intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình Điều động tàu 1 (Nghề: Điều khiển tàu biển - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST
Báo xấu
14
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Điều động tàu 1 (Nghề: Điều khiển tàu biển - Trình độ: Cao đẳng) được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được những những kiến thức cơ bản về tính năng điều động tàu và các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu; nguyên tắc cơ bản trong điều động tàu, công tác chuẩn bị, kỹ thuật dẫn và điều động tàu; thả kéo neo, các phương pháp điều động cập rời cầu khi gió nước êm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Điều động tàu 1 (Nghề: Điều khiển tàu biển - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

  1. CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐIỀU ĐỘNG TÀU 1 NGHỀ: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo quyết định số:29/QĐ-CĐHH II ngày 13 tháng 10 năm 2021 Của trường Cao Đẳng Hàng Hải II. (Lưu Hành Nội Bộ) TP. HCM , năm 2021
  2. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC .................................................................................................................. i DANH MỤC BẢN BIỂU ........................................................................................ iii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ iiv GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ĐIỀU ĐỘNG TÀU 1 ....................................................... 1 Bài 01. TÍNH NĂNG ĐIỀU ĐỘNG TÀU ................................................................ 2 1. Tính chuyển động .................................................................................................. 2 1.1. Khái niệm ........................................................................................................... 2 1.2. Tốc độ tàu ........................................................................................................... 3 1.3. Quán tính tàu ...................................................................................................... 7 2. Tính nghe lái........................................................................................................ 11 2.1. Tính ổn định hướng .......................................................................................... 11 3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu ....................................... 13 3.1. Lượng giãn nước .............................................................................................. 13 3.2. Hình dáng thân tàu ........................................................................................... 14 3.3. Tư thế tàu.......................................................................................................... 15 3.4. Tỉ lệ giữa các kích thước chính ........................................................................ 17 3.5. Độ nhẵn vỏ tàu ................................................................................................. 17 3.6. Nông cạn và chật hẹp ....................................................................................... 18 Bài 02. ẢNH HƯỞNG CỦA BÁNH LÁI, CHÂN VỊT TỚI ĐIỀU ĐỘNG TÀU . 21 1. Ảnh hưởng của bánh lái ...................................................................................... 21 1.1. Tác dụng của bánh lái....................................................................................... 21 1.2. Lực tác dụng lên bánh lái ................................................................................. 26 1.3. Tác dụng của bánh lái khi tàu chạy tới ............................................................ 27 1.4. Tác dụng của bánh lái khi chạy lùi................................................................... 29 1.5. Kết luận: ........................................................................................................... 30 2. Ảnh hưởng của chân vịt ...................................................................................... 31 2.1. Khái niệm ......................................................................................................... 31 2.2. Các loại chân vịt ............................................................................................... 31 2.3. Ảnh hưởng của chân vịt ................................................................................... 33 3. Ảnh hưởng đồng thời của bánh lái và chân vịt ................................................... 39 3.1. Ảnh hưởng đồng thời của bánh lái và chân vịt khi tàu chạy tới ...................... 39 Bài 03. ĐIỀU ĐỘNG TÀU QUAY TRỞ ............................................................... 44 1. Các lực tác dụng khi tàu quay trở ....................................................................... 44 i GV: Hồ Bá Thành
