ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU CHỞ HÀNG 10000 TẤN, LẮP MÁY HITACHI BW 8K4LEF

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA CƠ KHÍ - ĐÓNG TÀU



Sinh viên: Hoµng xu©n tr êng







THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
TÀU CHỞ HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B&W 8K4LEF




Chuyên ngành: THIẾT BỊ NĂNG LƯỢNG
Mã số: 18-02-10



ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC
Người hướng dẫn: NGUYỄN ANH VIỆT

HẢI PHÒNG – 2007

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
MỤC LỤC
Trang: 92

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
B Ộ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

No MỤC LỤC Trang
Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG 1
1.1 Giới thiệu tàu 2
1.2 Tổng quan về trang trí động lực 2
Chương 2

TÍNH SỨC CẢN, THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG
CHÓNG
11
2.1 Sức cản 12
2.2 Thiết kế sơ bộ chong chóng 15
Chương 3

TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC 23
3.1 Dữ kiện phục vụ thiết kế 24
3.2
Tính đường kính các đoạn trục 25
3.3
Tính các thiết bị trên hệ trục 27
3.4
Hệ phương trình mômen 33
3.5
Lực phản hồi trên gối đỡ
33
3.6
Nghiệm bền hệ trục và các chi tiết
34
3.7
Nghiệm bền các chi tiết lắp ráp trên trục
35
Chương 4

TÍNH DAO ĐỘNG NGANG 40
4.1 Mục đích, phương pháp và sơ đồ tính 41
4.2

Bảng tính và kết quả
45
Chương 5

TÍNH DAO ĐỘNG XOẮN
49
5.1
Dữ kiện phục vụ thiết kế
50
5.2
Mô men quán tính khối lượng
52
5.3
Dao động xoắn tự do
60
5.4
Dao động xoắn cưỡng bức
61

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
MỤC LỤC
Trang: 93

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường

B Ộ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

No MỤC LỤC Trang
Chương 6

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ VÀ PHỤC
VỤ
71
6.1
Dữ kiện phục vụ thiết kế
72
6.2
Hệ thống dầu đốt
73
6.3
Hệ thống dầu bôi trơn
77
6.4
Hệ thống nước làm mát
80
6.5
Hệ thống không khí nén
82
6.6
Hệ thống khí xả
85
6.7
Hệ thống thông gió
88

TÀI LIỆU THAM KHẢO




ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
MỤC LỤC
Trang: 94

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
B Ộ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1




ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF

KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1












CHƯƠ NG 1


□ GIỚI THIỆU CHUNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 2
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

1.1 GIỚI THIỆU TÀU
1.1.1 LOẠI TÀU, CÔNG DỤNG
Tàu hàng khô sức chở 10000 tấn là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu
hàn điện hồ quang, một boong chính. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel
chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt.
Tàu được thiết kế dùng để chở hàng rời.
1.1.2. VÙNG HOẠT ĐỘNG, CẤP THIẾT KẾ
Tàu hàng 10000 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp không hạn chế theo Quy
phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép. Đăng kiểm Việt Nam ban hành năm 2003
1.1.3. CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TÀU
– Chiều dài lớn nhất L
max

= 135,54 m
– Chiều dài giữa hai trụ L
pp
= 125 m
– Chiều rộng thiết kế B = 18,8 m
– Chiều cao mạn D = 10 m
– Chiều chìm toàn tải d = 12,6 m
– Chiều chìm thiêt kế d
wl
= 7,8 m
– Lượng chiếm nước Disp = 5000 tons
– Máy chính HITACHI B & W 8L4EF
– Công suất định mức H = 4550 (hp)
– Vòng quay định mức N = 220 rpm
– Số hầm hàng 4
– Số cẩu hàng 4
1.2. TỔNG QUAN VỀ TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
1.2.1. BỐ TRÍ BUỒNG MÁY
Buồng máy được bố trí ở phía đuôi tàu từ sườn 10(Sn10) đến sườn 34
(Sn34). Lên xuống buồng máy bằng 02 cầu thang chính và 01 cầu thang sự
cố. Trong buồng máy lắp đặt 01 máy chính và các thiết bị phục vụ hệ thống
động lực, hệ thống ống toàn tàu. Điều khiển các thiết bị được thực hiện tại
chỗ trong buồng máy. Điều khiển máy chính được thực hiện tại chỗ trong
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 3
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF

KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

buồng máy hoặc từ xa trên buồng lái. Một số bơm chuyên dụng có thể điều
khiển từ xa trên boong chính như bơm vận chuyển dầu đốt, bơm nước vệ
sinh, sinh hoạt, các quạt thông gió
1.2.2. MÁY CHÍNH
Máy chính có ký hiệu HITACHI B & W 8L4EF do hãng HITACHI
sản xuất, là loại máy diesel chạc chữ thập, 2 kỳ, tác dụng đơn, tăng áp bằng
hệ tuabin khí xả hiệu suất cao, một hàng xy-lanh thẳng đứng, làm mát gián
tiếp ba vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng không
khí nén, tự đảo chiều, điều khiển trong phòng điều kiển của buồng máy hoặc
từ xa trên buồng lái.
Thông số của máy chính:
– Số lượng 01
– Kiểu máy HITACHI B & W 8L4EF
– Hãng sản xuất HITACHI
– Công suất định mức, [H] 4550 hp
– Công suất lớn nhất 5000 hp
– Vòng quay định mức, [N] 220 rpm
– Vòng quay định mức, [N
max
] 227 rpm
– Vòng quay định mức, [N
min
] 200 rpm

– Số kỳ, [τ] 2
– Số xy-lanh, [Z] 8
– Hướng quay : (Tiến) Cùng chiều kim đồng hồ
– Đường kính xy-lanh, [D] 420 mm
– Hành trình piston, [S] 900 mm
– Suất tiêu hao nhiên liệu [g
e
] 163 g/cv.h
– Đường kính cổ trục, [D
ct
] 350 mm
– Đường kính cổ biên [D
cb
] 350 mm
– Nhiên liệu:
Sử dụng dầu FO khi hành trình
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 4
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

Sử dụng dầu DO khi khởi động và malơ
1.2.3. THIẾT BỊ KÈM THEO MÁY CHÍNH :
– Tuabin khí xả loại phản kích VRT- 400 02 bộ
– Sinh hàn khí loại HC 97 02 bộ
– Quạt phụ 02 chiếc
– Thiết bị chỉ báo lẫn dầu 01
– Bầu ngưng và nồi hơi khí xả 01 bộ
– Hệ thống khí khởi động 01
– Bộ điều tốc Loại Wood ward UG 400 01 bộ
– Hệ thống via máy 01 bộ
– Bơm LO bôi trơn máy chính 01 cụm
– Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm
– Bơm nước biển làm mát 01 cụm
– Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm
– Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm
– Bơm tay LO trước khởi động 01 cụm
– Bầu lọc tinh dầu đốt 01 cụm
– Bầu lọc tinh dầu nhờn 02 cụm
– Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp 01 cụm
– Bình chứa khí nén khởi động 02 bình
– Bầu tiêu âm 01 cụm
– Ống bù hoà giãn nở 01 đoạn
1.2.4. TỔ MÁY PHÁT ĐIỆN
1. Diesel lai máy phát
Diesel lai máy phát có ký hiệu 6DK-20 do hãng HITACHI sản xuất, là
diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp, làm mát từ
một hệ làm mát trung tâm, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng khí
nén.
– Số lượng 02
– Kiểu máy 6DK-20

– Hãng (Nước) sản xuất NISHISIBA
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 5
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

– Công suất định mức, [Ne] 420 hp
– Vòng quay định mức, [n] 900 rpm
– Đường kính xy-lanh, [D] 200 mm
– Hành trình piston, [S] 240 mm
– Suất tiêu hao nhiên liệu [g
e
] 180 g/cv.h
– Số kỳ, [τ] 4
– Số xy-lanh, [Z] 6
2. Máy phát điện
– Số lượng 02
– Hãng sản xuất NISHISIBA
– Kiểu 6DK-20 3 pha
– Công suất máy phát 420 cv
– Vòng quay máy phát 900 rpm

