Giáo trình hệ thống
động lực – ngành máy
tàu thủy
Trang:1
CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CƠ SỞ THIẾT KẾ
1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Hệ thống động lực là một hệ thống thiết bị bao gồm thiết bị đẩy tàu, thiết bị động lực
phụ bảo đảm năng lực hoạt động của tàu và thiết bị đảm bảo đời sống, sinh hoạt của thuyền
viên.
áp…
Hệ thống nước cao áp: Dùng trong sinh hoạt, vệ sinh (và bao gồm cả hệ thống chữa
cháy bằng nước cao áp).
Trang:2
Nồi hơi phụ: Nồi hơi phụ có nhiệm vụ cung cấp hơi nước có áp suất thích hợp cho các
hệ thống hâm, sấy, sưởi ấm, nước dùng trong sinh hoạt hàng ngày. Hơi nước của nồi hơi phụ
không dùng làm công chất cho động cơ chính.
1.1.3. Thiết bị đảm bảo an toàn trên tàu
Thiết bị đảm bảo an toàn có nhiệm vụ phòng chống những sự cố xảy ra trên tàu, đảm
bảo cho tàu hoạt
động được an toàn. Bao gồm những hệ thống thiết bị sau:
– Hệ thống rút nước, xả nước bẩn, hệ thống dằn tàu và cân bằng tàu.
– Phòng cháy và các sự cố khác, bao gồm: hệ thống không khí lạnh; hệ thống hơi xả; hệ
thống phun sương; hệ thống nước phòng cháy; hơi phòng cháy; phòng cháy bằng hóa học, hệ
thống khí trơ…
– Thiết bị phòng ngộ độc cá nhân và tập thể.
– Thiết bị
sửa chữa đột xuất gồm sửa chữa trên tàu, phần dưới nước các phụ tùng và vật
liệu thay thế.
1.1.4. Thiết bị sinh hoạt
Là những thiết bị đảm bảo đời sống cho thuyền viên và hành khách trên tàu, bao gồm:
hệ thống thông gió, sưởi ấm, vệ sinh, làm mát, làm lạnh và điều hòa không khí…
1.1.5. Thiết bị tàu
Thiết bị tàu bè bao gồm thiết bị neo, lái, thiết bị chằng buộc bốc dỡ hàng, thiết bị cứu
sinh và các thiết bị quân dụng đặc biệt.
Nếu xét về tính chất và nhiệm vụ của các thiết bị thì thiết bị cơ giới trên tàu thủy được
phân chia thành bảy loại lớn sau:
– Cơ giới động lực ( cung cấp công cho tàu) bao gồm động cơ chính, động cơ phụ, nồi
hơi máy phát điện, động cơ điện.
– Cơ giới công tác bao gồm thiế
Ngoài hai loại chỉ tiêu trên, đôi khi chỉ tiêu công suất còn được đánh giá bằng nghịch đảo của
hệ số hải quân:
3
3
2
.
1
vD
Ne
C
=
(1–2)
Hoặc là:
D
Ne
M
∑
=
α
(1–3)
Trong đó:
ΣNe – tổng công suất của các máy chính, [hp hoặc kW].
Bảng dưới đây thống kê một trị số của các chỉ tiêu công suất trên như sau:
Bảng 1–1: Bảng thống kê các chỉ tiêu công suất
Dạng tàu
α
M
1/C
Tàu dầu, tàu hàng
e
ER
M
= (1–4)
Trong đó:
L – khoảng cách giữa 2 đường vuông góc lái và mũi của tàu, [m].
