+ Bảng tung độ profin cánh

- Nêu cách xây dựng hình chiếu pháp và hình bao duỗi phẳng

8.2.6.4 Xây dựng củ chong chóng .

+ Xác định đường kính trục chong chóng :

Đường kính trục chong chóng: dB = 1,12.dP + kC.D = 37,6 mm

Chọn dB = 350 mm ( Để thuận tiện công nghệ)

d P = 92 3



PS

(1 + k ) = 271,37

nm



Với dP là đường kính trục trung gian được tính theo cơng

thức sau:

mm

Trong đó:

- k = q(a-1) = 0,4

q = 0,4



Cho động cơ 2 kỳ



a=2



Cho động cơ 6 xilanh



PS= 8955 kW Công suất trên bích ra của động cơ

nm = 176 rpm Vòng quay định mức của trục chong chóng

–kC = 10 Trục có ống bao là hợp kim đồng

–D = 4,408 m , Đường kính chong chóng

–Chiều dài phần cơn trục lk = (90 ÷ 95)% lH → lk = 1100 mm

Độ cơn trục : k = 1/12

+ Xác định kích thước củ chong chóng :

* Chiều dài củ : l lấy lớn hơn 2%÷3% chiều rộng lớn nhất của hình chiếu cạnh

Do đó chọn l = 1250 mm

* Độ cơn của củ chong chong chóng : Chọn k = 1/15

* Đường kính củ : d = 0,167 D = 0,167.4,408= 736,136mm.Chọn d = 740 mm



* Chiều dài lỗ khoét của củ

l = (0,25 ÷ 0,3) l

Với



l = (90%÷ 95%) l =1080 ÷1140.Chọn l = 1100 mm

l = (0,25 ÷ 0,3).1100= 275 ÷ 330.Chọn l = 300 mm



Trong đó : l - chiều dài phần côn trục của củ

* Chiều sâu rãnh khoét: Chọn t = 10 mm

+ Chọn then

* Ta chọn số lượng then là 1 then

* Chiều then l = (0,9÷0,95)l = (0,90÷0,95).1100= 990÷ 1045 (mm)

Do đó chọn l = 1000mm

Chiều rộng then: b = 100 mm (theo tiêu chuẩn Việt Nam)

Chiều cao then : h = 80 mm (theo tiêu chuẩn Việt Nam)

* Kiểm tra bền:

Điều kiện bền :

δ d ≤ [δ ] d

Tc ≤ [Tc ]



Trong đó

Ứng suất dập cho phép:

Ứng suất cắt cho phép :



[Tc ] =



δd =



2T

d B lt t 2



Tc =



2T

d B bt lt



Ứng suất dập tính tốn



Ứng suất cắt tính tốn



[ δ ] d = 70



(N/mm)



40 (N/mm)



PD

nm

Ta có mơ men xoắn trên trục chong chóng là : T = 7162

PD: Cơng suất truyền đến chong chóng

PD = ηs PS = 0,97.8955 = 8686, 4 ( kW )



Thay vào T = 7162

Với



8686, 4

176



= 50315(N.m) = 50315.103 (N.mm)



t2 (độ ngập của then trên củ chong chóng) TCVN

t2 = 32mm

2.50315.103

δd =

= 8,98( N / mm2 ) < [ δ ] d = 70( N / mm2 )

350.1000.32



Tc =



2.50135.103

= 35,81( N / mm 2 ) < [ Tc ] = 40( N / mm 2 )

350.80.100



Vậy then đó chọn đủ bền

+ Chọn mũ thoát nước

- Chiều dài mũ thốt nước : l = (0,14÷0,17)D = (0,14÷0,17).4408 = 617÷749

Chọn l = 700 mm

-



Bán kính cầu ở cuối mũ : r = (0,05÷0,1)D = (0,05÷0,1).4408= 220÷440



Chọn r = 300 mm

+ Tính khối lượng chong chóng

Theo Kopeeski thì khối lượng chong chóng được tính như sau :



G=



b



d

Z



.γ .D3 .( 0,6 ). 6, 2 + 2.10 4  0, 71 − H

4

4.10

D 

D





 e0,6 

+ 0,59.γ .l.d H 2

÷.



 D



Trong đó: - Số cánh chong chóng Z = 4

- Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chong chóng: γ = 8600 kG/m3

- Đường kính chong chóng D = 4,408 m

- Đường kính của củ chong chóng: d = 0,740m



.