– Điện áp 2x450 V
– Tần số 60 Hz
3. Thiết bị kèm theo mỗi tổ máy phát điện
– Bơm LO bôi trơn máy 01 cụm
– Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm
– Bơm nước biển làm mát 01 cụm
– Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm
– Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm
– Máy phát điện một chiều 01 cụm
– Mô-tơ điện khởi động 01 cụm
– Các bầu lọc 01 cụm
– Bầu tiêu âm 01 cụm
– Ống bù hòa giãn nở 01 cụm
1.2.4. CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC KHÁC
1. Các két
1– Két dầu đốt dự trữ
– Số lượng 02
– Dung tích 02 x 1400 m
3

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 6
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU

Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

– Kiểu két Đáy đôi
2– Két dầu đốt hàng ngày
– Số lượng 02
– Kiểu Rời
– Dung tích 02x10 m
3

3– Két dầu cặn bẩn
– Số lượng 01
– Kiểu Liền vỏ
– Dung tích 22 m
3

4– Két dầu bôi trơn dự trữ
– Số lượng 01
– Kiểu Rời
– Dung tích 32 m
3

5– Két nước thải, vệ sinh
– Số lượng 02
– Kiểu Liền vỏ
– Dung tích 02x2,5 m
3

6– Két nước giãn nở máy chính

– Số lượng 01
– Kiểu Rời
– Dung tích 3 m
3
2. Các tổ bơm
1– Tổ bơm nước chữa cháy
– Số lượng 02
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu TMC
– Hãng (Nước) sản xuất TAIKO JAPAN
– Lưu lượng 10 - 150 m
3
/h
– Cột áp 50–42 mcn
– Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
– Hãng (Nước) sản xuất NISHISHIBA JAPAN
– Công suất động cơ điện 7,5 kW
– Vòng quay động cơ 3500 v/p
– Tần số 50 Hz
2– Tổ bơm dùng chung
– Số lượng 01
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 7
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF

KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

– Kiểu Ly tâm nằm ngang tự hút
– Ký hiệu 2BA-6
– Lưu lượng 7 - 140 m
3
/h
– Cột áp 40 - 25 mcn
– Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
– Hãng (Nước) sản xuất NISHISHIBA JAPAN
– Công suất động cơ điện 5,5 kW
– Vòng quay động cơ 1740 v/p
– Tần số 50 Hz
3– Tổ bơm vận chuyển dầu đốt
– Số lượng 02
– Kiểu Bánh răng nằm ngang
– Ký hiệu NHG
– Hãng (Nước) sản xuất NISHISHIBA JAPAN
– Lưu lượng 21 m
3
/h
– Cột áp 1,6 MPa


– Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện 1,5 kW
– Vòng quay động cơ 1450 v/p

– Tần số 50 Hz
4– Tổ bơm tay dầu đốt
– Số lượng 01
– Kiểu Piston
– Ký hiệu BTP5G40 - 00
– Lưu lượng 60 lít/h
– Cột áp 5 mnc


5– Tổ bơm tưới mặt boong
– Số lượng 01
– Kiểu Ly tâm nằm ngang
– Ký hiệu XL2C3 - 37
– Lưu lượng 4 m
3
/h
– Cột áp 5 mcn


3. Các tổ quạt
1– Tổ quạt hút buồng máy
– Số lượng 02
– Kiểu Hướng trục
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 8
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF

KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

– Ký hiệu B30 – K1 – 144A
– Lưu lượng 2200 m
3
/h
– Cột áp 5 mmcn
– Động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất 0,4 kW
– Vòng quay 1100 rpm
– Tần số 50 Hz
2– Tổ quạt thổi buồng máy
– Số lượng 02
– Kiểu Hướng trục
– Ký hiệu ACBH80 – A
– Lưu lượng 4900 m
3
/h
– Cột áp 12 mmcn
– Động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất 1,5 kW
– Vòng quay 1135 rpm
– Tần số 50 Hz
4. Các thiết bị điện
1– Tổ ắc-quy khởi động diesel lai máy phát