Ngoài ra, chỉ tiêu tương đối còn được thể hiện thông qua các độ bão hòa sau:
]/[, mhp
L
Ne
K
ER
L
=
(1–5.1)
]/[,
2
mhp
F
Ne
K
ER
F
= (1–5.2)
]/[,
3
mhp
V
Ne
K
()
HTHT
GG 10,108,1
'
÷= (1–8)
Trang:5
– G"
HT
– Trọng lượng hệ động lực trước khi khởi động, có kể đến trọng lượng dự trữ:
dtHTHT
MGG +=
'''
(1–9)
3–2 Chỉ tiêu trọng lượng tương đối
[%],
"
D
G
g
HT
ht
= (1–10)
]/[,
"
tonhp
Ne
G
g
HT
CV
]./[, hhpkg
Ne
B
g
HT
e
= (1–14)
Đôi khi chỉ tiêu kinh tế được đánh giá theo công suất của thiết bị đẩy N
P
, khi đó có các
chỉ tiêu sau:
]./[, hhpkCal
N
Q
q
p
HT
p
= (1–15)
]./[, hhpkg
N
B
g
p
HT
p
= (1–16 )
Trang:6
1.3. PHÂN LOẠI TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC. YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG
ĐỘNG LỰC TÀU THỦY
– Tuổi thọ hù hợp (thời gian làm việc liên tục giữa 2 lần sửa chữa lớn)
Thông thường để đạt được toàn bộ các yêu cầu trên là rất khó và không thực hiện được,
bởi vì một số các yêu cầu trên là mâu thuẫn lẫn nhau. Do vậy, tùy thuộ
c vào mục đích thiết kế
mà đạt được một số yêu cầu nhất định. Những yêu cầu trên thường được xem xét dựa trên các
căn cứ dưới đây.
Trang:7
1– Căn cứ theo đặc tính chong chóng và vỏ tàu
1–1 Yêu cầu về công suất
Để xác định công suất của trang trí động lực hay công suất của động cơ chính, trước
tiên phải xem xét đến sức cản của toàn tàu. Tàu hành trình trên biển, sức cản của tàu có quan
hệ với hình dáng vỏ tàu, độ nhám bề mặt của vỏ, các phần nhô và phần ngâm nước của tàu, tốc
độ tương đối của tàu so với dòng nước, tình hình ổn định của tàu, tình hình sóng gió trên mặt
biển
Như vậy, khi xác định được giá trị
của sức cản R (kG) và tốc độ tương đối của tàu v
(m/s) thì công suất kéo có ích của trang trí động lực sẽ được tính như sau:
][,
75
.
hp
vR
N
R
= (1–17)
Chú ý: Công thức (1–17) chỉ đúng trong trường hợp nước tĩnh và gió không quá cấp 3.
Công suất cần thiết cung cấp cho chong chóng được xác định:
][, hp
N
N
ep
η
= (1–20)
Trong đó:
η
sp
– hiệu suất của đường trục.
Công suất dùng cho lựa chọn động cơ chính được xác định:
][, hp
N
kkNN
sp
p
epe
η
== (1–21)
Đối với tàu thủy, công suất và tốc độ thường có quan hệ như sau:
n
p
vAN .=
Trang:8
n
ep
vBN .=
(1–22)
Khi tốc độ của tàu ổn định, lực đẩy của chong chóng sinh ra sẽ cân bằng với sức cản của
tàu; thông thường n = 3. Nếu tốc độ tàu thấp thì n < 3, và ngược lại nếu tốc độ tàu lớn thì n >
3. Còn A, B là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào các thông số của chong chóng, tốc độ và phần ngâm
nước của tàu,
Trong thực tế, mỗi động cơ và mỗi chong chóng đều có các đường biểu diễ
động lự
c đòi hỏi phải đạt được chỉ tiêu kinh tế ở chế độ thiết kế, ngoài ra ở các chế độ tải khác
chỉ tiêu kinh tế cũng đòi hỏi đạt được một cách tương đối.
Đặc trưng cho các chỉ tiêu kinh tế của trang trí động lực chính là suất tiêu hao nhiên liệu
của động cơ chính và suất tiêu hao nhiệt lượng cho toàn bộ hệ thống năng lượng.
Với những hệ
động lực chỉ có một động cơ chính, đặc tính hiệu suất của động cơ quyết
định đặc tính kinh tế của trang trí động lực. Yêu cầu một động cơ mà hiệu suất không biến đổi
theo phụ tải là không thể có, đặc biệt là khi phụ tải thấp hiệu suất giảm xuống rất nhanh. Để
khắc phục điều này, thông thường trong thiết kế phải s
ử dụng các phương án sau:
– Dùng nhiều động cơ để quay một chong chóng.
