CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM CÁC THIẾT BỊ TRÊN BOONG

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CÔNG TY CƠ KHÍ - ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TÀU THUỶ
o0o




BÁO CÁO TỔNG KẾT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU

“CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, THỬ
NGHIỆM CÁC THIẾT BỊ TRÊN BOONG”


Thuộc đề tài cấp nhà nước

“NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO MÁY MÓC VÀ
CÁC THIẾT BỊ TÀU THUỶ”
(Ứng dụng điện tử công suất lớn)
Mã số: KC.06.23.CN
Chủ nhiệm Đề tài: Th.s Nguyễn Văn Thắng

Thực hiện chuyên đề: KS. PHẠM MINH TRIỂN

6981-4
08/9/2008



Hà nội, tháng 05/2008
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BOONG 3
1.1. MÁY LÁI TÀU THUỶ 3
1.1.1 Khái niệm chung và phân loại 3
1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của máy lái thuỷ lực tàu thuỷ 5
1.2. THIẾT BỊ NEO, TỜI 8
1.2.1 Khái niệm chung và phân loại 8
1.2.2 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị neo 8
1.2.3 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị tời 9
1.3. THIẾT BỊ CẨU TRỤC 9
1.3.1 Khái niệm chung và phân loại 9
1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị cẩu trục 10
CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM 11
2.1. THIẾT BỊ LÁI TÀU THUỶ 11
2.1.1. Kiểm tra trước khi thử hoạt động 11
2.1.2. Thử hoạt động 12
2.1.3. Thử tải với bơm và động cơ điện 13

2.2. THIẾT BỊ NEO, TỜI 17
2.3. THIẾT BỊ CẨU TRỤC 17
2.3.1 Máy cẩu xuồng cứu sinh 17
2.3.2 Máy cẩu hàng 18
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
2
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình sử dụng các công cụ, máy móc để sản xuất, chế tạo ra sản phẩm
thì thì khâu kiểm tra, thử nghiệm là vô cùng quan trọng. Cũng tương tự như vậy, trong
quá trình ứng dụng các máy móc vào thực tế nếu các thiết bị, máy móc, dây chuyền
không được kiểm tra, thử nghiệm thì cũng không mang lại hiệu quả. Đặc biệt hơn,
trong nghành tàu thuỷ nó còn ảnh hưởng đến tài sản xã hội, tính mạng con người. Cho
nên trong ngành tàu thuỷ việ
c chế tạo hay sử dụng các thiết bị, máy móc cần tuân thủ
những quy phạm nghiêm ngặt cũng như phải tuân theo công ước quốc tế.
Cụ thể là các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm phải thoả mãn các tiêu chuẩn chung
như:
¾ Công ước quốc tế về an toàn sinh mạng con người trên biển SOLAS
1974 (của IMO)
¾ Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259:2003
¾ Quy phạm phân cấp và đóng tàu sông TCVN 2801:2001
Ngoài ra c
ần tham khảo một số tiêu chuẩn có uy tín và có nghành công nghiệp tàu thuỷ
phát triển như Nhật Bản. Đó là tiêu chuẩn đóng tàu Nhật Bản 2002 JIS F 6720-95 và
JIS F 6721-95
Trong chuyên đề này chúng ta chủ yếu đi vào nghiên cứu các phương pháp thử
nghiệm, kiểm tra cho các thiết bị điện, động lực nhằm kiểm tra chính xác nhất tình
trạng của các thiết bị và hệ thống. Để đảm bảo độ tin cậy, tính ổn định của h
ệ thống

khi hoạt động trong những điều kiện khắc ngiệt thì các hệ thống cần phải trải qua hai
quá trình thử nghiệm, kiểm tra sau đây trước khi tham gia vận chuyển con người, hàng
hoá cũng như các mục đích khác.
¾ Thử tại phân xưởng
¾ Thử tại tàu


Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
3
CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BOONG

1.1. MÁY LÁI TÀU THUỶ

1.1.1 Khái niệm chung và phân loại
1.1.1.1. Thiết bị lái (Rudder Equipment)
Là các thiết bị gắn liền với vỏ tàu, trực tiếp tạo ra hướng của tàu, gồm có bánh
lái, trục lái, ổ đỡ trục lái, chốt lái…
1.1.1.2. Máy lái (Steering Gears)
Là một tổ hợp của nhiều bộ phận (thiết bị và cơ cấu) được liên kết mật thiết với
nhau nhằm biến đổi năng lượng cung cấp (điện, lực tay quay…) thành mômen quay
trụ
c lái theo hệ điều khiển
Một tổ hợp máy lái bao gồm: Hệ thống truyền động lái, máy lái chính, máy lái phụ, hệ
thống điều khiển, báo động và chỉ báo góc lái.
1.1.1.3. Máy lái chính (Main Steering Gear)
Là một thiết bị bao gồm: Bộ động lực chính (Main Power Unit) và hệ thống
truyền động của nó, nhằm mục đích điều khiển hướng đi của tàu ở mớn nước chở hàng
sâu nhất và chạy ti
ến với tốc độ lớn nhất.