– Số lượng 03
– Số bình/tổ 03
– Ký hiệu 6CTK–180
– Hãng (Nước) sản xuất TIA SÁNG VIETNAM
– Dung lượng 01 bình 12V–180Ah
– Dung lượng cả tổ 24V–180Ah
5. Các thiết bị hệ thống khí nén
1– Tổ máy nén khí
– Số lượng 03
– Ký hiệu YANMAR SC 20N
– Kiểu Piston 2 cấp
– Lưu lượng 120 m
3
/h
– Áp suất 30 kG/cm
2

– Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
– Công suất động cơ điện 10 kW
– Vòng quay động cơ 2950 v/p
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 9
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU

Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

– Tần số 50 Hz
6. Các thiết bị chữa cháy buồng máy
1– Bình CO
2
chữa cháy
– Số lượng 03
– Kiểu Xách tay
– Loại MZ – 4F
– Quy cách 13,0 lít/bình


2– Bình bọt chữa cháy buồng máy AB–10
– Số lượng 02
– Kiểu Xách tay
– Quy cách 15,0 lít/bình
3– Bình dập cháy buồng máy
– Số lượng 03
– Loại MZ–4F
– Kiểu Xách tay
– Quy cách 13,0 lít/bình
4– Bình chứa chất tạo bọt chữa cháy
– Số lượng 04
– Quy cách 20 lit/bình
5– Bình bọt chữa cháy buồng máy di động
– Số lượng 01
– Kiểu Xe đẩy

– Loại bọt PO–1
– Quy cách 45 lít/bình
6– Bạt phủ dập cháy
– Số lượng 01 tấm
– Kiểu Phớt, amiang
7– Hộp rồng chữa cháy và thiết bị
– Số lượng 02
– Kiểu Sợi tổng hợp tẩm cao su
– Đường kính đầu phun 13 mm
7. Các thiết bị buồng máy khác
1– Cầu thang buồng máy
– Tổng số lượng 02
– Cầu thang chính 02
2– Cửa thông biển
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
Trang: 10
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN
LẮP MÁY HITACHI B & W 8K4LEF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

– Số lượng 02
– Kiểu Chấn song

– Bố trí mạn trái 01 - mạn phải 01
3– Bàn nguội, tủ đựng dụng cụ
– Số lượng 01
– Kiểu Rời
– Vật liệu CT3c
4– Chuông lệnh cơ giới, ống nói hai chiều
– Số lượng 01 bộ
– Kiểu chuông Chữ
– Ống nói Hai chiều




ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 11

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

CHƯƠNG 2


□ TÍNH SỨC CẢN
□ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG
CHÓNG






ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 12

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

2.1. SỨC CẢN
2.1.1. Các kích thước cơ bản
– Chiều dài lớn nhất L
max
= 135,54 m
– Chiều dài giữa hai trụ L
pp
= 125 m
– Chiều dài đường nước thiết kế L
WL
= 122 m
– Chiều rộng thiết kế B = 18,8 m
– Chiều cao mạn D = 9,9 m
– Chiều chìm toàn tải T = 7,8 m
– Lượng chiếm nước Disp = 5000 tons
– Hệ số béo thể tích C
B
= 0,75
– Hệ số béo đường nước C
W
= 0,84
– Hệ số béo sườn giữa C
M
= 0,98
– Máy chính HITACHI B & W 8L4EF
– Công suất H = 4550 (hp)
– Vòng quay N = 220 rpm
– Vòng quay chong chóng n
p

= 220 rpm
2.1.2. Sức cản của tàu theo công thức Pamiel
1- Phạm vi áp dụng của Pamiel
Bảng: 2.1
No. Đại lượng xác định Tàu thực thiết kế
Phạm vi của
Pamiel
1 Tỷ số kích thước [B/T]
B/T = 2,45
1,5 – 3,5
2 Tỷ số kích thước [L/B]
L/B = 6,37
4 – 11
3 Hệ số béo thể tích [C
B
]
C
B
= 0,75
0,35 – 0,8
4
Hệ số thon đuôi tàu [ϕ]
0,76 0,33 – 1,5



ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG

Trang: 13

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

2- Công thức xác định sức cản của Pamiel
Công suất kéo theo Pamiel
)(,
0
3
hp
LC
V
EPS
S
∇
=
Trong đó:
V
S
– T ốc độ tàu tương ứng với giá trị EPS cần xác định, (m/s);
∇ – Lượng chiếm nước của tàu, (tons);
L – Chiều dài tàu thiết kế, (m);
C

