Luận Văn Thiết kế hệ thống neo mũi thủy lực cho tàu hàng 20000 tấn

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế hệ thống neo mũi thủy lực cho tàu hàng 20000 tấn


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ . 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ NEO. 2
1.1.1. Khái niệm, phân loại 2
1.1.2. Yêu cầu -nhiệm vụ. 2
1.1.3. Các bộ phận cơ bản của thiết bị neo . 3
1.1.3.1. Neo. 3
1.1.3.2. Cáp neo. 7
1.1.3.3. Lỗ thả neo. 8
1.1.3.4. Máy neo. . 9
1.1.3.5. Bộ phận hãm xích neo. 10
1.1.3.6. Hầm xích neo 12
1.1.3.7. Cơ cấu giữ và nhả gốc xích neo: 13
1.2. ĐẶT VẤN ĐỀ. 14
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ . 15
2.1. Các thông số cơ bản của tàu thiết kế. 15
2.2. Phương án bố trí hệ thống neo mũi. 15
2.3. Phân tích lựa chọn và tính toán các phần tử của hệ thống thiết bị neo. 17
2.3.1. Lựa chọn neo. 17
2.3.2. Lựa chọn xích neo. 17
2.3.3. Lựa chọn bộ hãm xích neo. 18
2.3.4. Bố trí và lựa chọn hầm xích neo. . 18
2.3.5. Lựa chọn thiết bị giữ và thả gốc xích neo. . 19
2.3.7. Lựa chọn ống dẫn xích neo. . 19
2.3.8. Lựa chọn kiểu loại tời neo: 19
CHƯƠNG 3: NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ . 21
3.1. TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ NEO . 21
3.1.1. Tính thôngsố đặc tính thiết bị neo. 21
3.1.3. Tính toán xích neo. 23
3.1.4. Tính chọn bộ hãm xích neo 24
3.1.5. Tính toán lỗ thả neo. 24
3.1.6. Bố trí và tính chọn hầm xích neo. 26
3.1.7. Tính chọn thiết bị giữ và thả gốc xích neo. 26
3.1.8. Tính toán ống dẫn xích neo vào hầm chứa. 27
3.2. TÍNH TOÁN TỜI NEO. . 28
3.2.1. Lựa chọn sơ đồ động. . 28
3.2.2. Xác định các thông số cơ bản của tời neo (P,V). 28
3.2.2.1. Xác định tốc độ thu neo. 28
3.2.2.2. Xác định lực kéo lớn nhất khi thu neo. 29
3.2.3. Xác định bán kính của đĩa xích. . 29
3.2.4. Tính chọn động cơ thủy lực và phân phối tỉ số truyền 30
3.2.4.1. Xác định công suất yêu cầu : . 30
3.2.4.2. Chọn động cơ thủy lực. . 30
3.2.4.3. Phân phối tỉ số truyền. . 31
3.2.5. Tính toán hệ thống thủy lực. 31
3.2.5.1. Sơ đồ nguyên lí làm việc của hệ thống thủy lực. 31
3.2.5.2. Nguyên lí làm việc. . 32
3.2.5.3. Tính chọn đường ống dẫn dầu. 33
3.2.5.4. Tính thuỷ lực đường ống và chọn bơm. . 36
3.2.6. Tính toán trục tải. 43
3.2.6.1. Chọn vật liệu chế tạo. 43
3.2.6.2. Tính sơ bộ trục tải. 44
3.2.6.3. Tính gần đúng đường kính trục tải: 44
3.2.6.4. Tính chính xác đường kính trục tải: . 47
3.2.7. Tính chọnly hợp. 49
3.2.7.1. Các yêu cầu của ly hợp 50
3.2.7.2. Tính chọn ly hợp. 50
3.2.8. Tính chọn khớp nối. 52
3.2.9. Tính chọn gối đỡ trục. . 54
3.2.9.1. Chọn loại ổ đỡ và vật liệu làm ổ đỡ. 54
3.2.9.2. Tính toán ổ đỡ trượt. . 55
3.2.10. Tính chọn phanh. . 57
3.2.10. 1. Lựa chọn loại phanh. 57
3.2.10.2. Tính chọn các thông số đầu vào. 57
3.2.10.3. Tính chọn sơ bộ đường kính bánh phanh Dbf. . 58
3.2.10.4. Lực vòng trên bánh phanh . . 58
