Hướng dẫn thiết kế thiết bị năng lượng tàu cá

TR NG Đ I H C THU S NƯỜ Ạ Ọ Ỷ Ả
KHOA C KHÍƠ
H NG D N THI T K ƯỚ Ẫ Ế Ế
THI T B NĂNG L NG TÀU CÁẾ Ị ƯỢ
BIÊN SO N: Ạ NGUY N ĐÌNH LONGỄ
Ch ng I : N I DUNG VÀ NHI M V C A QUÁ TRÌNH THI T K THI T Bươ Ộ Ệ Ụ Ủ Ế Ế Ế Ị
NĂNG L NG TÀU THU ƯỢ Ỷ
I.1- Vai trò, v trí c a Thi t b năng l ng trên con tàuị ủ ế ị ượ
Thi t b năng l ng tàu là t h p các trang thi t b (các đ ng c nhi t, máy móc,ế ị ượ ổ ợ ế ị ộ ơ ệ
thi t b , đ ng ng và h th ng), đ c dùng đ bi n năng l ng c a nhiên li u thành cế ị ườ ố ệ ố ượ ể ế ượ ủ ệ ơ
năng, đi n năng và nhi t năng và chuy n chúng đ n các h tiêu dùng nh m đ m b o đ cệ ệ ể ế ộ ằ ả ả ượ
các đi u sau:ề
- Đ m b o tàu ch y an toàn và tin c y.ả ả ạ ậ
- Đ m b o s làm vi c bình th ng c a máy móc trong bu ng máy, máy móc vàả ả ự ệ ườ ủ ồ
trang thi t b m t boong.ế ị ặ
- Đ m b o vi c chi u sáng b ng đi n.ả ả ệ ế ằ ệ
- Đ m b o s ho t đ ng c a các ph ng ti n hàng h i, s đi u khi n máy móc, hả ả ự ạ ộ ủ ươ ệ ả ự ề ể ệ
th ng tín hi u và t đ ng.ố ệ ự ộ
- Đ m b o nhu c u chung trên tàu và nhu c u sinh ho t c a ng i đi tàu.ả ả ầ ầ ạ ủ ườ
- Đ m b o vi c th c hi n các công đo n s n xu t trên các tàu chuyên dùng.ả ả ệ ự ệ ạ ả ấ
I.2- Nhi m v c b n c a vi c thi t k thi t b năng l ng tàuệ ụ ơ ả ủ ệ ế ế ế ị ượ
1- Thi t k đ c xem nh vi c tìm ki m các gi i pháp k thu t t i uế ế ượ ư ệ ế ả ỹ ậ ố ư
C n coi quá trình thi t k nh là m t trong nh ng giai đo n ho t đ ng sáng t o c aầ ế ế ư ộ ữ ạ ạ ộ ạ ủ
con ng i (yêu c u trình đ k s ph i có kh năng thi t k ) nh m t o ra nh ng đ iườ ầ ộ ỹ ư ả ả ế ế ằ ạ ữ ố
t ng v t ch t m i. Nh ng đ i t ng v t ch t này đáp ng đ c yêu c u c a th c tượ ậ ấ ớ ữ ố ượ ậ ấ ứ ượ ầ ủ ự ế
s n xu t và đ i s ng. Chính nh ng đòi h i th c t là bài toán đ t ra đ i v i ng i làmả ấ ờ ố ữ ỏ ự ế ặ ố ớ ườ
công tác thi t k . Các bài toán này cho phép có nhi u cách gi i. M i cách gi i này đ cế ế ề ả ỗ ả ượ
g i là ph ng án gi i quy t.ọ ươ ả ế
M c đích chính c a vi c thi t k là v ch ra và c th hoá các gi i pháp k thu t vàụ ủ ệ ế ế ạ ụ ể ả ỹ ậ
ch n ra ph ng án t i u, phù h p v i bài toán đ t ra. K t qu cu i cùng là đ a ra thôngọ ươ ố ư ợ ớ ặ ế ả ố ư
tin thi t k , trên c s đó có th ch t o đ c đ i t ng v t ch t m i.ế ế ơ ở ể ế ạ ượ ố ượ ậ ấ ớ

Vi c thi t k c n đ m b o kh năng th c hi n các gi i pháp k thu t, nghĩa làệ ế ế ầ ả ả ả ự ệ ả ỹ ậ
đ m b o tính t ng h p c a các đ c tính k thu t c a đ i t ng m i và s thích ng c aả ả ươ ợ ủ ặ ỹ ậ ủ ố ượ ớ ự ứ ủ
các gi i pháp k thu t v i m c phát tri n c a khoa h c k thu t, cũng nh kh năng th cả ỹ ậ ớ ứ ể ủ ọ ỹ ậ ư ả ự
ti n c a n n s n xu t.ễ ủ ề ả ấ
2- Yêu c u k thu t – v n hành đ i v i TBNL tàuầ ỹ ậ ậ ố ớ
Khi thi t k TBNL tàu c n ph i đ m b o tho mãn các yêu c u c b n sau:ế ế ầ ả ả ả ả ầ ơ ả
a) TBNL tàu ph i kinh t , nghĩa là giá thành đóng m i và các chi phí v n hành nó ph i th pả ế ớ ậ ả ấ
nh t.ấ
b) TBNL chính c n ph i đ m b o đ c t c đ tàu cho tr c, có ch t l ng c đ ng t t ầ ả ả ả ượ ố ộ ướ ấ ượ ơ ộ ố ở
t t c các ch đ ch y tàu và có tu i b n cao.ấ ả ế ộ ạ ổ ề
c) Đ m b o cung c p đ các d ng năng l ng khác nhau cho các h tiêu dùng v i tínhả ả ấ ủ ạ ượ ộ ớ
kinh t cao trong quá trình bi n đ i năng l ng.ế ế ổ ượ
d) Các quá trình đi u ki n và đi u ch nh ph i đ c áp d ng t xa và t đ ng hoá.ề ệ ề ỉ ả ượ ụ ừ ự ộ
e) TBNL tàu ph i tin c y, nghĩa là xác su t làm vi c không h ng hóc m c t i u, đòi h iả ậ ấ ệ ỏ ở ứ ố ư ỏ
th i gian kh c ph c nh ng tr c tr c ít nh t và đ m b o kh năng làm vi c trong cácờ ắ ụ ữ ụ ặ ấ ả ả ả ệ
tr ng h p s c .ườ ợ ự ố
g) Khi làm vi c không gây tác đ ng đ c h i đ n ng i v n hành, ng i đi tàu và khôngệ ộ ộ ạ ế ườ ậ ườ
gây ô nhi m môi tr ng xung quanh.ễ ườ
h) Có kích th c và kh i l ng nh .ướ ố ượ ỏ
Tuỳ thu c vào ki u lo i và công d ng tàu, có th có thêm các yêu c u đ c bi t đ iộ ể ạ ụ ể ầ ặ ệ ố
v i TBNL tàu.ớ
3 - Các ch tiêu k thu t c b n c a TBNL tàuỉ ỹ ậ ơ ả ủ
TBNL tàu đ c thi t k ph i đ m b o t t các ch tiêu sau:ượ ế ế ả ả ả ố ỉ
a) Ch tiêu công su t.ỉ ấ
b) Ch tiêu tính c đ ng.ỉ ơ ộ
c) Kh năng ho t đ ng đ c l p.ả ạ ộ ộ ậ
d) Ch tiêu kích th c và kh i l ng. ỉ ướ ố ượ
đ) Ch tiêu đ tin c y.ỉ ộ ậ
e) Ch tiêu đi u ki n s ng.ỉ ề ệ ố
Ngoài ra, TBNL tàu còn ph i có các ch tiêu hi u qu kinh t – nhi t t t.ả ỉ ệ ả ế ệ ố