  3. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 1.1. Các thành phần lực tác dụng ............................................................................ 44 1.2. Ảnh hưởng của các thành phần lực .................................................................. 44 2. Vòng quay trở, các giai đoạn chuyển động của tàu ............................................ 45 2.1. Vòng quay trở ................................................................................................... 45 2.3. Các thông số của vòng quay trở ....................................................................... 47 2.4. Phương pháp xác định đường kính vòng quay trở ........................................... 52 3. Ứng dụng các đặc điểm của bánh lái và chân vịt trong điều động tàu ............... 58 3.1. Phương pháp quay trở tự do ............................................................................. 58 3.2. Phương pháp chạy lùi tương đối thẳng ............................................................ 58 3.3. Phương pháp quay trở tại chỗ .......................................................................... 59 Bài 04. ĐIỀU ĐỘNG TÀU NEO ............................................................................ 61 1. Khái niệm chung ................................................................................................. 61 1.1. Tác dụng và những yêu cầu cơ bản của neo .................................................... 61 1.2. Phân loại neo .................................................................................................... 62 1.3. Lỉn neo.............................................................................................................. 64 2.1. Công tác chuẩn bị thả neo ................................................................................ 64 2.2. Công tác chuẩn bị kéo neo ............................................................................... 68 3. Các phương pháp neo tàu .................................................................................... 69 3.1. Nguyên tắc chung ............................................................................................. 69 3.2. Quy trình thả neo .............................................................................................. 70 3.4. Neo tàu bằng hai neo ........................................................................................ 77 3.5. Sử dụng neo trong quá trình khai thác tàu ....................................................... 81 4.1. Công tác trực neo ............................................................................................. 84 4.2. Công tác thu neo ............................................................................................... 85 4.3 Quy trình kéo neo .............................................................................................. 86 Bài 05. ĐIỀU ĐỘNG TÀU CẬP VÀ RỜI CẦU KHI GIÓ NƯỚC ÊM ................ 92 1.1. Nguyên tắc chung ............................................................................................. 92 1.2. Công tác chuẩn bị ............................................................................................. 93 2. Điều động tàu cập và rời cầu khi gió nước êm ................................................... 98 2.1. Điều động tàu cập cầu ...................................................................................... 98 2.2. Điều động tàu rời cầu ..................................................................................... 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 115 ii GV: Hồ Bá Thành
  4. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 DANH MỤC BẢN BIỂU Trang Bảng 1.1 - Thời gian tối thiểu để chuyển đổi tốc độ của một số loại máy ............... 6 Bảng 2.1 - Quan hệ giữa điểm đặt lực lái và góc lái .............................................. 27 Bảng 3.1 - Bảng thông số đo đạc Radar .................................................................. 52 Bảng 3.2 - Bảng thông số hướng và tốc độ ............................................................. 54 Bảng 3.3 - Bảng thông số GPS................................................................................ 56 Bảng 5.1 - Hiệu suất của chân vịt ngang mũi tương ứng tốc độ tàu ..................... 108 iii GV: Hồ Bá Thành
