THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
CHƯƠNG 1
□ GIỚI THIỆU CHUNG
SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 2
LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu tàu và tuyến đường.
Tàu dầu 1800 T là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn, có một boong chính liên tục.
Tàu được hoán cải từ tàu lạnh của Nhật Bản. Hoạt động của tàu theo cấp II hạn chế.
Động lực chính của tàu do một máy chính AKASAKA lai một hệ trục chân vịt.
Phần trang trí động lực bố trí trên tàu thỏa mãn cấp II hạn chế thuộc “qui
phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép””TCVN 2003”.
Các thông số chủ yếu của tàu:
 Chiều dài lớn nhất L
max
= 71,83 m
 Chiều dài thiết kế L
tk
= 68.95 m
 Chiều rộng lớn nhất B
max
= 2.61 m
 Chiều rộng thiết kế B
tk
= 12.10 m
 Mớn nước thiết kế T = 4.95 m
 QChiều cao mạn H = 5.5 m
 Lượng chiếm nước ∆ = 3048 m
3

hành lang được bố trí cao trên mặt boong. Các phương tiện và trang thiết bị phục vụ
cho công việc sinh hoạt trên tàu gồm có:
 Câu lạc bộ
 Buồng ngủ (2người 1 buồng)
 Buồng máy lạnh để điều hòa không khí cho các buồng khác
 Nhà bếp
 Trên boong lái, từ Sn02 đến Sn27 bố trí cửa ánh sang buồng máy, phao
cứu sinh, xuồng cứu sinh, lỗ cầu thang suồng boong chính quạt thông gióbuồng
máy.
 Trên nóc boong lái bố trí đèn mạn, cột đèn, …
1.3. Giới thiệu buồng máy.
Buồng máy được bố trí phía đuôi tàu từ Sn08 đến Sn27, nằm phía boong chính
miệng hầm máy thông thẳng lên boong lái, lên xuống buồng máy bằng một cầu thang
chính tại khoang Sn22 đến Sn24. Cầu thang này thông lên hành lang của boong chính,
có một cầu thang thẳng đứng thông lên sân hầm máy tại các boong và thông lên bong
lái.
1.3.1. Các thiết bị buồng máy
MÁY CHÍNH
 Số lượng 01.
 Ký hiệu “AKASAKA” do Nhật sản xuất.
 Là loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xilanh, một hang thẳng đứng tác dụng
đơn, tăng áp bằng tua bin khí xả, khởi động bằng khí nén, làm mát gián tiếp bằng
nước ngoài tàu.
CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
 Số xilanh i = 6
 Đường kính xilanh D = 400 mm
 Hành trình piston S = 600 mm
 Công suất liên tục lớn nhất N
max
= 2000 cv

1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
 Bơm dầu đốt làm mát đầu phun nhiên liệu.
 Bơm dầu đốt cấp dầu cho máy chính.
 Bơm dầu nhờn bôi trơn cho máy chính.
 Máy via trục.
 Sinh hàn dầu đốt làm mát đầu phun nhiên liệu.
 Ổ đỡ chặn.
 Bầu giảm âm máy chính.
 Hai tổ máy phụ công suất 230 KVA.
Máy Diesel YALMAR 6MLI.
Công suất N = 300 cv
Số vòng quay n = 750 v/p
Máy phát điện công suất N = 230 kVA
 Một tổ máy phụ 50 KVA
Máy Diesel YALMAR 4LDL.
Công suất N = 64 cv
Số vòng quay n = 900 v/p
Máy phát điện công suất N = 50 kVA
 Một tổ bơm nước chữa cháy
Bơm li tâm.
Lưu lượng Q = 48 m
3
/h
Cột áp H = 53 mcn
Công suất động cơ điện N = 15 kW
 Một số tổ bơm nước biểt làm mát máy chính.
Bơm li tâm.
Lưu lượng Q = 30 m
3

Máy phân li.
Lưu lượng Q = 2 m
3
/h
Cột áp H = 2 mcn
Công suất động cơ N = 2.2 KW
 Một tổ hợp máy phân li dầu đốt
Máy phân li.
Lưu lượng Q = 200 m
3
/h
Cột áp H = 2 mcn
Công suất động cơ N = 2.2 kW
 Một số máy nén khí chinh Sc-20
Lưu lượng Q = 115 m
3
/h
Áp lực P = 30 kG/cm
2
Công suất động cơ N = 11 kW
Số vòng quay n = 1200 v/p
 Một số máy nén khí dự phòng SDV-3
Lưu lượng Q = 56 m
3
/h
Áp lực P = 30 kG/cm
2
Công suất động cơ N = 3 kW
Số vòng quay n = 1200 v/p
 Một tủ dụng cụ