0
– H ệ số tính toán theo Pamiel.
3- Kết quả xác định sức cản tàu theo Pamiel
Bảng: 2.2
No
HẠNG MỤC
TÍNH
CÔNG THỨC
XÁC ĐỊNH
KẾT QUẢ
1
Tốc độ tính toán V
S
,
(knots)
Dự kiến thiết kế
10.00 12.00 14.00 16.00
2
Tốc độ tính toán V
S
,
(m/s)
Tính theo m/s
5.15 6.18 7.21 8.24
3
Hệ số béo thể tích
C
B
Theo thiết kế
0.75 0.75 0.75 0.75

4
Lượng chiếm nước
∇, (tons)
Theo thiết kế
13753 13753 13753 13753
5
Hệ số hình dáng ϕ
B
C
L
B
10=ϕ
1.156 1.156 1.156 1.156
6 Tốc độ tương đối V
1

L
VV
S
ϕ
=
1

0.973 1.168 1.363 1.557
7
Hệ số tính C
p
, theo
đồ thị
(

)
ϕ
,
1
VfC
p
=

100.85 94.42 90.55 87.35

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 14

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

No
HẠNG MỤC
TÍNH
CÔNG THỨC
XÁC ĐỊNH

KẾT QUẢ
8 Hệ số hình dạng X
1
1 đường trục
1.00 1.00 1.00 1.00
9
Hiệu chỉnh chiều dài
tàu λ
L03,07,0 +=λ
1.00 1.00 1.00 1.00
10
Hệ số tính theo
Pamiel C
0

ϕ
λ
1
0
X
C
C
p
=
93.81 87.83 84.24 81.22
11
Công suất kéo EPS,
(hp)
0
3

LC
V
EPS
s
∇
=

1201.7 2217.7 3671.8 5686.8
12
Sức cản toàn phần
R
t
, (kG)
s
t
V
EPS
R
75
=
17500.3

26919.8

38194.8

51760.6


4- Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v)

Căn cứ vào kết quả tính toán các giá trị R và EPS xây dựng đồ thị R =
f(v) và EPS = f(v) cho tra cứu tính toán. Đồ thị được trình bày dưới đây.











ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 15

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

2.1.3. Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng
– Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng) η

p
= 0,52
– Công suất của máy chính Ne = 4550 (hp)
– Chọn hiệu suất đường trục η
t
= 0,98
– Dự trữ công suất máy chính 10%Ne
– Sơ bộ chọn công suất kéo của tàu EPS = 0,9Neη
p
η
t

Kết quả: EPS = 2090 (hp)
Tương ứng (gần đúng) trên đồ thị sức cản có:
R
t
= 24000 (kG)
V
s
= 11,5 (knots)
2.2 Thiết kế chong chóng
2.2.1 Thông só ban đầu
– Vật liệu chong chóng Đồng AA55 – 3 – 1
– Ứng suất kéo cho phép, [δ
k
] 400 ÷ 500 kG/cm
2
– Ứng suất nén cho phép, [δ
n
] 450 ÷ 600 kG/cm

2

– Hệ số béo thể tích , [C
B
] 0,75
– Vận tốc tàu giả thiết, v
s
11,5 (5,923) knots(m/s)
2.2.2 Thiết kế chong chóng
1. Chọn số cánh chong chóng
Bảng: 2.3
No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ
HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC
ĐỊNH
KẾT
QUẢ
1
Chọn sơ bộ đường
kính chong chóng
D m D= (0,7 ÷ 0,8).T 4,5
2 Hệ số Fr Fr _
Lg
Fr

.
ν
=
0,171
3 Thể tích ngâm nước V m
3
V = C
B
.L.B.T 13417.56


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 16

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ

HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC
ĐỊNH
KẾT
QUẢ
4 Hệ số dòng theo ψ _
Ψ
= 0,165 ∆Ψ−
D
V
C
x
B
3
.
0,284
5 Hệ số hút t
c
_ t
c
= 0,7.ψ 0,199
6
Vận tốc dòng chảy
với chong chóng
v
p
m/s v

p
= v
s
(1 – ψ) 4,238
7
Sức cản của chong
chóng tại v
s
, R
R
cc
kG Theo đồ thị 24000
8
Lực đẩy của chong
chóng
P kG
P =
xt
R
c
cc
)1( −