  5. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 - Bảng vòng tua của máy và tốc độ tàu [Internet] ...................................... 5 Hình 1.2 - Các chế độ máy chính của tàu [Internet] ................................................ 6 Hình 1. 3 - Sơ đồ xác định quán tính tàu trong trường thử ....................................... 9 Hình 1.4 - Biểu đồ quán tính tàu [Internet] ............................................................. 10 Hình 1.5 -Sơ đồ kiểm tra tính ổn định hướng của tàu ............................................. 12 Hình 1.6 - Tàu sân bay chạy theo hình chữ chi [Internet] ...................................... 12 Hình 1.7 - Lượng giãn nước của tàu [Internet] ....................................................... 14 Hình 1.8 - Một dạng mũi quả lê [Internet] .............................................................. 15 Hình 1.9 - Tàu IVORY bị nghiêng phải [Internet] ................................................. 16 Hình 1.10 - Tàu bị chúi mũi [Internet] .................................................................... 16 Hình 1.11 - Tàu bị chúi lái [Internet] ...................................................................... 16 Hình 1.12 - Kích thước chính của tàu [Internet] ..................................................... 17 Hình 1.13 - Vỏ tàu bị hà bám khi lên đà [Internet] ................................................. 18 Hình 1. 14 Quan hệ giữa độ sâu nơi tàu chạy và mớn nước tàu ............................. 18 Hình 2. 1 - Bánh lái thường ..................................................................................... 23 Hình 2.2 -Bánh lái bù trừ[Internet] ......................................................................... 23 Hình 2.3 - Bánh lái nửa bù trừ[Internet] ................................................................. 24 Hình 2.4 - Bánh lái chủ động[Internet] ................................................................... 25 Hình 2.5 - Bánh lái có cánh xoay[Internet] ............................................................. 25 Hình 2.6 - Bánh lái có bề mặt lõm[Internet] ........................................................... 26 Hình 2.7 - Lực tác động lên bánh lái ....................................................................... 26 Hình 2.8 - Lực lái tàu và tác dụng của nó khi tàu chạy tới ..................................... 28 Hình 2.9 - Lực lái tàu và tác dụng của nó khi tàu chạy lùi ..................................... 29 Hình 2.10 - Khi tàu chạy tới .................................................................................... 30 Hình 2. 11 - Khi tàu chạy lùi ................................................................................... 30 Hình 2. 12 - Theo chiều quay chân vịt - Tàu chạy tới ............................................ 32 Hình 2. 13 -. Thành phần lực ngang do dòng nước chân vịt đạp ra........................ 35 Hình 2.14 - Thành phần lực ngang do dòng nước chân vịt đạp ra ......................... 39 Hình 2.15 - Luồng nước của phân lực ngang C2 [Internet]..................................... 39 Hình 2.16 - Tàu có chân vịt chiều phải, máy chạy tới, ........................................... 40 Hình 2.17 - Tàu có chân vịt chiều phải, máy chạy tới, ........................................... 41 Hình 2.18 - Tàu có chân vịt chiều phải, máy chạy lùi, ........................................... 42 Hình 2.19 - Tàu có chân vịt chiều phải, máy chạy lùi, ........................................... 43 iv GV: Hồ Bá Thành
  6. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Hình 3.1 – Phân tích lực khi tàu quay trở ............................................................... 45 Hình 3.2 - Vòng quay trở ở các góc lái khác nhau ................................................. 46 Hình 3.3 - Tàu quay trở mạn trái [Internet] ............................................................ 47 Hình 3.4 - Vòng quay trở của tàu ............................................................................ 48 Hình 3.5- Nghiêng ngang khi quay trở ................................................................... 50 Hình 3.6 - Sự thay đổi của góc nghiêng ngang theo thời gian ................................ 50 Hình 3.7 - Biến đổi tốc độ khi quay trở .................................................................. 52 Hình 3.8 - Dựng vòng quay trở trên giấy ................................................................ 53 Hình 3.9 - Dựng vòng quay trở ............................................................................... 55 Hình 3.10 - Dựng vòng quay trở ............................................................................. 56 Hình 3.11 - Biểu đồ vòng quay trở và thông số điều động của tàu trên buồng lái [Internet] .................................................................................................................. 57 Hình 4.1 - Neo có ngáng [Internet] ......................................................................... 62 Hình 4.2 - Neo cánh gập[Internet] .......................................................................... 63 Hình 4.3 - Lỉn neo[Internet] .................................................................................... 64 Hình 4.4 - Khoảng trống an toàn để neo đậu an toàn ............................................. 66 Hình 4.5 - Chọn vị trí neo [Internet] ....................................................................... 70 Hình 4.6 - Neo sẵn sàng [Internet] .......................................................................... 70 Hình 4.7 - Đưa vị trí neo vào radar [Internet] ......................................................... 