- Chiều dài củ chong chóng:

l = 1,200 m

- Chiều dày cánh tại 0,6 R:

e0,6= 0,0866 m

- Chiều rộng cánh tại 0,6R :

b0,6 = 1,636 m

Thay số ta được:

G=



4

1, 644 

0, 740  0, 0866 



2

.8600.4, 4083.(

). 6, 2 + 2.10 4  0, 71 −

÷. 4, 408  + 0,59.8600.1, 2.0, 740

4

4.10

4, 408 

4,

408









G = 9356 (kg)

Vậy khối lượng chong chóng là G = 9356 kg.

8.2.6.5 Xây dựng tam giác đúc

- Bán kính đặt tam giác đúc

R = R +(50÷60) = 2254 ÷ 2264 (mm). Chọn R = 2260 mm

-



Chiều dài của tam giác đúc



lφ = lφ 1 + lφ 2 = 2010, 6 + 1537, 6 = 3548, 2

lφ1 = 2π Rφ .



Với

lφ 2 = 2π Rφ .



ϕ1 , ϕ2



ϕ1

51

= 2.π .2260.

= 2010, 6 mm

o

360

360



ϕ2

39

= 2.π .2260.

= 1537, 6 mm

o

360

360



xác định từ hình vẽ:



ϕ1 = 500 , ϕ2 = 380



hφ =



P 4408.0,828

=

= 912,5

z

4



-



Chiều cao tam giác đúc:



-



Vị trí đường trung bình của củ chong chóng cánh cạnh huyền của tam giác đúc

mφ =



một đoạn:



Rφ

R



.mR



Trong đó: m là khoảng cách từ mút cánh đến đường tâm cánh

m = R.tg15=2204.tg15 = 590,6 mm



mφ =



Do đó:



2260

.590, 6 = 605,3 mm

2204



8.2.7. Kiểm tra bền chong chóng theo quy phạm

Kiểm tra bền chong chóng theo quy chuẩn Việt Nam QCVN-2010:

8.2.7.1. Điều kiện về chiều dày cánh chong chóng

Chiều dày cánh chân vịt tại bấn kính 0,25R và 0,6R đối với chân vịt định bước không

được nhỏ hơn trị số tính theo cơng thức dưới đây. Chiều dày cánh chân vịt có độ

nghiêng lớn phải tuân thủ các điều kiện khác do đăng kiểm quy định cho từng trường

hợp cụ thể.

t=



K1 H

.S.W

K 2 Z.N.l



t = 20,01(cm) - tại bán kính 0,25R

t = 9,8(cm) – tại bán kính 0,6R

Trong đó:

t



: Chiều dày cánh trừ góc lượn của chân cánh, cm



H = 8955



: Công suất liên tục lớn nhất của máy chính, kW



Z=4



: Số cánh



N = 1,76



: Số vòng quay liên tục lớn nhất chia cho 100, (rpm/100)



l



: Chiều rộng của cánh tại bán kính đang xét

l = 1332,6 tại bán kính 0,25R, cm

l = 1643,6 tại bán kính 0,6R, cm

K1 =



P' 

 D

k 2 +k 3 ÷



2

D

 P'   P

1+k1  ÷

D

30,3



K1: Hệ số tính theo cơng thức sau:



K1 = 11,909 : tại bán kính 0,25R

K1 = 4,059



: tại bán kính 0,6R



D = 4,408



: Đường kính chân vịt, m



k1; k2 ; k3



: các hệ số lấy theo bảng sau



Vị trí theo đường kính k1



k2



k3



k4



k5



0,25R



1,62



0,386



0,239



1,92



1,71



0,6R



0,281



0,113



0,022



1,24



1,09



P’ – Bước tại bán kính đang xét, m;

P’ = 0,912 m - tại 0,25R

P’ = 2,190 m - tại 0,6R

P = 2,555

: Bước tại bán kính 0,7R

K2: Hệ số tính theo cơng thức sau:

 E

 D2 .N 2

K 2 = K -  k 4 +k 5 ÷

 e0

 1000



K2 = 0,859 tại bán kính 0,25R

K2 = 0,98 tại bán kính 0,6R

k4 ; k5



: là các hệ số tra bảng trên.