1.1.1.4. Máy lái phụ (Auxiliary S.G)
Là một hệ thống thiết bị bao gồm: Bộ động lực phụ (Auxiliary P.U) và hệ thống
truyền động của nó, cần để duy trì hoạt động của máy lái khi máy lái chính hư hỏng.
Máy lái phụ được phép dùng chung cơ cấu dẫn động của máy lái chính.
1.1.1.5. Máy lái sự cố (Emergency Hand Pump)
Là cụm thiết bị nhằm trực tiếp dùng sức người tạo ra nă
ng lượng cấp cho hệ
thống truyền động của máy lái chính chỉ khi máy lái chính hoạt động nhờ năng lượng
điện để quay bánh lái khi nguồn điện cấp cho máy lái chính và máy lái phụ bị sự cố.
1.1.1.6. Bộ động lực (Power Unit)
Là cụm thiết bị sản sinh thế năng cho chất lỏng (sản lượng, áp suất) để cung cấp
cho cơ cấu dẫn động. Cụm nguồn bao gồm: Bơm thu
ỷ lực, động cơ điện, két dầu, van
đinh áp, van phân phối điện tử, van hãm.
1.1.1.7. Hệ thống truyền động (Power Actuating Systems)
Là một cụm thiết bị thuỷ lực và cơ khí để tạo lực quay trục lái, gồm thiết bị dẫn
động bánh lái, các xi lanh, các van an toàn, các van chặn, các đường ống và phụ tùng.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
4
Hệ thống truyền động của máy lái chính có thể dùng chung cho máy lái phụ.
1.1.1.8. Thiết bị dẫn động bánh lái (Rudder Actuator)
Là thiết bị trực tiếp biến đổi áp suất thuỷ lực thành tác dụng cơ giới để chuyển
dịch bánh lái. Nó có thể là xi lanh quay, xi lanh tác dụng đơn, xi lanh tác dụng kép, mô
tơ thuỷ lực v.v…
1.1.1.9. Hệ thống điều khiển
Là hệ thống các trang thiết bị điện và dây dẫn dùng để
truyền tín hiệu lệnh điều
khiển từ vị trí điều khiển đến máy lái.
1.1.1.10. Séc tơ lái (Tiller)

Là bộ phận kết cấu cơ khí truyền mô men cho trục lái.
1.1.1.11. Giá đỡ xi lanh (Fitting)
Là một bộ phận kết cấu cơ khí truyền mô men ngoại lực từ bánh lái xuống bệ
đỡ của vỏ tàu.
1.1.1.12. Van an toàn (Safety Valve)
Là van thuỷ lực bảo vệ cho các thiết bị và đường ống của hệ th
ống truyền động
đối với ngoại lực phát sinh từ bánh lái do nguồn năng lượng từ bên ngoài tác động tạo
ra áp suất quá cao vượt quá áp suất thiết kế, thoả mãn yêu cấu của mục 15.2.4.4 phần 3
TCVN 6259: 2003.
1.1.1.13. Van ngắt (Stop Valve)
Là van thuỷ lực có tác dụng cách li chỗ hỏng phát sinh trên đường ống để khả
năng lái được duy trì ở phần còn lại, theo yêu cầu ở mục 15.2.1.2 (2) Phần 3 TCVN
6259: 2003
1.1.1.14. Van hãm (Pilot Check Valve)
Là van thuỷ lực có tác dụng hãm giữ
bánh lái ở vị trí bất kì, cũng là van tự động
tách biệt bộ động lực lái với hệ thống truyền động lái khi thôi điều khiển, đồng thời có
tác dụng đề phòng hiện tượng khoá thuỷ lực xảy ra.
1.1.1.15. Van định áp (Relief Valve)
Là van thuỷ lực có tác dụng tự động xả dầu cấp từ bơm khi áp suất trong hệ
thống vượt quá áp suất làm việc lớn nhất. Áp suất đặ
t mở van: P = P
max
+ 5KG/cm
2
.
1.1.1.16. Áp suất làm việc lớn nhất
Là áp suất dầu thuỷ lực trong hệ thống khi máy lái tạo ra mô men làm việc định
mức áp suất dùng trong máy lái thường chọn bằng 80 ÷ 150 KG/cm

2
.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
5
1.1.1.17. Áp suất thiết kế
Là áp suất để tính toán xác định kích thước ống và các chi tiết khác của máy lái,
áp suất thiết kế được chọn bằng 1,25 lần áp suất làm việc lớn nhất.
1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của máy lái thuỷ lực tàu thuỷ
1.1.2.1 Máy lái tiêu chuẩn cho tàu biển thông thường
• Các máy lái thuỷ lực phải được chế tạo phù hợp với tiêu chuẩn này và theo bản
vẽ thiết kế đã
được duyệt.
• Hồ sơ thiết kế chế tạo của máy lái phải được thoả mãn yêu cầu của mục 15.1.3
của TCVN 6259-3: 2003.
• Hồ sơ thiết kế phải được Đăng kiểm Việt Nam xét duyệt trước khi chế tạo.
• Máy lái được thiết kế phải có các thông số tính năng, kết cấu hệ thống thuỷ lực,
hệ thống điện
động lực và điều khiển, hệ thống báo động, báo hiệu, kết cấu cơ
khí v.v thoả mãn tất cả các yêu cầu của SOLAS 74 và các bổ sung sửa đổi, của
Qui phạm Phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259: 2003.
• Kết cấu hệ thống thuỷ lực máy lái tối thiểu phải gồm:
- 01 máy lái chính.
- 01 máy lái phụ.
- Hai hệ thống được phép dùng chung hệ thống truyền độ
ng của máy lái
chính. Các thiết bị khác của chúng phải hoàn toàn độc lập để sao cho
máy lái này hỏng không làm ngừng hoạt động của máy lái kia.
• Máy lái chính phải có khả năng quay bánh lái từ 35
0

