tiểu luận công nghệ, thiết bị và phương pháp định tâm hệ trục tàu thủy

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

Nha Trang, tháng 10 năm 2010
Chuyờn h ng lc tu thy

Phng phỏp nh tõm h trc

GVHD: Th.S Nguyn ỡnh Long SVTH: Lờ Trng Phong 2


LI NểI U
Hiện nay nhu cầu vận chuyển hàng hoá bằng đờng biển không ngừng tăng
lên, vì vậy các tàu chở hàng không chỉ tăng về số lợng và chất lợng ( kích cỡ
ngày càng lớn, kết cấu ngày càng đợc tối u 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 tơng ứng, làm tăng tính nhạy cảm của hệ trục (dễ bị ảnh
hởng và h hỏng trớc các tác động có hại từ bên ngoài ). Trong các tác động
bên ngoài gây ảnh hởng đến hệ trục, thì hệ trục dễ bị biến đổi và h hỏng nhất
do các yếu tố gây ra sự dịch chuyển gối trục theo phơng thẳng đứng. Nguyên
nhân gây ra sự dịch chuyển này trớc 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 hởng trực tiếp đến chất lợng của hệ trục chính là bản thân mức
độ tin cậy và chính xác của quá trình định tâm, lắp ráp.
Qua quỏ trỡnh nghiờn cu v hc tp, hụm nay em xin gii thiu mt s
PHNG PHP NH TM H TRC TU THY. õy l mt phn quan

trng trong ni dung hc tp, nhm to iu kin cho sinh viờn tng hp, vn
dng cỏc kin thc ó hc gii quyt mt vn c th ca chuyờn nghnh.
Trong quỏ trỡnh thc hin ti, em ó c gng tỡm tũi, nghiờn cu ti liu
mt cỏch nghiờm tỳc. Tuy nhiờn vỡ bn thõn cũn ớt kinh nghim cho nờn vic
hon thnh ỏn ln ny khụng th trỏnh khi nhng thiu sút. Vỡ vy mong
thy giỏo xem xột v ch dn em cng ngy cng hon thin kin thc hn.
Em xin cm n!


Nha Trang, thỏng 10, nm 2010
Sinh viờn thc hin:
Lờ Trng Phong




Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 3

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.nh÷ng yªu cÇu chung ®èi víi hÖ trôc tµu

thñy
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.ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ TẢI TRỌNG
TRÊN Ổ ĐỠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP “CỔ ĐIỂN”


10
1.Phạm vi ứng dụng 10
2.Công tác chuẩn bị
11
3. Các bước tiến hành trong quá trình định tâm 12
II.ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ TẢI TRỌNG
TRÊN Ổ ĐỠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP “HIỆN ĐẠI”

17
1.Hạn chế của phương pháp định tâm theo tải trọng gối đỡ
“cổ điển”
17
2. Ưu điểm của phương pháp hiện đại
18
3. Các bước tiến hành trong quá trình định tâm 18
Chương 3. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU

CHÍ LỆCH TÂM VÀ GÃY KHÚC



21
I.TIÊU CHUẨN ĐỘ LỆCH TÂM VÀ ĐỘ GÃY KHÚC 21
1.Độ lệch tâm gãy khúc cho phép theo kinh nghiệm 22
2.Độ lệch tâm gãy khúc cho phép theo tính toán 23
II.PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ LỆCH TÂM-GÃY KHÚC 24
1.Xác định độ lệch tâm-gãy khúc bằng thước thẳng và thước lá 24
2.Xác định độ lệch tâm gãy khúc bằng hai cặp mũi kim 25
III. TRÌNH TỰ ĐỊNH TÂM, LẮP RÁP HỆ TRỤC THEO ĐỘ
LỆCH TÂM VÀ GÃY KHÚC

27
1 Sơ đồ định tâm hệ trục theo độ lệch tâm gãy khúc: 27
2.Các bước tiến hành 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO
30
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 4

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 lý thuyết của hệ trục.