1.3 – Xác đ nh ki u TBNL tàu khi thi t k . Chu n hoá khi thi t kị ể ế ế ẩ ế ế
1 – Thông tin ban đ u đ ch n ki u TBNLầ ể ọ ể
Vi c xác đ nh ki u TBNL khi thi t k tàu là ti n đ c a vi c ch n ki u lo i và sệ ị ể ế ế ề ề ủ ệ ọ ể ạ ố
l ng thi t b đ y và đ ng c chính, ph ng pháp đ o chi u và ki u truy n đ ng chính,ượ ế ị ẩ ộ ơ ươ ả ề ể ề ộ
s đ nguyên lý nhi t, các thông s c b n c a nó, ph ng pháp đ m b o năng l ng c aơ ồ ệ ố ơ ả ủ ươ ả ả ượ ủ
máy ph và các h tiêu th khác, cũng nh vi c ch n ph ng pháp chăm sóc, b o d ngụ ộ ụ ư ệ ọ ươ ả ưỡ
thi t b và m c đ t đ ng hoá c a nó.ế ị ứ ộ ự ộ ủ
Các t li u c b n c n s d ng đ c th hoá các yêu c u đ i v i thi t b c a tàuư ệ ơ ả ầ ử ụ ể ụ ể ầ ố ớ ế ị ủ
đ c thi t k và vi c ch n ki u lo i c a nó bao g m nh sau:ượ ế ế ệ ọ ể ạ ủ ồ ư
- Ki u lo i và công d ng tàu.ể ạ ụ
- T c đ tàu các ch đ hành trình ch y u.ố ộ ở ế ộ ủ ế
- Vùng ho t đ ng, t m ho t đ ng và kh năng ho t đ ng đ c l p c a tàu.ạ ộ ầ ạ ộ ả ạ ộ ộ ậ ủ
- Các ph n t chính c a tàu đ c xác đ nh l n th nh t, s l ng và ki u lo i thi tầ ử ủ ượ ị ầ ứ ấ ố ượ ể ạ ế
b đ y, công su t yêu c u c a TBNL tàu.ị ẩ ấ ầ ủ
- Các s li u áng ch ng đ c tr ng cho ch đ làm vi c c a TBNL tàu khi ch y vàố ệ ừ ặ ư ế ộ ệ ủ ạ
đ u b n, đ lâu c a ch đ ch y tàu và đ u b n trung bình năm.ậ ế ộ ủ ế ộ ạ ậ ế
- Tính hàng lo t theo k ho ch và t c đ đóng tàu.ạ ế ạ ố ộ
- Danh m c và các đ c tính k thu t c a trang thi t b c b n c a TBNL tàu hoànụ ặ ỹ ậ ủ ế ị ơ ả ủ
ch nh và đ c l a ch n theo h ng hoàn ch nh.ỉ ượ ự ọ ướ ỉ
Trong m t ch ng m c nh t đ nh, các t li u đã nêu trên đ c xác đ nh trong quáộ ừ ự ấ ị ư ệ ượ ị
trình phác th o nhi m v thi t k . Có th nh n đ c m t vài t li u trong chúng b ngả ệ ụ ế ế ể ậ ượ ộ ư ệ ằ
cách ch n và h th ng hoá các s li u thông tin t ng ng.ọ ệ ố ố ệ ươ ứ
2 – Xác đ nh ki u TBNL tàu cho tàu thi t kị ể ế ế
Vi c ch n ki u TBNL cho tàu thi t k đ c ti n hành trên c s nghiên c u thi tệ ọ ể ế ế ượ ế ơ ở ứ ế
k và đánh giá so sánh m t lo t các ph ng án có th tho mãn các yêu c u đ t ra. Trongế ộ ạ ươ ể ả ầ ặ
đa s các tr ng h p ng i ta ch ch n ch tiêu hi u qu kinh t làm chính. Đôi khi ng iố ườ ợ ườ ỉ ọ ỉ ệ ả ế ườ
ta ch n ch tiêu khác, nh tr ng h p trên các tàu c nh , ng i ta ch n ch tiêu kíchọ ỉ ư ườ ợ ỡ ỏ ườ ọ ỉ
th c và kh i l ng làm chính.ướ ố ượ
Trên h m tàu cá ng i ta s d ng ki u TBNL điêden.ạ ườ ử ụ ể
Trong quá trình nghiên c u xây d ng các ph ng án kh thi, vi c nghiên c u t ngứ ự ươ ả ệ ứ ườ

t n đ i t ng đã có (tàu m u) là đi u c n thi t. T đó, có th xây d ng đ c ph ng ánậ ố ượ ẫ ề ầ ế ừ ể ự ượ ươ
t i u.ố ư
Có th ti n hành nghiên c u các ph ng án TBNL tàu đem ra so sánh theo các m tể ế ứ ươ ộ
trong các đi u ki n sau:ề ệ
1/ Đ i v i các ph ng án thì công su t TBNL tàu và kh năng ho t đ ng đ c l p c a tàuố ớ ươ ấ ả ạ ộ ộ ậ ủ
đ c gi không đ i. Lúc này, l ng chi m n c và t c đ tàu có th thay đ i tuỳ thu cượ ữ ổ ượ ế ướ ố ộ ể ổ ộ
s thay đ i các ch tiêu kh i l ng TBNL tàu và d tr năng l ng.ự ổ ỉ ố ượ ự ữ ượ
2/ Đ i v i t t c các ph ng án, các ph n t chính, l ng chi m n c, t c đ và tính đ cố ớ ấ ả ươ ầ ử ượ ế ướ ố ộ ộ
l p c a tàu đ c gi không đ i. Lúc này, công su t TBNL và tr ng t i có ích c a tàu cóậ ủ ượ ữ ổ ấ ọ ả ủ
th thay đ i tuỳ thu c vào s thay đ i c a hi u su t đ y, các ch tiêu kh i l ng TBNLể ổ ộ ự ổ ủ ệ ấ ẩ ỉ ố ượ
tàu và d tr năng l ng.ự ữ ượ
3/ Đ i v i t t c các ph ng án, tr ng t i có ích, t c đ và tính đ c l p c a tàu đ c giố ớ ấ ả ươ ọ ả ố ộ ộ ậ ủ ượ ữ
không đ i. Lúc này, l ng chi m n c c a tàu và công su t TBNL tàu có th thay đ i.ổ ượ ế ướ ủ ấ ể ổ
C n ti n hành đánh giá l n cu i các ph ng án đ c nghiên c u b ng cách so sánhầ ế ầ ố ươ ượ ứ ằ
chúng v i nhau và so sánh v i TBNL c a tàu đã có (tàu m u).ớ ớ ủ ẫ
3 – Ki u thi t b đ y và s l ng c a chúngể ế ị ẩ ố ượ ủ
Hi n t i, chân v t chi m u th trong vi c s d ng làm thi t b đ y tàu, đ c bi tệ ạ ị ế ư ế ệ ử ụ ế ị ẩ ặ ệ
đ i v i tàu cá.ố ớ
Ki u thi t b đ y, các tính năng k thu t c a chúng, s l ng và cách b trí có nhể ế ị ẩ ỹ ậ ủ ố ượ ố ả
h ng đáng k đ n vi c ch n ki u đ ng c chính, truy n đ ng chính, cũng nh vi c bưở ể ế ệ ọ ể ộ ơ ề ộ ư ệ ố
trí thi t b .ế ị
Chân v t có b c xo n c đ nh có s cánh t (2ị ướ ắ ố ị ố ừ ÷ 6), đ ng kính đ t đ n 9m, côngườ ạ ế
su t l n nh t truy n đ n nó đ i v i thi t b m t tr c kho ng 35.000 kW và đ i v i thi tấ ớ ấ ề ế ố ớ ế ị ộ ụ ả ố ớ ế
b nhi u tr c kho ng 50.000 kW.ị ề ụ ả
Chân v t có b c xo n thay đ i đ c s d ng trên các tàu th ng xuyên làm vi c ị ướ ắ ổ ượ ử ụ ườ ệ ở
ch đ c đ ng. M c dù k t c u t ng đ i ph c t p và giá thành cao, nh ng lĩnh v c ápế ộ ơ ộ ặ ế ấ ươ ố ứ ạ ư ự
d ng c a chúng đ c m r ng không ng ng. Lo i chân v t này đ m b o kh năng sụ ủ ượ ở ộ ừ ạ ị ả ả ả ử
d ng tri t đ công su t c a đ ng c chính các ch đ ch y tàu khác nhau, nâng cao ch tụ ệ ể ấ ủ ộ ơ ở ế ộ ạ ấ
l ng c đ ng c a tàu, đ n gi n hoá vi c đi u khi n thi t b , t o kh năng th c hi n dượ ơ ộ ủ ơ ả ệ ề ể ế ị ạ ả ự ệ ễ
dàng vi c trích công su t t đ ng c chính đ d n đ ng các máy phát tr m đi n tàu.ệ ấ ừ ộ ơ ể ẫ ộ ở ạ ệ

Chân v t bi n b c có s cánh t (3ị ế ướ ố ừ ÷ 4), ng v i công su t c n truy n t (20.000ứ ớ ấ ầ ề ừ ÷ 25.000)
kW.
Chân v t có ng đ o l u đ c trang b trên các tàu cao t c, tàu cá, tàu kéo, nó choị ố ạ ư ượ ị ố
phép nh n đ c l c đ y b sung và gia tăng hi u su t chân v t, đ c bi t trong tr ng h pậ ượ ự ẩ ổ ệ ấ ị ặ ệ ườ ợ
đ ng kính chân v t nh h n giá tr t i u. Vi c s d ng chân v t có ng đ o l u còn gópườ ị ỏ ơ ị ố ư ệ ử ụ ị ố ạ ư
ph n c i thi n đi u ki n làm vi c c a chân v t khi có sóng và làm gi m l c thu đ ngầ ả ệ ề ệ ệ ủ ị ả ự ỷ ộ
thay đ i, xu t hi n khi chân v t làm vi c.ổ ấ ệ ị ệ
Ngoài ra, ng i ta đang chú ý nhi u đ n vi c s d ng các chân v t đ ng tr c quayườ ề ế ệ ử ụ ị ồ ụ
ng c chi u nhau. Chúng có hi u su t cao h n và cho phép tri t tiêu các mômen ph n l cượ ề ệ ấ ơ ệ ả ự
không t đi u hoà. Tr ng i chính c a vi c s d ng lo i chân v t này là tính ph c t p vự ề ở ạ ủ ệ ử ụ ạ ị ứ ạ ề
k t c u c a h tr c và truy n đ ng chính.ế ấ ủ ệ ụ ề ộ
Hi n t i, còn t n t i v n đ b trí các chân v t đ có hi u su t cao. Thông th ng,ệ ạ ồ ạ ấ ề ố ị ể ệ ấ ườ
chân v t đ c b trí sau vòm đuôi tàu. cách b trí này có nh c đi m là các khe h gi aị ượ ố Ở ố ượ ể ở ữ
chân v t và v tàu b gi i h n, đi u này khi n cho giá tr áp l c thu đ ng thay đ i r tị ỏ ị ớ ạ ề ế ị ự ỷ ộ ổ ấ
nhi u. H n n a, n u khe h này không thích h p s d n đ n hi n t ng gây rung đ ngề ơ ữ ế ở ợ ẽ ẫ ế ệ ượ ộ
v tàu.ỏ
Ph bi n h n c là lo i chân v t m t tr c. Nó có u đi m là hi u su t đ y cao, cácổ ế ơ ả ạ ị ộ ụ ư ể ệ ấ ẩ
ch tiêu kh i l ng và kích th c t t, đ n gi n và thu n ti n ph c v và có hi u qu kinhỉ ố ượ ướ ố ơ ả ậ ệ ụ ụ ệ ả
t cao.ế
Khi s d ng thi t b nhi u tr c (nhi u chân v t) c n gi i quy t nh ng v n đ sau:ử ụ ế ị ề ụ ề ị ầ ả ế ữ ấ ề
- Phân ph i công su t gi a các chân v t.ố ấ ữ ị
- Nâng cao ch t l ng c đ ng tàu và đ c bi t là đ m b o tính đi u khi n c a tàuấ ượ ơ ộ ặ ệ ả ả ề ể ủ
hành trình lùi.ở
- Nâng cao s c s ng c a TBNL tàu.ứ ố ủ
Trong s các thi t b nhi u tr c thì thi t b hai tr c đ c s d ng ph bi n h n c .ố ế ị ề ụ ế ị ụ ượ ử ụ ổ ế ơ ả
4 – Ki u đ ng c và truy n đ ng chínhể ộ ơ ề ộ
Các y u t sau nh h ng đáng k đ n vi c ch n ki u đ ng c và truy n đ ngế ố ả ưở ể ế ệ ọ ể ộ ơ ề ộ
chính:
- Ki u lo i và công d ng tàu.ể ạ ụ
- Công su t thi t b đ y và b bão hoà năng l ng c a tàu.ấ ế ị ẩ ộ ượ ủ