mạn này sang 35
0
mạn kia.
Khi tàu ở mớn nước chở đầy hàng và chạy tiến với tốc độ thiết kế, thời gian
quay bánh lái từ 35
0
mạn này sang 30
0
mạn kia không quá 28 giây. Máy lái
chính của tàu biển do nguồn năng lượng điện trên tàu cung cấp.
• Máy lại phụ phải có khả năng quay bánh lái từ 15
0
mạn này sang 15
0
mạn kia
trong thời gian không quá 60 giây khi tàu ở mớn nước chở đầy hàng và chạy
tiến với tốc độ bằng số lớn hơn giữa một nửa tốc độ thiết kế của tàu với 7 hải li/
giờ. Máy lái phụ có thể được cấp năng lượng bằng cách quay tay hoặc dùng
điện. Khi đường kính cổ trục lái > 230 mm máy lái phụ thuộc phải sử dụng
năng lượng đ
iện.
• Khi đường kính cổ trục lái < 230 mm máy lái đã bao gồm máy lái chính và phụ
(hoặc hai máy lái chính) chạy điện, nếu trang bị thêm máy lái tay sự cố, phải
thoả mãn qui định sau:
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
6
- Đường ống thuỷ lực của bơm tay ghép nối vào hệ thống truyền động
phải có van khoá cách li để không làm ảnh hưởng tới sự hoạt động của
máy lái chính và máy lái phụ.

- Phải đảm bảo quay được bánh lái từ mạn này sang mạn kia khi tàu chạy
tiến với tốc độ ≤ 4 hải lý/ giờ (không hạn chế thời gian và lực quay tay).
• Khi đường kính cổ trục > 230 mm, nếu trang b
ị máy lái tay sự cố đảm nhiệm
chức năng nguồn năng lượng dự phòng độc lập, phải thoả mãn qui định sau.
- Phải có khả năng quay bánh lái từ 15
0
mạn này sang 15
0
mạn kia trong
thời gian không quá 60 giây khi tàu ở mớn nước chở hàng và chạy tiến
với tốc độ 7hl/h hoặc 1/2 tốc độ thiết kế lấy giá trị nào lớn hơn.
- Máy lái tay có thể gồm 2 bơm tay với 2 hoặc 4 người cùng điều khiển.
- Phải được đặt trong buồng máy lái.
- Phải có khả năng đưa vào vận hành trong thời gian < 45 giây.
• Hệ thống truyền động c
ủa máy lái phải được thiết kế bảo đảm cho bánh lái quay
từ phải sang trái và từ trái sang phải với tốc độ như nhau.
• Kết cấu nối cứng với trục lái của thiết bị dẫn động phải tránh được khả năng
hỏng khi trục lái dịch chuyển theo chiều trục (nếu kết cấu theo hình 2, lỗ lắp nối
ở hai đầu xi lanh phải có khớp cầu)
•
Không được phép nối hệ thống đường ống của máy lái thuỷ lực với hệ thống
thuỷ lực khác.
• Sơ đồ nguyên lý đường ống thuỷ lực phải được thiết kế sao cho sau khi có hỏng
hóc riêng ở vị trí bất kỳ nào đó trong hệ thống của nó hoặc ở một trong các máy
lái thì chỗ hỏng hóc có thể được cách ly ra để khả năng lái có thể duy trì hoặc
nhanh chóng phục hồ
i.
• Sơ đồ nguyên lý hệ thống thuỷ lực của máy lái tàu biển có thể tham khảo phụ

lục 2, 3 như sơ đồ [2]
• Các thiết bị thuỷ lực sử dụng cho máy lái phải có nguồn gốc rõ ràng, là loại phù
hợp với máy lái, được chế tạo bởi các hãng đã được một số tổ chức đăng kiểm
có uy tín công nhận
• Bơm thuỷ lực sử d
ụng cho các máy lái nếu là của các hãng chế tạo uy tín đã
được đăng kiểm công nhận khả năng làm việc tin cậy, có thể được bỏ qua nội
dung thử 100 giờ chạy tại xưởng theo yêu cầu của mục 15.5.1.3 TCVN 6259-3
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
7
• Xy lanh thuỷ lực đảm nhiệm chức năng là thiết bị dẫn động bánh lái và phải
được trang bị kép đệm kín dầu ở vị trí làm kín cán pitông để phòng hỏng hóc.
• Van phân phối điện từ (Solenoid Valve) dùng cho máy lái phải là kiểu 4 cửa 3
vị trí tự hồi, tại vị trí “0” van có kết cấu thông hồi (dầu từ bơm được đưa ngay
về két).
• Ống cứng dùng trong hệ thống thu
ỷ lực máy lái phải là ống thép đúc liền bằng
vật liệu thích hợp ít biến dạng ở áp suất cao. Theo JIS là SCH 80
• Ống mềm phải tuân thủ quy định ở mục 15.4.6 TCVN 6259-3
• Lắp nối giữa các bộ phận thuỷ lực với nhau hoặc với đường ống phải dùng kiểu
kết cấu thích hợp với áp suất cao. Phải đáp ứng yêu cầu về độ kín dầu
ở mục
15.4.5 TCVN 6259-3
• Giá đỡ xi lanh và séc tơ phải được tính toán và thử nghiệm để khẳng định độ
bền của chúng
• Nếu séc tơ có kết cấu hàn từ thép rèn khác với quy định ở mục 15.4.7 TCVN
6259-3, kết cấu phải được tính toán đảm bảo độ bền và được đăng kiểm chấp
nhận. Trong trường hợp này thép rèn phải có hàm lượng các bon < 0.23%
• Giá đỡ xi lanh và séc tơ phải được ki