71 Hình 4.8 - Xác định vị trí neo trên hải đồ [Internet] ............................................... 72 Hình 4.9 - Dấu hiệu neo vào ban ngày [Internet].................................................... 72 Hình 4.10 - Đèn neo tàu >100m nhìn ban đêm [Internet] ....................................... 73 Hình 4.11 - Neo một neo trớn lùi ............................................................................ 74 Hình 4.12 - Neo một neo trớn tới ............................................................................ 76 Hình 4.13 - Neo và lỉn neo khi ở dưới đáy biển [Internet] ..................................... 77 Hình 4.14 - Điều động tàu thả 2 neo ....................................................................... 78 Hình 4.15 - Thả 2 neo chữ V tránh bão ở Bắc bán cầu khi tàu ở bán vòng nguy hiểm ................................................................................................................................. 79 Hình 4. 16 - Neo 2 neo trên một dọc ....................................................................... 80 Hình 4. 17 - Sử dụng neo để quay trở tàu ............................................................... 82 Hình 4.18 - Tàu quay trở trên neo ........................................................................... 83 Hình 4.19 - Khởi động máy tời neo [Internet] ........................................................ 86 Hình 4.20 - Mở nước rửa neo [Internet] ................................................................. 86 Hình 4.21 - Mở nắp lỗ nống neo [Internet] ............................................................. 87 Hình 4.22 - Mở thanh chặn mắt lỉn bằng thủy lực [Internet] .................................. 87 Hình 4.23 - Vào trám tời neo [Internet] .................................................................. 88 v GV: Hồ Bá Thành
  7. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Hình 4.24 - Mở phanh tời neo [Internet] ................................................................. 88 Hình 4.25 - Neo 5 đường trên boong [Internet] ...................................................... 89 Hình 4.26 - Neo chuẩn bị vào vị trí lỗ nống neo(Vị trí đi biển) [Internet] ............ 89 Hình 4.27 - Đang hạ tín hiệu neo xuống [Internet] ................................................. 90 Hình 4.28 - Tắt máy tời neo mạn trái [Internet] ...................................................... 90 Hình 5.1 - Vị trí dây dọc [Internet] ......................................................................... 97 Hình 5.2 - Vị trí dây ngang [Internet] ..................................................................... 97 Hình 5.3 - Vị trí dây chéo [Internet] ....................................................................... 98 Hình 5.4 - Cập cầu mạn phải ................................................................................... 99 Hình 5.5 - Tàu đã bắt được 01 dây chéo lái và đang bắt 01 dây dọc lái [Internet] . 99 Hình 5.6 - Tàu đã bắt được 01 dây dọc và dây chéo mũi, đang bắt tiếp dây dọc mũi [Internet] ................................................................................................................ 100 Hình 5.7 - Cập cầu mạn trái khi gió nước êm ....................................................... 101 Hình 5.8 - Các kiểu sử dụng tàu lai và dây lai ...................................................... 102 Hình 5.9 - Cập cầu mạn phải ................................................................................. 104 Hình 5.10 - Cập cầu mạn phải ............................................................................... 106 Hình 5.11 - Đường hầm và chân vịt mũi[Internet] ............................................... 107 Hình 5.12 - Rời cầu mạn phải ............................................................................... 109 Hình 5.13 - Rời cầu mạn phải ............................................................................... 111 Hình 5.14 - Để lại 01 dây chéo mũi tàu [Internet] ................................................ 112 Hình 5.15 - Rời cầu mạn phải ............................................................................... 113 vi GV: Hồ Bá Thành
  8. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ĐIỀU ĐỘNG TÀU 1 1. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: Mô đun chuyên ngành được giảng dạy sau mô đun Thủy nghiệp - Thông hiệu 2. - Tính chất: Đây là mô đun thực hành nhằm trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cơ bản về điều động tàu. - Ý nghĩa và vai trò: + Trang bị kiến thức cho người học về điều động tàu + Tạo kỹ năng điều động tàu trong các tình huống khác nhau 2. Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: Trình bày được những những kiến thức cơ bản về tính năng điều động tàu và các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu. nguyên tắc cơ bản trong điều động tàu, công tác chuẩn bị, kỹ thuật dẫn và điều động tàu. thả kéo neo, các phương pháp điều động cập rời cầu khi gió nước êm. - Về kỹ năng: Thực hiện vận hành tàu trong điều động trên luồng hàng hải và trên biển đảm bảo không được vượt quá giới hạn hoạt động an toàn của chân vịt, hệ thống lái và động cơ trong lúc vận hành thông thường. điều chỉnh về hướng và tốc độ tàu để duy trì an toàn hàng hải. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh chóng, chính xác, đảm bảo an toàn hàng hải khi dẫn tàu và điều động tàu. 3. Nội dung của mô đun: 1 GV: Hồ Bá Thành