– Dùng nhiều động cơ quay nhiều chong chóng.
– Dùng chong chóng biến bước hoặc phương thức truyền động điện.
Trang:9
2– Căn cứ vào năng lực làm việc độc lập (hoặc căn cứ vào trọng lượng và kích thước
tàu)
N ăng lực làm việc độc lập của tàu hay khả năng hoàn thành nhiệm vụ công tác của tàu
được thể hiện ở tính kinh tế, trọng lượng và kích thước của tàu. Mỗi loại tàu khác nhau đều có
nhiệm vụ và tính năng riêng. Tuy nhiên, các tính năng của tàu phải được dựa trên lượng chiếm
nước nhất định của nó.
2–1 Yêu cầu đối với trọng lượng
L ượng chiếm nước của tàu có thể chia ra làm 4 thành phần chính: trọng lượng vỏ tàu,
trọng lượng trang trí động lực, trọng lượng của các thành phần dự trữ và trọng lượng của hàng
hóa, hành khách. Khi đó với một lượng chiếm nước nhất định, một trọng lượng thành phần nào
đó tăng lên thì các thành phần khác bắt buộc phải giảm xuống. Do vậy, trọng lượng của trang
trí động lực có ả
nh hưởng trực tiếp đến tính năng nhiệm vụ của tàu. Tàu có lượng chiếm nước
như nhau, nhưng tốc độ hành trình khác nhau, công suất khác nhau thì trọng lượng của trang trí
động lực sẽ khác nhau.
10
10
−
−
== g
D
gN
K
e
α
(1–26)
Biểu diễn dưới dạng tính theo %:
[%], 1,0100
1000
111
ggK
α
α
== (1–27)
Qua thống kê cho thấy tàu có công suất tương đối
α
lớn thì trọng lượng tương đối của
trang trí động lực K
1
cũng lớn, khi đó trọng lượng hàng và dự trữ sẽ giảm xuống.
2–2 Yêu cầu đối với kích thước của buồng máy
Trang:10
Phần lớn máy móc trên tàu được tập trung trong buồng máy. Vì vậy kích thước buồng
máy phải thích hợp cho việc lắp đặt các thiết bị đó và thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sử dụng
và sửa chữa ngay tại buồng máy; đồng thời còn phải xét đến điều kiện lao động và đảm bảo an
g
e
– suất tiêu hao nhiên liệu của trang trí động lực, [kg/hp.h];
τ – thời gian thực hiện hành trình độc lập của tàu, [h].
N ếu dùng số phần trăm của lượng chiếm nước để biểu thị lượng dự trữ nhiên liệu, có:
τα
τ
1,0
.1,0100.
1000/
2 e
ee
g
D
gN
D
G
K === (1–29)
T ừ (1–29) nhận thấy muốn tốc độ hành trình không thay đổi (
α
), năng lực độc lập của
tàu không thay đổi (τ) mà giảm bớt được lượng dự trữ nhiên liệu (G) thì chỉ có cách là giảm
suất tiêu hao nhiên liệu của trang trí động lực. Hoặc là để dự trữ được một lượng nhiên liệu
nhất định, tốc độ hành trình không đổi và nâng cao năng lực hành trình thì cũng chỉ có cách là
giảm bớt suất tiêu hao nhiên liệu (g
e
).
Trang:11
3– Căn cứ theo tình hình mặt biển
Thiết kế trang trí động lực phải được cơ quan có thẩm quyền xét duyệt (Đăng kiểm) trên
cơ sở các điều luật quy định đối với thiết kế, đóng mới tàu thủy và phương tiện nổi. Do đó tất
cả các vấn đề thiết kế trang trí động lực đều phải thỏa mãn các điều luật trong các quy phạm
về Thiết kế và Giám sát đ
óng mới, công ước về An toàn sinh mạng và trang thiết bị trên biển,
công ước về Phòng ngừa ô nhiễm môi trường biển.
