phần mêm khá đồ sộ, có khả năng thực hiện các tính toán liên quan đên kết cấu
về phần vỏ và máy. Hiện nay, phiên bản mới nhất là version 8.0 (năm 2008)
Trong đó “ Nauticus Machinery Shaft Alignment” là phần chuyên để tính
toán định tâm hệ trục. Nó có khả năng tính toán tất cả các thông số phục vụ cho
quá trỡnh định tâm hệ trục trong các trạng thái khác nhau của tàu, các thông số
mà hệ trục phải chịu trong các điều kiện kĩ thuật khác nhau: phản lực các ổ đỡ,
ứng suất và các mômen, lực cắt trên trục trong các điều kiện tải khác nhau, các
thông số SAG, GAP phục vụ cho việc định tâm, khoảng điều chỉnh offset tại các

ổ đỡ, quan hệ giữa phản lực gối đỡ và khoảng offset của ổ đỡ…
+ Shaft Alignment Optimization Softwave đăng kiểm Mỹ - ABS, hiện nay
phiên bản mới nhất là Ver 2.0. Chức năng cũng tương tự như Nauticus của DNV
+ Shaft Master của IMT Group- Ukraina: chỉ thực hiện tính phần định tâm
cho hệ trục
Ngoài ra 1 số đăng kiểm khỏc cũng cú phần mềm tớnh toỏn riờng cho
mỡnh như: Đăng kiểm Nhật Bản (NK), Đăng kiểm Hàn Quốc, Đăng kiểm Trung
Quốc…
2.2 u i m c a vi c s d ng ph n m m tính nh tâm theo quanƯ đ ể ủ ệ ử ụ ầ ề đị
i m hi n iđ ể ệ đạ
Cỏc phần mềm được sử dụng hiện nay đều đó khắc phục được những hạn chế
của phương pháp định tâm tải trọng gối đỡ cũ, và đưa vào đó những quan điểm
mới, phù hợp với thực tế, với yêu cầu của các tổ chức Đăng kiểm và điều kiện
công nghệ dễ dàng hơn, cụ thể là:
Khi tính toán định tâm, đó kể đến các yếu tố ảnh hưởng tới quỏ trỡnh và chất
lượng định tâm như: ảnh hưởng của sự biến dạng vỏ tàu tới sự dịch chuyển các ổ
đỡ, ảnh hưởng của sự dịch chuyển ổ đỡ tới tải trọng trên các ổ đỡ, ảnh hưởng của
sự thay đổi trạng thái nhiệt của hộp số, động cơ… tới sự phân bố tải trọng trên
các ổ đỡ, ảnh hưởng của trạng thái tiếp xúc giữa trục và bạc tới độ mài mũn bạc.
Hay tỡnh trạng chịu tải của cỏc ổ đỡ khác nhau, trong các điều kiện định tâm
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
19
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
khác nhau như thế nào, mối quan hệ ảnh hưởng qua lại giữa sự dịch chuyển ổ đỡ
với sự thay đổi phản lực trên các ổ đỡ đó…
Từ những thuật toán, cơ sở lý thuyết của phương pháp định tâm hệ trục theo
tiêu chí tải trọng gối đỡ, chương trỡnh sau khi tớnh nhập số liệu đầu vào, phân
tích và tính toán sẽ cho ta các kết quả sau:
+ Ma trận hệ số ảnh hưởng
+ Phản lực trên các gối đỡ