  9. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Bài 01. TÍNH NĂNG ĐIỀU ĐỘNG TÀU Giới thiệu: Điều động tàu là công tác duy trì hoặc thay đổi hướng đi, tốc độ của tàu dưới tác dụng của hệ bánh lái - chân vịt nhằm bảo đảm an toàn cho tàu trong lúc hành trình hay khi tiếp cận các mục tiêu đã định trong bất cứ điều kiện thời tiết và hoàn cảnh nào. Nếu chỉ xét riêng về mặt điều động thì bao gồm hai tính năng chủ yếu là tính chuyển động và tính nghe lái. Ngoài ra còn có những yếu tố ảnh hưởng tới tính năng điều động của tàu. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được tính chuyển động, tính nghe lái và các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu; - Ứng dụng các tính năng chuyển động, tính nghe lái của tàu vào việc điều khiển tàu; - Rèn luyện tính nghiêm túc và chính xác trong học tập cũng như sử dụng các tính năng điều động tàu. Nội dung: 1. Tính chuyển động 1.1. Khái niệm Là khả năng tàu thắng được sức cản của không khí, nước và di chuyển trong nước dưới tác dụng của hệ lực đẩy của chân vịt tàu. Chuyển động tịnh tiến của tàu dưới tác dụng của lực phát động máy được thể hiện qua công thức sau: 𝑑𝑣 𝐹𝑒 = 𝑀 + 𝑅 𝑡ℎ (1.1) 𝑑𝑡 Trong đó: M - khối lượng của tàu và được tính theo công thức: 𝑀 = (1 + 𝐾). 𝐷 Fe - Lực phát động của máy (N). M - Khối lượng của tàu (Kg). Rth - Lực cản chuyển động tổng hợp lên tàu (N). D - Lượng rẽ nước của tàu (Kg). K - Hệ số lượng dãn nước của tàu, K = 0 khi tầu đứng yên trên mặt nước, K sẽ có giá trị khi tàu chuyển động giá trị của nó được xác định bằng thực nghiệm. dv - Gia tốc dài theo hướng trục của tàu (m/s2). dt Do đó phương trình chuyển động của tàu có thể biểu thị dưới dạng sau: 𝑑𝑣 𝐹𝑒 − 𝑅 𝑡ℎ = 𝑀 (1.2) 𝑑𝑡 2 GV: Hồ Bá Thành
  10. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Khi tàu đã chuyển động ổn định thẳng đều thì thành phần quán tính của lực cản bị triệt tiêu M dv = 0 . Khi đó lực phát động của máy (Fe) sẽ cân bằng với lực cản dt tổng hợp (Rth) Lực phát động lên tàu từ trạng thái đứng yên cho tới lúc tàu chuyển động ổn định thẳng đều đã sinh ra công suất cần thiết để thắng lực cản và đẩy tàu đi với tốc độ v được gọi là công suất hữu dụng theo công thức: 𝑃ℎ𝑑 = 𝑅 𝑡ℎ 𝑉 (1.3) Trong đó: Phd – Công suất hữu dụng (W) Rth – Lực cản tổng hợp (N) V - Tốc độ tàu (m/s) Công suất của máy tàu bao giờ cũng lớn hơn công suất hữu dụng vì có sự tổn hao không thể tránh khỏi trong hệ thống máy - trục chuyền động - chân vịt. Đại lượng tổn hao này được đặc trưng bởi hệ số hữu ích chung (ɳ) Đại lượng này được đặc trưng bằng tỉ số giữa công suất hữu dụng và công suất máy. 𝑃ℎ𝑑 ɳ= (1.4) 𝑃 Trong đó: ɳ - Hệ số hữu ích phụ thuộc vào kiểu động cơ và chân vịt, trạng thái kĩ thuật của máy và chế độ làm việc. Phd – Công suất hữu ích (W). P – Công suất máy chính (W). Tính chuyển động của tàu được đặc trưng bởi hai đại lượng là: Tốc độ tàu và Quán tính tàu. 1.2. Tốc độ tàu 1.2.1. Khái niệm Tốc độ tàu là đại lượng đặc trưng cho sự chuyển động của tàu được tính bằng quãng đường mà tàu di chuyển được trong một đơn vị thời gian. ∆𝑆 𝑑𝑆 𝑉 = lim = (1.5) ∆𝑡→0 ∆𝑡 𝑑𝑡 Trong đó: V – Tốc độ tàu (nơ) S – Quãng đường (hải lý) t – Thời gian (giờ) ΔS – Quãng đường tàu chuyển động được trong một khoảng thời gian Δt – khoảng thời gian mà tàu chuyển động ds – Số gia quãng đường dt – Số gia thời gian 3 GV: Hồ Bá Thành
  11. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Từ phương trình 1.3 biến đổi ta có: 𝑃ℎ𝑑 𝑉= (1.6) 𝑅 𝑡ℎ Tốc độ tàu tỷ lệ nghịch với sức cản tổng hợp. Về cơ bản lực cản tổng hợp của tàu gồm các thành phần chính là sức cản do ma sát, sức cản do sóng, sức cản do gió, và sức cản hình dáng. ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ + ⃗⃗⃗⃗ 𝑠 + ⃗⃗⃗⃗⃗ + ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑅 𝑡ℎ 𝑅 𝑚𝑠 𝑅 𝑅 𝑔𝑖 𝑅ℎ𝑑 (1.7) Trong đó: ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ - Sức cản tổng hợp 𝑅 𝑡ℎ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ - Sức cản do ma sát 𝑅 𝑚𝑠 ⃗⃗⃗⃗ 𝑠 - Sức tạo sóng 𝑅 ⃗⃗⃗⃗⃗ - Sức cản do gió 𝑅 𝑔𝑖 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ - Sức cản hình dáng 𝑅ℎ𝑑 Sức cản do lực ma sát giữa vỏ tàu với nước, phụ thuộc vào độ nhẵn của vỏ tàu và mức độ rêu hà của vỏ tàu. Tàu có mức độ rêu hà bám lớn có thể làm giảm tới 20% tốc độ. Sức cản do gió chủ yếu do cấu trúc phần nổi của tàu và hướng tương quan giữa gió và hướng di chuyển của tàu cũng như cấp độ gió. Sức cản do hình dáng tàu gây ra chủ yếu phụ thuộc vào hệ số “Frut”. V Fr = gL (1.8) Trong đó: Fr – Hệ số Frut V - Tốc độ tàu tính bằng m/s g - Gia tốc trọng trường 9,81 m/s2 L - Chiều dài của tàu (m) Các tàu có Fr < 0,25 được coi là tàu có tốc độ chậm. Các tàu có Fr = 0,25÷0,40 được coi là tàu có tốc độ trung bình. Các tàu có Fr > 0,40 được coi là tàu có tốc độ cao. 1.2.2. Tốc độ tàu Trong thực tế khai thác tàu thường gặp một số dạng tốc độ tàu sau: - Tốc độ thiết kế là tốc độ chạy tới trên trường thử, tốc độ thiết kế được đưa vào hồ sơ tàu sau khi đóng. - Tốc độ khai thác là tốc độ của tàu được xác định vào từng chu kỳ khai thác tàu, dựa trên tình trạng vỏ tàu và kỹ thuật của máy chính. - Tốc độ tương đối là tốc độ chuyển động của tàu so với nước. - Tốc độ thật là tốc độ chuyển động của tàu so với đáy biển. 4 GV: Hồ Bá Thành