Hình 1: Tình trạng mất đồng tâm hệ trục
Ở hình 1 ta có thể thấy có độ lệch theo phương ngang-đứng (lệch tâm) và
độ lệch theo góc (gãy 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.
Chú ý : các thí nghiệm cho thấy các thiết kế khớp nối khác nhau thì 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.
- Rò rỉ quá mức bộ phận làm kín, ổ bạc.
- Bulông chân máy bị lỏng
- Bulông khớp nối lỏng hoặc gẫy.
- Một vài thiết kế khớp nối mềm bị nóng lên khi chạy trong tình trạng mất
đồng tâm trục. Nếu là khớp nối đàn hồi bằng chất dẻo sẽ nhìn thấy bột cao su
bao phủ bề mặt.
- Số lượng khớp nối hư tăng lên bất thường hoặc mài mòn nhanh chóng.
- Trục bị rạn nứt ở ngõng trục (nơi vị trí ổ bạc) hoặc bích của khớp nối.
- Lượng lớn mỡ hoặc nhớt xuất hiện bên trong bao che khớp nối

Vì vậy, để tránh những hậu quả nêu trên xãy ra thì ta phải định tâm hệ trục
nhằm đưa tâm của các đoạn trục cùng nằm trên đường thẳng và trùng với đường
tâm lý thuyết.

Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 5

II. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC TÀU THỦY:
1.KHÁI NIỆM:
Định tâm hệ trục là quá trình 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 trình lắp ráp 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 còn
phụ thuộc vào tính chất sản xuất. Tuy nhiên việc lựa chọn phương pháp định tâm
cũng cần tham khảo ý 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 gãy 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:
Phương pháp định tâm
Kết cấu hệ trục
Sản xuất hàng
loạt phương
pháp chính
Sản xuất đơn chiếc
phương pháp phụ
Phương pháp đơn
giản khi không áp
dụng được các

phương pháp khác
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 gãy khúc đã
tính toán cho kết
cấu hệ trục và tải
cho phép trên ổ đỡ
Theo độ lệch tâm
δ=±0,15mm và độ
gãy khúc
φ=0.20mm/m, trên
tất cả các bích nối
với máy chính:
δ=±0,1mm và
φ=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
δ=±0,1mm và độ
gãy khúc
φ=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 gãy khúc
và lệch tâm có
dung sai quy định
bằng tính toán tùy
theo dung sai của
trục và ứng suất
trên trục

Chuyờn h ng lc tu thy

Phng phỏp nh tõm h trc

GVHD: Th.S Nguyn ỡnh Long SVTH: Lờ Trng Phong 6

2.những yêu cầu chung đối với hệ trục tàu thủy:
Khi lm vic thỡ h trc tu thy chu nhiu tỏc ng ca cỏc yu t bờn
ngoi. Trong các tác động bên ngoài gây ảnh hởng đến hệ trục, thì hệ trục dễ bị
biến đổi và h hỏng nhất do các yếu tố gây ra sự dịch chuyển gối trục theo
phơng thẳng đứng. Nguyên nhân gây ra sự dịch chuyển này trớc 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 hởng trực tiếp đến chất lợng 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 thờng không đợc 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 đợc thiết kế định tâm phải đảm bảo các yêu cầu sau :
+ Phản lực gối luôn luôn dơng .
+ Lực kéo và mô men uốn cng nh các ứng suất phát sinh trên trục phải nằm
trong giới hạn cho phép .
+ Tải trên gối trục dới tất cả các chế độ khai thác phải nằm trong giới hạn
cho phép đợc quy định bởi nhà chế tạo .
+ Lực và mômen trên các thiết bị của hệ động lực phải nằm trong giới hạn cho
phép đợc quy định bởi nhà chế tạo .
+ Góc nghiêng lệch tâm giữa trục và bạc trục phải nhỏ hơn giá trị cho phép .
Tùy theo từng hãng sản xuất và đăng kiểm từng nớc sẽ quy định các giá trị cụ
thể cho các yêu cầu trên .

3.MC TIấU CA VIC NH TM:
Mc tiờu ca cõn tõm l tng tui th, tin cy vn hnh ca mỏy múc.
t c mc tiờu ny, cỏc b phn chi tit mỏy cú kh nng dn ti h hng
phi vn hnh trong gii hn thit k ca nú (nh l bc, khp ni v trc).
Cõn tõm chớnh xỏc s t c nhng kt qu sau:
- Gim lc hng kớnh v dc trc tng tui th bc v s n nh ca
trc
- Ti thiu lc gõy cong trc cỏc khp ni
- Gim mi mũn cỏc b phn khp ni, bc,
- Loi b kh nng h trc t s mi ca kim loi
- Gim mc rung ng trờn v mỏy, bung bc v trc.








Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 7

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.

Vì 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, thì ổ đỡ
và trục còn 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 gãy khúc và độ lệch tâm cho phép của đường tâm hệ trục,
hoặc độ xê dịch ổ đỡ δ với đường tâm hệ trục.
Trong điều kiện làm việc tin cậy của hệ trục, thì 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 bình 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
:
)(KG
n
Q
P 

P- Tải trọng kết cấu trung bình
Q- Trọng lượng các trục trung gian có chiều dài L
t

Trong trường hợp tiến hành định tâm dưới nước thì 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:



Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 8

*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 , thì 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, thì 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 bình 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 thì 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
+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 mãn 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 mãn điều kiện không làm trục bị nâng lên
trước khi khởi động:
)(
).(2,1
.
2
KG
ba
bQ
R
hs



Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 9

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 mãn điều kiện không làm uốn trục khuỷu:
)(
.
)(5
3
2
KG
b
a
dba
R



d(cm)- Đường kính trục khuỷu
a,b- Kích thước như trên sơ đồ

Điều kiện để định tâm theo tải trọng kết cấu trung bình P:
PLaaaaaP 1,0)(
54321







Nếu không thỏa mãn điều kiện trên thì 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, thì kết quả định tâm các bích nối với động cơ khi tàu dưới nước phải
đảm bảo, độ lệch tâm δ≤0,1mm và độ gãy khúc φ≤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


-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


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, thì các tiêu chuẩn trên được giảm xuống hai
lần (yêu cầu chính xác hơn).
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 10

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, còn giá trị về độ lệch tâm-độ gãy 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-gãy khúc là tiên đề, còn tải trọng trên các 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, còn độ lệch tâm(SAG),độ gãy 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
tâm hệ trục phải được thực hiện và trình duyệt bao gồm: mômen uốn, tải trọng ổ
đỡ và đường cong độ võng 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, còn 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.ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ TẢI TRỌNG TRÊN Ổ ĐỠ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP “CỔ ĐIỂN”
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 trình 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 tình huống hệ trục lớn, có chiều dài L>30d, không phụ thuộc vào kết
cấu ổ đỡ (trượt hay bi…), nhưng không ít hơn 2 ổ đỡ trung gian. Vì lúc 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
trình định tâm là rất lớn.
+Điều kiện cân bằng trọng lượng và momen:
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 11

Điều kiện để định tâm theo tải trọng kết cấu trung bình 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 bình (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 cách 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 bình
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 bình trên 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 trình bày ở phần dưới đây.
2.Công tác chuẩn bị:
Máy chính và trục chân vịt đã được định tâm xong.
Áp dụng các công thức tính toán tải trọng kết cấu trung bình P, tải trọng
bổ sung cho phép R cho từng đối tượng trục. Kết quả tính toán ghi vào bảng.
- Tải trọng kết cấu trung bình.
)(KG
n
Q
P 

Trong đó P - Tải trọng kết cấu trung bình
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 phép:
PR
n
25,0

Nếu thực tế lúc đo tải trọng ngang không thấy có sự dịch trục trong khe hở
đầu của ổ đỡ, thì cho phép có thể lấy tải trọng ngang cho phép 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.
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 12

3. Các bước tiến hành trong quá trình định tâm:
3.1. Sơ đồ định tâm hệ trục bằng phương pháp tải trọng gối đỡ cổ điển:

Tháo bích nối và
đo lực ghép nối
Ghi các chỉ số
tải trọng và lực
ghép nối vào
bảng
Tính tải trọng
và ứng suất bổ
sung cho phép
Xác định đường

tâm hệ trục

Doa lỗ sống đuôi

Lắp và gia công
cụm ống bao
Gá ổ đỡ trung
gian, trục trung
gian
Liên kết các
bích 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 kín,
chân vịt

Chỉnh sơ bộ các
mặt bích theo
=0.3mm,=0.3m
m/m

Tính toán tải
trọng bổ sung
Liên kết các
bích 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

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 13

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 bích máy
chính).
-Dùng thước thẳng định tâm sơ bộ theo độ lệch tâm ổ = 0,3mm và độ gãy
khúc = 0,3mm/m. Sau đó nối tất cả các bích với nhau.
-Vì có 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
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.(hình 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) thì 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 bình nếu định tâm ở dưới nước,
và không quá ± 0,25P - nếu định tâm trên triền.(Bảng 2)

Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 14

Bảng 2: Tải trọng bổ sung cho phép trên gối đỡ

-Tháo bích nối với trục chân vịt và với bích máy chính để đo lực cần thiết
nối ghép chúng (hình 136 ). Công việc đo lực này thực hiện được nhờ bộ gá
chuyên dùng. Lực ở mặt phẳng đứng và ngang được đo riêng biệt, hoặc thông
qua việc đo độ lệch tâm và độ gãy khúc.