Trang:12
1.4. LỰA CHỌN TRANG TRÍ ĐỘNG LỰC VÀ ĐỘNG CƠ CHÍNH
1.4.1. Loại hình trang trí động lực
Thiết kế tàu dân dụng hay quân dụng, việc chọn trang trí động lực là một vấn đề phức
tạp và quan trọng. Khi lựa chọn hình thức trang trí động lực phải đồng thời giải quyết hai vấn
đề, đó là: quyết định kiểu loại máy chính và phương thức truyền động. Việc quyết định số
lượng chong chóng có liên quan mật thiết đến các vấn đề trên, điều này ảnh hưởng
đến thực
chất và hình thức trang trí động lực tàu thủy (ở đây phải xét đến đặc tính kỹ thuật của động cơ
và phương thức truyền động).
Việc lựa chọn trang trí động lực phải căn cứ vào nhiệm vụ thư thiết kế (những yêu cầu
thiết kế chủ yếu). Căn cứ vào nhiệm vụ thư, tiến hành xét các đi
ều kiện cụ thể như: công dụng,
nhiệm vụ của tàu (đối với tàu dân dụng) hay khả năng tác chiến (đối với tàu quân dụng); vùng
hoạt động; tính năng và tốc độ; công suất hệ động lực; phân khoang và kích thước buồng máy;
độ tin cậy; tính kinh tế; các chỉ tiêu đánh giá và thiết kế; luật áp dụng và các yêu cầu khác.
1.4.2. Động cơ chính
Một trong những điều kiện quan trọng nhất và cũng là điều kiện có tính chất quyết định
là vấn đề nhiên liệu và khả năng cung cấp động cơ (hay khả năng đặt mua động cơ).
Trong phát triển trang trí động lực, động cơ diesel đang được sử dụng rộng rãi, chủ yếu
là vì các lý do sau:
– Thứ nhất, động cơ diesel tăng áp và bộ giảm tố
c được dùng một cách rộng rãi, thích
hợp cho việc sử dụng động cơ có công suất lớn với kích thước và trọng lượng nhỏ; mức độ tự
điện để làm động c
ơ chính.
– Thiết bị đẩy: Bao gồm các loại thiết bị đẩy như guồng quay, chân vịt, chong chóng,
thiết bị phụt ; trong đó chong chóng là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất.
– Thiết bị truyền động: Nhiệm vụ là tiếp nhận công suất từ động cơ chính truyền cho
thiết bị đẩy để tạo nên lực đẩy tàu. Thiết bị truyền độ
ng bao gồm hệ trục tàu thủy, bộ giảm tốc,
các thiết bị nối trục, các thiết bị chuyên môn truyền dẫn điện và các thiết bị phục vụ cho thiết
bị truyền động.
– Nồi hơi chính: Nhiệm vụ của nồi hơi chính là cung cấp hơi nước làm công chất cho
máy hơi, tuabin hơi và các máy móc khác.
– Thiết bị tải công chất: Nhiệm vụ là tải hơ
i nước, khí cháy đến động cơ chính, động cơ
phụ. Thiết bị này bao gồm các hệ thống ống hơi, ống khí cháy
1.5.2. Sức cản và công suất đẩy
1– Sức cản của tàu và các thành phần sức cản
Khi tàu chuyển động, sức cản của tàu có thể được phân tích theo công thức sau:
dfpW
RRRRR
+
+
+= (1–30)
Trong đó:
R – sức cản toàn bộ của tàu;
R
W
– thành phần sức cản sóng;
R
p
– thành phần sức cản hình dáng;
Trang:15
Ω
– diện tích mặt ướt của tàu, [m
3
].
Hệ số sức cản sóng
ξ
W
được tra theo đồ thị, phụ thuộc vào trị số Frut của từng loại tàu.
Trong đồ thị, những vùng lồi lõm là kết quả của sự trùng hợp bất lợi và có lợi của hai hệ sóng
mũi và sóng lái. Khi thiết kế nên tránh những vùng lồi của đồ thị vì khi nằm trong vùng này,
sức cản sóng sẽ tăng rất nhanh.
Sức cản hình dáng R
p
, được xác định theo công thức:
Ω=
2
.