- Kh năng ho t đ ng đ c l p c a tàu. ả ạ ộ ộ ậ ủ
- Các đ c tính và đ lâu t ng đ i c a ch đ hành trình ch y u.ặ ộ ươ ố ủ ế ộ ủ ế
- Các yêu c u đ i v i ch t l ng c đ ng tàu.ầ ố ớ ấ ượ ơ ộ
Ngoài ra, ki u truy n đ ng chính còn ph thu c vào ki u c đ ng chính.ể ề ộ ụ ộ ể ơ ộ
5 – M c đ t đ ng hoá TBNL tàuứ ộ ự ộ
T đ ng hoá TBNL tàu là v n đ đ c đ t ra đ i v i các nhà nghiên c u, thi t k ,ự ộ ấ ề ượ ặ ố ớ ứ ế ế
đóng m i và s d ng tàu thuy n. Tuỳ theo c lo i và công d ng tàu mà TBNL c a nóớ ử ụ ề ỡ ạ ụ ủ
đ c trang b đi u khi n t xa và t đ ng hoá m c đ khác nhau.ượ ị ề ể ừ ự ộ ở ứ ộ
M c đích c a vi c ng d ng t đ ng hoá là:ụ ủ ệ ứ ụ ự ộ
- Gi m b t chi phí lao đ ng ph c v TBNL tàu.ả ớ ộ ụ ụ
- C i thi n đi u ki n làm vi c c a đ i máy.ả ệ ề ệ ệ ủ ộ
- Đ m b o các ch đ làm vi c thu n ti n c a trang thi t b c a TBNL tàu, nângả ả ế ộ ệ ậ ệ ủ ế ị ủ
cao hi u su t và đ tin c y c a nó.ệ ấ ộ ậ ủ
- Nâng cao tính c đ ng c a TBNL tàu.ơ ộ ủ
6 – Tiêu chu n hoá khi thi t kẩ ế ế
Tiêu chu n hoá đ c áp d ng khi thi t k nh m đ m b o tính kinh t t i u. Cácẩ ượ ụ ế ế ằ ả ả ế ố ư
d ng đ c tr ng c a tiêu chu n hoá là tiêu chu n, s th ng nh t hoá, đi n hình hoá và tạ ặ ư ủ ẩ ẩ ự ố ấ ể ổ
h p hoá (ghép b ).ợ ộ
Nhi m v c b n c a tiêu chu n hoá là nâng cao ch t l ng s n ph m ch t o,ệ ụ ơ ả ủ ẩ ấ ượ ả ẩ ế ạ
l p ráp trong khi gi m b t đ ng th i c th i gian và giá thành thi t k , ch t o, l p ráp vàắ ả ớ ồ ờ ả ờ ế ế ế ạ ắ
s a ch a.ử ữ

Ch ng II: TÁC Đ NG T NG H GI A MÁY CHÍNH VÀ THI T B Đ Yươ Ộ ƯƠ Ỗ Ữ Ế Ị Ẩ
2.1 – Công su t c a TBNL chínhấ ủ
Công su t c a TBNL chính đ c xác đ nh ph thu c vào t c đ tàu, s c c n thânấ ủ ượ ị ụ ộ ố ộ ứ ả
tàu khi chuy n đ ng v i t c đ đã cho, ki u truy n đ ng và thi t b đ y.ể ộ ớ ố ộ ể ề ộ ế ị ẩ
1 – Công su t kéoấ
Công su t kéo đ c xác đ nh b ng bi u th c:ấ ượ ị ằ ể ứ

75

VR
N
R
=
, ML ( hay
102
VR
N
R
=
, kW) (2.1)
Trong đó:
R – S c c n thân tàu khi chuy n đ ng trong n c v i t c đ V, kG.ứ ả ể ộ ướ ớ ố ộ
V – T c đ tàu, m/s.ố ộ
S c c n thân tàu bao g m các thành ph n sau:ứ ả ồ ầ

kkplsshdms
RRRRRR ++++=
, kG (2.2)
Trong đó:

ms
R
- S c c n ma sát, kG;ứ ả
hd
R
- S c c n hình d ng, kG;ứ ả ạ
ss
R
- S c c n sinh sóng, kG;ứ ả

pl
R
- S c c n ph n l i, kG;ứ ả ầ ồ
kk
R
- S c c n c a không khí đ i v i ph n nhô trên m t n c, kG.ứ ả ủ ố ớ ầ ặ ướ
T ng s c c n ổ ứ ả
sshd
RRR +=
0
, kG đ c g i là s c c n d .ượ ọ ứ ả ư
Đ i v i tàu đánh cá l i kéo, khi kéo l i, s c c n c a c h th ng tàu và l iố ớ ướ ướ ứ ả ủ ả ệ ố ướ
đ c tính nh sau:ượ ư

lv
RRR +=
∑
, kG
Trong đó:
v
R
- S c c n c a thân tàu, kG;ứ ả ủ
l
R
- S c c n c a l i, kG.ứ ả ủ ướ
S c c n là hàm s c a t c đ .ứ ả ố ủ ố ộ
Hi n t i có nhi u ph ng pháp tính s c c n. Đó là các ph ng pháp tính g n đúng.ệ ạ ề ươ ứ ả ươ ầ
M i ph ng pháp có ph m vi áp d ng nh t đ nh.ỗ ươ ạ ụ ấ ị
2- Công su t truy n đ n thi t b đ yấ ề ế ế ị ẩ
Xét tr ng h p t ng quát, thi t b có nhi u tr c và đ c b trí v i các góc nghiêngườ ợ ổ ế ị ề ụ ượ ố ớ

i
α
và góc l ch ệ
i
β
(so v i m t ph ng c b n và m t ph ng c t d c gi a tàu) khác khôngớ ặ ẳ ơ ả ặ ẳ ắ ọ ữ
)0;0( ≠〉
ii
βα
.
L c đ y do thi t b đ y t o ra có quan h v i s c c n v tàu ho c l c đ y có íchự ẩ ế ị ẩ ạ ệ ớ ứ ả ỏ ặ ự ẩ
qua công th c t ng quát sau:ứ ổ

∑
=
−=
n
i
iii
PtR
1
coscos)1(
βα
, kG (2.4)
Trong đó:
t- H s hút;ệ ố
i
P
– L c đ y do chân v t th i t o ra, kG;ự ẩ ị ứ ạ
i

α
,
i
β
– Các góc nghiêng và góc l ch t ng ng c a đ ng tr c th i.ệ ươ ứ ủ ườ ụ ứ
Rõ ràng là:

∑
=
=
n
i
ie
PR
1
, kG (2.5)
Trong đó:
ie
P
– L c đ y có ích c a chân v t th i, kG.ự ẩ ủ ị ứ

iiiie
PtP
βα
coscos)1( −=
, kG (2.6)
L u ý r ng khi tàu kéo l i thì:ư ằ ướ

lv
n

i
ie
RRP +=
∑
=1
, kG (2.7)
Tr ng h p ườ ợ
0;0 ==
ii
βα
thì:
∑
=
−=
n
i
i
PtR
1
)1(
, kG (2.8)
Và khi n = 1 (thi t b m t tr c) thì:ế ị ộ ụ
e
PPtR =−= )1(
, kG (2.9)
Công su t c n truy n đ n chân v t th i:ấ ầ ề ế ị ứ

