Khảo sát hệ động lực tàu kéo vinashin đà nẵng có công suất 2 x 500CV

Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
1.Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Như chúng ta đã biết khoảng ba phần tư bề mặt trái đất là đại dương. Vì vậy từ
lâu chúng ta đã chú trọng đến việc vận chuyển hàng hoá bằng đường biển. Ban đầu là
những con tàu vận chuyển hàng hoá còn thô sơ chủ yếu là dùng sức người để làm cho
thuyền di chuyển, thì đến nay chúng ta đã có thể đóng các con tàu vận tải có tải trọng
hàng trăm ngàn tấn. Tàu thuỷ trở thành phương tiện vận chuyển hiệu quả về khối lượng
hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế của
các nước có các đường bờ biển dài. Ở nước ta, với việc có đường bờ biển dài hơn
3.200 Km, đó là một lợi thế của nước ta về ngành đánh bắt thuỷ hải sản, vận tải đường
biển. Vì vậy, nước ta đã chú trọng đến ngành đóng mới tàu biển, mục tiêu đưa nước ta
trở thành một trong những nước có ngành đóng tàu lớn nhất trên thế giới.
Ngày nay với sự phát triển mạnh của khoa học công nghệ, ngành đóng tàu cũng
không ngừng việc ứng dụng sự tiến bộ đó vào trong công nghệ đóng mới tàu thuyền.
Muốn cho tàu, thuyền có thể di chuyển được thì cần phải trang bị hệ động lực
chính cho tàu. Trong đó hệ trục tàu là một bộ phận rất quan trọng trong hệ động lực
chính, có tính chất quyết định đến năng lực hoạt động của tàu.
Vì vậy, đó là lí do em chọn đề tài “ Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà
nẵng có công suất 2
×
500CV”.
Trong đề tài này, em tập trung vào việc tính toán kiểm nghiệm bền hệ trục. Bởi
vì, độ bền của hệ trục quyết định đến khả năng làm việc của hệ trục. Bên cạnh đó, khảo
sát các thiết bị kèm theo hệ trục.
1
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
2. Giới thiệu về tàu thuỷ

2.1. Khái niệm chung
Tàu thuỷ là một công trình kỹ thuật nổi và có thể dịch chuyển trên mặt nước
hoặc ngầm dưới nước, theo hướng đã định, với tốc độ cần thiết và chuyên chở hàng
hóa hay hành khách tuỳ theo đặc tính của con tàu.
Con tàu hiện đại là một công trình phức tạp, khác hẳn với công trình kiến trúc
trên mặt đất. Đó là vỏ tàu hoạt động ở trong một môi trường đặc biệt là nước.
Những bộ phận chính của con tàu là thân tàu, trong đó đặt thiết bị động lực để
làm cho tàu chuyển động, có phòng cho người trên tàu sử dụng, có khoang hàng, có bể
dự trữ chất đốt, dầu nhờn, bể chứa nước ngọt và nước dùng. Trong thân tàu và một
phần nhô ra ngoài thân tàu còn có các trang thiết bị nhằm đảm bảo việc điều khiển tàu ,
đưa tàu đi đúng hướng, bốc xếp hàng và đảm bảo an toàn cho tàu khi chạy và đậu nơi
bến bãi.
Việc điều khiển và đảm bảo an toàn trong khi chạy nhờ có dụng cụ và phương
tiện cung cấp thông tin.
Tàu chuyển động nhờ bộ phận dẫn tiến - là thiết bị biến năng lượng động cơ
thành năng lượng chuyển động của tàu. Trên các con tàu tự chạy hiện đại, bộ dẫn tiến
phổ biến là chân vịt tàu thuỷ.
Trên tàu có trạm phát điện để cung cấp cho máy móc, thiết bị trên tàu và sinh
hoạt của người đi trên tàu như hệ thống thông gió , sưởi ấm, điều hoà không khí , cấp
nước Ngoài ra còn có các hệ thống khác của tàu dùng để cứu hoả, dằn, làm khô các
khoang và thùng, vét nước bẩn và nước đọng
Để đảm bảo sinh hoạt một các bình thường cho người đi trên tàu, ngoài các phòng
còn có các phòng dành cho sinh hoạt công cộng, nhà ăn, kho lương thực, phòng y tế,
nhà vệ sinh
2.2. Phân loại tàu
2.2.1. Theo loại và công dụng
2
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV

