Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 15 pps

Chương 15 : Tính chân vịt để chọn
máy
 Tính chọn các thông số ban đầu.
- Hiệu suất thân tàu: η
k
η
k
= 026,1
253,01
233,01
1
1







t
- Hiệu suất xoáy η
R
: với nước biển η
R
= 1,025
- L
ực đẩy chân vịt: P = 1976.46 (kG)
- Tốc độ tiến chân vịt: V
p
= 3,455 (m/s)
- T

ốc độ tàu: V = 4,63 (m/s)
- Hi
ệu suất hộp số: η
hs
= 0,98
- Hi
ệu suất đường trục: η
t
= 0,98
- Hi
ệu suất môi trường: η
mt
= (0,88 ÷ 0,9); Chọn η
mt
= 0,88
- H
ệ số ảnh hưởng thân tàu a: Với tàu 1 chân vịt thì a = 1,05
- S
ố cánh chân vịt: Z = 4 cánh
- Tỉ số mặt đĩa:

= 0,4
- H
ệ số dự trữ: Chọn K
dt
= 1,12
B
ảng 3.5: Bảng tính chân vịt để chọn máy.
ST
T

Đại lượng
cần
ĐV
Giá trị
xác định
1
S
ố vòng
quay
gi
ả thiết n
V/s 6 7 8 9 10 11 12
2
K
n
’
=
4
P
n
V
cv
p

0,67
6
0,62
6
0,5
86

0,5
52
0,52
4
0,50
0
0,4
78
3
λ
p
= f(K
n
’
)
tra đồ thị.
0,44
0,3
9
0,3
7
0,3
6
0,33
0,3
2
0,3
0
4
λ

p
’
= a.λ
p
( a= 1,05).
0,46
2
0,41
0
0,3
89
0,3
78
0,34
7
0,33
6
0,3
15
5
D =
p
cv
p
n
V
'

m
1,24

6
1,20
5
1,1
80
1,0
95
0,99
7
0,93
5
0,9
14
6
K
1
=
42
Dn
P
cv

0,28
1
0,18
3
0,1
93
0,2
19

0,19
1
0,20
5
0,1
88
7
H/D=f(
K
1
,λ
p
’
)
tra đồ thị
0,8
0,7
8
0,7
6
0,7
4
0,72
0,7
1
0,6
8
8
η
p

= f( K
1
,λ
p
’
)
tra đồ thị
0,55
0,5
2
0,4
95
0,4
75
0,45
5
0,44
0
0,4
3
9
Rkp
d
VR
N

75
.

ML 161 170 179 187 195 210 206

10
Ne
ycđc
=
mtt
d
N

.
ML 187 198 207 216 226 234 239
11
Ne
*
=
K
dt
.Ne
ycđc
(K
dt
= 1.12)
ML
209 221 232
240
,5
253
262
268
Các hàng 3;7;8, tra trong bảng đồ thị papmiel với Z =4; θ = 0,4. Từ
bảng tính trên ta dựng đồ thị chọn máy, biểu diễn mối quan hệ giữa

D, η
p
, Ne với tốc độ quay chân vịt.
250
240
230
220
210
1,24
0.9
2450240023502300225022002150210020502000190010501000950900850750700650600550500450350
200
(ML)
0
n(v/ph)
1,0
1,1
1,3
1,2
0,5
0,6
0,8
0,7
0,9
300 400
(m)
D
H

p

N
e
D
eycdc
e
N
1,4
1,5
D
H
D
p

max
D = 1,24 m
N
0,74
0,71
N
2500
max

D
H
D
1,5
1,4
N
e
eycdc

Hình 3.2: Đ? th? ch?n máy
D
e
N
p

H
D
(m)
0,9
0,7
0,8
0,6
0,5
1,2
1,3
1,1
1,0
n(v/ph)
0
(ML)
180
190
800
891791691536469436
270
260
215
1,071
1,0

6HA-HTE
N = 240 ML
i = 4,0; 4,59
ncv = 500; 436 (v/ph)
1950
MD136 TI
N = 230 ML
i = 20,26 ; 2,78; 2,91
ncv = 973; 791; 690 (v/ph)
6LAAE
N = 240 ML
i = 3,55; 4,05
ncv = 536; 469 (v/ph)
MD136TI; i = 2,26; n = 891(v/ph)
MD136TI; i = 2,78; n = 791(v/ph)
MD136TI; i = 2,91; n = 691(v/ph)
6HA - HTE; i = 4,59; n = 436(v/ph)
6LAAE; i = 4,05; n = 536(v/ph)
6LAAE; i = 3,55; n = 469(v/ph)
6HA - HTE; i = 4,00; n = 500(v/ph)
0,4
Từ đồ thị chọn máy ta tiến hành xác định vùng đường kính chân vịt
có thể chọn cho tàu thiết kế từ giá trị D ≤ D
max
. Vùng cho phép
ch
ọn đường kính chân vịt tàu là vùng bên phải của đường giới hạn
Dmax trên đồ thị.
Công thức định mức của động cơ kể cả phần dự trữ công
suất:

Ne = Ne
ycđc
. K
dt
+∑N
K
(ML)
Trong đó:
∑N
K
: tổng công suất máy phụ do máy chính lai.
Coi các thiết bị phụ hoạt động độc lập nên ∑N
K
= 0.
D
ựa vào bảng danh mục động cơ, chọn động cơ chính cho
tàu :
Máy MD136TI của hãng DAEWOO
- Công su
ất định mức : Ne = 230 ML.
- Tốc độ quay định mức: n
đm
= 2200 v/ph.
- Su
ất tiêu hao nhiên liệu: g
e
= 0,158 (Kg/HP.h).
- S
ố xy lanh : i = 6.
- Khối lượng : M= 900 (Kg).