D
ie
iD

VP
N
η
75
=
, ML (2.10)
Trong đó:
D
η

- Hi u su t đ ng l c, xu t hi n khi chân v t làm vi c v i thân tàu, đ c xácệ ấ ộ ự ấ ệ ị ệ ớ ượ
đ nh b i công th c:ị ở ứ

RKpD
ηηηη
=
(2.11)
(
Rkp
p
P
R
D
Mn
Mn
Mn
VP
VP
VR
Mn

N
ηηη
π
π
π
π
η
===
2
2
2
2
'
'
)
Trong đó:
p
η
– Hi u su t c a chân v t làm vi c trong n c t do;ệ ấ ủ ị ệ ướ ự
K
η
– Hi u su t thân tàu (h s nh h ng c a thân tàu), ệ ấ ệ ố ả ưở ủ
ψ
η
−
−
=
1
1 t
K

(v i ớ
ψ
- H sệ ố
dòng theo), thông th ng ườ
)06,101,1( ÷=
K
η
;
R
η
– Hi u su t xoáy, xu t hi n do s thay đ i mômen chân v t t o ra trong đi uệ ấ ấ ệ ự ổ ị ạ ề
ki n th c t so v i khi làm vi c trong n c t do, ệ ự ế ớ ệ ướ ự
)05,195,0( ÷=
R
η
. Đ thu n ti n trongể ậ ệ
tính toán, ng i ta th ng nh n ườ ườ ậ
0,1=
R
η
.
Hi u su t chân v t ệ ấ ị
p
η
ph thu c vào ki u chân v t và t c đ quay c a nó.ụ ộ ể ị ố ộ ủ
Hi u su t thân tàu ệ ấ
K
η
ph thu c vào hình d ng thân tàu.ụ ộ ạ
Hi u su t xoáy ệ ấ

R
η
ph thu c vào s thay đ i mômen so v i tr ng h p làm vi cụ ộ ự ổ ớ ườ ợ ệ
trong n c t do.ướ ự
3- Công su t c a đ ng c chínhấ ủ ộ ơ
Khi xác đ nh công su t c a đ ng c chính ị ấ ủ ộ ơ
ie
N
t công su t c n truy n đ n chân v từ ấ ầ ề ế ị
iD
N

, ng i ta tính đ n các t n th t trên đ ng tr c, b truy n, đi u ki n vi khí h u trongườ ế ổ ấ ườ ụ ộ ề ề ệ ậ
bu ng máy, cũng nh ph n công su t d tr c n thi t.ồ ư ầ ấ ự ữ ầ ế
Theo đó, công su t c a đ ng c chính làm vi c v i chân v t th i đ c xác đ nhấ ủ ộ ơ ệ ớ ị ứ ượ ị
theo công th c:ứ

dt
mthst
iD
ie
K
N
N
ηηη
=
, ML (2.12)
Trong đó:
t
η

– Hi u su t đ ng tr c, ệ ấ ườ ụ
)97,095,0( ÷=
t
η
, v i h tr c ng n - ớ ệ ụ ắ
)99,097,0( ÷=
t
η
;
dt
K

- H s d tr công su t, ệ ố ự ữ ấ
)20,115,1( ÷=
dt
K
;
mt
η
– Hi u su t môi tr ng, ệ ấ ườ
)96,089,0( ÷=
mt
η
;
hs
η
– Hi u su t b truy n (h p s ).ệ ấ ộ ề ộ ố Tuỳ theo d ng truy n đ ng mà ạ ề ộ
hs
η
có giá trị

nh sau:ư
Truy n đ ng bánh răng 1 c p ề ộ ấ
98,0=
hs
η
;
Truy n đ ng bánh răng hai c p ề ộ ấ
)97,096,0( ÷=
hs
η
;
Truy n đ ng đi n dòng m t chi u ề ộ ệ ộ ề
)90,085,0( ÷=
hs
η
;
Truy n đ ng đi n dòng xoay chi u ề ộ ệ ề
)93,088,0( ÷=
hs
η
;
Truy n đ ng thu l c thu đ ng ề ộ ỷ ự ỷ ộ
)91,084,0( ÷=
hs
η
;
Truy n đ ng thu l c th tích ề ộ ỷ ự ể
)88,083,0( ÷=
hs
η

;
Qua kh p n i đi n ớ ố ệ
)97,096,0( ÷=
hs
η
;
Qua kh p n i thu l c ớ ố ỷ ự
)98,097,0( ÷=
hs
η
;
Khi có vài đ ng c chính cùng truy n công su t cho m t chân v t thì Nộ ơ ề ấ ộ ị
ei
là t ng côngổ
su t c a các đ ng c chính đó.ấ ủ ộ ơ
Tr ng h p d tính trích công su t t đ ng c chính đ lai máy móc ph thì côngườ ợ ự ấ ừ ộ ơ ể ụ
su t c a đ ng c chính đ c xác đ nh nh sau:ấ ủ ộ ơ ượ ị ư
∑
+=
kdt
mthst
iD
ie
NK
N
N
ηηη
, ML (2.13)
Trong đó:
∑

N
k
– T ng công su t các máy móc ph do đ ng c chính th i lai, ML.ổ ấ ụ ộ ơ ứ
Kh năng trích công su t t đ u t do c a đ ng c chính đ c nhà ch t o choả ấ ừ ầ ự ủ ộ ơ ượ ế ạ
tr c đ i v i t ng lo i đ ng c và ph ng án d n đ ng (ph ng án trích).ướ ố ớ ừ ạ ộ ơ ươ ẫ ộ ươ
2.2- Đ c tính t i – t c đ c a chân v t và c a đ ng c chínhặ ả ố ộ ủ ị ủ ộ ơ
1- Đ c tính chân v t ặ ị
L c đ y, mômen quay, công su t yêu c u và hi u su t là các đ i l ng c b n đ cự ẩ ấ ầ ệ ấ ạ ượ ơ ả ặ
tr ng cho s làm vi c c a chân v t.ư ự ệ ủ ị
L c đ y do chân v t t o ra đ đ y tàu đ c xác đ nh theo công th c:ự ẩ ị ạ ể ẩ ượ ị ứ
24
1 cv
nDKP
ρ
=
, kG (2.14)
Trong đó:
1
K
– H s không đ u l c đ y c a chân v t;ệ ố ề ự ẩ ủ ị
D- Đ ng kính c a chân v t, m; ườ ủ ị
cv
n
– T c đ quay c a chân v t, v/s;ố ộ ủ ị
ρ
- M t đ c a n c, kGsậ ộ ủ ướ
2
/m
4
.

Mômen quay c a chân v t đ c xác đ nh theo công th c:ủ ị ượ ị ứ
25
2 cv
nDKM
ρ
=
, kGm (2.15)
Trong đó:
2
K
– H s không đ u mômen c a chân v t.ệ ố ề ủ ị
Công su t c n truy n đ n chân v t (ch a k đ n nh h ng c a thân tàu) có thấ ầ ề ế ị ư ể ế ả ưở ủ ể
đ c xác đ nh theo mômen nh sau:ượ ị ư
35
2
75
2
75
cvp
nDK
M
N
ρ
π
ω
==
, ML (2.16)
Hi u su t c a chân v t ệ ấ ủ ị
2
1

2 K
K
p
p
π
λ
η
=
(2.17)
Trong đó:
p
λ
– B c tr t t ng đ i c a chân v t ướ ượ ươ ố ủ ị
Dn
V
cv
p
p
=
λ
(2.18)
p
V
- T c đ c a chân v t trong n c t do, m/s;ố ộ ủ ị ướ ự
VV
p
)1(
ν
−=
ν

- H s tr t c a chân v t;ệ ố ượ ủ ị
V- T c đ tàu, m/s. ố ộ
Các gi n đ xây d ng theo ả ồ ự
1
K
,
2
K
và
p
η
ph thu c vào b c tr t ụ ộ ướ ượ
p
λ
đ c tr ngặ ư
cho s làm vi c c a chân v t và cho phép xác đ nh l c đ y, mômen quay và hi u su t c aự ệ ủ ị ị ự ẩ ệ ấ ủ
nó các ch đ làm vi c khác nhau.ở ế ộ ệ
Đ th tác d ng c a chân v t trong n c t do đ c th hi n trên hình 2.1.ồ ị ụ ủ ị ướ ự ượ ể ệ
Hình 2.1 – Đ th tác d ng c a chân v t trong n c t doồ ị ụ ủ ị ướ ự
Khi
0=
p
λ
thì
1
K
,
2
K
đ t c c đ i và ạ ự ạ

0=
p
η
.
Khi
p
λ

tăng thì
1
K
,
2
K
gi m, còn ả
p
η
tăng đ n giá tr c c đ i t i m t tr s ế ị ự ạ ạ ộ ị ố
p
λ
nh tấ
đ nh, r i sau đó gi m nhanh đ n tr s ị ồ ả ế ị ố
0=
p
η
.
Khi
0
1
=K

ng v i ứ ớ
DH
11
=
λ
(
DH
11
=
λ
đ c g i là t s b c l c b ng không,ượ ọ ỉ ố ướ ự ằ
còn
1
H
đ c g i là b c l c đ y b ng không ho c b c thu đ ng). Khi t s b c đ tượ ọ ướ ự ẩ ằ ặ ướ ỷ ộ ỉ ố ướ ạ
đ n giá tr ế ị
22
λ
=DH
thì h s mômen ệ ố
0
2
=K
.
Chân v t ch đ này làm vi c v i mômen b ng không và ị ở ế ộ ệ ớ ằ
2
λ
đ c g i là t sượ ọ ỉ ố
b c mômen b ng không, còn ướ ằ
2