  12. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 - Tốc độ chạy biển là tốc độ tàu sử dụng khi tàu chạy ổn định trên biển, loại tốc độ này chỉ có với dạng tàu chạy hết máy. - Tốc độ điều động là tốc độ mà tàu sử dụng trong quá trình tàu điều động, thông thường tốc độ điều động với chế độ hết máy thấp hơn chế độ chạy biển từ 5%÷20% tùy loại máy tàu. - Tốc độ báo cáo là tốc độ tính trung bình cho một ngày kể từ 12 giờ trưa ngày hôm trước đến 12 giờ trưa ngày hiện tại. - Tốc độ trung bình là tốc độ tính trung bình cho một quãng đường nào đó (thường tính cho chuyến). Đối với mỗi tàu ngoài dạng tốc độ kể trên còn có tốc độ chuyển động tới và tốc độ chuyển động lùi. Các dạng tốc độ này được biểu hiện theo chế độ máy chính (thang tốc độ) gồm tới thật chậm, tới chậm, tới trung bình, tới hết máy, lùi thật chậm, lùi chậm, lùi trung bình và lùi hết máy. Do đặc thù của cấu tạo chân vịt và hình dáng vỏ tàu được tính toán cho tàu chuyển động tới tàu nên công suất của cùng một thang tốc độ (cùng số vòng quay chân vịt) thì tốc độ chạy tới và tốc độ chạy lùi khác nhau, tốc độ chạy lùi thấp hơn tốc độ chạy tới, thông thường bằng khoản 70% tốc độ chạy tới. Hình 1.1 - Bảng vòng tua của máy và tốc độ tàu [Internet] 5 GV: Hồ Bá Thành
  13. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Hình 1.2 - Các chế độ máy chính của tàu [Internet] Trong thực tế, tốc độ khai thác bình thường của một tàu theo yêu cầu sẽ được ghi rõ trong các hợp đồng thuê tàu “Charter party”, theo đó chủ tàu thoả thuận với người thuê tàu sẽ cho phép họ khai thác tàu với tốc độ cao nhất mà tàu có thể đạt được. Tốc độ này được phân ra hai trường hợp khi không hàng và khi đầy hàng, áp dụng khi gió không quá cấp bốn, hay còn gọi là điều kiện tốc độ biển êm “Calm sea speed”. Khi chuyển động, tàu sẽ đạt tốc độ lớn nhất theo yêu cầu của người điều khiển sau một khoảng thời gian nhất định và tùy thuộc vào loại máy. Bảng sau đây cho ta biết thời gian tối thiểu để chuyển đổi các thang tốc độ trong điều động. Bảng 1.1 - Thời gian tối thiểu để chuyển đổi tốc độ của một số loại máy Thời gian chuyển đổi các thang tốc độ (giây) Stop đến Tới hết Tới hết Lùi hết Lùi hết máy Loại máy Tới hết máy đến máy đến máy đến đến Tới hết máy Stop Lùi hết Stop máy Tuabin 2030 30  60 60  100 30  60 60  100 hơi Điêzen ≥3 ≥2 10  15 ≥2 10  15 6 GV: Hồ Bá Thành
  14. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Từ bảng trên ta thấy thời gian lý thuyết để chuyển đổi tốc độ máy chính, ví dụ đối với máy diezen cần từ 10  15 giây để chuyển từ chế độ “Tới hết” đến “Lùi hết”. Thực tế để có thể đổi chiều quay một cách đột ngột từ chế độ máy đang “Tới hết” như vậy sang chế độ “Lùi hết” máy, bắt buộc phải đưa máy về chế độ “Dừng” rồi mới có thể chuyển về chế độ lùi. Đặc biệt lưu ý khi tàu đang chạy với tốc độ cao, nếu lùi máy đột ngột có thể gây nên xung lực lớn làm gãy trục chân vịt hoặc làm hỏng máy chính. Kinh nghiệm cho thấy chỉ nên chuyển sang chế độ lùi khi tốc độ tới của tàu nhỏ hơn một nửa tốc độ tới hết bình thường của tàu đó. Cần lưu ý khi bắt đầu tiến hành điều động không nên cưỡng ép máy đạt đến tốc độ cao ngay, mà cần tăng tốc độ từ từ, từng nấc một, đặc biệt khi điều động các tàu lớn và các tàu đang chở đầy tải. Các máy hiện đại ngày nay đều có chế độ bảo vệ, do vậy người điều khiển dù muốn đạt ngay tốc độ cao cũng không được (trừ tàu quân sự hoặc các tàu do tính chất công việc đặc biệt). Tốc độ nhỏ nhất của vòng quay chân vịt mà vẫn cho phép tàu không bị mất khả năng điều khiển. Vmin = (0,10 + 0, 20)Vđinhmuc (1.9) 1.2.3. Xác định tốc độ tàu Đối với mỗi tàu tốc độ thiết kế được xác định trên trường thử và đưa vào hồ sơ tàu. Trong quá trình khai thác tàu việc xác định vận tốc tàu thực tế được tiến hành bởi nhiều phương pháp khác nhau như xác định trong trường thử, sử dụng mục tiêu, chập tiêu, sử dụng vị trí tàu, sử dụng GPS, sử dụng máy đo tốc độ, sử dụng Radar/Arpa… thuận tiện cho công tác điều động tàu. 1.3. Quán tính tàu 1.3.1. Khái niệm Theo vật lý, quán tính là tính chất bảo toàn trạng thái chuyển động của một vật. Đối với tàu biển quán tính tàu được hiểu là quãng đường và thời gian mà tàu tiếp tục chuyển động khi thay đổi chế độ hoạt động của máy. Từ phương trình chuyển động của tàu đã trình bày ở trên: 𝑑𝑣 𝐹𝑒 − 𝑅 𝑡ℎ = 𝑀 𝑑𝑡 Ta nhận thấy khối lượng cuả tàu và lượng tăng giảm tốc độ đặc trưng cho tính chất cơ bản của quán tính. Quán tính tàu gồm hai đặc trưng: Quãng đường và thời gian. 1.3.2. Quán tính theo quãng đường 7 GV: Hồ Bá Thành
