Kiểm tra kết cấu dầm bệ máy khi nâng công suất động cơ
Thay thế động cơ cũ bằng một cụm máy mới có công suất lớn hơn là giải pháp thường thấy khi chủ tàu muốn tăng tốc độ hành trình hoặc tăng sức kéo cho phương tiện. Tuy nhiên, sai lầm phổ biến tại nhiều cơ sở sửa chữa là chỉ quan tâm đến kích thước hình học của buồng máy để đặt vừa thân động cơ, rồi hàn nối tạm bợ chân đế vào bệ máy cũ. Động cơ lớn hơn không chỉ nặng hơn mà còn tạo ra mô-men xoắn xoắn vặn và lực kích động dao động lớn gấp nhiều lần, khiến toàn bộ hệ kết cấu đáy tàu phải làm việc trong tình trạng quá tải nếu không được tính toán gia cường bài bản.
Nhiệm vụ đầu tiên khi kiểm tra bệ máy là tính toán lại khả năng chịu uốn và cắt của hệ dầm dọc bệ máy. Hai dầm dọc bệ máy chính là xương sống truyền toàn bộ phản lực từ chân máy và lực đẩy từ ổ đỡ chặn xuống các đà ngang đáy cùng hệ thống tôn bao đáy đôi. Khi tăng công suất, chiều dày tôn bản cánh trên và bản bụng của dầm dọc bệ máy phải được đối chiếu lại với mô-đun chống uốn tối thiểu theo quy chuẩn phân cấp tàu. Nếu dầm cũ không đủ chiều dày do bị ăn mòn rỉ sét hoặc tiết diện quá nhỏ, giải pháp kỹ thuật chuẩn mực là phải hàn bổ sung các thanh ốp tăng cứng bản cánh hoặc thay mới toàn bộ đoạn dầm cục bộ, đồng thời bố trí các mã tam giác liên kết vững chắc giữa dầm bệ máy với các đà ngang lân cận để triệt tiêu hiện tượng uốn cục bộ.
Vấn đề sống còn tiếp theo là kiểm soát nguy cơ rung động cộng hưởng. Mỗi khối động cơ khi hoạt động ở dải vòng quay định mức đều phát ra các tần số kích động đặc trưng tương ứng với số xi-lanh và chu kỳ đánh lửa. Nếu độ cứng vững tổng thể của hệ bệ máy và kết cấu đáy tàu quá yếu, tần số dao động riêng của bệ máy có thể trùng hoặc tiệm cận với tần số kích động của động cơ, gây ra hiện tượng cộng hưởng dữ dội. Hiện tượng này không chỉ làm nứt gãy các mối hàn liên kết đáy và gãy bu-lông chân máy, mà còn truyền rung chấn khắp thân tàu làm hỏng các thiết bị đo đạc điện tử trên buồng lái và gây mệt mỏi cực độ cho thuyền viên. Việc bổ sung các vách gia cường phụ bên dưới bệ máy sẽ giúp dịch chuyển tần số dao động riêng của kết cấu ra xa khỏi dải vận tốc làm việc của động cơ.
Bên cạnh kết cấu thép, việc định vị bu-lông chân máy và lớp đệm căn bệ máy đòi hỏi độ chính xác cơ khí tuyệt đối. Lực cắt sinh ra do mô-men xoắn phản lực từ động cơ sẽ tác động trực tiếp lên hệ bu-lông liên kết. Cần tính toán lại đường kính bu-lông chịu lực, vật liệu bu-lông và lực siết mô-men theo đúng quy định của nhà sản xuất động cơ. Việc sử dụng các tấm đệm căn bằng thép truyền thống đòi hỏi thợ nguội phải cạo rà bề mặt tiếp xúc đạt tiêu chuẩn tiếp xúc trên bảy mươi phần trăm diện tích, hoặc sử dụng keo đệm căn chuyên dụng hàng hải để đảm bảo tải trọng phân bố đều khắp các chân máy, tránh tình trạng chân máy bị treo gây ứng suất uốn thân lốc máy.
Khâu cuối cùng và cũng là khâu then chốt sau khi gia cường bệ máy là căn chỉnh đường tâm trục giữa động cơ, hộp số và trục chân vịt. Khi bệ máy được hàn cắt thêm thép, nhiệt lượng sinh ra từ quá trình hàn rất dễ làm biến dạng cục bộ dầm bệ máy, dẫn đến sai lệch đường tâm trục. Độ đồng tâm giữa mặt bích trục động cơ và mặt bích trục chân vịt phải được kiểm tra cẩn thận bằng đồng hồ so ở cả hai trạng thái lệch tâm và lệch góc. Chỉ khi đường tâm trục đạt dung sai cho phép trong trạng thái tàu nổi tự do trên nước, hệ động lực mới có thể vận hành êm thuận, loại bỏ triệt để nguy cơ cháy bạc đỡ trục, mòn lệch bánh răng hộp số hay gãy trục chân vịt khi tàu chạy hết công suất ngoài biển khơi.