 Một tổ bơm nước chữa cháy dự phòng
Bơm phân li
Lưu lượng Q = 30 m
3
/h
Cột áp H = 48 mcn
Công suất động cơ N = 11 kW
 Một tổ bơm hút khí
Bơm phân li
Lưu lượng Q = 48 m
3
/h
Cột áp H = 27 mcn
Công suất động cơ N = 11 kW
 Một bảng điện chính
 Một tổ hợp nước ngọt sinh hoạt
Bơm phân li
Lưu lượng Q = 6 m
3
/h
Cột áp H = 17 mcn
Công suất động cơ N = 0.75 kW
 Bốn tổ quạt đẩy thông gió buồng máy
Quạt gió
Lưu lượng Q = 12000 m
3
/h
Cột áp H = 30 mcn
Công suất động cơ N = 2.2 kW
 Một tổ quạt hút gió buồng Diesel, buồng bơm dầu hang

 Chiều cao mạn H = 5.5 m
 Chiều chìm toàn tải T = 4.95 m
 Lượng chiếm nước Disp = 3048 tons
 Máy chính AKASAKA
 Công suất N
e
= 1470/(2000) kW/(cv)
 Vòng quay n = 250 rpm
 Hệ số béo thể tích C
B
= 0.72
 Vòng quay chong chóng n
p
= 250 rpm
2.2. Sức cản của tàu theo công thức Pamiel
2.2.1. Phạm vi áp dụng của phương pháp Papmiel
No. Đại lượng xác định Tàu thực thiết kế Phạm vi của Pamiel
1 Tỷ số kích thước [B/T] 2.44 1.5 – 3.5
2 Tỷ số kích thước [L/B] 5.7 4 – 11
3 Hệ số béo thể tích [C
B
] 0.72 0.35 – 0.8
Công thức xác định sức cản của Pamiel
Công suất kéo theo Pamiel
)(
0
3
cv
LC
DV

Dự kiến thiết kế 11
11.
5
1
2
12.5
2
Tốc độ tính
toán V
S
,
(m/s)
Tính theo m/s 5.654 5.911 6.618 6.425
3
Hệ số béo
thể tích C
B
Theo thiết kế 0.72 0.72 0.72 0.72
4
Lượng chiếm
nước D,
(tons)
Theo thiết kế 3048 3048 3048 3048
5
Hệ số hình
dáng
ϕ
B
C
L

Hệ số hình
dạng X
1
1 đường trục 1 1 1 1
9
Hiệu chỉnh
chiều dài tàu
λ
L03,07,0 +=
λ
0.9068 0.9068 0.9068 0.9068
10
Hệ số tính
theo Pamiel
C
0
ϕ
λ
1
0
X
C
C
p
=
74.218 71.789 68.571 65.344
11
Công suất
kéo EPS,
(cv)

R = f(v) và EPS = f(v) cho tra cứu tính toán. Đồ thị được trình bày dưới đây:
SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 10
LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
[ ]
hình 2.1
Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng
 Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng)
η
p
= 0.51
 Hiệu suất đường trục (lấy gần đúng)
η
t
= 0.97
 Dự trữ công suất máy chính 10%Ne
 Công suất của máy chính Ne = 2000 cv
 Công suất kéo của tàu EPS = 0,9Ne
η
p
η
t
Kết quả:
EPS = 1746 cv
Tương ứng (gần đúng) trên đồ thị sức cản có:
R
t
= 11881.251 (kG)
V

ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC- NGUỒN
GỐC
KẾT
QUẢ
1 Hệ số dòng theo ψ _ Ψ = 0,5C
B
– 0,05 0.31
2 Hệ số dòng hút t
c
_ t
c
= 0,7ψ 0.217
3
Hiệu suất tính đến
tác động qua lại
giữa chong chóng
với tàu
η _ η =
ψ
−
−
1
1
c
t
1.135
4
Vận tốc dòng chảy

P =
xt
R
c
cc
)1( −
15174
8 Mật độ nước biển ρ kg.s
2
/m
4
104.5
9
Hệ số lực dẩy theo
vòng quay
k
n
k
n
=
4
P
n
v
p
p
ρ
0.576
Kết luận:
 Hệ số lực đẩy của chong chóng k

D
≤

2.1
aT −
3.75
7
Lực đẩy của chong
chóng
P kG Theo thiết kế 15174
8
Chiều dài tương đối
của profin cánh
δ
max
m δ
max
= 0.08÷ 0.1 0,1
9 Tỉ số đĩa θ’
min
θ’
min
θ’
min
=
3
4
2
10
'

c
ζθθ
=≥
Trong đó :
1
ζ
: Hệ số đặc trưng cho xâm thực phụ thuộc vào chế độ tải của chong chóng
với
1
ζ
= 1.3÷1.6 ⇒ chọn
1
ζ
= 1.45
k
c
: Hệ số nói đến ảnh hưởng của xâm thực, tra theo đồ thị ( phụ thuộc vào z,
H/D,
λ
P
) k
c
= 0.28
1
P
: Áp suất thuỷ tĩnh tuyệt đối tại chân vịt
dsd
PhPHayPPP −+=−=
γ
10330