ểm tra NDT để đánh giá chất lượng mối
hàn hoặc chất lượng đúc.
1.1.2.2 Một số yêu cầu riêng đối với máy lái, sử dụng trên tàu cỡ nhỏ và có vùng
hoạt động hạn chế và tàu sông.
• Đối với tàu biển có kí hiệu cấp tàu “hạn chế II” trở xuống hoặc tương đương
không chạy tuyến quốc tế hoặc có GT < 500, và tàu sông có thể không cần áp
dụng một số qui định được nêu rõ trong m
ục 20.2.1 TCVN 6259-3.
• Sơ đồ nguyên lí hệ thống thuỷ lực của máy lái có thể tham khảo ở phụ lục 4,
nếu máy lái có mô men định mức nhỏ (< 10 Tm) có thể tham khảo phụ lục 5.
• Đối với tàu biển có kí hiệu cấp tàu “hạn chế III” không chạy tuyến quốc tế và
tàu sông, nếu trên tàu chỉ có một nguồn điện chính thì máy lái phụ bắt buộc
phải là loại quay tay và phải thoả mãn yêu cầu ở
mục 15.2.3 (1) TCVN 62590-
3: 2003 hoặc mục 12.2.3 TCVN 5801-3: 2001.
1.1.2.3. Lắp đặt và sử dụng.
• Giá đỡ xi lanh của máy lái phải được lắp lên bệ đỡ của vỏ tàu bằng các bu lông
và các con chặn. Các bu lông phải đủ khả năng chịu lực và có biện pháp chống
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
8
tự lỏng. Các con chặn phải được hàn chắc chắn xuống mặt bệ và đủ khả năng
chịu lực từ các xi lanh.
• Bệ đỡ máy lái gắn với vỏ tàu phải có kết cấu đủ khả năng chịu lực của máy lái
tác động vào vỏ tàu, các mã chân bệ phải được hàn trực tiếp với kết cấu khoẻ
của vỏ tàu.
• Buồng máy lái phả
i có biện pháp thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức để sao cho
không gian làm việc của các thiết bị thuỷ lực và động cơ điện không vượt quá
45

0
C.
1.2. THIẾT BỊ NEO, TỜI
1.2.1 Khái niệm chung và phân loại
Thiết bị neo là các thiết bị dùng để buộc cột, cố định tàu vào đáy biển, sông
bến, nơi mà tàu dừng để sửa chữa, chờ nhận hàng…
Thông thường trên tàu bao gồm hai máy neo: Máy neo đuôi và máy neo mũi
Thiết bị tời là các thiết bị dùng để kéo, buộc tàu cố định vào cầu cảng hoặc vào
tàu khác khi cần thiết. Ngoài ra, tời còn có một số tác dụng khác như
dùng để nâng hạ
thang lên xuống.
1.2.2 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị neo
Khi tàu đứng neo - mỏ neo bám vào đáy sông hoặc biển. Con tàu phải chịu
những tác động như: gió, dòng chảy và các lực quán tính do lắc gây nên. Tất cả các lực
đó phải được cân bằng với dây neo và mỏ neo tạo nên – như vậy tàu mới đang trong
trạng thái neo.
Cấu tạo của neo bao gồm:
¾ Động cơ điện
¾
Bánh răng
¾ Tay điều khiển
¾ Ổ trục
¾ Trống xích
¾ Trống tời
¾ Phanh cơ khí
¾ Ly hợp
Để đảm bảo quá trình thả neo và nhổ neo thì hệ thống neo phải thoả mãn một số
yêu cầu sau:
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN

9
¾ Tàu phải có khả năng thả neo với độ dài thích hợp
¾ Một đầu cuối của xích neo phải được cố định chặt với tàu (trong hầm xích neo)
¾ Có khả năng nhổ mỏ neo khỏi đáy biển, sông
¾ Treo mỏ neo nơi thích hợp và xích neo sẵn sàng trong hầm xích
¾ Có khả năng cắt bỏ xích neo với thời gian ngắn nhất
¾ Phải có thiết bị
hãm phanh để khống chế tốc độ thả neo
¾ Độ dài dây xích neo l thả theo nguyên tắc:
+ h (chiều cao từ mặt sông, biển so với đáy) ≤ 20m thì l = 4h
+ h 20m ÷ 50m thì l = 3h
+ h ≥ 50m thì l = 2,5h
1.2.3 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị tời
¾ Việc kéo, thả tời được thực hiện bởi động cơ hoặc một hệ truyền động nào đó
¾ Nếu hệ thống tời s
ử dụng dây mềm kiểu sợi bện thì vật liệu chế tạo như: sợi
tổng hợp hoặc dây gai phải chịu được nước biển và chịu được lực căng tuỳ ứng
dụng cụ thể
¾ Ở trên tàu thiết bị tời được bố trí chung với máy neo để tiện lợi sử dụng và tiết
kiệm trang thiết bị. Giá trị lực cần thi
ết cho việc kéo buộc tàu T tỷ lệ thuận với
trọng tải tàu và công suất mà động cơ lai phải thực hiện cũng tỷ lệ thuận với T
và tốc độ kéo buộc.
¾ Công suất của máy tời còn phụ thuộc trạng thái các ròng rọc, con lăn dẫn
truyền.
1.3. THIẾT BỊ CẨU TRỤC
1.3.1 Khái niệm chung và phân loại
Thiết bị cẩu - trục trang thiết bị trên tàu biển dùng
để bốc xếp hàng hoá, vật tư,
trang thiết bị … giữa tàu với cảng hoặc giữa các tàu với nhau.