29964.8
9 Mật độ nước biển ρ kg.s
2
/m
4
104,5
10

Hệ số lực đẩy theo
đường kính
k
d
’
P
Dvk
pd
ρ

'
=
1.124
11
Vòng quay chong
chóng
n
p
rpm n
p
= n 220
12
Hệ số lực dẩy theo
vòng quay
k
n

k
n
=

4
P
n
v
p
p
ρ

0,537

Kết luận:
Hệ số lực đẩy của chong chóng theo vòng quay k
n
= 0,537 < 1
Hệ số lực đẩy của chong chóng theo đường kính k
d
’
=1,124 <2
Chọn số cánh của chong chóng z = 4
2. Chọn tỉ số đĩa của chong chóng



ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 17

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,

LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

Bảng: 2.4
No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ
HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC
ĐỊNH
KẾT
QUẢ
1
Hệ số vật liệu làm
chong chóng
C’ Theo vật liệu 0,055
2
Hệ số quá tải của
tàu
m’ Tàu hàng 1,15
3

Số cánh chong
chóng
z Theo thiết kế 4
4 Mớn nước thiết kế T m Theo thiết kế 7,8
5
Đường kính sơ bộ
chong chóng
D m
D ≤ (0,7÷ 0,8).T
4,5
6
Chiều dài tương đối
của profin cánh
δ
max
m δ
max
= 0,08÷ 0,1 0,08
7
Lực đẩy của chong
chóng
P kG Theo thiết kế 29964.8
8 Tỉ số đĩa θ’
min
θ’
min

θ’
min
=

3
4
2
10
'
.
'
.375,0
Pmz
D
C
m






δ

0,408
9 Tỉ số đĩa θ
θ ≥ θ
min
0,55

Kết luận:
Chọn tỉ số đĩa chong chóng θ = 0,55
2.2.3. Tính toán chong chóng sử dụng hết công suất máy

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 18

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

Bảng : 2.5
No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ
HIỆU

CÔNG THỨC
XÁC ĐỊNH
ĐƠN
VỊ
KẾT QUẢ

1 Vận tốc tính v Theo thiết kế knots 11.5 11.64 11.66
2 Vận tốc tính v
S
Theo thiết kế m/s 5.923 5.997 6.01
3
Lực đẩy có
ích
P
e
P
e
=
x
R

kG 24000 24310 24360
4
Hệ số dòng
theo
ψ Theo thiết kế 0,284 0,284 0,284
5 Hệ số hút t
c
Theo thiết kế 0,199 0,199 0,199
6
Vận tốc dòng
chảy
v
p
v
p

= v
s
(1 – ψ) m/s 4.238 4.291 4.299
7
Lực đẩy dòng
chảy
P
P =
c
e
t
P
−1

kG
29964.
8
30352.
2
30414.
5
8 Hệ số k
n
k
n
k
n
=
4
P

n
v
p
p
ρ

0.537 0.542 0.543
9
Độ trượt
tương đối
λ
ρ
λ
ρ
= f(k
n
)
0.328 0.330 0.331
10 Hệ số
λ
ρ
’

λ’
ρ
= a.λ
ρ
,
a = 1,05
0.344 0.347 0.348

11
Đường kính
tối ưu
D
opt
D
opt
=
'.
ρ
λ
p
p
n
v

m 3.356 3.378 3.373
12 Hệ số k
1
k
1
=
52

optp
Dn
P
ρ

0.169 0.167 0.168

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 19

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ
HIỆU

CÔNG THỨC
XÁC ĐỊNH
ĐƠN
VỊ
KẾT QUẢ
13 Tỉ số bước H/D Tra đồ thị 0.675 0.673 0.672
14 Hiệu suất đẩy η
p