2
v
R
pp
ρ
ξ
(1–32)
Trong đó:
ξ
p
– hệ số sức cản hình dáng.
ξ
ξ
(1–34)
Trong đó:
ξ
f
– hệ số sức cản hình dáng.
ξ
f
có thể tính theo công thức gần đúng hoặc
tính theo bảng.
– Theo Schocnherr,
ξ
f
được tính:
).lg(Re.242,0
2
ff
ξξ
= (1–35)
Trong (1–35): Re – hệ số Reynolds.
– Theo Prandtl – Schlichting:
lg(Re).455,0=
f
ξ
(1–36)
Thực tế ảnh hưởng của hình dáng vỏ tàu đến sức cản ma sát được tính bằng hệ số điều
chỉnh
a
f
như sau:
.
2
v
R
dd
ρ
ξ
(1–38)
Trong đó:
ξ
d
– hệ số sức cản phụ.
Sức cản phụ bao gồm các thành phần sức cản sau:
–
Sức cản không khí R
a
. Nếu tính một cách chính xác, R
a
được tính theo công thức:
a
aa
aa
F
v
R .
2
.
.
2
ρ
cos, 2
22
++= (1–40)
Với:
v
s
– vận tốc của tàu, [m/s];
w – vận tốc của gió, [m/s];
α
a
– góc tác dụng của gió so với trục giữa của tàu, (
α
a
=0 nếu gió thổi
ngược
).
–
Sức cản của những phần lồi, những phần lồi của tàu như: ki hông, ki đứng, các giá đỡ
trục chong chóng, phần lồi trục chong chóng , có ảnh hưởng tới sức cản của tàu. Nếu so với
sức cản toàn bộ tàu, sức cản của các phần lồi thường nằm trong khoảng:
()
R
3
10.3,02,0
−
÷=Δ
ξ
(1–41)
và cao nhất
R
L
;
5,35,1 ÷=
T
B
; Fr < 0,9
(
δ
– hệ số béo thể tích; L – chiều dài tàu; B – chiều rộng tàu; T – chiều chìm tàu)
Papmiel đã dựa trên cơ sở thí nghiệm mô hình và thử các loại tàu thực, đề ra phương
pháp tính công suất kéo của tàu:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
==
p
s
p
s
C
v
f
C
vx
L
Z = 1 x = 1,000
Z = 2 x = 1,050
Z = 3 x = 1,067
Z = 4 x = 1,100
Φ
– hệ số thon của tàu, được xác định:
Trang:18
δφ
L
B
10=
(1–46)
B – chiều rộng tàu;
δ
– hệ số béo thể tích .
C
p
– hệ số Papmiel
Hệ số
C
p
được xác định theo đồ thị Papmiel, phụ thuộc vào thông số v
s
', được tính như
sau:
L
vv
ss
φ
s
C
Dv
N
3
2
3
0
.
= (1–50)
Trong đó:
C
0
– hệ số Hải quân cho công suất kéo;
C
e
– hệ số Hải quân cho công suất có ích;
v
s
– vận tốc tàu, [knots].
Công thức (1–49) và (1–50) có thể cho kết quả chính xác nếu chọn tàu mẫu có hình
dạng giống nhau và cùng trị số Fr, nhưng thực tế khó đạt được yêu cầu trên.
1.5.3. Tốc độ tàu
Từ mục 1.5.2. cho thấy sức cản là hàm của tốc độ tàu, R = f(v
s
). Trên cơ sở tính toán,
tiến hành xây dựng đồ thị sức cản cho tàu với từng tốc độ tàu khác nhau.
Với động cơ chính đã cho, dựa trên công suất định mức của động cơ chính, xác định
công suất truyền đến chong chóng (hay công suất sử dụng). Công suất truyền đến chong chóng
Trang:19
sp3
– hiệu suất của thiết bị nối trục, khớp nối.
– Đối với gối trục lực đẩy, hiệu suất vào khoảng
η
sp1
= 0,97.
– Đối với hộp số, hiệu suất vào khoảng
η
sp2
= 0,96 – 0,98.