+ Biến dạng uốn của trục (độ vừng)
+ Gúc nghiờng của bạc yờu cầu
+ Góc nghiêng ở bánh răng chính
+ Lực kộo và mụmen uốn
+ Tải cho phép trên tất cả các ổ đỡ
Tất cả các thông số trên phản ánh đầy đủ tỡnh trạng chịu tải của hệ động lực
trong các điều kiện khác nhau (nóng, lạnh), trong các điều kiện định tâm khác
nhau (trên triền, dưới nước, tàu không, ballast 1 phần, hay ballast toàn phần)
Đưa ra các thông số phục vụ cho quá trỡnh định tâm, lắp ráp và kiểm tra: Các
thông số SAG, GAP; thông số về tải trọng trên các ổ đỡ tại vị trí tâm ổ đỡ và đặt
kích kiểm tra, thông số về tải trọng trên các ổ đỡ trong các điều kiện định tâm
khác nhau…
3. Các bước tiến hành trong quá tŕnh định tâm:
* Sơ đồ chung:
+ Tính toán định tâm hệ trục: Công việc tính toán định tâm được tiến
hành thông qua các phần mềm tính định tâm. Và hệ trục thực được thay thế bằng
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
20
Loại bỏ những
ảnh hưởng liên
quan đên chất
lượng định tâm
hệ trục
Tính toán định
tâm hệ trục
Lắp rỏp hệ trục
Kiểm tra sau khi
lắp rỏp
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
hệ mô hỡnh là cỏc dầm liờn tục và cỏc cú giỏ trị khoảng dịch chuyển offset là

chớnh xỏc
Hỡnh 3.1- Tớnh toán định tâm hệ trục
Kết thỳc quỏ trỡnh tớnh toỏn định tâm hệ trục bằng phần mềm, chương
trỡnh sẽ xuất ra bảng tớnh định tâm, có đầy đủ các thông số: SAG, GAP và phản
lực trên các gối đỡ phục vụ cho quá trỡnh lắp đặt hệ trục.
+ Lắp đặt hệ trục:
Trong suốt quỏ trỡnh lắp đặt, chân vịt, trục chân vịt, trục trung gian và
trục khuỷu ban đầu chưa được nối với nhau và đặt tự do trên các ổ đỡ. Sau đó,
điều chỉnh chiều cao các gối đỡ, đảm bảo các thông số SAG, GAP thông qua các
bulông tăng chỉnh chân ổ đỡ
Việc tăng chỉnh thường được tiến hành dần dần từ trục chân vịt, trục trung
gian tới máy chính.
Các giá trị SAG, GAP và lực cần thiết để nối các bích trục đó được tính
toán cụ thể trong phần “tính toán định tâm hệ trục”
Hỡnh 3.2- Tiến hành định tâm thông qua SAG, GAP
+ Kiểm tra sau khi lắp rỏp:
Trong bước kiểm tra, ta sử dụng phương pháp jack-up để kiểm tra phản
lực trên các ổ đỡ theo tính toán của phần “tính toán định tâm hệ trục”.
Kích thuỷ lực sẽ được đặt tại vị trí các vị trí: ổ đỡ trước ống bao, các ổ đỡ
trung gian và 2 ổ đỡ tận cung phía lái của máy chính. Vị trí chính xác đặt kích
thuỷ lực, giá trị lực thu được trên mỗi kích cụ thể như thế nào đều được chỉ rừ
trong bảng tớnh định tâm.
Bên cạnh việc kiểm tra phản lực trên các ổ đỡ, việc đo độ co bóp má
khuỷu cũng gần như là yêu cầu bắt buộc.
+ Loại bỏ những ảnh hưởng liên quan đến chất lượng định tâm hệ trục:
Trong quỏ trỡnh tớnh toỏn định tâm, lắp đặt hệ trục và kiểm tra sau lắp đặt, việc
phát hiện và loại bỏ những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả tính toán và chất
lượng của quá trỡnh định tâm là cần thiết.
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
21

Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Các yếu tố đó bao gồm:
Sai số chung:
-Sai số từ mụ hỡnh tớnh toỏn gõy ra so với mụ hỡnh thực, như: số lượng ổ
đỡ được mô hỡnh hoỏ, mụ hỡnh ổ đỡ ống bao, đường kính của thanh mô hỡnh
tương đương được chọn làm trục khuỷu…
-Mức độ chính xác của giá trị SAG và GAP: cụ thể là sự không thống nhất
giữa kết quả tính toán và thực tế
-Độ chính xác của việc đo phản lực trên các gối đỡ
Việc đánh giá và loại bỏ những sai số này chỉ dựa trên cơ sở kinh nghiệm của
người tham gia tiên hành tính toán và định tâm hệ trục.
Sai số do điều kiện lắp đặt và điều kiện phục vụ của hệ trục:
Việc lắp đặt hệ trục thường được tiến hành trong điều kiện tàu đó hạ thuỷ,
chiều chỡm nhỏ, và mỏy chớnh trong điều kiện lạnh. Tuy nhiên trong thực tế,
trong những trường hợp phục vụ điển hỡnh của hệ đông lực, thỡ chiều chỡm,
nhiệt độ của máy chính tăng, biến dạng vỏ tăng…Những sự thay đổi này làm
tăng sai lệch phần kết cấu vỏ cũng như máy chính làm vị trí của các ổ đỡ bị thay
đổi, do đó làm cho phản lực trên các gối đỡ thay đổi.
Để khắc phục điều này, khi tính khoảng offset ban đầu của ổ đỡ, người ta sẽ kể
đến các yếu tố này, và tính theo công thức:
Khoảng offsets ban đầu = Offsets ở điều kiện đó hạ thuỷ-(Offsets ở điều kiện đầy
tải – Offsets ở điều kiện hạ thuỷ)
Hỡnh 3.3- Offset và sai lệch đường trục trong các điều kiện khác nhau
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
22
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
Chương 3. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ LỆCH TÂM
VÀ GĂY KHÚC
Đường tâm của hệ trục (tâm các gối trục) phải nằm trên 1 đường thẳng và
trựng với tõm lý thuyết xỏc định được trong quá trỡnh căng tâm. Coi hai mặt

bích của mối ghép là chuẩn lắp ráp, trên cơ sở đó điều chỉnh sao cho độ lệch tâm
và góy khỳc nằm trong giới hạn cho phép.
Theo quan điểm này, hệ trục tàu thuỷ là một đường thẳng, và trùng với
đường tâm lý thuyết. Và tiờu chớ của việc định tâm theo phương pháp lệch tâm
góy khỳc là chỉnh đường tâm thực tế của hệ trục trùng với đường tâm lý thuyết
trờn cơ sở đạt được độ lêch tâm (δ) và độ góy khỳc (ϕ) trong giá trị cho phép.
Giỏ trị của độ lệch tâm (δ) và độ góy khỳc (ϕ) thường được lấy theo kinh
nghiệm hoặc tính toán, tuỳ theo kết cấu và cách bố trí hệ trục.
Phương pháp này không phụ thuộc vào kết cấu hệ trục, phương pháp định
tâm này được áp dụng khi không có điều kiện tiến hành bằng phương pháp định
tâm theo tải trọng ổ đỡ. Việc nghiệm thu bàn giao chất lượng định tâm bằng
phương pháp này chỉ được tiến hành khi tàu ở dưới nước.
I.TIÊU CHUẨN ĐỘ LỆCH TÂM VÀ ĐỘ GĂY KHÚC
+Độ lệch tõm của hệ trục tại mặt bích nối là khoảng cách sai lệch giữa hai
đường tâm của hai trục nối tiếp nhau đo tại vị trí liên kết
thường được kí hiệu là: δ
+Độ góy khỳc của đường tâm hệ trục là góc lệch giữa 2 đường tâm của
hai đoạn trục tại vị trí liên kết, được kí hiệu: ϕ
f
Hỡnh 4.1. Độ lệch tâm δ,độ găy khúc ϕ
Trị số δ, ϕ trong mặt phẳng ngang và mặt phẳng thẳng đứng được xác
định theo công thức sau:
Trong mặt phẳng thẳng đứng:
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
23
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
δ =
2
ba +
(mm); (1) ϕ =

b
D
nm −
(mm/m) (2)
Trong mặt phẳng nằm ngang:
δ =
2
dc +
(mm); ϕ =
b
D
rv −
(mm/m)
a, b, m, n: Các giá trị đo ở mặt phẳng thẳng đứng (mm)
c, d, v, r: Các giá trị đo ở mặt phẳng nằm ngang (mm)
D
b
: Đường kính bích (m)
1. l ch tâm g y khúc cho phép theo kinh nghi m:Độ ệ ă ệ
Như đó núi ở trờn, giỏ trị của (δ) và (ϕ) khi định tâm theo tiêu chí lệch tâm góy
khỳc thường được lấy theo kinh nghiệm, tuỳ theo tính chất của khớp nối (tra
bảng 5).
Chú ý: Khi định tâm trờn triền thỡ hệ số trong bảng trên yêu cầu giảm xuống
1/2. Nhưng quá trỡnh nghiệm thu, kiểm tra phải được tiến hành khi tàu dưới
nước
Vị trớ khớp nối
Tàu đóng mới hoặc sửa chữa
lớn
Hệ trục dài
δ (mm) ϕ (mm/m)