-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 đã nêu ở trên.
-So sánh kết quả đo đạt và tính toán với giới hạn cho phép về tải trọng bổ
sung ở bảng 2, nếu nhỏ hơn thì đạt yêu cầu.



Tải trọng bổ sung cho phép
Giai đoạn định tâm
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

Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 15

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 trình 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 trình 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, thì tiến hành kẹp chặt tất cả các ổ đỡ trên
bệ, kết thúc quá trình định tâm.
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 16

II.ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ TẢI TRỌNG TRÊN Ổ ĐỠ
BẰNG PHƯƠNG PHÁP “HIỆN ĐẠI”
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 gãy khúc
kinh nghiệm
+ Việc lắp đặt các lực kế vào chân ổ đỡ là không đơn giản vì không phải
chân 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  (hình 2.1) ngay từ đầu
thì quy trình định tâm rất phức tạp và khó khăn. Và nếu không khắc phục được
thì việc phân tải trên các ổ đỡ có thể không thực hiện được.
a

Hình 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 chính là tính “nhạy
cảm” của hệ trục với sự dịch chuyển của ổ đỡ trục, với hệ trục càng dài, thì 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 tình trạng chịu tải trên các 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 thì tàu ở trạng thái 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, còn 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
tình huống là gần như không thể thực hiện được.

Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 17

2. Ưu điểm của phương pháp định tâm hệ trục theo phương pháp tải
trọng gối đỡ khi sử dụng phần mềm tính toán định tâm hệ trục.
2.1 Giới thiệu một số phần mềm đang được các cơ quan đăng kiểm sử
dụng hiện nay:
Hiện nay, việc tính toán định tâm hệ trục tàu thuỷ hầu hết được tính toán
bằng các phần mềm tính định tâm của chính các cơ quan đăng kiểm và các tập
đoàn, công ty thiết kế Hàng Hải. Và việc duyệt tính toán định tâm là gần như bắt
buộc đối với tất cả các cơ quan đăng kiểm.
+ 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 trình 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 khác cũng có phần mềm tính toán riêng cho mình
như: Đăng kiểm Nhật Bản (NK), Đăng kiểm Hàn Quốc, Đăng kiểm Trung
Quốc…
2.2 Ưu điểm của việc sử dụng phần mềm tính định tâm theo quan điểm
hiện đại
Các phần mềm được sử dụng hiện nay đều đã 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, đã kể đến các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình 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 mòn bạc.
Hay tình trạng chịu tải của các ổ đỡ khác nhau, trong các điều kiện định tâm
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…
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 18

Từ những thuật toán, cơ sở lý thuyết của phương pháp định tâm hệ trục theo
tiêu chí tải trọng gối đỡ, chương trình sau khi tính 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 võng)
+ Góc nghiêng của bạc yêu cầu
+ Góc nghiêng ở bánh răng chính
+ Lực kéo và mômen uốn
+ Tải cho phép trên tất cả các ổ đỡ
Tất cả các thông số trên phản ánh đầy đủ tình 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 trình 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 trình 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
hệ mô hình là các dầm liên tục và các có giá trị khoảng dịch chuyển offset là
chính xác

Loại bỏ những
ảnh hưởng liên
quan đên chất
lượng định tâm
hệ trục
Tính toán định
tâm hệ trục
Lắp ráp hệ trục
Kiểm tra sau khi
lắp ráp
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 19


Hình 3.1- Tính toán định tâm hệ trục
Kết thúc quá trình tính toán định tâm hệ trục bằng phần mềm, chương
trình sẽ xuất ra bảng tính định tâm, có đầy đủ các thông số: SAG, GAP và phản
lực trên các gối đỡ phục vụ cho quá trình lắp đặt hệ trục.
+ Lắp đặt hệ trục:
Trong suốt quá trình 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 đã được tính
toán cụ thể trong phần “tính toán định tâm hệ trục”

Hình 3.2- Tiến hành định tâm thông qua SAG, GAP
+ Kiểm tra sau khi lắp ráp:
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 rõ
trong bảng tính 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 quá trình tính toán 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 trình định tâm là cần thiết.


Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 20

Các yếu tố đó bao gồm:
Sai số chung
:
-Sai số từ mô hình tính toán gây ra so với mô hình thực, như: số lượng ổ đỡ
được mô hình hoá, mô hình ổ đỡ ống bao, đường kính của thanh mô hình 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 đã hạ thuỷ,
chiều chìm nhỏ, và máy chính trong điều kiện lạnh. Tuy nhiên trong thực tế,
trong những trường hợp phục vụ điển hình của hệ đông lực, thì chiều chìm, 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 đã hạ thuỷ-(Offsets ở điều kiện đầy
tải – Offsets ở điều kiện hạ thuỷ)

Hình 3.3- Offset và sai lệch đường trục trong các điều kiện khác nhau





Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 21

Chương 3. ĐỊNH TÂM HỆ TRỤC THEO TIÊU CHÍ LỆCH TÂM

VÀ GÃY KHÚC
Đường tâm của hệ trục (tâm các gối trục) phải nằm trên 1 đường thẳng và
trùng với tâm lý thuyết xác định được trong quá trình 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
gãy khúc 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 tiêu chí của việc định tâm theo phương pháp lệch tâm
gãy khúc là chỉnh đường tâm thực tế của hệ trục trùng với đường tâm lý thuyết
trên cơ sở đạt được độ lêch tâm () và độ gãy khúc () trong giá trị cho phép.
Giá trị của độ lệch tâm () và độ gãy khúc () 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 GÃY KHÚC
+Độ lệch tâm 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: 
+Độ gãy khúc của đường tâm hệ trục là góc lệch giữa 2 đường tâm của
hai đoạn trục tại vị trí liên kết, được kí hiệu: 
f

Hình 4.1. Độ lệch tâm ,độ gãy khúc 
Trị số ,  trong mặt phẳng ngang và mặt phẳng thẳng đứng được xác
định theo công thức sau:
Trong mặt phẳng thẳng đứng:
 =
2

ba

(mm); (1)  =
b
D
nm

(mm/m) (2)
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 22

Trong mặt phẳng nằm ngang:
 =
2
dc

(mm);  =
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.Độ lệch tâm gãy khúc cho phép theo kinh nghiệm:
Như đã nói ở trên, giá trị của () và () khi định tâm theo tiêu chí lệch tâm gãy
khúc thường được lấy theo kinh nghiệm, tuỳ theo tính chất của khớp nối (tra
bảng 5).
Chú ý: Khi định tâm trên triền thì hệ số trong bảng trên yêu cầu giảm xuống 1/2.
Nhưng quá trình nghiệm thu, kiểm tra phải được tiến hành khi tàu dưới nước

Vị trí khớp nối
Tàu đóng mới hoặc sửa chữa
lớn
Hệ trục dài  (mm)  (mm/m)
1. Bích nối các trục trung gian ±0.15 ±0.2
2. Bích nối trục trung gian-trục chân vịt ±0.15 ±0.2
Hệ trục ngắn

1. Bích nối các trục trung gian ±0.1 ±0.15
2. Bích nối trục trung gian-trục chân vịt ±0.1 ±0.15
Khớp nối trục trung gian-máy chính

1. Bích nối cứng ±0.1 ±0.15
2. Khớp nối đàn hồi ±0.25 ±0.3
3. Khớp ma sát ±0.1 ±0.15
4. Khớp nối bánh răng ±0.15 ±0.2
Bảng 5: Độ lệch tâm và độ gãy 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 chân vịt
d: Đường kính trục chân vịt
Theo tiêu chí lệch tâm – gãy khúc, công việc định tâm kết thúc khi đạt
được các giá trị như bảng 5


Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 23

2.Độ lệch tâm gãy khúc cho phép theo tính toán:
2.1.Với hệ trục dài L > 30d
Theo tính toán thì việc định tâm hệ trục được gọi là đạt yêu cầu nếu thoả
mãn các 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