Thông thường thiết bị cẩu được chia thành 2 loại: loại nặng và loại nhẹ tuỳ thuộc vào
trọng lượng hàng hoá mà loại cẩu đó bốc xếp.
+ Loại nhẹ - trọng tải ≤ 10T
+ Loại nặng - trọng tải > 10T
Cẩu hàng thường có kết cấu bao gồm các tay cần trụ
c. Mỗi tay cần trục được
điều khiển bởi ba tời cuốn dây. Có loại dùng một cần trục, có loại dùng 2 cần trục, tuỳ
theo thiết thiết kế của nhà tàu.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
10
Các chức hoạt động chính của cần trục, cần cẩu là:
¾ Nâng hàng lên, hạ hàng xuống: Đây là công việc thường xuyên diễn ra và
chiếm đến 70% ÷95% các hoạt động của cẩu. Dây cáp dùng để nâng hạ hàng
phải chịu những lực như: Trọng lượng hàng hoá G, trọng lượng móc cẩu P,
trọng lượng dây cáo Pl tỷ lệ với chiều dài l. Ngoài ra còn phải chịu lực ma sát
bởi các ròng rọc, đồng thờ
i khi nâng hàng cần phải có số gia ∆P về lực để duy
trì chuyển động của hàng. Như vậy, công suất của trống quấn dây nâng hạ hàng
có thể tính theo công thức: N = (G + P + Pl + P
ma sát
+ ∆P).v1
¾ Nâng cần lên, hạ cần xuống: Công việc này làm thay đổi tầm với của cần cẩu,
nó cũng chiếm tỷ lệ hoạt động cao. Song lực cần thiết để nâng cần không những
phụ thuộc vào trọng lượng kiện hàng như việc nâng hạ hàng mà còn phụ thuộc
vào góc của cần cẩu. T là lực kéo cần và α là góc nghiêng của cần so với
phương ngang. Ta thấy rằng khi α
tăng thì lực kéo cần T giảm xuống. Trong
trường hợp cẩu công suất lớn, người ta muốn giảm lực kéo thì phải dùng đến hệ
thống ròng rọc.

¾ Sang cần (tạt cần sang trái - phải): Chức năng này cũng hoạt động tương đối
thường xuyên, song về giá trị lực tác động nhỏ. Nó chỉ thực hiện trong việc
thắng quán tính khối lượng quay, thắng ma sát cơ khí và duy trì tốc độ
dịch
chuyển. Đối với hệ thống nhỏ và đơn giản, việc tạt trái hay phải là nhờ vào sức
người. Song đối với hệ cẩu lớn thì phải dùng động cơ hoặc phải thiết kế cẩu
trục kiểu ghép.
1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị cẩu trục
¾ Dây cáp để nâng hạ hàng phải chịu được những lực như : trọ
ng lượng hàng hoá
G, trọng tải móc cẩu P, trọng lượng dây cáp Pl tỷ lệ với độ dài dây cáp khi thả l.
¾ Ðối với thiết bị nâng hạ cần, lực cần thiết không những phụ thuộc vào trong
lượng của hàng hoá mà còn phụ thuộc vào góc của cần cẩu, góc càng lớn thì lực
cần thiết để kéo cáp càng giảm.
¾ Bộ phận truyền động phải đảm bảo lực ổn đị
nh để duy trì khi di chuyển hàng
cũng như khi nâng và hạ hàng hoá.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
11
CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM

2.1. THIẾT BỊ LÁI TÀU THUỶ
+ Quy trình kiểm tra thiết bị lái tàu thuỷ theo quy phạm của đăng kiểm Việt Nam
+ Kiểm tra việc lắp ráp có đúng sơ đồ và catalog hay không
+ Đo điện trở cách điện của động cơ hệ điều khiển
+ Hướng của tay lái phải phù hợp với hướng chuyển động của tàu.
+ Bộ phận ngắt cuối (hạn chế hành trình lái) phải tác
động chuẩn xác, góc lái tối đa
phù hợp (thường là 35 phải và 35 trái)

+ Sai số chỉ thị góc lái và góc quay thực tế không được vượt quá ±1 độ. Sai số lớn nhất
giữa bán lái và bảng khắc độ trên xen xin phát không được vượt quá ±1,5 độ
+ Quay lái liên tục từ mạn này sang mạn kia trong 2h, đo nhiệt độ
+ Thời gian quay lái từ mạn này sang mạn kia không quá 28s
+ Điện áp lưới giảm 85% hệ thống lái vẫn có khả năng làm việ
c
+ Thiết bị báo động phải hoạt động chính xác
+ Kiểm tra sự làm việc tin cậy chuyển nguồn lái (đặt ở hầm lái)
+ Thời gian chuyển từ bơm chính sang bơm dự trữ không vượt quá 4s.
+ Quay lái từng 5
0
một để kiểm tra độ chính xác của thiết bị chỉ thị góc lái
+ Ghi lại nội dung thử:
- Ngày giờ thử, nhãn hiệu, thông số định mức
- Điện trở cách điện của các phần trước và sau khi thử
- Dòng điện công tác, thời gian quay lái
- Góc độ giới hạn cuối
- Nhiệt tăng của máy điện
- Sai số tối
đa giữa phần khắc độ của tay lái và chỉ thị lái
+ Lưu đồ cụ thể để kiểm tra, thử nghiệm thiết bị lái tàu thủy
+ Cụ thể từng quá trình thử nghiệm, kiểm tra: Các đo đạc, tiêu chuẩn…
Kiểm tra và thử máy lái thuỷ lực tại xưởng
2.1.1. Kiểm tra trước khi thử hoạt động
- Kiểm tra hồ sơ thiết kế qui trình thử, các biên bản nghiệm thu chi tiết chế tạo, biên
bản thử nội bộ.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
12
- Kiểm tra sự phù hợp của các thiết bị thuỷ lực, điện đã lắp trên máy lái với giấy chứng

