BGIAO THÔNG VN TẢI BGIÁO DC VÀ ĐÀO TO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NG HI VIT NAM
LI HUY THIỆN
ĐỀ TÀI LUN ÁN: NGHIÊN CỨU GIÁM T
RUNG ĐỘNG TN ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU BIỂN
Tóm tt luận án tiến sĩ k thuật
Ngành: K thut khí đng lc; Mã s: 9520116
Chuyên ngành: Khai thác, bo trì tàu thủy
Hải Phòng - 2020
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa hc: PGS.TSKH. Đ Đức Lưu
Phản bin 1:
Phản bin 2:
Phản bin 3:
Luận án s được bo vtrước Hội đng chm luận án tiến sĩ cấp Trường
hp tại Trường Đại học Hàng hi Việt Nam vào hi .... giờ ..... phút
ngày....tháng....năm....2020.
Có thể tìm hiu lun án ti Thư vin Trường Đại hc Hàng hải Vit Nam.
-1-
M ĐU
1. Tính cp thiết của đ i
Đóng tàu biển v th p c n đạt các tiêu chu n rung động. Các t chức
Đăng kiểm trong nưc quc tế đưa ra y u c u nghi m ng t v rung đng
trong các b ti u chu n ph n cấp và đóng tàu bin v th p c th như:
QCVN 21:2015/ BGTVT); Quy phạm Đăng kim Hàng hi Liên bang Nga
(RMR, phiên bn 2014 ; Đăng kiểm Hoa K (ABS, phiên bn 2015),
Nghiên cứu giám sát rung đng GSRĐ tr n đng diesel tàu biển
(Marine Diesel Engine, MDE) là mt ni dung quan trng trong đánh giá
trng thái k thuật khai thác MDE. Rung đng trênu bin có th g y hư
h ng, giảm đ an toàn và gim hiu qu khai thác đng cơ cũng như h động
lực đng thi việc GSRĐ giúp ngăn nga những rung đng ln, gim chi p
sa cha bo ỡng tăng tu i th ca máy móc và thiết b đồng thi mang
li hiu qu kinh tế cao, tăng cường an toàn cho h động lc diesel, cho s
quan thuyn viên làm vic trên u bin. Hiu qu kinh tế trong GSRĐ, ch n
đoán và d báo hư h ng máy tàu bin khong 20% cho vic duy tu, bo
ng vì tránh được c h ng, s c, tiết kiệm được thi gian sa cha,
xây dựng được kế hoch khai thác ti ưu Minchev D.N, 1986; Lưu Đ.Đ,
2009).
Thiết b đo rung đng đã được chế to và cung cp khá rng rãi trên th
trường thế gii. Các hãng cung cp thiết b đu gi các quyết ng ngh,
do vy chúng ta g p nhiều khó khăn cho làm ch công ngh. Ngoài ra, vic
nghiên cứu GSRĐ tr n đng diesel u biển đòi h i các thiết b c n s
ng các k nh đo rất ln, các dng tín hiu nghiên cứu đa dng, phc tp.
Giá thành ca thiết b nhp kh u rất đt và nhiu khi không phù hp cho
nghiên cu phát trin.
GSRĐ tr n đng diesel tàu biển là vấn đ mi Việt Nam đến thi
đim này rt ít và h u như chưa ng tnh nghi n cu hoàn thin. Xut
phát t yêu c u tr n đ tài Nghiên cu gm sát rung đng trên đng
diesel u bin” là c n thiết đ góp ph n gii mã công ngh, nghiên cu chế
to thiết b, nội đa hóa sn ph m ph c v ngành công nghip đóng tàu ti
Vit Nam.
2. Mục đích nghiên cu
M c đích chung c n đạt được của đề tài: Nghi n cứu chế tạo h thống đo
và giám sát đng thời các dạng dao đng tr n đng cơ diesel tàu bin. C th
đi c n đạt được:
- Nghiên cứu sở lý thuyết rung đng tại các vị trí mà Quy phm đưa ra
gm có: s toán hc thuật toán cho GSRĐ; sng nghệ cho x y
dựng thiết bị đo GSRĐ.
- Xây dựng được hệ thống đo, phân tích rung động hiện đại đa k nh đáp
ứng theo Quy phm đăng kiểm vph n cấp và đóng tàu biển v th p dùng
cho giám sát và ch n đoán rung đng tr n đng cơ dieselu bin gm: Đưa
-2-
ra sơ đồ nguy n lý h thng GSRĐ hin đi đa k nh; lựa chọn cấu hình phù
hợp theo nguyên lý h thống đề xut; x y dựng mt số mô đun ph n mm
bn cho thiết b tr n ngôn ngữ lp trình hiện đại LabView .
- Th nghim trên đối tượng thực mô hình vật lý (MHVL) phòng thí
nghiệm tàu thực đ kiểm tra hiệu ch nh thiết b và kiểm chứng skhoa
hc ng nghệ đã nghi n cứu thc hin.
3. Đối tƣợng, phm vi nghiên cu
Đi tượng: Thiết b đo và GSRĐ tr n động cơ diesel tàu bin.
Phạm vi nghi n cứu: Nghi n cứu phương pháp đo giám sátc dạng dao
đng tr n MDE: dao đng xoắn c tr n h tr c diesel lai ch n vt (Main
Propulsion Plant, MPP); dao động dc tr c trên MPP; dao động ngang có
phương thẳng vuông góc với đường tr c trên MDE.
Giới hạn phạm vi nghi n cứu:
V lý thuyết: nghi n cứu cả ba dạng dao động: xoắn dc và ngang.