3.2.10.5. Lực căng trên nhánh băng đi ra S2 . 58
3.2.10.6. Lực căng trên nhánh băng đi vào S1. 59
3.2.10.7. Chiều rộng bánh phanh B. . 59
3.2.10.8. Số lượng đinh tán trong một dãy i và đường kính của đinh tán d
được tính theo bền cắt: . 59
3.2.10.9. Chiều dày của băng phanh (.) 59
3.2.10.10. Chiều dày của tấm ma sát. . 60
3.2.10.11. Kiểm tra đinh tán theo diều kiện bền dập. 60
3.2.10.12. Chiều dài một băng phanh . 60
3.2.10.13. Đường kính chốt để gắn băng tính toán theo điều kiện chịu
cắt: . 60
3.2.10.14. Chọn vật liệu chế tạo tay đóng mở phanh (Trục vít, đai ốc)
[], [p] . 61
3.2.10.15. Tính toán lực dọc trục vít Q. 61
3.2.10.16. Đường kính trung bình của trục vít. . 61
3.2.10.17. Chiều cao đai ốc. . 62
3.2.10.18.Đường kính ngoài của đai ốc D. 62
3.2.10.19. Chiều dài phần cắt ren. . 62
3.2.10.20. Kiểm tra điều kiện tự hãm. . 62
3.2.10.21. Kiểm tra bền trục vít theo điều kiện chung về bền và ổn định. . 63
3.2.10.22. Tính toán mômen xoắn của lực ma sát trên trục vít. . 64
3.2.10.23. Lực vòng quay vít cần thiết để hãm phanh Pq. . 65
3.2.10.24. Số vòng quay cần thiết để đóng (mở ) phanh. 65
3.2.10.25. Kiểm tra độ hao mòn của băng phanh. . 66
3.2.11. Tính chọn tang ma sát đơn. 66
3.2.12. Thử thiết bị neo. 67
3.2.12.1. Thử xích tại xưởng. . 67
3.2.12.2. Thử các đoạn xích và maní tại xưởng. . 68
3.2.12.3. Thử neo tại xưởng. 68
3.2.12.4. Thử máy tời neo tại xưởng. . 71
3.3. Kết quả nghiên cứu . 71
3.3.1. Neo 71
3.3.2. Xích neo. . 72
3.3.3. Bộ hãm xích neo 72
3.3.4. Lỗ thả neo. 73
3.3.5. Hầm xích neo. . 73
3.3.6. Thiết bị giữ và thả gốc xích neo. 74
3.3.7. Ống dẫn xích neo vào hầm chứa. . 74
3.3.8. Tời neo và động cơ thủy lực. . 74
3.3.9. Hệ thống thủy lực. . 75
3.3.10. Trục tải. . 75
3.3.11. Bánh xích . 76
3.3.12. Ly hợp. 76
3.3.13. Khớp nối 76
3.3.14. Gối đỡ trục và gối đỡ bánh xích. 77
3.3.15. Phanh . 78
3.3.16. Tang ma sát đơn . 78
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79
4.1. KẾT LUẬN. . 79
4.2. KIẾN NGHỊ. 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 81


LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay ở nước ta ngành vận tải biển là một ngành kinh tế đóng vai trò quan
trọng và không thể thiếu đối với nền kinh tế toàn cầu nói chung và nền kinh tế nước
ta nói riêng, đặc biêc đối với nước ta có một bờ biển khá dàikhoảng 3200 km,nhằm
để khai thác đánh cá, chuyên chở hàng hóa, con người từ khu vực này sang khu vực
khác, từ nước này sang nước khác, từchâu lục này sang châu lục kia , mà phương
tiện chủ yếu để vận chuyển trên biển đó là tàu thủy các loại.
Trong quátrình hoạt động trên biển tàu có thể dừng lại trên biển do sự cố
hoặc phải dừng lại tránh gió bão cũng như khi vào cảng để cố định tàu không bị trôi
dạt do sóng biển. Một bộ phận vô cùng quan trọng không thể thiếu của tàu nhằm để
thực hiện chức năng cố định tàu trên biển đó là hệ thống thiết bị neo tàuthủy.