nhận chất lượng (CQ) của chúng.
- Kiểm tra sự phù hợp về kết cấu của máy lái với thiết kế đã duyệt.
- Kiểm tra sự lắp đặt máy lái trên băng thử và điều kiện sẵn sàng thử đã chuẩn của nhà
chế tạo.
- Kiểm tra thử thuỷ lực đường ống và thiết bị với áp suất thử lấy bằng 1,5 lần áp suất
làm việc lớn nhất.
- Kiểm tra cách điện của hệ thống với vỏ khi chưa hoạt động
- Kiểm tra cách điện của động cơ với vỏ khi chưa hoạt động
2.1.2. Thử hoạt động
• Thử hoạt động củ
a hệ thống điện cỉ báo: các đèn báo, đồng hồ VA…
• Thử hoạt động của hệ thống điện điều khiển:
- Thử tác dụng khoá điều khiển của đài lái tại bảng điện hầm lái.
- Thử khởi động từng bơm tại đài lái, hầm lái kiểm tra khoá liên động.
- Thử điều khi
ển van điện từ tại đài lái, hầm lái. Kiểm tra tác dụng khoá liên
động của chúng.
• Thử hoạt động của hệ thống chỉ báo góc lái
- Kiểm tra độ chính xác của đồng hồ chỉ báo góc lái (≤ 0,5 ở phạm vi ± 50).
- Kiểm tra khả năng chống rung, chống tự lỏng cơ cấu của bộ phát góc lái.
• Thử hoạt động của mạch báo độ
ng.
- Thử cạn dầu trong két.
- Thử quá tải.
- Thử mất pha.
• Thử hoạt động.
- Thử thao tác chuyển đổi hoạt động giữa các máy lái.
- Kiểm tra sự hoạt động ổn định của từng máy lái khi thao tác quay lái liên
tục.
- Kiểm tra độ nhậy của hệ thống điều khiển khi thực hiện di chuyển nhỏ

(t
ừng 0,50), đảo chiều liên tục.
- Kiểm tra độ ồn của bộ truyền động lai bơm, của kết cầu giá đỡ và động cơ.
- Đo thời gian quay lái của từng máy lái theo qui định với máy lái (t/65
0
) và
máy lái phụ (t/30
0
).
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
13
- Kiểm tra cách điện của hệ thống với vỏ khi hoạt động
- Kiểm tra cách điện của động cơ với vỏ khi hoạt động
- Thử khả năng quay lái của máy lái tay sự cố (nếu có).
- Các số liệu thử được điền vào biểu mẫu ở phụ lục.
2.1.3. Thử tải với bơm và động c
ơ điện
Các bơm và động cơ điện sẽ phải trải qua các hạng mục thử sau:
(1) - Thử hoạt động.
(2) - Thử quá tải
(3) - Thử điều khiển
(4) - Thử sức bền.
2.1.3.1. Các phương pháp và bố trí thử
 Bố trí thử.
Thử bơm và động cơ điện của máy lái có thể sử dụng ngay bộ
động lực (xem
định nghĩa) của nó để tiến hành thử. Các thiết bị đo kiểm tra được lắp nối vào bộ động
lực theo sơ đồ sau đây:
1: Đồng hồ lưu lượng 5: Bơm thuỷ lực

2: Van tạo tải 6: Động cơ điện
3: Đồng hồ áp suất 7: Nhiệt kế
4: Van định áp 8: Két dầu
 Thử hoạt động.
Thử hoạt động với bơm thay đổi sản lượng phải được thực hiện ở 100% sản lượng
thiết kế.
1) Cho bơm làm việc không tải trong thời gian 15 phút xác định các thông số của
bơm và động cơ điện.
2) Điều chỉnh van tạo tải, nâng áp suất đẩy của bơm lên từng mức 50%, 75%,
100% áp suất làm việ
c lớn nhất của máy lái (P
max
).
Tại 100% P
max
thời gian thử không nhỏ hơn 30 giây xác định các thông số của bơm
và động cơ.
 Thử quá tải.
Nâng áp suất đẩy của bơm lên giá trị 115% P
max
trong thời gian 10 ÷ 13 giây.
Xác định các thông số của bơm và động cơ điện.
 Thử sức bền.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
14
Sau các cuộc thử trên, bơm sẽ phải thử sức bền kéo dài trong thời gian 30 phút,
áp suất đẩy của bơm cần duy trì ở mức phù hợp với công suất làm việc lâu dài của
động cơ điện (khoảng từ 70% đến 100% P
max

, tuỳ theo việc chọn động cơ điện cho
từng máy lái cụ thể).
2.1.3.2. Các hạng mục cần xác định trong cuộc thử
(1) Tốc độ vòng quay [vg/ph].
(2) Sản lượng của bơm [l/ph].
(3) Áp suất đẩy
(4) Cường độ dòng điện ở điện áp của động cơ điện.
(5) Nhiệt độ dầu.
2.1.3.3. Kiểm tra kỹ lưỡng
Trong suốt quá trình cuộc thử, nế
u có bất kỳ sự bất thường nào như tiếng ồn
quá lớn, nhiệt độ dầu tăng cao. V.v cần phải kiểm tra kĩ bơm để sao cho bơm không
được có bất kì khuyết điểm nào.
2.1.3.4. Danh mục các đặc tính và biên bản thử
Danh mục các đặc tính và kết quả thử bơm và động cơ điện dùng cho máy lái
được nêu ở phụ lục.
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
15
BIÊN BẢN THỬ TẠI XƯỞNG
BƠM THUỶ LỰC VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Tên máy lái:
- Mô men lái lớn nhất Ngày thử:
- Áp suất làm việc lớn nhất: Địa điểm thử:

Tính năng Bộ động lực
chính
Bộ động lực phụ
Động

cơ điện
- Kiểu mác
- Nguồn điện (V, Hz)
- Công suất vòng quay (Kw,
vg/ph)
- Nước sản xuất

Bơm
thuỷ
lực
- Kiểu mác
- Sản lượng đơn vị (cm
3
/vg)
- Áp suất thiết kế (Mpa)
- Nước sản xuất