H
là b c mômen b ng không.ướ ằ
Rõ ràng trong ph m vi ạ
1
0
λλ
〈〈
p
chân v t làm vi c t o đ c l c đ y và mômenị ệ ạ ượ ự ẩ
d ng, còn trong ph m vi ươ ạ
21
λλλ
〈≤
p
chân v t không th làm vi c nh m t thi t b đ y vìị ể ệ ư ộ ế ị ẩ
l c đ y ự ẩ
0≤P
. Khi
2
λλ
〈
p
, chân v t làm vi c ch đ tuabin, ch ng h n nh giai đo nị ệ ở ế ộ ẳ ạ ư ạ
đ u c a s đ o chi u.ầ ủ ự ả ề
Các h s l c đ y ệ ố ự ẩ
1
K
và h s mômen ệ ố
2
K

ph thu c vào các ph n t c b n c aụ ộ ầ ử ơ ả ủ
chân v t: T s b c ị ỉ ố ướ
DH
, t s m t đĩa ỉ ố ặ θ, s cánh ố Ζ, cũng nh ch đ làm vi c c a chânư ế ộ ệ ủ
v t và đ c tính hình h c c a nó.ị ặ ọ ủ
chân v t có b c xo n c đ nh (chân v t đ nh b c), các đi u ki n làm vi c c aỞ ị ướ ắ ố ị ị ị ướ ề ệ ệ ủ
chân v t, đ tr t c a nó, h s tr t, cũng nh các h s ị ộ ượ ủ ệ ố ượ ư ệ ố
1
K
và
2
K
thay đ i cùng v i sổ ớ ự
thay đ i c a các đi u ki n ngoài. ổ ủ ề ệ
Vì v y: ậ
)1(
νλ
−=
D
H
p
(2.19)
T s b c thay đ i gây nên s thay đ i c b n c a các đ c tính công tác c a chânỉ ố ướ ổ ự ổ ơ ả ủ ặ ủ
v t.ị
Hình 2.2 – nh h ng c a t s b c đ i v i đ c tính chân v tẢ ưở ủ ỉ ố ướ ố ớ ặ ị
Trên hình 2.2, gi i thi u đ c tính công tác c a 3 chân v t có đ c tính hình h c gi ngớ ệ ặ ủ ị ặ ọ ố
nhau, ch có t s b c khác nhau. T s b c càng tăng, các đ ng h s l c đ y, h sỉ ỉ ố ướ ỉ ố ướ ườ ệ ố ự ẩ ệ ố
mômen và hi u su t d ch v phía ph i. Hi u su t c a chân v t có b c l n h n cùngệ ấ ị ề ả ệ ấ ủ ị ướ ớ ơ ở
m t h s t nh ti n ộ ệ ố ị ế
p

λ

nh h n, nh ng hi u su t c c đ i th c t càng l n khi b c càngỏ ơ ư ệ ấ ự ạ ự ế ớ ướ
l n.ớ
Trong th c t , t s b c thay đ i trong kho ng (0,50 ự ế ỉ ố ướ ổ ả ÷ 2,00).
Khi càng gi m t s m t đĩa ả ỉ ố ặ θ thì hi u su t chân v t càng tăng (n u nh không xu tệ ấ ị ế ư ấ
hi n s i b t). T s m t đĩa thay đ i trong ph m vi (0,3ệ ủ ọ ỉ ố ặ ổ ạ ÷ 1,2). Rõ ràng, n u không b gi iế ị ớ
h n b i nh ng đi u ki n khác, t s m t đĩa càng nh càng t t.ạ ở ữ ề ệ ỉ ố ặ ỏ ố
T c đ quay c a chân v t ố ộ ủ ị
cv
n
càng tăng thì hi u su t ệ ấ
p
η
càng gi m.ả
Khi thi t k TBNL tàu, ch n thi t b đ y và t c đ quay t i u c a nó, ng i ta sế ế ọ ế ị ẩ ố ộ ố ư ủ ườ ử
d ng các đ c tính t i – t c đ c a chân v t (đ c tính chân v t). Đó chính là s ph thu cụ ặ ả ố ộ ủ ị ặ ị ự ụ ộ
c a công su t truy n đ n chân v t ho c mômen xo n vào t c đ quay ho c t c đ c a tàu.ủ ấ ề ế ị ặ ắ ố ộ ặ ố ộ ủ
Ng i ta th ng th hi n m t cách g n đúng mômen quay và công su t c a chânườ ườ ể ệ ộ ầ ấ ủ
v t qua t c đ quay c a nó nh sau:ị ố ộ ủ ư
2
1 cv
nAM =
, kGm (2.20)
3'
cvp
nCN =
, ML (2.21)
Trong đó:
1

A
và
'
C
là hàm s c a ố ủ
2
K
.
Trong khi thi t k TBNL tàu và ch n chân v t, ng i ta s d ng h các đ c tínhế ế ọ ị ườ ử ụ ọ ặ
chân v t t ng ng v i:ị ươ ứ ớ
- Ch đ ch y tàu tính toán m n n c đã cho trong n c yên tĩnh và sâu, lúc này, đ ngế ộ ạ ở ớ ướ ướ ộ
c chính phát ra công su t b ng giá tr đ nh m c.ơ ấ ằ ị ị ứ
- Ch đ ch y tàu v n hành.ế ộ ạ ậ
- Các ch t i b ph n đ i v i hành trình c a tàu vài giá tr m n n c.ế ả ộ ậ ố ớ ủ ở ị ớ ướ
- Ch đ t c đ l n nh t.ế ộ ố ộ ớ ấ
- Ch đ bu c tàu.ế ộ ộ
Vi c xác đ nh giá tr b c tr t t ng đ i ệ ị ị ướ ượ ươ ố
p
λ
ph i t ng ng v i m i m t trongả ươ ứ ớ ỗ ộ
các ch đ ho t đ ng c a tàu đã nêu trên.ế ộ ạ ộ ủ
2 – Đ c tính đ ng c Điêdenặ ộ ơ
Ng i ta xây d ng các đ c tính đ ng c t k t qu th nghi m (kh o nghi m)ườ ự ặ ộ ơ ừ ế ả ử ệ ả ệ
đ ng c trên b th nh các công th c sau: ộ ơ ệ ử ờ ứ
Công su t c a đ ng c đ c xác đ nh theo công th c:ấ ủ ộ ơ ượ ị ứ
nzpiAN
ee 1
=
, ML (2.22)
Trong đó:

i – S xlanh c a đ ng c ;ố ủ ộ ơ


- H s kì, ệ ố

= 1 đ i v i đ ng c 2 kì,ố ớ ộ ơ


= 0,5 đ i v i đ ng c 4 kì;ố ớ ộ ơ

e
p
– Áp su t có ích trung bình, Mpa;ấ

1
n
–T c đ quay c a đ ng c , v/ph;ố ộ ủ ộ ơ

1
A
– H ng s c a đ ng c , ằ ố ủ ộ ơ
180
2
1
SD
A
π
=
,
D - Đ ng kính xilanh, cm,ườ

S – Hành trình pittông, m.
Mômen c a đ ng c đ c xác đ nh theo công th c:ủ ộ ơ ượ ị ứ
n
N
M
e
e
6,793=
, kGm (2.23)
Đ i v i đ ng c Điêden dùng làm máy chính d i tàu có các đ c tính đ ng c vàố ớ ộ ơ ướ ặ ộ ơ
đ c tính chân v t t o nên mi n công su t có th s d ng c a đ ng c và mi n các ch đặ ị ạ ề ấ ể ử ụ ủ ộ ơ ề ế ộ
làm vi c c a liên h p Máy – Thân tàu – Chân v t (hình 2.3)ệ ủ ợ ị
Hình 2.3 – Đ c tính đ ng c và đ c tính chân v t. Mi n công su t s d ng và mi n cácặ ộ ơ ặ ị ề ấ ử ụ ề
ch đ làm vi c c a liên h p Máy – Thân tàu – Chân v tế ộ ệ ủ ợ ị
1- Đ c tính ngoài công su t c c đ i.ặ ấ ự ạ
2- Đ c tính ngoài công su t đ nh m c.ặ ấ ị ứ
3- Đ c tính ngoài công su t v n hành.ặ ấ ậ
4- Đ c tính gi i h n theo mômen xo n (tr ng h p đ ng c không tăng áp).ặ ớ ạ ắ ườ ợ ộ ơ
5- Đ c tính ngoài gi i h n theo ng su t nhi t – mômen xo n (tr ng h p đ ng c tăngặ ớ ạ ứ ấ ệ ắ ườ ợ ộ ơ
áp)
6- Đ c tính chân v t theo tính toán.ặ ị
7- Đ c tính đi u t c.ặ ề ố
8- Đ c tính t c đ quay th p nh t n đ nh.ặ ố ộ ấ ấ ổ ị
9- Đ c tính t c đ quay v n hành nh nh t.ặ ố ộ ậ ỏ ấ
10 - Đ c tính công su t nh nh t làm vi c lâu dài.ặ ấ ỏ ấ ệ
11- Đ c tính chân v t khi bu c tàu.ặ ị ộ
12- Đ c tính chân v t khi tàu ch y không hàngặ ị ạ
Mi n công su t s d ng c a đ ng c ề ấ ử ụ ủ ộ ơ
Mi n các ch đ làm vi c c a liên h p Máy chính – Thân tàu – Chân v t ề ế ộ ệ ủ ợ ị
2.3- S ph i h p làm vi c gi a đ c tính đ ng c và đ c tính chân v t ự ố ợ ệ ữ ặ ộ ơ ặ ị

