CHUYÊN ĐỀ
PHƯƠNG PHÁP VÀ
THIẾT BỊ CĂNG TIM,
ĐỊNH TÂM HỆ TRỤCLỜI NÓI ĐẦU
Định tâm hệ trục tàu thủy là một khâu hết sức quan trọng trong việc lắp đặt
hệ trục tàu thủy,đối với tàu nhỏ thì cách làm khá đơn giản nhưng đối với tàu
lớn thì việc định tâm càng trở lên phức tạp.Chính vì vậy để xác định đúng
tâm hệ trục thì chúng ta cần phải có phương pháp và thiết bị định tâm phù
hợp.Được sự hướng dẫn của thầy giáo và sự giúp đỡ của các bạn đã giúp em
hoàn thành chuyên đề của mình.
Em xin chân thành cảm ơn.
Nha trang,tháng 12 năm 2009.
GVHD : NGUYỄN ĐÌNH LONG
SV : BÙI CÔNG HẢI
Lớp :48ĐT1
MSSV : 48132089
Nội dung trình bày:
1) Khái niệm định tâm hệ trục tàu
2) Các phương pháp căng tim,định tâm hệ trục tàu,ưu nhược điểm của
các phương pháp.
a.Phương pháp căng tim hệ trục tàu
Phương pháp căng tim bằng ánh sáng
Phương pháp căng tim bằng dụng cụ quang học
Phương pháp căng dây
b.Phương pháp định tâm hệ trục tàu
Định tâm hệ trục theo tải trọng trên các gối đỡ
Định tâm hệ trục tàu theo độ lệch tâm và độ gãy khúc
3)Định tâm hệ trục ngắn

φ
: thông
thường, điểm chuẩn thứ nhất được chọn tại giá treo trục chân vịt phía đuôi,
còn điểm kia nằm trên vách trước buồng máy. Dụng cụ cần thiết là một bóng
đèn
W)1000500( ÷
, một ống nhòm và các đích ngắm.
Công việc căng tim được thực hiện về ban đêm. Bóng đèn được đặt
trước phía mũi của điểm chuẩn trên vách buồng máy. Dùng ống nhòm nhìn
từ sau đuôi qua 2 điểm chuẩn (Hình 1). Sau đó chỉnh dần các đích ngắm sao
cho tia sáng từ đèn đi qua lỗ nhỏ của tất cả các đích ngắm. Và như vậy tia
sáng này xác định đường tâm của hệ trục.
Hình 1:Căng tim hệ trục bằng phương pháp ánh sáng
1. Bóng đèn; 2. Đích ngắm (bộ chỉnh tâm); 3. Giá đỡ; 4. Ống nhòm
Phương pháp này đơn giản và chính xác do tia sáng hoàn toàn không bị
gãy khúc. Tuy nhiên, ánh sáng dễ bị phân tán qua các đích ngắm, khối lượng
công việc ở phương pháp này khá lớn. Phương pháp này thường được sử
dụng cho các tàu có hệ trục dài.
 Trên cơ sở ánh sáng Lade là ánh sáng màu và có thể tạo được chùm tia
song song nên có thể dùng nó để căng tim hệ trục. Lúc này chỉ cần có nguồn
phát chùm tia Lade song song hình trụ với đường kính đủ nhỏ, để đảm bảo
độ chính xác, và tấm chắn kín để đưa và xác định vị trí đường tâm hệ trục tại
các vị trí cần xác định.
Cách tiến hành như sau: Đầu tiên sơ bộ khoét lỗ ở các khu vực đường
tâm sẽ đi qua, sau đó, đặt nguồn sáng Lade tại điểm chuẩn phía lái và điều
chỉnh cho chùm tia sáng hướng đúng đích là điểm chuẩn ở phía mũi, rồi cố
định nó. Tiếp đến lần lượt từ lái về phía mũi hoặc ngược lại đặt tấm chắn tại
các vị trí cần xác định tâm hệ tục đi qua để lấy dấu và vạch các vòng tròn
làm dấu.
b. Phương pháp căng tim bằng dụng cụ quang học