  15. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Quán tính theo quãng đường được hiểu là quãng đường mà tàu tiếp tục chuyển động khi thay đổi chế độ hoạt động của máy. Quán tính theo quãng đường gồm: quán tính theo quãng đường khi tăng máy, quán tính theo quãng đường khi giảm máy và quán tinh theo quãng đường khi dừng máy tuy nhiên trong điều động ta chủ yếu sử dụng quán tính quãng đường khi dừng máy. Quán tính quãng đường khi dừng máy là quãng đường tàu vẫn tiếp tục chuyển động được trước khi tàu dừng hẳn lại hay chuyển động ngược chiều kể từ khi lực đẩy tàu ngừng tác dụng. Đây là quá trình chuyển động chậm dần đều của tàu, trong thực tế người ta gọi là trớn của tàu và được chia thành trớn tới và trớn lùi, trớn đầy tải và trớn không tải. Đối với mỗi tàu trớn tàu được xác định trong trường thử và cho trong bảng các thông số điều động tàu. 1.3.3. Quán tính theo thời gian Quán tính theo thời gian được hiểu là khoảng thời gian mà tàu tiếp tục chuyển động khi thay đổi chế độ hoạt động của máy. 1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng Quán tính tàu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau: - Quán tính tàu tỉ lệ thuận với khối lượng và tốc độ tàu. - Quán tính của tàu với chuyển động tới lớn hơn quán tính của tàu với chuyển động lùi. - Quán tính của tàu càng lớn khi sóng, gió, dòng chảy tác động cùng chiều và ngược lại càng nhỏ khi sóng, gió, dòng chảy tác động ngược chiều. - Quán tính tàu giảm nếu diện tích phần chìm tăng và có bề mặt vỏ tàu càng ráp. - Quán tính tàu không thay đổi khi độ sâu lớn hơn ba lần mớn nước của tàu, giảm khi độ sâu giảm dưới ba lần mớn nước của tàu. 1.3.5. Xác định quán tính tàu Việc xác định quán tính tàu có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong công tác an toàn khi điều động tàu cập và rời cầu, cập và rời phao, điều động tàu neo. Thông thường quán tính tàu được xác định trên trường thử và ghi vào bảng các thông số điều động tàu. Nếu không có trường thử thì nơi xác định phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Khu vực xác định phải có đủ điều kiện để xác định vị trí tàu thuận tiện và chính xác. - Không có dòng chảy hoặc có dòng chảy phải là 1 chiều và phải biết chính xác hướng và tốc độ dòng. - Sóng gió không quá cấp 2 và 3. - Độ sâu so với mớn nước của tàu phải đủ lớn để loại trừ sự ảnh hưởng do nông cạn. H s min  4 BT hoặc H s min  0, 35v 2 8 GV: Hồ Bá Thành
  16. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Trong đó: H s min - Độ sâu tối thiểu tính bằng m B - Chiều rộng của tàu (m) T - Mớn nước của tàu (m) V - Tốc độ tàu tính bằng nơ - Máy chính phải thực hiện được công suất tới, lùi và thời gian đổi chiều của máy phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật. Đối với tàu khi B’ xác định các đặc điểm của quán tính phải ở các B trạng thái không tải và đầy tải. Đối với máy Sqt D2 chính phải được thực hiện ở hai chế độ hoạt động tới, lùi và ở các A A’ thang tốc độ khác nhau. D1 Trong trường thử ta có thể thực hiện như sau: Hình 1. 3 - Sơ đồ xác định quán tính tàu trong trường thử Điều động tàu theo hướng chập dẫn hướng (A- A’) tại thời điểm cắt chập thứ nhất (B- B’) ta dừng máy đồng thời đo khoảng cách đến chập dẫn hướng (D1) và khởi động đồng hồ bấm giây. Theo quán tính tàu vẫn tiếp tục chuyển động, trong quá trình chuyển động ta cần điều khiển bánh lái để giữ cho tàu chuyển động thẳng hướng chập tiêu dẫn hướng. Khi tàu dừng hẳn lại ta đo khoảng cách đến chập tiêu dẫn hướng lần thứ hai (D2) đồng thời dừng đồng hồ bấm giây ta thu được các thông số quán tính quãng đường (Sqt = D1- D2) và đọc thông số quán tính thời gian trên đồng hồ bấm giây. Trong quá trình khai thác tàu việc xác định quán tính tàu thực tế trong từng giai đoạn có thể được tiến hành bằng nhiều phương pháp khác nhau như xác định trong trường thử, sử dụng mục tiêu, chập tiêu, sử dụng vị trí tàu, sử dụng GPS, sử dụng máy đo tốc độ, sử dụng Radar/Arpa… thuận tiện cho công tác điều động tàu. 1.3.6. Quy trình xác định quán tính tàu Cả hai trường hợp trạng thái tàu đầy tải và không tải đều thực hiện theo các bước như sau. Bước 1: Công tác chuẩn bị - Xác định trong trường thử, chuẩn bị máy chính, radar, đồng hồ bấm giây, sổ ghi chép, giấy vẽ theo tỉ lệ, nhân sự,… Bước 2: Thực hiện 9 GV: Hồ Bá Thành
  17. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 - Dẫn tàu theo hướng chập tiêu A- A/, ổn định ở một thang tốc độ nào đó đồng thời chính ngang chập B- B/ thì Stop máy và khởi động đồng hồ bấm giây, khoảng cách tới chập A- A/ là D1; - Theo quán tính tàu tiếp tục chuyển động đến khi tàu dừng hẳn thì Stop đồng hồ bấm giây và đo khoảng cách đến chập A- A/ khoảng cách là D2; - Ghi chỉ số D2 và đồng hồ bấm giây vào sổ. Bước 3: Lập bảng tính toán - Lập bảng tính toán tương ứng với từng thang tốc độ: D1- D2 là quán tính quãng đường, chỉ số đồng hồ bấm giây là quán tính thời gian. Bước 4: Vẽ biểu đồ quán tính - Vẽ biểu đồ quán tính tàu trên giấy theo thang tỉ lệ đơn vị cable hoặc m nếu đổi ra hệ mét như hình vẽ 1.4 Hình 1.4 - Biểu đồ quán tính tàu [Internet] 10 GV: Hồ Bá Thành