Khi xác đ nh các đi u ki n làm vi c đ ng th i c a đ ng c và chân v t v i thân tàu,ị ề ệ ệ ồ ờ ủ ộ ơ ị ớ
ng i ta ph i h p các đ c tính c a đ ng c v i đ c tính chân v t trên cùng m t h to đườ ố ợ ặ ủ ộ ơ ớ ặ ị ộ ệ ạ ộ
(Hình 2.3). T đó có th xác đ nh đ c đi m làm vi c c a liên h p Máy – Thân tàu – Chânừ ể ị ượ ể ệ ủ ợ
v t, cũng nh ch n ch đ làm vi c h p lý cho liên h p.ị ư ọ ế ộ ệ ợ ợ
T s công su t và mômen khi thay đ i các đi u ki n bên ngoài v i các giá tr đ nhỷ ố ấ ổ ề ệ ớ ị ị
m c c a chúng t c đ quay không đ i đ c g i là s gia tr ng c a đ c tính chân v t:ứ ủ ở ố ộ ổ ượ ọ ự ọ ủ ặ ị
dme
e
dme
e
M
M
N
N
==
α
khi n = const (2.24)
Lúc này t ng ng v i công th c (2.21), công su t c a thi t b khi các đi u ki nươ ứ ớ ứ ấ ủ ế ị ề ệ
bên ngoài thay đ i đ c tính nh sau:ổ ượ ư
3
0 cvp
nCN
α
=
, ML (2.25)
Trong đó:
0
C
- H s t ng ng v i đ c tính chân v t tính toán. ệ ố ươ ứ ớ ặ ị
Đ i v i các tàu giao thông bi n trang b chân v t có b c xo n không đ i và có vố ớ ể ị ị ướ ắ ổ ỏ

s ch, giá tr ạ ị α ph thu c vào ch đ làm vi c c a tàu và các đi u ki n bên ngoài nh sau:ụ ộ ế ộ ệ ủ ề ệ ư
Ch đ làm vi c c a tàu H s ế ộ ệ ủ ệ ố α
Ch y toàn t i 1,0ạ ả
Ch y không hàng 0,85ạ ÷ 0,95
Có sóng ho c gió 1,2ặ ÷ 1,4
Ch y lùi 1,1ạ ÷ 1,15
Làm vi c ch đ bu c tàu 1,8ệ ở ế ộ ộ ÷ 2,4

Ch ng 3 – THI T K THI T B NĂNG L NG CHÍNH TÀU CÁươ Ế Ế Ế Ị ƯỢ
3.1- Nguyên t c chung c a vi c thi t k t h p Đ ng c – Truy n đ ng – Thi t bắ ủ ệ ế ế ổ ợ ộ ơ ề ộ ế ị
đ yẩ
1- Ch n công su t đ ng c chínhọ ấ ộ ơ
Công su t đ ng c chính đ c xác đ nh trong quá trình tính toán thu đ ng chân v tấ ộ ơ ượ ị ỷ ộ ị
trên c s s c c n thân tàu chuy n đ ng trong n c và t c đ ch y tàu. Vi c xác đ nhơ ở ứ ả ể ộ ướ ố ộ ạ ệ ị
công su t đ ng c chính không th tránh kh i các sai sót, do nó d a trên c s k t qu c aấ ộ ơ ể ỏ ự ơ ở ế ả ủ
các nghiên c u th c nghi m. nh h ng c a nh ng sai sót đó có th r t l n trong tr ngứ ự ệ Ả ưở ủ ữ ể ấ ớ ườ
h p khi tàu đ c thi t k ch a có m u g n v i nó trong th c t .ợ ượ ế ế ư ẫ ầ ớ ự ế
Th c ra ph n d tr công su t đ c k trong tính toán, ngoài vi c b sung cho cácự ầ ự ữ ấ ượ ể ệ ổ
đi u ki n v n hành th c t , nó còn đ c dùng đ bù tr nh ng sai sót tính toán. Nh ngề ệ ậ ự ế ượ ể ừ ữ ư
khó xác đ nh đ c sai sót tính toán, do v y vi c quy đ nh l ng d tr công su t cũngị ượ ậ ệ ị ượ ự ữ ấ
không sát v i th c t . Tuy nhiên trong th c t có đ y đ c s đ th a nh n r ng thi tớ ự ế ự ế ầ ủ ơ ở ể ừ ậ ằ ở ế
b điêden v i chân v t đ nh b c c n l ng d tr công su t t ng đ i l n; còn thi t bị ớ ị ị ướ ầ ượ ự ữ ấ ươ ố ớ ở ế ị
điêden v i chân v t bi n b c c n l ng d tr công su t nh h n.ớ ị ế ướ ầ ượ ự ữ ấ ỏ ơ
S l ng thi t b đ y và t c đ quay c a nó nh h ng đáng k đ n công su t tínhố ượ ế ị ẩ ố ộ ủ ả ưở ể ế ấ
toán. Thông th ng, ng i ta tính toán cho nhi u ph ng án, t đó phân tích ch n ki uườ ườ ề ươ ừ ọ ể
thi t b chính t i u.ế ị ố ư
2- S li u ban đ u đ ch n ki u truy n đ ng chínhố ệ ầ ể ọ ể ề ộ
Vi c ch n ki u truy n đ ng chính không ph i là v n đ đ c l p mà trong m tệ ọ ể ề ộ ả ấ ề ộ ậ ộ
ch ng m c nào đó đ c xác đ nh b i ki u đ ng c chính đã ch n, cũng nh đ c tính c aừ ự ượ ị ở ể ộ ơ ọ ư ặ ủ
nó.

Các s li u ban đ u c b n đ ch n ki u truy n đ ng chính là yêu c u đ i v i tínhố ệ ầ ơ ả ể ọ ể ề ộ ầ ố ớ
c đ ng tàu; s đ k t c u b truy n; công su t b truy n; t s truy n; đi u ki n ghépơ ộ ơ ồ ế ấ ộ ề ấ ộ ề ỷ ố ề ề ệ
b c a vi c b trí chung v i đ ng c chính, b truy n và h tr c trong thân tàu.ộ ủ ệ ố ớ ộ ơ ộ ề ệ ụ
Khi ch n truy n đ ng chính c n xem xét v n đ c n ki m tra dao đ ng xo n cácọ ề ộ ầ ấ ề ầ ể ộ ắ
ph n t c a b truy n.ầ ử ủ ộ ề
3- Các bài toán và ph ng pháp thi t k chân v t ươ ế ế ị
Khi tính các đ c tính c b n c a chân v t, tuỳ theo đi u ki n c a bài toán, ng i taặ ơ ả ủ ị ề ệ ủ ườ
g p hai tr ng h p:ặ ườ ợ
- Tr ng h p 1: Xác đ nh các đ c tính c a chân v t, t c đ quay và công su t truy nườ ợ ị ặ ủ ị ố ộ ấ ề
đ n nó theo t c đ tàu đã cho.ế ố ộ
-Tr ng h p 2: Xác đ nh các đ c tính chân v t và t c đ tàu theo công su t và t cườ ợ ị ặ ị ố ộ ấ ố
đ quay truy n đ n nó.ộ ề ế
Trong th c t th ng g p là bài toán c a tr ng h p 1. Tuy nhiên bài toán c aự ế ườ ặ ủ ườ ợ ủ
tr ng h p 2 hay g p ngay trong bài toán c a tr ng h p 1.ườ ợ ặ ủ ườ ợ
Hi n nay h u h t các n c ng i ta thi t k chân v t theo ph ng pháp đ thệ ầ ế ở ướ ườ ế ế ị ươ ồ ị
c a Papmen ho c c a Taylo. Tuy 2 ph ng pháp s d ng nhóm đ th khác nhau, nh ngủ ặ ủ ươ ử ụ ồ ị ư
c b n gi ng nhau trong quá trình th c hi n, cũng nh k t qu .ơ ả ố ự ệ ư ế ả
Đ i v i tàu đánh cá l i kéo trang b chân v t đ nh b c có 3 xu h ng thi t kố ớ ướ ị ị ị ướ ướ ế ế
chân v t:ị
a)- Thi t k chân v t theo ch đ hàng h i t do. Rõ ràng tr ng h p này chân v t bế ế ị ế ộ ả ự ườ ợ ị ị
‘’n ng thu đ ng’’ khi làm vi c ch đ kéo l i. Đây là xu h ng c a Liên Xô cũ.ặ ỷ ộ ệ ở ế ộ ướ ướ ủ
b)- Thi t k chân v t theo ch đ kéo l i. Rõ ràng tr ng h p này chân v t s bế ế ị ế ộ ướ ườ ợ ị ẽ ị
‘’nh thu đ ng’’ khi làm vi c ch đ hàng h i t do. Đây là xu h ng c a Nh t B n.ẹ ỷ ộ ệ ở ế ộ ả ự ướ ủ ậ ả
c)- Thi t k chân v t theo ch đ trung gian gi a hàng h i t do và kéo l i. Đây làế ế ị ế ộ ữ ả ự ướ
xu h ng c a Ba Lan. Tr ng h p này chân v t không làm vi c t i u c hai ch đướ ủ ườ ợ ị ệ ố ư ở ả ế ộ
hàng h i t do và kéo l i.ả ự ướ
Vì ph n l n th i gian ho t đ ng trên bi n tàu đánh cá l i kéo làm vi c ch đầ ớ ờ ạ ộ ể ướ ệ ở ế ộ
kéo l i nên xu h ng thi t k chân v t theo ch đ kéo l i là h p lý. Tuy nhiên, vi cướ ướ ế ế ị ế ộ ướ ợ ệ
ch n thông s ban đ u g p nhi u khó khăn. Do đó, trong tài li u này gi i thi u n i dungọ ố ầ ặ ề ệ ớ ệ ộ
thi t k theo xu h ng “ Thi t k chân v t theo ch đ hàng h i t do “, sau đó ki m traế ế ướ ế ế ị ế ộ ả ự ể