V thí nghiệm tr n tàu thực: dao động xoắn ngang.
4. Phƣơng pp nghiên cu
Phân tích đánh giá t ng hợp nội dung nghi n cứu. Kết hợp mô hình
hóa mô ph ng schế tạo thiết bị đo thnghiệm tr n mô hình vt lý và đi
tượng thực. Sử d ng lý thuyết học dao đng k thuật xử lý tín hiệu s lý
thuyết đo thử nghiệm toán hc thống k …
5. Ý nghĩa khoa hc và ý nghĩa thực tin
* Ý nghĩa khoa họcng nghệ
- Nghi n cứu slý thuyết đo GSRĐ, làm ch khoa học ng nghệ
cho chế tạo thiết b đo và GSRĐ tr n MDE ti Việt Nam.
- T ng hợp được cơ sở khoa học vàng ngh để giám sát rung đng tr n
đng cơ dieselu bin.
* Ý nghĩa thực tin
- X y dựng tnh công thiết b đo GSRĐ tr n đối tượng thực tế trong
ngành máy tàu biển.
- Thiết b sđược ứng d ng vào khai thác cũng như nghi n cứu phát trin
đ giúp cho người khai thác th biết được tình trạng k thuật của máy xu
hướng hư h ng th xảy ra trong khai tc n ng cao hiệu qu khai thác và
an toàn cho tàu biển cả trong đóng mi hn cải .
- Hn thiện phương pháp, giải mã công nghệ thiết kế chế tạo thiết b
GSRĐ tr n MDE mang tính thời sự khoa hc thực tin.
6. Kết cu ca lun án
Luận án bao gồm 127 trang, 09 bng biểu, 72 hình vph n mđ u và 4
Chương ph n kết luận, các ng trình nghi n cứu đãng bố củac giả tài
liu tham kho và ph l c.
-3-
Chƣơng 1. TNG QUAN V GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG TRÊN ĐỘNG
CƠ DIESEL TÀU BIN
1.1. Tng quan v gm sát rung đng
Khi tàu được đóng mới ho c hoán cải c n phi tnh Đăng kiểm bảngnh
dao đng xoắn h tr c chính diesel tàu biển lai ch n vt. Trong thnghiệm
đường dài c n tiến hành đo xn hiu dao đng xoắn để kim tra đ tin
cậy ca bng tính và khẳng đnh: trong phm vi hot đng ca MPP đưa ra
không có ứng suất xoắn nguy him.
Đi với tàu đóng mới ho c hoán cải c n tiến nh đo kiểm tra c dạng
dao đng dc và ngang tương ứng theo quy đnh ca từng Đăng kiểm lựa
chọn. Trong s các Đăng kiểm đã đưa ra các ti u chu n vmức đ đ y đ
nht là ti u chu n dao động theo RMR phi n bản 2014, (RMR).
Theo Đăng kiểm RMR phi n bản 2014 DNV phi n bản 2011 ch ra v
t các đim đo s lượng c phương đo c đ c tính cơ bn của tín hiu dao
đng và điều kiện bi n cũng như các gii hn cho ph p đối với từng dng dao
động. Như vậy, luận án cn xây dựng thiết bị đo GSđa kênh, tích hợp
đồng bộ cho các dạng dao động trên MDE.
1.2. Tình nh nghiên cu thế gii và trong nƣớc
Trên thế gii: Các nghi n cứu GSRĐ tua bin khí x; hthng ch n đoán
đi với đng tua bin; giám sát nh trạng thiết b ch n đn li xử lý s
cố Nhiều n khoa hc tại Bulgaria Minchev D.N NheDev A Liên
bang Nga (Alecsiev A, Baliski Ia, Barcov A. Genkin và c nước khác
c kết qunghi n cứu giám sát ch n đoán rung đng áp d ng chủ yếu
đi với c máy to công nghiệp. LATS ca Jyoti K. Sinha (2002) trong
nghi n cứu thí nghiệm sd ng MHVL cho đi tượng to c n đo có x t đến
đ s d ng cht l ng bôi trơn và b đ đàn hi. LATS của Andris
Unbedahts (2016) phát triển phương pháp chu n đn k thuật MDE bằng
dao đng m thanh, sử d ng thiết b đo hai k nh máy hiện sóng.
Trong nước: GSRĐ mới ch được quan t m ít năm g n đ y. Mt s
nghi n cứu dựa tr n các thiết bị đo có sẵn ho c chế tạo thiết b đo từ mt đến
hai k nh đo ng loi tín hiu đ u vào ho c dùng vi điu khiển đ thu thp
và ph n ch xdliệu ph n mm đ lập tnh và mô ph ng ph n tích dữ
liu sd ng ph n mm MatLab các thiết bị h u như chưa được hoàn ch nh
và chưa được các t chức chuy n môn chứng nhn. Lun án tiến sĩ (LATS)
của Cao Hùng Phi 2012 đã x y dựng hthống thiết b đon - rung. LATS
Tr n Văn Lượng (2000) đo đc đánh giá trạng thái rung ca các thiết b quay
được s d ng trong các n máy điện tại Vit Nam. LATS Hoàng Văn
(2019) chế tạo thiết b đo mô men xon bng tem biến dng n tr n bề m t
tr c chu xon. L Đình Tu n cộng s(2015) đưa ra mt skết qu đo và
xlý c s liệu ph n tích dao đng khi th u ng rời 6.800 tấn ; Nguyễn
Th Diu Linh và cng s (2018) đã nghi n cứu thiết kế thiết bđo rung
đng cho các máyng nghiệp... Đi tượng của các đềi cácng trình ch