Tra đồ thị 0.438 0.435 0.434
15
Hiệu suất
chong chóng
η
η =
ψ
η
−
−
1
1
c
p
t

0.49 0.487 0.486
16
Công suất
tiêu thụ
N
pl
N
pl
=
η.75
.vp
e

CV 3866.5 3992.5 4016.8

17
Sai số kết quả
công suất
∆

%100.
p
ppl
N
NN −

3.67 0.52 0.09

Kết luận:
Do ∆ = 0,09% < 3%
Vậy tốc độ thiết kế của tàu là: V
s
= 11,7 (hl/h).
2.2.4. Kiểm tra điều kện bền cho chong chóng
Bảng: 2.6
No HẠNG MỤC TÍNH

KÍ
HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC
ĐỊNH

KẾT
QUẢ
1
Hệ số đặc trưng cho
chế độ tải của chong
chóng
1
ξ


6,13,1
1
÷
=
ξ

1,5
2
Hệ số đặc trưng cho
hiện tượng chống
xâm thực
K
c

Tra đồ thị theo
p
λ và
D
H

0,238
3 Áp suất khí quyển P
A
kG/m
2
Thiết kế chỉ định 10330
4
Áp suất hơi bão hoà
ở 20
0
C
P
d
kG/m
2
Thiết kế chỉ định 238

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 20

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL

Lớp: MTT44-ĐH1

No HẠNG MỤC TÍNH

KÍ
HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC
ĐỊNH
KẾT
QUẢ
5
Trọng lượng riêng
của nước
γ

kG/m
3
Thiết kế chỉ định 1025
6
Độ ngập sâu của
chong chóng
h
b
m h
b
≥
(0,7÷0,8).T 6,5

7
Áp suất thuỷ tĩnh đặt
chong chóng
P
1
kG/m
2
dbA
PhPP
−
+
=
.
1
γ

16754,5
8 Tỉ số đĩa
''
min
θ


( )
2
1
''
min
130 Dn
P

K
c
ξθ =
0,424
9 Tỉ số đĩa
θ


0,55

Kết luận:
Tỉ số đĩa
θ
≥
''
min
θ
, chong chóng thoả mãn điều kện xâm thực.
2.2.5. Tính trọng lượng và kích thước chong chóng
Bảng : 2.7
No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ
HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH
KẾT

QUẢ
1
Khối lượng
riêng của vật
liệu làm chong
chóng
γ
m
kg/m
3
Theo vật liệu 8600
2
Đường kính
chong chóng
D m Theo thiết kế 3,373
3
Số cánh chong
chóng
z Theo thiết kế 4
4
Chiều rộng
tuơng đối lớn
nhất của tiết
diện cánh
b
m
m b
m
= 0,9 ÷ 1,3 0,97

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG II
SỨC CẢN – CHONG CHÓNG
Trang: 21

THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU HÀNG 10000 TẤN,
LẮP MÁY HITACHI B & W 8L4EF


KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Sinh viên: Hoàng Xuân Trường
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
Lớp: MTT44-ĐH1

No
HẠNG MỤC
TÍNH
KÍ
HIỆU

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH
KẾT
QUẢ
5
Chiều rộng
cánh tại 0,6R
b

0,6
m
b
0,6
= b
m
z
D

0,818
6
Chiều dày cánh
giả thiết tại trục
chong chóng
e
0
m e
0
= (0,04÷0.055).D 0,135
7
Chiều dày tại
mút cánh
e
R
m e
R
= 0.0035.D 0.012
8
Chiều dày ở
0,6R

e
0,6
m e
0,6
= e
0
– 0,6(e
0
– e
R
) 0,061
9
Đường kính
trung bình của
chong chóng
d
0
m (0,14 ÷ 0,22)D 0.506
10
Chiều dài củ
chong chóng
l m l = (1,5 ÷ 1,7)d
0
0,784
11
Đường kính
phía trước củ
chong chóng
d
2

m d
2
= 0,125.D 0,442
12
Độ côn củ
chong chóng
K 1:12
13
Đường kính
phía sau củ
chong chóng
d
1
m
21
12
d
l
d +=
0,487
14
Đường kính
lớn nhất của lỗ
khoét
d
k
m
D
n
N

d
p
k
.025,0.1,0 −=
0,372
15
Chiều dài lỗ
khoét
l m l= 0,1.D 0,337
16
Góc nghiêng
nhỏ nhất của
cánh
γ

độ Thiết kế chỉ định 8