l i theo ch đ kéo l i và ch tính cho chân v t có b c xo n không đ i.ạ ế ộ ướ ỉ ị ướ ắ ổ
3.2- Nguyên t c ch n và tính các thông s ban đ uắ ọ ố ầ
Bài toán c n gi i quy t đây là thi t k chân v t đ ch n máy chính cho tàu nh mầ ả ế ở ế ế ị ể ọ ằ
đ m b o t c đ cho tr c. Khi thi t k chân v t c n xác đ nh các y u t sau:ả ả ố ộ ướ ế ế ị ầ ị ế ố
1- S l ng tr c chân v t ố ượ ụ ị
Thông th ng, tàu cá có m t tr c chân v t. Tuy nhiên, theo yêu c u c th v tínhườ ở ộ ụ ị ầ ụ ể ề
quay tr , cũng nh tính tăng t c và an toàn c a tàu mà s l ng tr c chân v t có th là 2ở ư ố ủ ố ượ ụ ị ể
ho c nhi u h n.ặ ề ơ
2- Chi u quay c a chân v t ề ủ ị
Trong tr ng h p tàu có m t chân v t thì chi u quay không nh h ng nhi u đ nườ ợ ộ ị ề ả ưở ề ế
hi u qu làm vi c c a chân v t. Nh ng đ i v i tàu có 2 chân v t tr lên thì vi c ch n chi uệ ả ệ ủ ị ư ố ớ ị ở ệ ọ ề
quay c a chân v t đóng vai trò quan tr ng, vì nó quy t đ nh đ n hi u su t làm vi c c aủ ị ọ ế ị ế ệ ấ ệ ủ
chân v t. Th ng các chân v t g n nhau có chi u quay ng c nhau.ị ườ ị ầ ề ượ
3- Đ ng kính chân v t ườ ị
V nguyên t c thì chân v t có đ ng kính càng l n, t c đ quay càng nh thì hi uề ắ ị ườ ớ ố ộ ỏ ệ
su t càng cao. Nh ng đ ng kính không th quá l n vì b m n n c và hình dáng đuôi tàuấ ư ườ ể ớ ị ớ ướ
kh ng ch . H n n a, n u chân v t quá l n s nh h ng không t t đ n t c đ dòng n cố ế ơ ữ ế ị ớ ẽ ả ưở ố ế ố ộ ướ
sau đuôi tàu, khi n hi u su t thân tàu gi m đi, không l i cho hi u su t đ y tàu.ế ệ ấ ả ợ ệ ấ ẩ
Đ ng kính l n nh t c a chân v t đ c xác đ nh t đi u ki n b trí nó sau đuôi tàuườ ớ ấ ủ ị ượ ị ừ ề ệ ố
(Hình 3.9).
Th ng thì đ ng kính l n nh t c a chân v t đ c xác đ nh nh sau:ườ ườ ớ ấ ủ ị ượ ị ư
d
TD )8,07,0(
max
÷≤
- đ i v i tàu có m t chân v t;ố ớ ộ ị
d
TD )7,06,0(
max
÷≤

- đ i v i tàu có hai chân v t. ố ớ ị
V i ớ
d
T
– M n n c đuôi tàu, m.ớ ướ
Ngoài ra, cũng có th xác đ nh đ ng kính t i u c a chân v t ể ị ườ ố ư ủ ị
tw
D
theo công th c:ứ

2
4,0
8
p
tw
V
P
D
ρπ
=
, m (3.1)
Trong đó:
P - L c đ y c a chân v t, kG;ự ẩ ủ ị
ρ
- M t đ c a n c bi n, kGSậ ộ ủ ướ ể
2
/m
4
;
V

p
- T c đ chân v t trong n c t do, m/s.ố ộ ị ướ ự
N u ế
max
DD
tw
〈
thì ch n ọ
tw
D
đ tính.ể
N u ế
max
DD
tw
〉
thì ch n ọ
max
D
đ tính.ể
4- S cánh chân v t ố ị
S l ng cánh có nh h ng r t l n đ n t n s và biên đ c a các l c kích thíchố ượ ả ưở ấ ớ ế ầ ố ộ ủ ự
sinh ra trong khi chân v t làm vi c. Chân v t có ít cánh càng d ch t o, song khi làm vi cị ệ ị ễ ế ạ ệ
gây rung đ ng nhi u. Ng c l i, chân v t có nhi u cánh s khó ch t o h n, nh ng khiộ ề ượ ạ ị ề ẽ ế ạ ơ ư
làm vi c thì ít gây rung đ ng.ệ ộ
Hi n nay tàu cá s cánh chân v t th ng có t (3 ệ ở ố ị ườ ừ ÷ 4) cánh.
Theo quan đi m c a Papmeil, đ tránh rung đ ng nhi u thì s cánh không nên ch nể ủ ể ộ ề ố ọ
là b i s ch n c a s xilanh.ộ ố ẵ ủ ố
5 – T s m t đĩaỉ ố ặ
T s m t đĩa c a chân v t có giá tr t (0,30ỉ ố ặ ủ ị ị ừ ÷ 1,20). Khi t s m t đĩa càng tăng thìỉ ố ặ

hi u su t chân v t càng gi m. Vì v y, đ chân v t có hi u su t cao, nên ch n t s m t đĩaệ ấ ị ả ậ ể ị ệ ấ ọ ỉ ố ặ
nh . Tuy v y, chân v t ph i đ m b o đi u ki n b n và không s i b t.ỏ ậ ị ả ả ả ề ệ ề ủ ọ
Đi u ki n b n c a chân v t khi ch n t s m t đĩa nh sau:ề ệ ề ủ ị ọ ỷ ố ặ ư
3
4
'
3/2
max
'
'
min
10
375,0
Pm
Z
D
C








=≥
δ
θθ
(3.2)
Trong đó:

C’ - H s đ c tr ng đ b n c a chân v t,ệ ố ặ ư ộ ề ủ ị
C
’
= 0,115 – đ i v i chân v t làm b ng gang xám,ố ớ ị ằ
C
’
= 0,100 – đ i v i chân v t làm b ng gang bi n tính,ố ớ ị ằ ế
C
’
= 0,065 – đ i v i chân v t làm b ng thép cacbon,ố ớ ị ằ
C
’
= 0,060 – đ i v i chân v t làm b ng đ ng thau,ố ớ ị ằ ồ
C
’
= 0,055 – đ i v i chân v t làm b ng h p kim đ ng – măngan,ố ớ ị ằ ợ ồ
C
’
= 0,050 – đ i v i chân v t làm b ng thép không g và thép h p kim;ố ớ ị ằ ỉ ợ
D

– Đ ng kính chân v t, m;ườ ị
Ζ
- S cánh chân v t;ố ị
max
δ
– Đ dày t ng đ i c a cánh chân v t bán kính t ng đ i ộ ươ ố ủ ị ở ươ ố
Rr )7,06,0( ÷=
,
)10,008,0(

max
÷=
δ
.
m’ – H s kh năng t i c a chân v t,ệ ố ả ả ủ ị
m’ = 1,50 – đ i v i chân v t tàu kéo, lai d t,ố ớ ị ắ
m’ = 1,15 – đ i v i chân v t các tàu còn l i;ố ớ ị ạ
P – L c đ y c a chân v t, kG.ự ẩ ủ ị
Đi u ki n không s i b t:ề ệ ủ ọ
( )
2
1
''
min
130 Dn
p
K
cv
c
ξθθ
=≥
(3.3)
Trong đó:
ξ
- H s th c nghi m, ệ ố ự ệ
ξ
= (1,3
÷
1,6), c n l y giá tr l n vì v i ầ ấ ị ớ ớ
ξ

= 1,3 b t đ u cóắ ầ
hi n t ng sinh b t khí đ nh cánh chân v t;ệ ượ ọ ở ỉ ị
c
K
– H s đ c tr ng b t khí c a cánh chân v t, ệ ố ặ ư ọ ủ ị
)(
pc
fK
λ
=
- Tra đ th ;ồ ị
cv
n
–T c đ quay c a chân v t, v/s;ố ộ ủ ị
D – Đ ng kính chân v t, m;ườ ị
1
p
– Áp su t thu tĩnh, ấ ỷ
bhsbh
phppp −+=−=
γ
330.10
01
, kG/m
2
,
s
h
– Đ chìm c a chân v t, m; ộ ủ ị
2