(3)
Khi mỗi đoạn trục chỉ tựa trên 1 ổ đỡ thì trị số trên giảm đi ½:
2
0
2
3
5
.10.25,1.
3
2000
dd
e
e




(4)
, - Độ lệch tâm (mm) và độ gãy khúc mm/m giữa các 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 đã kể đến độ võng đầu trục do trọng lượng bản
thân gây ra. Nếu độ võng này quá 0,3mm thì không cho phép định tâm theo độ
gãy khúc và lệch tâm. Căn cứ vào công thức (3), (4) xây dựng đồ thị quan hệ
giữa  và  khi định tâm dưới nước và trên triền. Từ đồ thị này, nếu biết được trị
số của một trong hai đại lượng thì có thể dễ dàng tìm được trị số cho phép của
đại lượng thứ hai.

Hình 4.2 - Độ lệch tâm và gãy khúc cho phép
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  và 
Và việc định tâm được gọi là hoàn thành khi đạt đựơc các giá trị

và

cho như
trong bảng.
Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 24

II.PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ LỆCH TÂM-GÃY KHÚC
Có 2 cách để xác định độ lệch tâm và gãy khúc

+Bằng thước thẳng và thước lá
+Bằng 2 cặp mũi kim
1.Xác định độ lệch tâm-gãy khúc bằng thước thẳng và thước lá:

Hình 4.3- Đo  và  bằng thước thẳng và thước lá
Trên cặp bích nối chia bốn phần bằng nhau (cách 90
o
) theo chu vi và đánh
dấu bằng phấn hoặc chì màu.
Áp sát thước thẳng vào đường sinh của phần bích nhô ra, dùng thước lá đo
khe hở a, b tại hai vị trí đánh dấu trong mặt phẳng thẳng đứng (hình 4.3) và c, d
trong mặt phẳng nằm ngang. Các giá trị a, b, c, d được ghi vào bảng và tính toán
độ lệch tâm 
Tương tự, để xác độ gãy khúc, ta đo các trị số m, n trong mặt phẳng thẳng
đứng và v, r trong mặt phẳng nằm ngang, bằng cách đưa thước lá vào sâu khoảng
30mm theo thiều hướng tâm trong mặt phẳng thẳng đứng (đo m, n) và trong mặt
phẳng nằm ngang (đo v, r)
Kết quả đo đạc được ghi vào bảng 6, và theo quy tắc về dấu như sau:
-Nếu tâm trục lệch lên trên và sang trái so với tâm chuẩn, thì ghi như sau:
+a, -b, +c, -d (lệch tâm dương)
-Khi khe hở mặt đầu của hai bích mở ra ở vị trí trên và trái: +m; +n; +v; +r
(gãy khúc dương)
-Khi khe hở mặt đầu mở ra ở vị trí dưới và phải: +m; +n; +v; -r



Chuyên đề hệ động lực tàu thủy

Phương pháp định tâm hệ trục

GVHD: Th.S Nguyễn Đình Long SVTH: Lê Trường Phong 25

Độ lệch tâm Độ gãy khúc
Vị trí
đo
Giá trị
đo
mm
Tổng 

m
Giá trị độ
l
ệch tâm
m
Giá trị
đo
m
Hiệu số 
mm
Giá trị độ
gãy khúc
mm
Trên a m
Dưới b
a + b
n
m - n
Trái c v
Phải d

c + d
=  
r
v - r
Db
Bảng 6:Tính độ không đồng tâm và độ gãy khúc theo số liệu đo bằng thước
thẳng và thước lá.
Chú ý:
D
b
- Đường kính bích nối
Cộng số liệu theo dấu đại số

2.Xác định độ lệch tâm gãy khúc bằng hai cặp mũi kim
01
02

Hình 1.8- Đo  và  bằng 2 cặp mũi kim
01- Cặp mũi kim 1 Cặp mũi kim 2
Hai cặp mũi kim được gắn đối xứng qua tâm bích. Khi định tâm, 2 mặt
bích được tách rời nhau ra một chút. Vặn các vít điều chỉnh để khe hở giữa mũi
kim và mặt đo khoảng 1mm
Quay đồng thời cả 2 trục 90
o

Đo các số liệu a, b (trong mặt phẳng thẳng đứng) và c, d (trong mặt phẳng
nằm ngang) để xác định độ lệch tâm