Để hệ thống thiết bị neo tàu làm việc ổn định an toàn và hiệu quả ta phải
thiết kế thiết bị neo sao cho hợp lí đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đặt ra. Xuất
phát từ những yêu cầu đó, trong đợt làm đè tài tốt nghiệp ra trường lần này em chọn
đề tài :”Thiết kế hệ thống neo mũi thủy lực cho tàu hàng 20000 tấn”. Dothầy
Nguyễn Thái Vũ hướng dẫn.
Nội dung chủ yếu của đề tài là thiết kế hệ thống neo của tàu hàng 20000 tấn
sử dụng động cơ thủy lực, nhằm tăng khả năng làm việc ổn định của thiết bị neo.
Do thời gian có hạn, kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, chắc chắn trong
đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp của các thầy giáo và các bạn.


CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ NEO.
1.1.1. Khái niệm, phân loại.
Thiết bị neo là một tổ hợp kết cấu, cơ cấu dùng để neo tàu (cố định tàu).
Sơ đồ phân loại thiết bị neo:
1.1.2. Yêu cầu - nhiệm vụ.
Thiết bị neo có nhiệm vụ đảm bảo độ tin cậy neo tàu khi cần thiết trong mọi
trường hợp và mọi điều kiện.
Thiết bị neo cần được thiết kế và thửnghiệm sao cho đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ tin cậy neo tàu trong mọi vị trí và trong mọi trường hợp khi
gió, dòng chảy và sóng đồng thời tác dụng lên thân tàu.
- Thao tác nhanh khi thả vào nhổ neo cũng như khi cố định neo vào tàu.
- Các thiết bị hãm như phanh, hãm cáp neo và cơ cấu giữ và nhả gốc xích
neo phải làm việc tin cậy.
Thiết bị neo
Neo mũi Neo lái
Máy neo
có tời kéo
Máy neo
đứng
Máy neo
nằm
Máy neo
có tời
Máy neo
đứng
Lỗ thả neo thường
Lỗ thả neo có hốc
Lỗ thả neo thường
Lỗ thả neo có hốc
Lỗ thả neo lái
Lỗ thả neo hở
Lỗ thả neo thường
Loã thaû neo laùi
Lỗ thả neo thường
Lỗ thả neo có hốc
Lỗ thả neo thường
Lỗ thả neo có hốc
- 3 -1.1.3. Các bộ phận cơ bản của thiết bị neo.
1.1.3.1. Neo.
Dùng để giữ chặt dây cáp neo vào nền đất. Neo được chia ra: Neo dừng, neo
đuôi và neo nhỏ.
- Neo dừng (neo đứng): dùng để cố định tàu.
- Neo đuôi: để tránh tàu đang neo tự quay hoặc giữ tàu khi có gió thổi thẳng vào
mạn tàu.
- Neo nhỏ: để giữ tàu khi tàu bị trôi dạt.
- Neo đuôi hoặc neo nhỏ chỉ được dùng trên tàu có trọng tải không lớn lắm.
Các loại neo tàu.
Neo tàu có nhiều loại và được chia theo các nhóm chính : neo có thanh
ngáng (lưỡi cố định hoặc quay), neo không có thanh ngáng và neo chuyên dùng
- Neo có thanh ngáng gồm:
+ Neo hải quân : là neo có thanh ngáng và lưỡi cố định. Kết cấu, kích thước
và trọng lượng của neo đã được tiêu chuẩn hóa. Neo hải quân thường được sử dụng
có trọng lượng từ 10 đến 3000kg. Neo hải quân kết cấu đơn giản, có lực bám cao v à độ
tin cậy đối với tất cả các loại nền. Nhược điểm của loại neo này là có thanh ngáng nên
nhổ neo chậm và có khi bị v ướng. Neo hải quân có thể dùng làm neo đứng trên các tàu
biển chuyên dụng cần thiết bị neo sâu hoặc dùng làm neo hãm hay neo phụ.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phạm Văn Hội –Phan Vĩnh Trị - Hồ Ngọc Tùng
Sổ tay thiết bị tàu thủy tập 1 –Nhà xuất bản giao thông vận tải.
2. Nguyễn Đăng Cường.
Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy.
3. PGS. Phạm Hùng Thắng.
Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án môn học chi tiết máy.
4. Ths. Nguyễn Thái vũ .
Bài giảng thiết bị mặt boong(Lưu hành nội bộ).
5. Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép TCVN 6529 : 2003.
6. ***********.
Giáo trình truyền động thủy lực