Tuỳ theo loại và công dụng, các tàu dân dụng được chia thành các loại cơ bản sau
:
Vận tải, khai thác hải sản, công nghiệp phục vụ, phụ trợ và văn hóa đời sống.
Thành phần chính của đội ngũ tàu biển là các tàu vận tải dùng để vận chuyển các
loại hàng và các hành khách.
Tàu vận tải bao gồm tàu chở hàng, tàu chở khách, tàu chở hàng - hành khách và
tàu vận tải chuyên dụng đặc biệt.
Tàu chở hàng được phân thành 2 loại chính : tàu chở khô và tàu chở lỏng.
Tàu chở hàng khô bao gồm tàu vạn năng để chở các hàng bách hóa và tàu chuyên
dụng để chở những loại hàng nhất định.
Tàu chở hàng khô chuyên dụng gồm : tàu ướp lạnh để chở các loại hàng mau
hỏng, được trang bị các thiết bị ướp lạnh và các khoang hàng được cách nhiệt, tàu
container chở các hàng chứa trong container có kích thước nhất định, tàu vận chuyển
các hàng khối và hàng rời (như : quặng than, xi măng ), tàu chở gỗ chuyên chở gỗ
tròn hay gỗ xẻ và lúc cần thiết có thể chở hàng, chở ô tô, máy móc hay tàu chở gia
súc.
Tàu chở hàng lỏng bao gồm : tàu chở dầu và các sản phẩm dầu mỏ, tàu chở khí
nén, hóa chất (axit, lưu huỳnh nóng chảy) và tàu chở hàng lỏng như (rượu ).
Thời gian gần đây, trong số các loại tàu chở hàng còn xuất hiện một loại nữa là
tàu tổng hợp, tức là tàu chở một vài loại hàng, rất thích hợp khi chở một số mặt hàng
khác nhau ,đều có thể chở được , để tránh khỏi tình trạng tàu phải chạy không tải hoặc
chạy có dằn. Loại này gồm : các tàu chở tàu dầu và quặng, tàu chở than và quặng, tàu
chở gỗ và bông
Tàu chở khách là tàu chở trên 12 hành khách. Theo công dụng của tàu chở khách
được chia ra :
+ Tàu phục vụ các tuyến thường xuyên, tàu du lịch và tàu để vận chuyển một
lượng người lớn (ví dụ : quân đội, dân di cư , giao thông đi lại).
3
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×

500CV
+ Tàu du lịch có tốc độ vừa phải và kích thước hơi nhỏ. Trên tàu có những điều
kiện thuận lợi cho khách du lịch ở lại trên tàu từ 2 tuần đến 2 tháng.
Trên tàu chở hành khách vượt đại dương có tất cả các tiện nghi kể cả việc điều
hoà không khí. Để nghỉ ngơi phải có phòng khách, phòng thể thao và cả bể bơi Tất
cả các tàu lớn chở khách đều có thiết bị giảm lắc.
+ Tàu chở hàng - hành khách là những tàu ngoài chở khách ra còn chở thêm hàng
và những tàu chở thêm trên 12 hành khách.
Trong số các loại tàu chở chuyên dụng còn có phà đường sắt, chở ô tô và các tàu
lai
+ Tàu hải sản dùng để khai thác, chế biến và vận chuyển có, động vật biển và
thực vật biển.
Theo công dụng các tàu được chia ra làm các nhóm sau đây : các tàu khai thác
(tàu đánh bắt cá voi, tàu đánh bắt cá ngừ, tàu vớt lưới ); các tàu khai thác chế biến (có
nhà máy cá hộp xacdin kiểu tranle loại lớn, các nhà máy nổi để đánh bắt cá, chế biến
hải sản);các tàu chế biến;các tàu phụ trợ cho công nghiệp hải sản (Tàu thu nhận và vận
chuyển, tàu tìm kiếm, tàu khoa học khai thác hải sản ).
+ Tàu công nghiệp dùng để thực hiện các công việc xây dựng, đặt cáp, chăm bón
nông nghiệp, đặc biệt là việc dùng để khai thác dầu ngoài biển.
Những loại tàu này gồm: tàu năng lượng (trạm điện nổi, tàu chở máy nén khí,
máy thuỷ lực, máy biến thế );tàu xây dựng (tàu xây dựng cảng, tàu cuốc );các tàu
công nghiệp dầu mỏ (tàu khoan giếng, tàu đặt ống và chế biến dầu mỏ);tàu bảo đảm
thông tin kỹ thuật (tàu đặt dây cáp, tàu vô tuyến điện nổi); tàu phục vụ nông nghiệp
(tàu lưới nước, tàu vớt bùn). các tàu lâm nghiệp (tàu thả bè gỗ, tàu vớt gỗ, tàu kéo gỗ).
+ Những tàu phục vụ gồm : các tàu hành chính (tàu kiểm tra của chính phủ, tàu
bưu điện, tàu công an , cảnh sát biển); các tàu kiểm tra và thuế quan; tàu khảo cứu khoa
học (tàu khảo cứu hải dương học, tàu đo từ trường, tàu khảo sát vật lý địa cầu, tàu quan
sát vệ tinh nhân tạo); tàu bảo vệ (tàu bảo vệ tài nguyên, tàu nhà tù , tàu cứu hoả);tàu để
thực tập.
4

Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
+ Những loại tàu phụ trợ gồm : tàu phụ vớt công cộng (tàu cứu nạn và vớt tàu,
tàu phá băng); các tàu kỹ thuật (ụ nổi, xưởng nổi, trạm thí nghiệm nổi); các tàu tiếp tế
(tàu kho nổi, tàu cấp xăng ); các tàu cẩu hàng (cần cẩu nổi, thiết bị hút hạt nổi); các
tàu nạo vét (tàu cuốc, xà lan chở đất); các tàu phục vụ công cộng (các tàu lai tàu vớt
rác); xuồng tuần tiểu và xuồng con.
+ Tàu văn hóa đời sống gồm : các tàu thể thao (tàu buồm, tàu có mái chèo, tàu có
động cơ, tàu có trọng tải ); các tàu y tế (phòng khám nổi , bệnh viện nổi , trạm cách ly
nổi); các tàu VH - ĐS (tàu triển lãm, tàu CLB, tàu tuyên truyền ); các tàu sinh hoạt
(nhà tập thể nổi, cửa hàng nổi).
2.2.2. Các yếu tố khác:
Ngoài việc phân hạng theo công dụng, tất cả các tàu dân dụng còn được xếp
hạng theo một số dấu hiệu chủ yếu. Các dấu hiệu đó là : vùng bơi lội, loại máy chính,
loại bộ dẫn tiến, phương pháp chuyển động trong nước, vật liệu làm thân tàu, kiểu kiến
trúc kết cấu, số lượng đường trục.
+ Theo vùng bơi lội, các tàu chia ra làm 4 loại :
- Tàu biển đi xa và tàu biển gần.
- Tàu biển ven biển (các tàu hoạt động ở cảng và cửa sông lớn).
- Tàu nội địa, tàu sông và hồ.
- Tàu hỗn hợp biển và sông.
+ Theo loại máy chính gồm : tàu chạy bằng động cơ đốt trong, tàu chạy bằng
tua bin hơi, tua bin khí, tàu chạy bằng động cơ hơi nước, tàu chạy bằng động cơ điện;
cuối cùng là tàu nguyên tử mà nguồn nhiệt lượng là lò phản ứng hạt nhân.
+ Theo loại dẫn tiến, gồm: tàu chân vịt, tàu guồng, thuyền bơi chèo, thuyền
buồm và những tàu bộ dẫn tiến đặc biệt khác (kiểu cánh, phụt nước, rô to )
+ Theo các chuyển động nước gồm tàu nổi thân trên mặt nước (tàu chiếm nước);
tàu ngầm (tàu bơi lội dưới nước); tàu lướt trên mặt nước, tàu cánh ngầm, tàu gối trên
đệm khí.

5
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
+ Theo vật liệu làm thân tàu gồm : tàu vỏ thép, tàu vỏ nhôm, tàu chất dẻo, tàu
gỗ, tàu bê tông cốt thép và tàu hỗn hợp (một phần bằng kim loại, một phần bằng gỗ và
các vật liệu khác).
+ Theo đặc điểm kiến trúc của tàu, gồm có :
- Theo số lượng và bố trí thượng tầng : các tàu có 1,2,3 hòn đảo;tàu có
thượng tầng mũi, đuôi kéo dài và thượng tầng giữa.
- Theo số lượng boong : tàu có 1,2,3 boong.
- Theo hình dáng sống mũi : sống mũi kiểu thẳng nghiêng, kiểu phá băng,
kiểu Elipơ.
- Theo hình dáng và kích thước đuôi : đuôi bình thường, đuôi tuần dương
hạm, đuôi vách thẳng, đuôi tuneo (đuôi có đường vòm).
- Theo vị trí boong mạn khô : tàu boong đầy và boong bảo vệ.
- Theo vị trí buồng máy : tàu có buồng máy ở giữa tàu hay lệch về phía đuôi
và tàu có buồng máy đặt ở phía đuôi.
- Theo số lượng của khoang hàng, xếp có khoang theo tải trọng và vị trí thích
hợp với tàu.
- Theo số đường trục chân vịt : gồm tàu có 1,2,3,4 và 5 đường trục.
2.3. Hình dáng chung và kết cấu của thân tàu
2.3.1. Hình dáng chung của thân tàu
Thân tàu là một vật thể thon dài, bên ngoài giới hạn bởi những mặt cong có hình
dạng xuyên dòng nhằm đảm bảo khi tàu chạy có sức cản của nước và không khí là nhỏ
nhất.
Những mặt giới hạn của thân tàu về phía trên, dưới,bên thành lần lượt là boong
trên, đáy và mạn tàu. Đặc tính đường hình dáng của tàu có thể biểu thị bằng cách cắt
thân tàu bởi 3 mặt phẳng thẳng góc với nhau.(hình 2-1)
6

Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Hình 2-1: mặt cắt thân tàu theo 3 mặt phẳng khác nhau.
- Mặt phẳng đứng dọc đi qua giữa chiều rộng của tàu gọi là mặt phẳng dọc tâm.
- Mặt phẳng đứng ngang đi qua giữa chiều dài tính toán của tàu là mặt phẳng
sườn giữa.
- Mặt phẳng nằm ngang trùng với mặt nước gọi là mặt phẳng đường nước.
Thân tàu đối xứng với mặt phẳng dọc tâm và thường không đối xứng với mặt
phẳng đường nước và mặt phẳng sườn giữa.
Mặt phẳng sườn giữa đặt trưng cho độ bao hình dáng của tàu. Ở phần giữa chỉ
rõ hình dáng của mặt cắt ngang thân tàu gồm : độ nghiêng của mạn, độ vát của đáy,
kích thước và hình dáng của hông tàu, độ cong ngang của hông .
Ngoài những tàu phổ biến nhất có mạn thẳng còn có tàu có mạn nghiêng ra
ngoài so với mặt phẳng dọc tâm. Độ vát của đáy tàu là độ nghiêng của đáy từ mặt
phẳng dọc tâm ra ngoài mạn.
Hông tàu là phần lượng tròn chuyển tiếp từ mạn sang đáy, có bán kính cong lớn
hoặc nhỏ.
Độ cong ngang boong là mặt cong tạo nên độ nghiêng của boong từ mặt phẳng
dọc tâm ra ngoài mạn nhằm tránh nước đọng trên tàu. Độ cong ngang boong là độ cong
7
Mặt phẳng dọc tàu
Mặt phẳng sườn
giữa
Đường boong
Phần đuôi Phần mũi
Đuôi
Mũi
Mạn trái
Mạn phải

Sống mũi
Đáy
Hông
Mạn
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
nâng lên lớn nhất từ mặt phẳng dọc tâm so với hai đầu mạn tàu. Theo tiêu chuẩn bằng
1/50 chiều rộng của tàu.
Các sàn và boong nằm dưới boong, trên không có độ cong ngang boong.
Mặt phẳng dọc tâm cho ta khái niệm về hình dáng sống mũi, sống đuôi cũng
như hình dáng đường boong và đường sống đáy. Sống mũi, sống đuôi tàu có hình dáng
khác nhau và tuỳ thuộc vào loại và công dụng của tàu.
Các tàu biển thường có đường boong là đường cong đều nâng dần lên từ phần
giữa tàu về phía mũi và đuôi tàu, tạo nên độ yên ngựa của boong. Công dụng chính của
độ yên ngựa là giảm nước tràn qua boong khi tàu chạy trên sóng.
Đối với các tàu sông thường không có độ yên ngựa của boong.
Mặt phẳng đường nước cho ta khái niệm về hình dạng đường nước tại phần mũi
và đuôi tàu, đường nước có thể nhọn hơn và tù hơn, có thể hơi lồi ra hoặc lõm vào, tại
phần giữa có thể có hoặc không có một đoạn thẳng song song với mặt phẳng chạy dọc
tâm.
- Người ta phân biệt đường nước chở hàng và đường nước thiết kế. Đường nước
chở hàng (LWL) là giao tuyến của mặt thân tàu với mặt nước nằm ngang khi tàu đã
chở đầy hàng theo thiết kế. Đường nước thiết kế (KWL) là đường nước dùng để tính
toán thiết kế.
Thông thường các tàu biển thì có LWL = KWL.
2.3.2.Kết cấu thân tàu
Thân tàu là một vỏ mỏng kín nước, bên trong được gia cường bằng một hệ cọc
dầm, nẹp cứng tạo thành khung xương .
Cọc kết cấu chính của thân tàu là những khung dằn ,tạo thành bởi tôn bao và