x – khoảng cách từ điểm chuẩn đến điểm đang xét, m;
L – khoảng cách giữa hai điểm chuẩn, m;
Q – trọng lượng vật treo, kG.
Độ võng của dây ở chính giữa hai điểm chuẩn được xác định theo công
thức:
Q
LP
y
8
2
=
, mm (3.7)
Khi đánh dấu tâm vòng tròn để doa lỗ, phải cộng thêm vào độ cao chỉ vị
trí của dây một lượng bằng độ võng y của dây tại điểm đó, được xác định
theo công thức (3.7).
Hình 2: Căng tim hệ trục bằng phương pháp căng dây
a) Sơ đồ căng tim hệ trục
b) Chỉnh tâm căng dây
2.2.Phương pháp định tâm hệ trục.
2.2.1. Lựa chọn phương pháp định tâm
Định tâm hệ trục là quá trình cân chỉnh các đoạn trục nhằm đưa đường
tâm của chúng về trùng với đường tâm lý thuyết (theo hai trục chuẩn hoặc
một trục chuẩn ban đầu: trục chân vịt hay trục máy chính). Đây là một bước
công nghệ không kém phần quan trọng trong toàn bộ qui 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 tùy thuộc vào tính chất sản xuất. Tuy nhiên, việc lựa chọn
phương pháp định tâm của nhà máy cũng cần tham khảo ý kiến của người
thiết kế và Đăng kiểm.

trục) với số lượng gối đỡ n có trên chiều dài đoạn trục
t
L
:

n
Q
P =
, kG (3.8)
Trong trường hợp tiến hành định tâm hệ trục khi tàu nằm trên 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 các gối đỡ và ứng suất bổ
sung trên trục nhỏ hơn các giá trị cho phép được giới thiệu trong giáo trình
và các tài liệu chuyên sâu.
Nếu theo 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
nằm dưới nước phải đảm bảo giá trị độ lệch tâm nằm trong khoảng
mm10,0≤
δ
và độ gãy khúc
mmm /15,0≤
ϕ
.
Sau khi kẹp chặt bích hệ trục với bích động cơ, phải kiểm tra lại độ co
bóp trục khuỷu theo những chỉ tiêu kỹ thuật do nhà chế tạo qui định.
Ứng suất bổ sung cho phép trên trục:
- Đối với các đoạn trục của hệ trục và trục của hộp số máy chính, ứng
suất bổ sung cho phép là:
2
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
+ Vẫn phải tiến hành định tâm sơ bộ theo các giá trị lệch tâm và gãy khúc
kinhnghiệm
+ 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, chong
chóng 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. ngay từ
đầu thìαNếu không để ý, đo đạc, tính toán các giá trị f và 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.
Nhưng nếu khắc phục thì có thể phải tiến hành doa ống bao, nhưng lượng
doa bao nhiêu, doa như thế nào thì hoàn toàn theo kinh nghiêm và tay nghể
thợ
+ 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.
Đặc biệt, trong công nghệ, những sai số về mặt công nghệ khi gia công và
lắp đặt tôn vỏ tàu cho phép sai số hàng chục mm, trong khi đó sai số trong
quá trình định tâm chỉ cho phép tới 1/10 mm.
+ Một trong những nguyên nhân ảnh hưởng khá lớn tới chất lượng định tâm,

doa nghiêng là bao nhiêu…
+ Việc điều chỉnh theo 1 quy trình như trên rất thủ công và tốn rất nhiều thời
gian.
2.2.4. Định tâm hệ trục theo độ lệch tâm và độ gãy khúc
a. Tiêu chuẩn độ lệch tâm và độ gãy khúc cho phép
Theo phương pháp này thì quá trình định tâm hệ trục là quá trình cân
chỉnh sao cho trị số độ lệch tâm và độ gãy khúc của các trục nằm trong giới
hạn cho phép.
Phương pháp định tâm này được áp dụng khi không có điều kiện tiến
hành phương pháp định tâm theo tải trọng trên gối đỡ, nó không phụ thuộc
vào kết cấu của hệ trục.
Việc nghiệm thu, bàn giao chất lượng định tâm theo phương pháp này
chỉ được tiến hành khi tàu ở dưới nước.
Trị số độ lệch tâm
δ
và độ gãy khúc
ϕ
ở trong mặt phẳng thẳng đứng và
mặt phẳng nằm ngang được xác định theo các công thức sau:
- Trong mặt phẳng thẳng đứng:
mmm
D
dc
mm
ba
b
/,;,
2
1111
−