E = 59,06 : Độ nghiêng tại đầu mút cánh (đo từ đường chuẩn

mặt bên và lấy giá trị dương đối với độ nghiêng theo chiều ngược). cm

e0 =19,84 cm: Chiều dày giả định của cánh tại đường tâm trục,

cm

K = 1,3

S = 0, 095



DS

+ 0, 677 = 0,8

dS



W = 1 + 1, 724



: Hệ số tra bảng vật liệu ALBC3



S: Hệ số liên quan đến tăng ứng suất do thời tiết



Ds = 10,6



:Chiều cao mạn để tính sức bền của tàu, m



ds = 7,3



: Chiều chìm trở hàng, m



P'

D

P'

A3 + A4

D



A2 A3 + A4 A1



W: Hệ số liên quan đến ứng suất đổi dấu, được lấy bằng giá

trị tính theo cơng thức dưới đây hoặc 2,8 lấy giá trị nào lớn hơn.



W = 3,829 tại bán kính 0,25R

W = 3,864 tại bán kính 0,6R

A1 =



∆ω

= 1,34

ω + C1



Trong đó:



A2 =



∆ω

= 1, 787

ω + C2



A3 =



( C1 + 1) ( C2 + ω )

C3 ( C2 + 1) ( C1 + ω )



= 6, 606



A4 = 3,52 tại 0,25R

= 1,26 tại 0,6R

C1 =



2aO

D P 

  1,3 −

0,95 P  D 

Z







÷+ 0, 22  − 1 = 0,197







D  P 1,19aO



1,1 −

+ 0, 2 ÷− 1 = 0, 088



0,95 P  D

Z



P

C3 = 0,122 + 0, 0236 = 0,125

D

C2 =



a0 = 0,8575 :Tỉ số diện tích khai triển của chong chóng

ω: Nước kèm trung bình định mức ở đĩa chong chóng

∆ω: Giá trị cực đại của dao động nước kèm của đĩa chong chóng ở bán kính 0,7R.





B

 B

ω = 0, 625 0, 04  + 4 ÷

+ CB  − 0,527 = 0, 240

D

 dS











B

 B

∆ω = 7,32 1,56 − 0, 04  + 4 ÷

− CB  ω = 0,586

D

 dS







Trong đó :

B



= 21,7 : Chiều rộng tàu, m



CB



= 0,68: Hệ số béo thể tích của tàu



Nhận thấy:

Đại lượng



Đơn vị



t0,25R



t0,6R



Tính tốn



200,1



980



mm



Thiết kế



201,4



113



mm



→ chiều dày tại các bán kính 0,25R và 0,6R thỏa mãn điều kiện bền của chong chóng.

2.7.2.Kiểm tra điều kiện về bán kính góc lượn

R0 = er +



( e − rB ) . ( e0 − er )

e



= 120, 6 +



( 0, 25 − 0,828) . ( 264 − 201, 4 )

0, 25



= 141, 2



Bán kính góc lượn

giữa chân của cánh và củ chong chóng khơng được nhỏ hơn giá trị R0 tính theo cơng

thức sau:

mm

Trong đó:

R0 :Bán kính u cầu của góc lượn (cm)

er : Chiều dày yêu cầu của cánh ở bán kính 0,25R

e0: Chiều dày giả định ban đầu.

e = 0,25

rB =



rH

R



trong đó: rH – Bán kính trung bình của củ chong chóng,mm

R – Bán kính của chong chóng,mm

rB = 0,168

Nhận thấy R0 thỏa mãn yêu cầu.

Kết luận: Chong chóng thết kế thỏa mãn điều kiện bền



8.2.8. Tính tốn xây dựng đồ thị vận hành

8.2.8.1 Tính tốn các đặc trưng khơng thứ ngun của chong chóng làm việc sau thân

tàu.

Bảng 8.7: Tính tốn các đặc trưng khơng thứ ngun của chong chóng làm việc sau

thân tàu.



8.2.8.1 Tính tốn các đặc trưng của chong chóng sau thân tàu

Giả thiết 4 ÷ 5 giá trị vòng quay của động cơ phải chứa nH.

n =105,6÷ 184,8 rpm.

Với n = 110 rpm



Với n = 130 rpm



Với n = 150 rpm



Với n = 176 rpm



Với n = 180 rpm



8.2.8.3 Tính tốn đường đặc tính ngồi của động cơ.

- Đối với động cơ đốt trong thấp tốc khơng có tuốc-bin khí tăng áp:

 n

PS = 

 nH





÷PSP





Psp=0,85.Psđm=0,85.8955= 7611,75 kW

Bảng 8.8.Tính tốn các đặc trưng khơng thứ ngun của chong chóng làm việc sau

thân tàu.



Sau khi tính tốn xây dựng đường cong đặc tính vận hành