- Tỷ số truyền hộp số XY71-4: i
hs
= 2,26; 2,78; 2.91.
- S
ố vòng quay chân vịt : n
cv
= 973; 791; 690 (v/ph).
-
Kích thước (L x B x H): 1599.45 x 736 x1096(mm).
Máy YANMAR 6HA-HTE.
- Công suất định mức : Ne = 240 ML.
- Tốc độ quay định mức: n
đm
= 2000 v/ph.
- Su
ất tiêu hao nhiên liệu: g
e
=0,163 (Kg/HP.h).
- S
ố xy lanh : i = 6.
- Khối lượng : M=1230 (Kg).
- Tỷ số truyền hộp số YX-4: i
hs
= 4,0; 4,59.
- S
ố vòng quay chân vịt : n
cv
= 500; 436 (v/ph).
-
Kích thước (L x B x H): 1947 x 939 x 1250 (mm).

Máy YANMAR 6LAAE.
- Công su
ất định mức: Ne = 240 ML.
- Tốc độ quay định mức: n
đm
= 1900 v/ph.
- Su
ất tiêu hao nhiên liệu ở 1900v/ph: g
e
= 0,175 (Kg/HP.h).
- S
ố xy lanh: i = 6.
- Khối lượng: M=1820 (Kg).
- Tỷ số truyền hộp số: i
hs
= 3,55; 4,05.
- S
ố vòng quay chân vịt: n
cv
= 469; 536 (v/ph).
-
Kích thước (L x B x H): 1703 x 921 x 1275,5(mm).
 Biểu diễn các thông số cơ bản của các động cơ lên đồ
thị chọn máy và tiến hành phân tích chọn máy
như sau
*Động cơ 1
Khi tốc độ quay chân vit n
cv
= 691(v/ph)


Ne
ycđc
= 237 (ML)
Ne = Ne
ycđc
.1,12 = 237.1,12 = 260 (ML).
Công su
ất định mức của động cơ là 230 (ML), nhỏ hơn công
suất yêu cầu động cơ (Ne
ycđc
) khi động cơ 1có tốc độ quay định
mức 2200(v/ph), tốc độ quay chân vịt 691(v/ph) ứng với tỷ số
truyền 2,91 (không thoả mãn).
*
Động cơ 2
Khi tốc độ quay chân vit n
cv
= 500 (v/ph).

Ne
ycđc
= 210(ML).
Ne = Ne
ycđc
.1,12 = 210.1,12 = 235 (ML).
Công su
ất định mức của động cơ là 240 (ML), lớn hơn công suất
yêu cầu động cơ (Ne
ycđc
) khi động cơ 2 có tốc độ quay định mức

2000(v/ph), tốc độ quay chân vịt 500(v/ph) ứng với tỷ số truyền
4,05, phần dư công suất không đáng kể (thoả mãn).
*
Động cơ 3
Khi tốc độ quay chân vit n
cv
= 536 (v/ph).

Ne
ycđc
= 215(ML).
Ne = Ne
ycđc
.1,12 = 215.1,12 = 240 (ML).
Công su
ất định mức của động cơ là 240 (ML), bằng công suất yêu
c
ầu động cơ và phần công suất dự trữ khi động cơ 3 có tốc độ
quay định mức 2000(v/ph), tốc độ quay chân vịt 536(v/ph) ứng với
tỷ số truyền 4,05(thoả mãn).
Ti
ến hành đối chiếu các phương án khác để chọn động cơ
chính cho tàu.
Căn cứ vào các thông số trên ta thấy cả hai động cơ 6LAAE
và 6HA-THE có thể chọn làm động cơ chính. Động cơ 6LAAE có
suất tiêu hao nhiên liệu, g
e
= 0,175 (Kg/HP.h) lớn hơn một chút so
với động cơ 6HA-THE g
e

=0,163 (Kg/HP.h), nhưng kích thứớc
nhỏ hơn và công suất yêu cầu và phần công dự trữ phù hợp với
nhiệm vụ thư đặt ra tàu chạy vận tốc 9(hl/h) nên ta chọn động cơ
6LAAE làm động cơ chính. với các thông số của chân vịt:
Z = 4;

= 0,4; η
p
= 0,53; H/D = 0,74; D = 1,071 m.
* Vì
động cơ được chọn có công suất đúng với công suất yêu cầu
nên vận tốc tàu đạt giá trị 9Hl/h bằng tốc độ hàng hải tự do.
Kiểm tra lại điều kiện bền và không sinh bọt khí của chân vịt
.
Ta có:
3
,
3
2
max
'
min
10000
.'
375,0
PmZ
D
C
cv












= 29.0
10000
8.166515.1
09.0
4
071,1
'055.0
375,0
3
3
2










35,0
071,193,8
463,3
.



cvcv
p
P
Dn
V

Với Z = 4; λp = 0,35; H/D = 0,74 ta được K
c
= 0,25.

 
2
1
''
min
130 Dn
P
K
cv
c




 
38,0071,193.8
10093
25,0
3,1130
2
''
min


Vậy thoả mãn điều kiện θ = 0,4 ≥ (0,29; 0,38).