1. Bớch nối cỏc trục trung gian ±0.15 ±0.2
2. Bớch nối trục trung gian-trục chõn vịt ±0.15 ±0.2
Hệ trục ngắn
1. Bớch nối cỏc trục trung gian ±0.1 ±0.15
2. Bớch nối trục trung gian-trục chõn vịt ±0.1 ±0.15
Khớp nối trục trung gian-mỏy chớnh
1. Bớch nối cứng ±0.1 ±0.15
2. Khớp nối đàn hồi ±0.25 ±0.3
3. Khớp ma sỏt ±0.1 ±0.15
4. Khớp nối bánh răng ±0.15 ±0.2
Bảng 5: Độ lệch tâm và độ găy khúc cho phép khi định tâm hệ trục dưới nước
Hệ trục dài: là hệ trục có khoảng cách L từ ổ đỡ phía lái của máy chính
tới ổ đỡ trước trục chân vịt lớn hơn 30 lần đường kính trục: L > 30d
Hệ trục ngắn: là hệ trục có khoảng cách L từ ổ đỡ phái lái của máy chính
tới ổ đỡ trước trục chân vịt nhỏ hơn 22
d
: L < 22
d

L: Khoảng cách từ ổ đỡ phía lái máy chính tới ổ đỡ trước trục chõn vịt
d: Đường kính trục chân vịt
Theo tiờu chớ lệch tõm – góy khỳc, cụng việc định tâm kết thúc khi đạt
được các giá trị như bảng 5
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
24
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy Phương pháp định tâm hệ trục
2. l ch tâm g y khúc cho phép theo tính toán:Độ ệ ă
2.1.Với hệ trục dài L > 30d
Theo tớnh toỏn thỡ việc định tâm hệ trục được gọi là đạt yêu cầu nếu thoả
món cỏc điều kiện sau:

Khi mỗi đoạn trục được tựa trên 2 ổ đỡ:
2
0
2
3
5
.10.5.2.
3
2000
dd
e
e
+
≤+
−
δϕ
(3)
Khi mỗi đoạn trục chỉ tựa trên 1 ổ đỡ thỡ trị số trờn giảm đi ẵ:
2
0
2
3
5
.10.25,1.
3
2000
dd
e
e
+

≤+
−
δϕ
(4)
δ,ϕ - Độ lệch tâm (mm) và độ góy khỳc mm/m giữa cỏc đoạn trục lắp
ghép với nhau
e = l/3 (cm). l: là chiều dài nhỏ nhất của 3 đoạn trục liền nhau
d, d
o
: Đường kính ngoài và đường kính trong của của trục (cm).
(nếu trục đặc: d
o
= 0)
Trong 2 công thức trên đó kể đến độ vừng đầu trục do trọng lượng bản
thân gây ra. Nếu độ vơng này quá 0,3mm th́ không cho phép định tâm theo độ
găy khúc và lệch tâm. Căn cứ vào công thức (3), (4) xây dựng đồ thị quan hệ
giữa δ và ϕ khi định tâm dưới nước và trên triền. Từ đồ thị này, nếu biết được trị
số của một trong hai đại lượng thỡ cú thể dễ dàng tỡm được trị số cho phép của
đại lượng thứ hai.
Hỡnh 4.2 - Độ lệch tâm và góy khỳc cho phộp
I- Định tâm trên dưới nước. II- Định tâm trên triền
2.2. Với hệ trục ngắn L < 22
d
:
Với hệ trục ngắn, căn cứ vào cách bố trí, tính chất của từng loại khớp nối có thể
sử dụng bảng 5 để có các giá trị δ và ϕ
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong
25