–
Các giá trị được đo trong mặt phẳng nằm
ngang, mm;
b
D
– Đường kính của bích, m.
Giá trị
δ
và
ϕ
được xác định theo các số liệu đo đạc trên từng cặp bích
nối ghép với nhau.
Trong thực tế, giá trị độ lệch tâm và độ gãy khúc cho phép được qui định
tùy theo tính chất của khớp nối.
+ Khi mỗi đoạn trục có hai gối đỡ:
2
0
2
3
5
10.5,2
3
2000
dd
e
e
+
≤+
−

l – chiều dài nhỏ nhất của 3 đoạn nhịp trục liền nhau, cm;
d,
0
d
– đường kính ngoài và đường kính trong của trục, cm.
Hai công thức nêu trên được sử dụng để tính toán giá trị độ lệch tâm và
độ gãy khúc cho phép đối với hệ trục dài có ít nhất hai gối đỡ trung gian (hệ
trục dài là hệ trục có khoảng cách L từ gối đỡ phía lái của máy chính đến gối
đỡ trục chân vịt phía mũi lớn hơn 30 lần đường kính trục:
)30( dL
〉
. Đối
với hệ trục này thì độ lệch tâm giữa trục chân vịt và trục máy chính ở trong
một chừng mực nào đó sẽ không gây nên những tải trọng bổ sung rõ rệt trên
gối đỡ. Còn đối với hệ trục ngắn
)22( dL
≤
thì tính chất định tâm có
những đặc điểm riêng, cho nên các giá trị độ lệch tâm và độ gãy khúc cho
phép cũng sẽ khác.
Trị số
δ
và
ϕ
được sử dụng trong (3.10) và (3.11) đã kể đến độ võng đầu
trục do trọng lượng bản thân gây ra. Nếu độ võng này vượt quá 0,3 mm thì
không cho phép định tâm theo độ lệch tâm và độ gãy khúc. Nếu tâm gối đỡ
cách mặt đầu bích trục (0,15
÷
0,22) chiều dài đoạn trục thì có thể bỏ qua độ

khúc
ϕ
được đo tại 4 vị trí cách nhau 90
0
trong mặt phẳng thẳng đứng và
mặt phẳng nằm ngang mà không quay trục.
Còn phương pháp thứ hai thường được áp dụng khi định tâm các trục,
nối với nhau bằng các loại khớp nối: khớp nối răng, khớp nối đàn hồi, … và
khớp nối bích có chiều dày bích nhỏ. Trong phương pháp này, hai cặp mũi
kim được kẹp ngay trên bích và trong quá trình đo đạc phải quay đồng thời
hai trục liên kết đúng 3/4 vòng. Để cho quá trình định tâm theo phương pháp
này được nhanh thì trước tiên người ta định tâm sơ bộ bằng thước thẳng.
Hình 5: Xác định
độ lệch tâm và độ
gãy khúc
a. Bằng thước
thẳng và thước lá
b. Bằng hai cặp
mũi kim
Khi đo đạc trong quá trình định tâm, cần tách các bích nối sao cho
chúng có thể quay độc lập nhau.
α
). Xác định độ lệch tâm và độ gãy khúc bằng thước thẳng và thước lá
(Hình 3.44a)
Trên cặp bích nối, người ta chia làm 4 phần bằng nhau theo chu vi và
đánh dấu bằng phấn hoặc chì màu.
Tiến hành áp sát thước thẳng dọc theo đường sinh của phần bích nhô ra
tại vị trí đánh dấu, rồi dùng thước lá đo khe hở. Thực hiện cho 4 vị trí đánh
dấu trong mặt phẳng thẳng đứng và nằm ngang, chúng ta sẽ xác định được
các khe hở

dc
11
−
Dưới b
1
d
1
Phải a
2
2
22
ba +
c
2
b
D
dc
22
−
Trái b
2
d
2
Tương như vậy, người ta đo các trị số
2211
,,, dcdc
để xác định độ gãy
khúc bằng cách luồn thước lá theo hướng kính giữa hai mặt bích.
Kết quả đo đạc được ghi vào bảng 3.1.
Công thức tính độ lệch tâm và độ gãy khúc được áp dụng trong bảng 3.1

ϕ
(3.13)
Trong đó:
minb
D
– đường kính bích nhỏ, m.