khung xương.
Tất cả các kết cấu chia làm 2 loại : kết cấu dọc và kết cấu ngang.
Kết cấu dọc gồm : tôn bao thân tàu, tôn boong, tôn sàn, tôn đấu đôi, các vách dọc,
tất cả cọc dầm dọc đáy mạn và boong
8
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Kết cấu ngang gồm : tôn bao, tôn boong và sàn, các vách ngang và tất cả các dầm
ngang (sườn, xà ngang đáy, xà ngang boong).
2.4. Đặc điểm kiến trúc của tàu
Đặc điểm kiến trúc của tàu phụ thuộc vào hình dạng bên ngoài và số lượng boong
phần thân chính của tàu : số lượng, vị trí và hình dạng của thượng tầng và lầu, vị trí của
máy móc chính , hình dạng của ống khói, loại và vị trí của thiết bị bốc xếp.
Hình dạng phần thân chính được đặc trưng bởi hình dáng sống mũi và sống đuôi,
hình dạng đường yên ngựa của boong và đường sống đáy, tuyến hình của phần đuôi
tàu.
Các loại hình dáng mũi và đuôi điển hình được thể hiện trên Hình 2-2
Hình dáng sống mũi phổ biến nhất cho các tàu dân dụng là mũi bình thường.
Tàu có trọng tải lớn thường dựng loại mũi quả lê để có thể tăng 5 % tốc độ tàu mà
không cần tăng thêm công suất.
Phần đuôi tàu dùng phổ biến nhất là đuôi tàu tuần dương hạm. Đối với loại tàu đặc
biệt và tàu chạy nhanh là đuôi có mặt vát. Đối với tàu sông và tàu chạy bình thường
dựng kiểu đuôi bình thường có phần nhô ra.
9
+ Mũi bình thường + Mũi chipơ có quả lê
+ Mũi tàu cá + Mũi tàu phá băng
+ Mũi tàu nửa phá băng + Mũi quả lê
Hình 2-2 :hình dạng các loại mũi tàu
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2

×
500CV
Các kiểu đuôi tàu được thể hiện trên hình 2-3
Tuỳ theo hình dáng boong mà người ta phân loại tàu thành loại có độ cong yên
ngựa tiêu chuẩn, không theo tiêu chuẩn và không có độ cong yên ngựa (thường dựng
cho tàu có trọng tải lớn).
Tuỳ theo số lượng và vị trí của thượng tầng, các loại kiến trúc tàu được chia thành
các loại.
Buồng máy và thượng tầng chính dùng để sinh hoạt có thể được đặt ở giữa, đuôi
và vị trí trung gian.
- Bố trí các phòng trên tàu:
Các phòng của thuyền viên thường ở trên thượng tầng hoặc ở dưới boong trên của
phần thân chính của tàu, các phòng này phân nhiều ở giữa tàu, vì đó là nơi ít chịu ảnh
hưởng của lắc và dao động do chân vịt hoạt động gây ra.
Các phòng bố trí ở đuôi là nơi lắc dọc của tàu rất rõ rệt, đồng thời chịu ồn do chấn
động của chân vịt gây ra, làm ảnh hưởng đến đời sống của thuyền viên. Đó là những
nhược điểm chính khi bố trí buồng máy ở đuôi tàu.
Buồng của thuyền trưởng thường ở phía mạn phải ngay dưới buồng lái, buồng của
thuyền phó được nằm bên trái của mạn. Tất cả các thuyền phó khác và trưởng trạm vô
tuyến đều nằm cùng tầng hoặc ngay ở tầng dưới.
Buồng của máy trưởng hay thợ máy bố trí gần buồng máy.
Các buồng công cộng, vệ sinh phải được trực tiếp gắn với các buồng ở. Các buồng
công cộng phải được đặt ở nơi tốt nhất của thượng tầng, có cửa thông sáng tốt.
Các buồng sinh hoạt đời sống cần cố gắng bố trí ở gần đối tượng cần phục vụ.
10
Đuôi tuần dương hạm Đuôi bình thường hơi vát Đuôi có mặt vát
Hình 2-3: hình dạng kết cấu đuôi tàu
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV

Khu vực y tế cần bố trí ở khu vực thượng tầng ,cách xa các hành lang chính và
những nơi thuyền viên và hành khách tập trung.
Các buồng phục vụ có thể bố trí khắp tàu. Một số buồng hàng hải như buồng lái,
hoa tiêu, vô tuyến điện đặt ở cầu chỉ huy.
Để làm bể dự trữ nguyên liệu, nước, dầu nhờn cũng như nước dẫn người ta thường
dùng các khoang của đáy tàu cũng như dùng bể sâu chuyên dùng đặt ở vùng buồng
máy nồi hơi hoặc vùng hầm mũi.
Hầm mũi và hầm đuôi được dùng làm bể chứa nước dẫn.
Các buồng chuyên dụng thường chiếm phần lớn thể tích của thân tàu hàng. Trên
các tàu khách , buồng chuyên dùng là buồng để chở khách và phục vụ cho hành khách,
nhưng buồng này bố trí trên thượng tầng và khoảng không gian giữa 2 boong trên. Các
buồng này bắt buộc phải ở trên đường nước và cố gắng ở cao hơn trên boong kín nước
(boong xích).
2.5.Các kích thước chính của tàu
Các kích thước chính của tàu là chiều dài tàu L, chiều rộng B, mớn nước T, chiều
cao mạn H, chiều cao mạn khu F, lượng chiếm nước thể tích V và lượng chiếm nước
trọng lượng P .
Các kích thước của tàu được thể hiện trên Hình 2- 4.
Hình 2-4 : Các kích thước chính của tàu.
Thể tích ngâm nước V là thể tích phần ngâm nước của tàu tính bằng (m
3
).
11
T
H
B
L
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV

Trọng lượng chiếm nước D là trọng lượng của tàu được tính bằng tấn (t).
Trọng lượng chiếm nước bằng thể tích chiếm nước nhân trọng lượng riêng của
nước ở vùng mà tàu đang hoạt động.
Để có thể biểu thị một cách đầy đủ các đặc điểm hình dạng của thân tàu người ta
dùng hệ số kéo của phần thân tàu ngầm dưới nước .
Hệ số kéo đường nước thiết kế là tỷ số giữa diện tích đường nước thiết kế và diện
tích hình chữ nhật
BL.
.
BL
S
.
=
α
Hệ số kéo sườn giữa là tỷ số giữa diện tích sườn giữa
ω
và diện tích hình chữ
nhật.

TB.
ω
β
=
Hệ số kéo lượng chiếm nước (Hệ số kéo chung) là tỷ số giữa thể tích V và thể tích
hình hộp
TBL
.
TBL
V

=
δ
Hệ số béo lượng nước chiếm dọc là tỷ số giữa thể tích V và thể tích hình lăng trụ
có đáy là
ω
và chiều cao là T.
β
δ
β
δ
ω
ϕ
===
TBL
TBL
L
V


.
Hệ số kéo lượng nước chiếm nước thẳng đứng X là tỷ số giữa thể tích chiếm
nướcV và thể tích lăng trụ có đáy là diện tích
δ
và chiều cao là T.
X=
α
δ
α
δ
==

TBL
TBL
TS
V


.
2.6. Trang bị động lực tàu
12
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Trang bị động lực tàu là một hệ thống trang thiết bị bao gồm thiết bị đẩy tàu, thiết
bị động lực phụ đảm bảo năng lực hoạt động cả tàu và trang thiết bị bảo đảm đời sống
sinh hoạt của thuyền viên và có thể chia thành các hệ thống sau.
2.6.1. Thiết bị đẩy tàu
Thiết bị đẩy tàu là thiết bị có nhiệm vụ đảm bảo tốc độ, phương hướng cho tàu
hoạt động bao gồm các bộ phận sau :
+ Động cơ chính tạo nên lực đẩy để đẩy tàu. Người ta dùng động cơ hơi nước,
tuốc bin hơi, tuốc bin khí, diezen, động cơ piston tự do, máy phát điện và mô tơ điện để
làm động cơ chính.
+ Thiết bị đẩy thường dùng guồng quay, trục chong chóng và chân vịt .Trong
đó chân vịt được sử dụng rộng rãi nhất.
+ Thiết bị truyền động có nhiệm vụ tiếp nhận công suất từ động cơ chính, truyền
cho thiết bị đẩy để tạo nên lực đẩy tàu. Thiết bị truyền động bao gồm hệ trục tàu, bộ
giảm tốc, các thiết bị nối trục, các thiết bị chuyên môn truyền dẫn điện và thiết bị phục
vụ cho thiết bị truyền động .
+ Nồi hơi chính : cung cấp hơi nước cho máy hơi nước, tuốc bin hơi nước và các
máy móc phụ.
+ Thiết bị tải công chất có nhiệm vụ tải hơi nước, khí cháy đến động cơ chính,