D
Th
ds
−=
,
bh
p
– Áp su t h i bão hoà, kG/mấ ơ
2
– Tra b ng 3.1.ả
B ng 3.1 – Áp su t h i bão hoàả ấ ơ
t,
0
C 0 5 10 15 20 25 30 35
bh
p
,
kG/m
2
62 89 125 174 238 323 433 573
Sau khi ki m tra t s m t đĩa theo (3.2) và (3.3), n u không phù h p thì ch n l i ể ỉ ố ặ ế ợ ọ ạ θ
và tính l i chân v t, r i ki m tra l i.ạ ị ồ ể ạ
6 – Các h s nh h ng c a thân tàuệ ố ả ưở ủ
a) H s dòng theoệ ố
H s dòng theo là t s gi a t c đ c a dòng theo và t c đ tàu:ệ ố ỉ ố ữ ố ộ ủ ố ộ
V
C
=
ψ
(3.4)

Trong đó:
C – T c đ dòng theo, m/s;ố ộ
V – T c đ tàu, m/s.ố ộ
H s dòng theo ph thu c ch y u vào hình d ng đuôi tàu và khó xác đ nh m tệ ố ụ ộ ủ ế ạ ị ộ
cách chính xác.
Do đó, nó th ng đ c xác đ nh theo các công th c g n đúng.ườ ượ ị ứ ầ
Công th c c a Taylo đ i v i tàu bi n:ứ ủ ố ớ ể
– Đ i v i tàu 1 chân v t: ố ớ ị
05,050,0 −=
δψ
(3.5)
– Đ i v i tàu 2 chân v t: ố ớ ị
20,055,0 −=
δψ
(3.6)
Công th c c a Heckscher cho tàu đánh cá l i kéo:ứ ủ ướ

28,077,0 −=
ϕψ
(3.7)
Công th c c a Keldvil:ứ ủ
– Đ i v i tàu kéo m t tr c chân v t: ố ớ ộ ụ ị
01,0
3
1
+=
δψ
(3.8)
– Đ i v i tàu kéo hai tr c chân v t: ố ớ ụ ị
03,0

3
1
−=
δψ
(3.9)
b) H s dòng hút.ệ ố
H s dòng hút là t s gi a l c hút do chân v t làm vi c sau đuôi tàu sinh ra và l cệ ố ỉ ố ữ ự ị ệ ự
đ y c a chân v t:ẩ ủ ị

P
P
t
∆
=
(3.10)
Trong đó:
P∆
– L c hút do chân v t làm vi c sau đuôi tàu sinh ra, kG;ự ị ệ
P – L c đ y c a chân v t, kG.ự ẩ ủ ị
H s dòng hút cũng đ c xác đ nh theo các công th c th c nghi m.ệ ố ượ ị ứ ự ệ
Công th c c a Taylo:ứ ủ
– Đ i v i tàu 1 chân v t: ố ớ ị
ψ
t
Kt =
(3.11)
– Đ i v i tàu 2 chân v t: ố ớ ị
06,07,0 +=
ψ
t

(3.12)
Trong đó:
)7,05,0( ÷=
t
K
khi bánh lái và tr c lái có d ng khí đ ng h c,ụ ạ ộ ọ
)05,190,0( ÷=
t
K
khi bánh lái không có d ng khí đ ng h c.ạ ộ ọ
Công th c c a Heckscher đ i v i tàu l i kéo:ứ ủ ố ớ ướ

30,077,0 −=
ϕ
t
(3.13)
Ho c có th xác đ nh t theo công th c sau:ặ ể ị ứ

ψ
qt
=
(3.14)
Khi bánh lái có d ng l u tuy n thì ạ ư ế
)9,07,0( ÷=q
.
Tr ng h p chân v t làm vi c ch đ khác v i ch đ tính toán c n xác đ nh tườ ợ ị ệ ở ế ộ ớ ế ộ ầ ị
ph thu c vào b c tr t t ng đ i ụ ộ ướ ượ ươ ố
p
λ
ho c h s tr t ặ ệ ố ượ ν theo công th c c a Taylo:ứ ủ

ν
0
t
t =
(3.15)
Trong đó:
t – H s dòng hút ch đ b t kỳ;ệ ố ở ế ộ ấ
0
t
- H s dòng hút ch đ bu c tàu, đ i v i tàu cá và tàu kéo th ngệ ố ở ế ộ ộ ố ớ ườ
)05,004,0( ÷=t


ν
- Đ tr t ch đ này, ộ ượ ở ế ộ
1
1
λ
λ
ν
p
−=
,

p
λ
- B c tr t t ng đ i ch đ này. ướ ượ ươ ố ở ế ộ
1
λ

- B c tr t t ng đ i khi l c đ y b ng không có th xác đ nh ướ ượ ươ ố ự ẩ ằ ể ị
0
t
theo công
th c:ứ









−=
1
0
1
λ
λ
p
tt
tt
(3.16)
Trong đó:
tt
t
và
ttp
λ

đ c xác đ nh theo m t ch đ t m t trong nh ng công th c g nượ ị ộ ế ộ ừ ộ ữ ứ ầ
đúng nói trên.
Đ th ồ ị
)(
p
ft
λ
=
đ c xây d ng sau khi xác đ nh đ c chân v t cho tàu. T đó cóượ ự ị ượ ị ừ
th xác đ nh tr s t t ng ch đ xem xét.ể ị ị ố ở ừ ế ộ
3.3- Tính ch n máy chínhọ
Đây là bài toán c b n trong quá trình thi t k TBNL tàu. V n đ chính đây làơ ả ế ế ấ ề ở
ti n hành tính toán thu đ ng chân v t đ ch n máy.ế ỷ ộ ị ể ọ
Trong tài li u này gi i thi u xu h ng thi t k chân v t theo ch đ hàng h i t do.ệ ớ ệ ướ ế ế ị ế ộ ả ự
Đ i v i tàu đánh cá l i kéo thì sau đó ki m tra l i ch đ kéo l i. Vi c tính toánố ớ ướ ể ạ ở ế ộ ướ ệ
đ c th c hi n theo ph ng pháp đ th Papmen. Đ i v i ph ng pháp Taylo cũng đ cượ ự ệ ươ ồ ị ố ớ ươ ượ
ti n hành theo cách t ng t .ế ươ ự
1- Thông s cho tr cố ướ
Các kích th c c b n c a thân tàu, t c đ tàu, s c c n thân tàu, vùng ho t đ ng,ướ ơ ả ủ ố ộ ứ ả ạ ộ
t m ho t đ ng, …ầ ạ ộ
2- Tính và ch n các thông s ban đ uọ ố ầ
- Ch n thông s Z và ọ ố θ c a chân v t ủ ị
- Xác đ nh h s dòng theo ị ệ ố ψ và h s dòng hút t. Tính ki m tra hi u su t thân tàu ệ ố ể ệ ấ
)06,101,1( ÷=
K
η
.
- Xác đ nh đ ng kính c c đ i c a chân v t.ị ườ ự ạ ủ ị
- Xác đ nh s c c n thân tàu ng v i t c đ tàu cho tr c.ị ứ ả ứ ớ ố ộ ướ
- Tính l c đ y c a chân v t:ự ẩ ủ ị

t
P
t
R
P
e
−
=
−
=
11
, kG
- Tính t c đ ti n c a chân v t:ố ộ ế ủ ị
VV
p
)1(
ψ
−=
, m/s
Trong đó: V– T c đ tàu cho tr c, m/s.ố ộ ướ
3- Tính chân v t đ ch n máyị ể ọ
Vi c tính toán chân v t đ ch n máy đ c ti n hành theo b ng 3.2.ệ ị ể ọ ượ ế ả
B ng 3.2- Tính chân v t đ ch n máyả ị ể ọ
TT Đ i l ng c n tính ho c xác đ nhạ ượ ầ ặ ị Đ n vơ ị Giá trị
1 T c đ quay gi thi t nố ộ ả ế v/ph
1
n
2
n
3

n
4
n
5
n
v/s
2
4
'
P
n
V
K
cv
p
n
ρ
=
-
3
( )
'
np
Kf=
λ
- Tra đ thồ ị
-
4
pp
a

λλ
=
'
-
5
'
pcv
p
n
V
D
λ
=
m
6
42
1
Dn
P
K
cv
ρ
=
-
7
( )
'
1
,
p

KfDH
λ
=
- Tra đ thồ ị
-
8
( )
'
1
,
pp
Kf
λη
=
- Tra đ thồ ị
-
9
RKp
D
VR
N
ηηη
75
=
ML
10
mtths
D
e
N

N
ηηη
75
=
ML
Trong b ng tính trên:ả
a- H s nh h ng c a thân tàu, đ i v i tàu 1 chân v t, nh n ệ ố ả ưở ủ ố ớ ị ậ
05,1=a
; đ i v i tàuố ớ
2 chân v t, nh n ị ậ
03,1=a
.
Hi u su t xoáy ệ ấ
R
η
, có th nh n b ng 1,0.ể ậ ằ
Các hàng 3, 7, 8 tra đ th dùng đ thi t k chân v t c a Papmeil.ồ ị ể ế ế ị ủ
4- Ch n máyọ
T các giá tr D, H/D, ừ ị
p
η
,
e
N
tính đ c b ng 3.2 ta xây d ng đ th bi u th sượ ở ả ự ồ ị ể ị ự
ph thu c c a chúng vào t c đ quay c a chân v t ụ ộ ủ ố ộ ủ ị
cv
n
(Hình 3.1).
Hình 3.1- Đ th ch n máyồ ị ọ