  18. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 2. Tính nghe lái Là khả năng phản ứng của tàu dưới tác dụng của bánh lái. Tính nghe lái bao gồm: Tính ổn định hướng và Tính quay trở. 2.1. Tính ổn định hướng Là khả năng tàu giữ ổn đinh hướng chuyển động ban đầu khi khi bánh lái lệch một góc rất nhỏ về hai bên so với mặt phẳng trục dọc của tàu. Tính ổn định hướng đối với mỗi tàu bắt buộc phải có khi hoạt động ở vùng nước sâu cũng như trên vùng nước nông, lúc biển động hoặc biển lặng. Tính ổn định hướng được đánh giá qua hệ số ổn định hướng của tàu. Hệ số ổn định hướng của tàu là tỷ số giữa quãng đường tàu chạy chữ chi trong một chu kỳ và chiều dài lớn nhất của tàu. 𝑆𝑚 𝐸= (1.10) 𝐿 Trong đó: E - Hệ số ổn định hướng. Sm – Quãng đường tàu chạy được trên một chu kỳ chữ chi đã định (m) L – Chiều đài lớn nhất của tàu (m) Việc xác định hệ số ổn định hướng của tàu được thực hiện qua thử nghiệm như sau: Cho tàu chạy theo một hướng nhất định tốt nhất chạy theo một chập tiêu tại thời điểm đã tính ta thực hiện lái sang một bên mạn với góc tùy ý, thông thường α>100. Sau khi thực hiện lái mũi tàu sẽ từ từ quay và có xu hướng quay sang về hướng đặt lái, tại thời điểm hướng mũi tàu lệch về mạn thực hiện lái so với hướng đi một góc đúng bằng góc thực hiện lái thì ta thực hiện lái về phía mạn ngược lại với giá trị bằng một góc tương ứng. Sau một khoảng thời gian nhất định tàu sẽ nghe lái và có xu hướng quay sang về phía thực hiện lái cho tới khi tàu lệch khỏi hướng ban đầu một góc tương ứng về mạn đặt lái, ta lại tiến hành thực hiện lái về mạn ban đầu với góc thực hiện lái ban đầu. Quá trình thực hiện lặp đi lặp lại như thế khoảng 3÷4 chu kỳ chuyển động chữ chi của tàu như hình vẽ. Tính quãng đường tàu chạy được của một chu kỳ dao động ổn định của mũi tàu (thường chọn chu kỳ chuyển động thứ 2 hoặc thứ 3) thông qua vận tốc tàu và thời gian thực hiện chu kỳ dao động tương ứng hoặc chỉ số tốc độ kê nếu tốc độ kế chính xác. khi đó hệ số ổn định hướng được tính theo công thức 1.10. Việc thử nghiệm tốt nhất là điều động tàu ở trường thử, nếu không có trường thử thì nơi thử nghiệm tự chọn tương tự như trường hợp xác định tốc độ hoặc quán tính tàu. Từ thực nghiệm nếu E>7 sẽ cho tàu có tính ổn định hướng tốt còn nếu E
  19. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 Trong thực tế tàu có thể coi là có tính ổn định hướng tốt nếu góc lệch hướng không quá 3° và thời gian thực hiện lái không lớn hơn 4 lần trong một phút cùng với góc thực hiện lái khỏi mặt phẳng trục dọc của tàu không quá 2º÷3º ở mỗi mạn trong điều kiện thời tiết êm. p 20º 15º 10º 5º 1 2 3 4 5 5º 10º 15º 20º Chu kỳ (giây) S Hình 1.5 -Sơ đồ kiểm tra tính ổn định hướng của tàu Hình 1.6 - Tàu sân bay chạy theo hình chữ chi [Internet] 12 GV: Hồ Bá Thành
  20. Giáo Trình: Điều Động Tàu 1 2.2. Tính quay trở Là khả năng phản ứng của tàu khi bánh lái lệch khỏi vị trí “0” hay là khả năng tàu thay đổi hướng chuyển động và di chuyển theo đường cong dưới sự tác dụng của bánh lái lệch khỏi vị trí “0” với một góc không đổi nào đó. Thông số của tính quay trở là vòng quay trở của tàu, nó được xác định bởi đường cong mà ở đó trọng tâm tàu di chuyển dưới sự tác động của các lực phát sinh do bánh lái lệch khỏi vị trí “0” một góc nhất định. Việc đánh giá chất lượng của vòng quay trở được thể hiện qua hệ số quay trở của tàu. Hệ số quay trở của tàu là tỷ số giữa đường kính vòng quay trở ổn định nhỏ nhất của tàu với chiều dài lớn nhất của tàu. Dn K= L (1.11) Trong đó: K – Hệ số quay trở Dn – Đường kính vòng quay trở ổn định nhỏ nhất của tàu (m) L – Chiều dài lớn nhất của tàu (m) Tàu có K4,5 được coi là tàu có tính quay trở kém Tính quay trở và tính ổn định hướng của tàu ngược nhau, các tàu có tính quay trở tốt thì thường có tính ổn định hướng kém và ngược lại tàu có tính quay trở kém thì thường có tính ổn định hướng tốt. Trong thực tế tùy thuộc vào mục đích sử dụng của từng loại tàu để lựa chọn Tính quay trở hay Tính ổn định hướng. Ví dụ: tàu biển thường có tính ổn định hướng tốt còn Tính quay trở kém, tàu lai dắt hỗ trợ thường có Tính quay trở tốt nhưng tính ổn định hướng kém. 3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu 3.1. Lượng giãn nước Lượng dãn nước là đại lượng chủ yếu xác định cản chuyển động của tàu, lượng dãn nước tương đối thông qua thông số đặc trưng là chiều tàu, có liên quan đến chỉ số Frut mà chỉ số này xác định tốc độ tương đối và là thước đo chỉ số tốc độ của tàu. Tăng lượng giãn nước của tàu có tốc độ thấp (frut0,4) thì sự giảm tốc độ do lực cản tăng không nhiều lắm. 13 GV: Hồ Bá Thành
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2