động cơ phụ bao gồm các hệ thống ống hơi, ống khí cháy.
2.6.2 .Thiết bị phụ
Có nhiệm vụ cung cấp công chất cho tàu lúc hành trình tác nghiệp, sinh hoạt và
dự trữ, bao gồm các bộ phận sau :
+ Tổ máy phát điện có nhiệm vu cung cấp toàn bộ điện cho tàu, nhưng nếu động
cơ chính của tàu là động cơ điện để truyền động thì phải có hệ thống máy phát và mô
tơ riêng biệt.
+ Hệ thống không khí cao áp có nhiệm vụ cung cấp không khí cao áp cho tàu
dùng để khởi động động cơ, dùng trong công tác sửa chữa ,tự động hóa Hệ thống
13
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
này bao gồm máy khí nén, bình chứa, không khí cao áp, đường ống và các loại van
giảm áp, van cung cấp và van xả
+ Hệ thống nước cao áp dùng trong sinh hoạt và cứu hoả.
+ Nồi hơi phụ : Cung cấp hơi nước có áp suất thích hợp cho hệ thống sưởi ấm và
nước dựng trong sinh hoạt hàng ngày. Hơi nước này không dùng làm công chất cho
động cơ chính.
2.7. Thiết bị bảo đảm an toàn trên tàu
Các thiết bị này có nhiệm vụ chống những sự cố xảy ra trên tàu, đảm bảo cho
tàu hoạt động an toàn. bao gồm những hệ thống thiết bị sau :
+ Hệ thống rút nước, xả nước bẩn, hệ thống dằn tàu, cân bằng tàu.
+ Phòng cháy và các sự cố khác, bao gồm : hệ thống không khí chính, hệ thống
hơi xả, hệ thống nước mưa, hệ thống nước phòng cháy bằng hóa học;
+ Thiết bị phòng ngộ độc cá nhân và tập thể.
+ Thiết bị sửa chữa đột xuất, gồm : sửa chữa trên tàu, phần dưới nước, các bộ
phận thay thế và vật liệu thay thế.
2.8. Thiết bị sinh hoạt
Đảm bảo cho tất cả các thuyền viên và hành khách trên tàu, bao gồm các hệ

thống thông gió, sưởi ẩm, vệ sinh, làm mát, làm lạnh, ánh sáng, điều hoà không khí.
2.9. Thiết bị tàu
Thiết bị tàu còn có thêm các thiết bị neo, thiết bị chằng buột, bốc dỡ hàng, thiết
bị cứu sinh và các thiết bị quân dụng đặc biệt.
2.10. Vật liệu đóng tàu
Để đóng và trang bị cho những tàu hiện đại người ta dùng các vật liệu khác nhau
như kim loại đen, kim lọai màu, gỗ chất dẻo, sơn, compositer Trong đó chủ yếu là
dùng kim loại đen và màu : kim loại màu như Al, Mg, Cu, Zn (thường dùng dưới dạng
14
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
hợp kim); kim loại đen chủ yếu là sắt hợp kim với cacbon và những nguyên tố hóa học
khác tạo thành thép và gang.
Khi chế tạo các kết cấu tàu thuỷ ,người ta thường dùng thép cácbon và thép hợp
kim có cơ tính tốt, như thép tấm dày, thép tấm mỏng và thép định hình.
Hợp kim được sử dụng ngày càng rộng rãi trong ngành đóng tàu biển.
Nếu trước đây trong các kết cấu của tàu thuỷ được liên kết bằng cách tán đinh thì
hiện nay đã có những công nghệ hàn hiện đại, tinh vi, hoàn thiện hơn, kinh tế hơn, cơ
tính hơn và tính chống mòn cao.
Người ta dùng hợp kim nhôm để chế tạo những tầng, vách ca nô xuồng nhỏ
dùng cho các chi tiết trang bị, các thiết bị tàu thuỷ. Tính ưu việt của hợp kim nhôm là
nhẹ và có sức bền tương đối cao. Điều này cho phép giảm trọng lượng thân tàu, đồng
thời cũng tăng tính ổn định do trọng tâm của tàu đã hạ thấp.
Chất dẻo ,gỗ và sơn cũng được sử dụng nhiều. Chất dẻo thường dùng để đóng
các thân tàu nhỏ và trung bình cũng như chế tạo nhiều chi tiết trang bị, bọc các phòng,
làm vật liệu ngăn cách .
Gỗ dùng để đóng cọc loại tàu nhỏ như tàu thể thao, tàu đánh cá gần bờ. Trên các
tàu chuyên dùng, gỗ dùng để lót boong và sàn, khoang đóng đồ gỗ trên tàu và làm các
trang thiết bị.

Sơn dùng để bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn. Bề mặt được sơn đầu tiên phải được
đánh sạch ôxit, các câú bẩn, sau mới quét lớp sơn lót để bảo vệ.
Ngoài ra chất dẻo tổng hợp compositer hiện nay cũng được sử dụng rộng rãi,
dùng để đóng tàu tuần tra, ca nô cứu hộ. Vật liệu này có ưu điểm là nhẹ và độ đàn hồi
tốt, đồng thời dễ thích nghi với môi trường còn sử dụng làm vật liệu sinh hoạt trên tàu.
3. Giới thiệu chung về tàu kéo 2.500CV
3.1. Phân loại và nhiệm vụ
Tàu 2.500cv là loại tàu kéo , được thiết kế thỏa mãn qui phạm phân cấp đóng tàu
biển vỏ thép của đăng kiểm Việt Nam.
15
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Quy định cho tàu kéo hoạt động vùng hạn chế VRH2.
Tàu kéo 2.500 CV có những nhiệm vụ sau :
+ Lai kéo tàu hàng trên biển.
+ Cứu hộ các tàu cũng như các phương tiện nổi lâm nạn trên biển ,cứu hộ
người và chữa cháy .
+ Cấp dầu , nước cho các tàu khác không cập cảng được .
3.2. Đặc điểm chủ yếu
Chiều dài lớn nhất
( )
mL 15,32
max
=
Chiều dài tính toán
( )
mL
tt
45,30=