Kết quả thử

Tên Kí
hiệu
Đơn vị Không
tải
50%
P
max

100%
P

max

115%
P
max

100%
N
Điện áp nguồn U V
Dòng điện làm việc I A
Công suất động cơ N KW
Áp suất đẩy P Mpa
Tốc độ quay N Vg/ph
Sản lượng lý thuyết Q
l
l/ph
Sản lượng thực tế Q
l
l/ph
Hiệu suất bơm
η
H

%
Nhiệt độ dầu
0
C
Nhiệt độ môi
trường

0
C

Kết luận:


Đại diện nhà sản xuất
(ký, ghi rõ họ tên)
Đăng kiểm viên
(ký, ghi rõ họ tên)


Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
16
BIỂN BẢN THỬ TẠI XƯỞNG
MÁY LÁI THUỶ LỰC
Tên máy lái: (*) Thử hoạt động không tải
- Mô men làm việc lớn nhất: Ngày thử:
- Áp suất làm việc lớn nhất Địa điểm thử:
- Bán kính séc tơ:
- Đường kính xi lanh/ hành trình piston:

Máy
lái
Góc quay
lái
Thời
gian
quay lái

Áp
suất
Động cơ điện Ghi
chú
Tốc
độ
Điện
áp
Cường
độ
dòng
Công
suất

(Độ) (Gy) MPa Vg/ph V A KW
Máy
lái
chính
số 1
0 ÷ P35
0



P35
0
÷T30
0

T35
0
÷P30
0


P35
0
÷ 0

Máy
lái
chính
số 2
0 ÷ P35
0



P35
0
÷T30
0


T35
0
÷P30
0

P35
0
÷ 0

Ghi chú: Nếu máy lái chính số 2 là máy lái phụ thì góc thử là (T15
0
÷ P15
0
)
Kết quả thử:
1 - Hệ thống điều khiển:
2 - Hệ thống báo động:
Kết luận:

Đại diện nhà sản xuất
(ký, ghi rõ họ tên)
Đăng kiểm viên
(ký, ghi rõ họ tên)
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
17
Phụ lục: Dầu thuỷ lực và nhiệt độ cho phép hoạt động.
Nhiệt độ cho phép hoạt động

0 ÷30
0
C 5 ÷ 50
0

C 15 ÷ 75
0
C
Hãng Nhãn hiệu dầu ISO VG22 ISO VG32 ISO VG46
SHELL Shell Tellus Oil K22 K23 K46
MOBIL Mobil Dte Oil 22 24 25
ESSO Nuto 22 H32 25
BP Energol HLP22 HLP32 HLP46
IDEMITU
KOUSAN
Daphne Super –
Hydraulic Fluid
22 32 46

2.2. THIẾT BỊ NEO, TỜI
Những lưu ý khi dùng các thiết bị neo tời:
+ Khai thác thao tác và thực hiện bảo dưỡng trang thiết bị phải tuân theo hướng
dẫn của nhà chế tạo
+ Thường xuyên kiểm tra, tra dầu mỡ các vị trí quan trọng cần thiết
+ Thay dầu công tác đúng thời hạn hoặc khi xét thấy quá bẩn
+ Thường kỳ kiểm tra li hợp, trống, xích tời
+ Hạn chế tối đa việc dùng cùng m
ột lúc các thiết bị ở chế độ tải quá cao
+ Lập kế hoạch và kiểm tra an toàn các trang thiết bị theo tiêu chuẩn quy định
+ Thao tác huấn luyện việc sử dụng một cách thành thạo đối với trang thiết bị này
+ Kiểm tra đấu dây theo sơ đồ catalog
+ Kiểm tra điện trở cách điện trước và sau khi thử
+ Cho máy nén chạy không tải 30 phút để kiểm tra phần cơ
+ Cho máy nén làm vịêc với tác động m
ức 30 phút sau đó cho động cơ ở trạng

thái đóng lưới điện với thời gian 30 giây, sau đó đo nhiệt độ giá trị này phải
không được lớn quá 130% trị số cho phép
+ Cho tời chạy 2 giờ sau đó kiểm tra nhiệt và độ cách điện
2.3. THIẾT BỊ CẨU TRỤC
2.3.1 Máy cẩu xuồng cứu sinh
+ Kiểm tra toàn diện hệ thống bằng phương pháp ngoại quan
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
18
+ Đo điện trở cách điện ở trạng thái lạnh của hệ thống sao cho giá trị điện trở
cách điện không nhỏ hơn 1M ôm
+ Thử nghiệm tăng giảm phụ tải thực tế
+ Tính chính xác và tính tin cậy của các hãm, cái ngắt cuối
+ Xác định điện trở nóng của máy điện, sao cho không nhỏ hơn 1M ôm, nhiệt
tăng cho phép không vượt quá giới hạn
+ Quan sát tình hình ch
ỉnh lưu của máy điện trong khi công tác
+ Quan sát tình hình chống nước của máy cẩu xuồng cứu sinh
2.3.2 Máy cẩu hàng
+ Kiểm tra toàn diện hệ thống bằng phương pháp ngoại quan
+ Đo điện trở cách điện ở trạng thái lạnh của hệ thống sao cho giá trị điện trở cách
điện không nhỏ hơn 1M ôm
+ Thử nghiệm tăng giảm phụ tải thực tế
+ Tính chính xác và tính tin cậ
y của các hãm, cái ngắt cuối
+ Xác định điện trở nóng của máy điện, sao cho không nhỏ hơn 1M ôm, nhiệt tăng cho
phép không vượt quá giới hạn
+ Quan sát tình hình chỉnh lưu của máy điện trong khi công tác
+ Quan sát tình hình chống nước của máy cẩu xuồng cứu sinh