β
). Xác định độ lệch tâm và độ gãy khúc bằng 2 cặp mũi kim
Hai cặp mũi kim được gắn đối xứng qua tâm bích. Khi định tâm, các
bulông nối bích được tháo ra, tách rời 2 bích một chút (có thể quay độc lập
nhau được). Vặn các vít điều chỉnh để khe hở giữa mũi kim và mặt đo chừng
1 mm. Sau đó, đưa cặp mũi kim về nằm trong mặt phẳng thẳng đứng và
dùng thước lá đo các khe hở
1111
,,, dcba
. Rồi quay đồng thời cả 2 trục đi
một góc 90
0
nữa và đo các khe hở
2222
,,, dcba
. Tiếp tục quay đồng thời cả
hai trục đi một góc 90
0
nữa và đo các khe hở
3333
,,, dcba
. Sau cùng, quay
cặp bích đến góc 270

31)31
abba
d
+−+
=
δ
Dưới
1
b
3
a
Sau khi
quay 90
0
và
270
0
Phải
2
a
4
b
4
)((
42)42
abba
d
+−+
=
δ

3131
+−+
=
ϕ
Dưới
1
d
3
c
Sau khi
quay 90
0
và
270
0
Phải
2
c
4
d
D
cddc
d
2
)()(
4242
+−+
=
ϕ
Trái

trục theo thứ tự từ lái về mũi hay ngược lại. Cũng có thể thực hiện cân chỉnh
đồng thời các trục trên toàn bộ hệ trục.
- Sau khi xác định độ lệch tâm và độ gãy khúc đảm bảo yêu cầu và công
việc định tâm hệ trục coi như đã hoàn tất, người ta tiến hành đo khoảng cách
từ bệ gối đỡ đến chân từng gối đỡ để xác định chiều cao các tấm căn. Sau
khi gia công và rà căn tại chỗ, tiến hành đưa căn vào vị trí, kẹp chặt, khoan,
doa lỗ, rồi sau đó bắt chặt gối đỡ lên bệ.
- Kiểm tra lại lần cuối các trị số độ lệch tâm, độ gãy khúc và độ co bóp
trục khuỷu của động cơ chính và kết thúc toàn bộ quá trình lắp ráp và định
tâm hệ trục.
Chú ý: Nếu việc định tâm hệ trục được thực hiện trên triền thì sau khi
tàu được hạ thủy phải kiểm tra cặp bích nối với động cơ chính và nếu cần
cũng phải cân chỉnh lại một vài gối đỡ gần đó.
3. Định tâm hệ trục ngắn
Hệ trục ngắn là hệ trục có khoảng cách L từ gối đỡ trục chân vịt phía
mũi đến gối đỡ phía lái của động cơ chính không vượt quá
)22(22 dLd ≤
,
trong đó, d là đường kính trục, tính bằng m.
Các công thức (3.10) và (3.11) dùng để xác định độ lệch tâm và độ gãy
khúc cho phép đối với hệ trục dài
)30( dL 〉
, trong đó, chất lượng định tâm
thực tế không phụ thuộc vào độ lệch trục giữa trục chân vịt và trục khuỷu
động cơ chính.
Nhưng đối với hệ trục ngắn thì độ lệch trục giữa trục chân vịt và trục
khuỷu động cơ chính lại đóng vai trò quyết định chất lượng định tâm hệ trục.
Do vậy, người ta dùng biện pháp tính toán độ lệch tâm và độ gãy khúc cho
phép theo cách riêng.
Thông thường, công việc định tâm hệ trục ngắn được tiến hành từ phía

chỉnh và bắt chặt sau cùng.
4.Tài liệu tham khảo
 1.Th.s Nguyễ Đình Long (Bài giảng trang bị động lực).
 2.Công ty CNTT Nha Trang (Qui trình căng tâm tàu 225 tiêu)
 3.Diễn đàn hàng hải Việt Nam.