– Đối với khớp nối trục thủy lực hay điện từ, hiệu suất vào khoảng
η
sp3
= 0,94 – 0,95.
Công suất truyền đến chong chóng cũng có thể xác định bằng công thức:
2,716
.
pp
p
nM
N =
(1–53)
Trong đó:
M
p
– mômen xoắn truyền đến chong chóng, [kG.m];
n
p
– số vòng quay của chong chóng, [v/p].
Đối với truyền động điện thì công suất truyền đến chong chóng được tính:
Trang:20
– Khi dòng điện ổn định:
η
e1
= 0,88
÷
0,93.
Khi làm việc, chong chóng sẽ sinh ra một lực đẩy là P. Toàn bộ lực đẩy này bao gồm
lực đẩy có ích để đẩy tàu chuyển động P
e
và phần khắc phục lực hút của tàu P
t
.
tPPPPP
ete
+
=
+= (1–55)
Trong đó:
P – lực đẩy của chong chóng;
P
e
– lực đẩy có ích hay lực chuyển động tàu
P
t
– lực hút;
t – hệ số hút.
Như vậy:
()
PtP
= 0,5.
δ
÷
0,1, đối với
tàu hai chong chóng
ψ
= 0,5.
δ
÷
0,16.
Theo Papmiel:
D
V
zC
B
3
165,0=
ψ
(1–59)
Trong đó:
C
B
– hệ số béo thể tích của tàu;
V – thể tích chiếm nước của vỏ tàu, [m
3
];
D – đường kính chong chóng, [m];
z – số chong chóng, (tàu 1 đường trục z = 1; tàu 2 đường trục z = 2).
p
(1–62)
Từ đó có thể tính:
η
.75
.
vP
N
e
p
= (1–63)
Kết quả là:
v
N
P
p
e
η
75
= (1–64)
Kết quả từ (1–64) có thể xây dựng được đồ thị lực đẩy có ích theo vận tốc của tàu
P
e
=
f(v)
.
Khi tàu chuyển động và cân bằng, toàn bộ lực đẩy có ích sẽ cân bằng với lực cản của
tàu, tức là:
RP
e
Công dụng của thiết bị truyền động là:
– Truyền chuyển động quay hay công suất từ động cơ chính đến chong chóng.
– Làm thay đổi được mômen quay của chong chóng do đó làm cho việc thiết kế chong
chong được dễ dàng và đạt được hiệu suất cao hơn, đồng thời làm cho hệ động lực phù hợp
hơn với một s
ố chế độ khai thác của tàu.
– Nhờ thiết bị truyền động mà động cơ chính không chịu ảnh hưởng trực tiếp của chong
chóng, do đó có thể chọn động cơ chính có tính kinh tế và độ tin cậy cao. Và do vòng quay của
động cơ không bị hạn chế nên có thể chọn động cơ có các chỉ tiêu trọng lượng và kích thước
mong muốn.
– Sử dụng thiết bị truyền động không những khống chế
được vòng quay và chiều quay
của trục chong chóng mà còn tạo khả năng tự động điều chỉnh đặc tính quan hệ giữa động cơ
chính và chong chóng.
– Sử dụng thiết bị truyền động có thể thay đổi được đặc tính đàn hồi của hệ trục, tạo
điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp và vận hành an toàn.
2.1.2. Phân loại phương thức truyền động
Trang trí động lự
c tàu thủy dùng nhiều loại động cơ chính khác nhau, đặc tính đẩy của
tàu cũng khác nhau nên phương thức truyền động cũng khác nhau. Phương thức truyền động
thường phân thành 3 loại chính sau:
1– Truyền động trực tiếp
Truyền động trực tiếp là dạng phương thức truyền động trong đó số vòng quay của
chong chóng bằng số vòng quay của động cơ chính.
Loại phương thức truyền động này được dùng ph
ổ biến trên các tàu có công suất lớn và
vừa, vòng quay của chong chóng trong khoảng 85 ÷ 300 rpm (vòng/phút). Trong vài trường
hợp đặc biệt vòng quay của chong chóng có thể cao hơn các trị số nêu trên; chẳng hạn như:
một số tàu khách chạy trong luồng lạch cạn và một số tàu quân sự.