Transformer: trong điều kiện hoạt động thực tế, kiểm tra các trạng thái không bình
thường như nhiễu hay nhiệt độ cao. Chú ý phải lắp song song hai máy biến thế
một
máy thực hiện kiểm tra còn một máy trong chế độ dự phòng.
Motor and starter:
- Trong suốt quá trình kiểm tra mỗi máy phụ, kiểm tra dòng, vòng quay, nhiệt
độ gia tăng cũng như rung động bất thường và nhiễu. Thời gian chạy kiểm
tra khoảng 30 phút (hoặc lâu hơn)
- Đo điện trở cách ly của mỗi môtơ trước và ngay trong quá trình chạy thử, sử
dụng đồng hồ mêga ôm 500VDC
- Còn về môtơ
có cánh tản nhiệt, the interlocking to be confirmed
- Chú ý đến quá trình kiểm tra tự khởi động trong chế độ dự phòng của máy
phụ, liên quan đến bản vẽ chi tiết
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
19
+ Kiểm tra điện trở cách ly: Sau khi các thiết bị được đối nối theo đúng bản vẽ, kiểm
tra các mạch điện lối ra và thiết bị giữa các cực được cách ly với đất, và giữa các cực
với nhau.
+ Đo điện áp rơi: Đo điện áp rơi trên các thiết bị tiêu thụ, khi điện áp rơi rất lớn hoặc ở
rất xa so với b
ảng điện chính thì giá điện áp rơi không được vượt quá 6% điện áp bình
thường đo tại bảng điện chính trước khi cấp cho thiết bị.
Item Circuit no. Result
1, FWD deck machinery (AC 440V)
2, S/Gear (EM’CY AC 440V)
Fore mast head light (AC 220V)
+ Kiểm tra chế độ dừng khẩn cấp của môtơ:
- kiểm tra dừng khẩn cấp với máy lái phụ: kiểm tra lại các mạch rơle nhánh

của môtơ tại thời điểm nhấn nút dừng khẩn cấp “A” trên bàn điểu khiển ở
W/H, E/R được nối với hệ thống báo cháy và chắc chắn rằng có thể ngắt dây
ra khỏi môtơ khi gặp sự cố trong khi E/R CO2
được phun ra.
Circuit no. Motor Relay or starter location remark





- Kiểm tra dừng sự cố của các quạt: kiểm tra lại các mạch rơle nhánh của
môtơ tại thời điểm nhấn nút dừng khẩn cấp “B” trên bàn điểu khiển ở W/H,
E/R được nối với hệ thống báo cháy và chắc chắn rằng có thể ngắt dây ra
khỏi môtơ khi gặp sự cố trong khi E/R CO2 được phun ra.
Circuit no. Motor Relay or starter location remark






Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
20
- Kiểm tra dừng sự cố của các quạt: kiểm tra lại các mạch rơle nhánh của
môtơ tại thời điểm nhấn nút dừng khẩn cấp “C” trên bàn điểu khiển ở W/H,
E/R được nối với hệ thống báo cháy và chắc chắn rằng có thể ngắt dây ra
khỏi môtơ khi gặp sự cố trong khi E/R CO2 được phun ra.

Circuit no. Motor Relay or starter location remark

- Kiểm tra các đèn báo trạng thái
- Kiểm tra toàn hệ thống
Kiểm tra biến tần:
- cài đặt phần mềm, xác định các thông số cho tương thích với hệ thống cụ thể
- kết nối
- Kiểm tra: nguồn AC, đấu nối đúng cực cho môtơ, trạng thái các nút chức
năng (ở trạng thái tĩnh – chưa hoạt động)
- Bật nguồn
-
Sử dụng các nút chức năng để kiểm tra các thông số đã thiết lập: speed,
frequency, motor pole, motor rate
- Điều khiển không tải các chức năng RUN FORWARD, RUN REVERSE,
DRIVE ENABLE / RESET.
- Kiểm tra các trạng thái cảnh báo: khi quá dòng, quá nhiệt, hỏng điện trở
nhiệt
- Ngoài ra còn các thông số khác.
Các tín hiệu đèn, còi cảnh báo:
Cấp nguồn cho các Thiết bị và lần lượt thử các chức năng còi đèn xem có hoạt
động tốt không. Cấ
p các tín hiệu báo động giả để thử phản ứng của còi và đèn
Các phương pháp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị trên boong
KC06.23.CN
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Võ Minh Chính (Chủ biên) Điện tử công suất NXB KHKT 2004

[2] Thân Ngọc Hoàn Điện tử công suất NXB Xây dựng năm 2004
[4] Bimal K.Rose Power Electronisc and variable frequency Driver IEEE Press
[5] K.Somer and others MUltichip high power IGBT modules for traction and
industrial application in Conf. Res EPE 1997
[6] P.K Steimer and others IGCT A-new emerging technologỷo high power low
cost inverter in Conf.Rec. IEEE-IAS mêting1997.
[7] H.Brunner and others3300V IGBT module for traction application in Conf.
Rec. EPE 1995
[8] H.Brunner and others Improved 3.5KVIGBT diode chipset and 800A module
application in Conf. Rec. IEEE –PESC’96
[9] Điều khiển truyền động điện tàu thuỷ bằng thiết bị bán dẫn. của A.P.Bogoslovski.
[10] Truyền động điện tàu thuỷ. của A.G. Iaurª
[11] Đặc trưng của sự làm việc củ
a động cơ dị bộ khi thay đổi tần số của N.I.
Karmaski.
[12] Điều khiển truyền động điện bằng thay đổi tần số của G.G. Giemerov
[13] Tính chất của các hệ thông điều khiển truyền động điện của I.B. Semenov vµ S.G.
Zabrovski