2
446.0544.21667.4
938.13304
28.0
45.1130
22"
min
=××=
θ
7.0446.0
"
min
=〈=
θθ
Vậy chong chóng thoả mãn điều kiện chống xâm thực
Kết luận:
Chọn tỉ số đĩa chong chóng θ = 0.7
3.2.3. Tính toán chong chóng sử dụng hết công suất máy
No. ĐẠI LƯỢNG
KÍ
HIỆU
CÔNG THỨC
ĐƠ
N VỊ
KẾT QUẢ
1 Vận tốc tính v Theo thiết kế
knot
s
11 11.5 12
2 Vận tốc tính v

t
P
−1
kG
13487.
9
15173.7
17298.
9
8 Hệ số k
n
k
n
k
n
=
4
P
n
v
p
p
ρ
0.565 0.556 0.551
9
Độ trượt tương
đối
λ
ρ
λ

Đường kính tối
ưu
D
opt
D
opt
=
'.
ρ
λ
p
p
n
v
m 2.568 2.544 2.52
12 Hệ số k
1
k
1
=
22

optp
Dn
P
ρ
0,1316 0,1237 0,0991
13 Tỉ số bước H/D Tra đồ thị 0.78 0.87 0.89
14 Hiệu suất đẩy η
p

công suất
%100.
p
ppl
N
NN −
16.68 0.68 10.97
3.2.4. Tính trọng lượng chong chóng

SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 15
LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
No
HẠNG MỤC
TÍNH
ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC- NGUỒN GỐC KẾT QUẢ
1
Khối lượng
riêng của vật
liệu làm chong
chóng
kg/m
3
Theo vật liệu 8600
2
Đường kính
chong chóng

= e
0
– 0,6(e
0
– e
R
) 0.0628
7
Đường kính
trung bình của
chong chóng
m (0,17 ÷ 0,2)D 0.475
8
Chiều dài củ
chong chóng
m l = (1,5 ÷ 1,7)d
0
0.51
Trọng lượng
chong chóng
kg
2
0
6,0
0
4
6,0
3
4
59,0






1745
9

SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 16
LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
CHƯƠNG 3
□ TÍNH THIẾT KẾ HỆ TRỤC
SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 17
LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
4. THIẾT KẾ HỆ TRỤC
4.1. SỐ LIỆU CHÍNH
4.1.1. Máy chính
 Kiểu máy:AKASAKA
 Công suất định mức:N
e
=2000 cv
4.1.2. Chân vịt
 Kiểu:4 cánh
 Đường kính: 2544 mm
 Khối lượng: 1745 kg
 Vật liệu: Đồng Aa53-3-1

VỊ
CÔNG THỨC
CÁCH XÁC ĐỊNH
GIÁ
TRỊ
1
Công suất liên tục
lớn nhất của động cơ
H kW
Được xác định theo lý lịch
máy
1470
2
Vòng quay của trục
chong chóng ở công
suất liên tục lớn nhất
N v/p
Được xác định theo lý lịch
máy
250
3
Hệ số tính toán
đường kính trục
k
2
_
Được xác định theo bảng
3/6.3, [1]
1.26
4







+
=
227.6
7 Đường kính thiết kế d
s
mm Thiết kế chỉ định 250
4.4.2. Trục trung gian
No HẠNG MỤC TÍNH
KÝ
HIỆ
U
ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC
CÁCH XÁC ĐỊNH
GIÁ
TRỊ
1
Công suất liên tục
lớn nhất của động cơ
H kW
Được xác định theo lý lịch
máy
1470

CÔNG THỨC
CÁCH XÁC ĐỊNH
GIÁ
TRỊ
5
Hệ số xét đến trục
rỗng
K _ Theo 6.2.2-1, [1] 1.0
6
Giới hạn bền kéo
danh nghĩa của vật
liệu trục
T
s
N/mm
2
Lấy giá trị nhỏ nhất của
thép 35
800
7
Đường kính tính toán
của trục chong chóng
d
0
mm
3
210
160
560
K

Được xác định theo lý lịch
máy
1470
2
Vòng quay của trục
chong chóng ở công
suất liên tục lớn
nhất
N v/p
Được xác định theo lý lịch
máy
250
3 Hệ số F
1
Theo 6.2.2-1, [1] 100
4
Hệ số xét đến trục
rỗng
K _ Theo 6.2.2-1, [1] 1.0
5
Giới hạn bền kéo
danh nghĩa của vật
liệu trục
T
s
N/mm
2
Lấy giá trị nhỏ nhất của
thép 35
800

LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
4.5. THIẾT BỊ TRỤC
4.5.1. Chiều dày áo bọc trục
No HẠNG MỤC TÍNH
KÝ
HIỆ
U
ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC
CÁCH XÁC ĐỊNH
GIÁ
TRỊ
1
Đường kính tính toán
của trục chong chóng
d
s
mm Đã tính 227.6
2
Chiều dày lớp áo bọc
bằng đồng thanh tại
cổ trục
t
1
mm
5.703.0
1

4
Giới hạn bền kéo
danh nghĩa của vật
liệu làm trục trung
gian
T
s
N/mm
2
Theo vật liệu 800
5
Giới hạn bền kéo
danh nghĩa của vật
liệu làm bulông
T
b
N/mm
2
Theo vật liệu 1000
6
Đường kính bulông
khớp nối
d
b
mm 0.65
b
S
TDn
Td


vịt
h cm Thiết kế chỉ định 2.8
4 Đoạn cắt vát của then r cm Thiết kế chỉ định 0.3
5
Độ côn trục nơi lắp
then
k cm Thiết kế chỉ định 1:15
6
Đường kính trung
bình đoạn côn lắp
then
d cm Thiết kế chỉ định 24
7
Công suất truyền liên
tục lớn nhất
H cv Theo lý lịch máy 2000
8
Vòng quay tính toán
của hệ
n rpm Thiết kế chỉ định 250
9 Giới hạn chảy vật liệu
σ
kG/cm
2
3400
10
Chiều dài tính toán
toàn bộ then
L
s

CÁCH XÁC ĐỊNH
GIÁ
TRỊ
1
Công suất liên tục
lớn nhất của động cơ
H kW
Được xác định theo lý lịch
máy
300
2
Vòng quay của trục
chong chóng ở công
suất liên tục lớn nhất
N v/p
Được xác định theo lý lịch
máy
500
3
Hệ số tính toán
đường kính trục
k
1
_
Được xác định
theo 6.2.9-4, [1]
1,1
4
Hệ số xét đến trục
rỗng

mm theo 3.2-6 39.03
9
Chiều dày các khớp
nối trục
b
d
mm b
d
= 0.27d
0
61.5
10 Chiều dày bích nối b mm max(b
d
,d
b
) 61.5
11 Chiều dày bích nối b mm Thiết kế chỉ định 62
SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 23
LỚP: MTT-44-ĐH
1
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
4.5.5. Chiều dài bạc
No HẠNG MỤC TÍNH
KÝ
HIỆ
U
ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC
CÁCH XÁC ĐỊNH

thực
L
2
mm L
2
=3d
cv
750
6
Chiều dài tối thiểu
bạc đỡ sau cùng trục
chân vịt
L mm L=max(L
1
,L
2
) 910.4
7
Chiều dài gối đỡ trục
lực đẩy
L
d
mm L
d
=2d
0
500
8
Chiều dài bạc đỡ sau
cùng trục chân vịt

 Chiều dài đoạn dầm treo l
o
= 152.5 cm
 Chiều dài nhịp No1 l
1
= 202.5 cm
 Chiều dài nhịp No2 l
2
= 218 cm
 Chiều dài nhịp No3 l
3
= 79 cm
 Trọng lượng chân vịt Q = 1745 kG
 Tỷ trọng vật liệu làm trục γ = 7.85×10
-3
kG/cm
3
 Tải trọng phân bố q = 3.85×10
-3
kG/cm
3. Mô men tại gối đỡ
M
0
=







1
4
ll
q
+−
M
1
l
2
+M
2
(l
1
+l
2
)+M
3
l
2
=
( )
3
3
3
2
4
ll
q
+−
4M

RoMo
R1M1
R2M2 R3M3
THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỤC TÀU DẦU 1800 TẤN
4. Phản lực tác dụng lên gối đỡ
1
01
11
00
2
l
MM
lq
lqGR
−
+++=
R
1
=
1
01
2
1221
2
.
l
MM
l
MMll
q

MMl −
−
Kết quả :
R
0
= 3784.88 kG
R
1
= -326.44 kG
R
2
= -2456.25 kG
R
3
= 3263.33 kG
5. Áp lực riêng tác dụng lên gối đỡ
No HẠNG MỤC TÍNH
KÝ
HIỆ
U
ĐƠN
VỊ
CÔNG THỨC
CÁCH XÁC ĐỊNH
GIÁ
TRỊ
1 Chiều dài bạc đỡ sau L
s
cm Theo 3.5-8 102
2

cm
2
00
9.0
η
s
dLS =
1828.66
SINH VIÊN: NGUYỄN KHẮC TUẤN Page: 26
LỚP: MTT-44-ĐH
1