▪ Truyền động trực tiếp có ưu điểm:
– Ít phù hợp với loại tàu có nhiều chế độ khai thác (chế độ tải)
2– Truyền động gián tiếp
Truyền động gián tiếp là dạng phương thức truyền động trong đó số vòng quay của
chong chóng khác với số vòng quay của động cơ chính.
Sự khác nhau nói trên có thể tuân theo một tỷ lệ nhất định hoặc không theo một tỷ lệ
nào cả. Và do vậy, trên đường trục đối với dạng phương thức truyền động này thường có thêm
một số thiết bị trung gian đặc biệt để truyền công suất, như: thiết bị nối trục hay bộ giảm tốc
Truyền động gián tiếp được chia ra làm 2 loại:
– Truyền động gián tiếp có bộ ly hợp; bao gồm các loại sau: ly hợp thủy lực, ly hợp ma
sát cơ giới, ly hợ
p khí động, ly hợp điện từ.
– Truyền động gián tiếp có bộ giảm tốc (hộp số); bao gồm: bộ giảm tốc thủy lực, bộ
giảm tốc bánh răng
Truyền động gián tiếp có một số đặc điểm:
– Khi dùng bộ ly hợp thì bất cứ lúc nào cũng có thể ly và hợp trục động cơ với trục
chong chóng. Nếu bộ ly hợp là dạng
đảo chiểu được thì động cơ chính được sử dụng là loại
không tự đảo chiều, kết cấu của động cơ chính đỡ phức tạp và vận hành thuận tiện hơn. Bộ ly
hợp đàn tính hay thủy lực có khả năng làm giảm nhẹ xung lực, dao động xoắn, và do đó có khả
năng bảo vệ động cơ và hệ trục làm việc an toàn. Trong những năm gần
đây bộ ly hợp đàn tính
và thủy lực được dùng nhiều trên các tàu lai dắt hoặc tàu chạy vùng băng giá.
– Dùng truyền động gián tiếp có thể khắc phục được toàn bộ những nhược điểm của
phương thức truyền động trực tiếp. Đó là việc sử dụng được động cơ cao tốc (với kích thước và
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
Đặc điểm của loại truyền động này là giữa động cơ và chong chóng không có sự liên h
ệ
cơ giới. Động cơ lai máy phát điện, cung cấp điện cho động cơ điện lai chong chóng. Do năng
lượng truyền từ động cơ đến chong chóng được chuyển hóa 2 lần nên hiệu suất của dạng
phương thức truyền động này thấp hơn hai phương thức trên.
Điện truyền động có những đặc điểm đặc biệt sau:
– Không cần có hệ trụ
c dài và bố trí nhiều gối trục trung gian, động cơ có thể bố trí ở
bất cứ vị trí nào thích hợp trong buồng máy. Tính linh hoạt và năng lực dự trữ lớn.
– Khi cần thay đổi chiều quay của chong chóng, chỉ cần thay đổi chiều quay của động
cơ điện; như vậy sẽ thao tác nhanh chóng và tiện cho việc điều khiển từ xa.
– Động cơ chính (diesel lai máy phát) không bị ảnh hưởng b
ởi vòng quay và chiều quay
của chong chóng nên có thể dùng động cơ cao tốc quay một chiều, và do đó trọng lượng của
trang trí động lực giảm xuống theo hướng có lợi.
– Trong sử dụng sẽ khai thác một cách có hiệu quả động cơ chính, vì cùng một lúc động
cơ chính có thể cung cấp năng lượng điện cho hệ động lực lẫn các phụ tải điện khác trên tàu.
Đồng thời, việc sử dụ
ng nhiên liệu nặng sẽ đem lại hiệu quả tích cực trong trường hợp này.
– Nhược điểm của dạng phương thức truyền động này là trang trí động lực phức tạp,
hiệu suất thấp, giá thành đầu tư cao, yêu cầu kỹ thuật cao khi vận hành, do đó chỉ dùng trong
Copyright: Tài liệu đại học ©