Chiều rộng
( )
mB 5,9=
Chiều cao mạn
( )
mD 67,4=
Chiều cao đường mớn nước
( )
md 64,3=
Công suất
( )
cvN
e
500.2=
Thuyền viên n = 7 người
3.3. Bố trí chung
+Trên boong chính :
Từ phía lái đến
20
n
S
bố trí hệ thống chằng buộc, cửa nắp hầm xuống các két
dưới boong chính .Tại
20
n
S
bố trí móc kéo
Từ
2720
nn

SS →
là khu vực ca bin buồng máy dâng cao
Từ
5227
nn
SS →
là bố tri nhà ăn ,nhà vệ sinh, khu bếp ,buồng của thuyền
trưởng máy trưởng,buồng khách từ
75 →
người.
Từ
→52
n
S
Mũi bố trí hệ thống chằng buộc ,tời neo,v v.
16
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
+Dưới boong chính
Từ lái đến
2
n
S
là bố trí két dằn lái.
Từ
102
nn
SS →
là khu vực khoang máy lái,

Từ
1810
nn
SS →
là khu vực bố trí 2 két dầu đốt và kho chứa đồ .
Từ
3618
nn
SS →
là khu vực buồng máy ,là nơi bố trí các máy chính và máy phụ
, nơi dùng để chứa nhiên liệu ,dầu bôi trơn .
Từ
5236
nn
SS →
là khoang thuyền viên, dưới đáy là két nước ngọt
Từ
5652
nn
SS →
bố trí thùng đựng xích neo.
Từ
56
n
S
đến mũi là khoang mũi, là nơi bố trí két dằn tàu .
3.4. Kết cấu
Vật liệu dùng để đóng tàu là loại thép có giới hạn chảy:
ch
δ

= 2400 KG/
2
cm
.
Vỏ tàu được nối ghép bằng mối ghép bằng phương pháp hàn hồ quang.
Hệ thống kết cấu
Toàn bộ tàu được kết cấu theo hệ thống ngang
Khoảng sườn thực a = 500 mm.
Chiều dày tôn :
+ Tôn đáy S= 8 ;
+ Tôn ky đáy S = 10;
+ Tôn đáy trên S = 8 ;
+ Đà ngang đáy S = 8;
+ Tôn mạn S = 8;
+ Tôn boong S = 8;
17
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
+ Sống chính S = 8;
+ Viền lỗ khoét 8.120 ;
+ Thanh chống 8.120;
Kết cấu đáy:
Đà ngang ngoài buồng máy :
( )
12010 ×T
/ s = 8
Sống chính và sống phụ :
+ Sống chính :
( )

12010 ×T
/ s = 10
+ Sống phụ :
( )
12010 ×T
/ s = 8
Bệ máy :
+ Thành bệ máy : S = 14;
+ Bản mép bệ máy: 16
×
200.
Kết cấu mạn :
+ Sườn khoẻ T( 8
×
120 )/(6
×
250 );
+ Sườn thường L75
×
75
×
6.
Kết cấu boong :
+ Xà ngang khoẻ : T( 10
×
120 )/ (8
×
250);
+ Sống boong , sống phụ : T( 10
×

120 )/ (8
×
250);
+Xà ngang thường : 75 L
×
75
×
6.
Kết cấu vách:
+ Vách dọc : + Tôn vách : S = 8;
+ Nẹp thường : L75
×
75
×
6;
18
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
+ Nẹp khoẻ : T( 8.120 )/(6.250 ).
Vách ngang :
+ Tôn vách :S = 8;
+ Nẹp thường : L75
×
75
×
6;
+ Nẹp khoẻ : T( 8
×
120 )/(6

×
250 ) .
3.5. Thiết bị trên tàu :
Thiết bị lái:
Tàu được trang bị máy lái điện để điều khiển bánh lái bên cạnh còn có hệ thống
lái phụ. Toàn bộ máy lái chính và máy lái dự phòng được đặt trong khoang máy lái và
được điều khiển tập trung trên buồng lái.
Thiết bị neo :
Tàu được trang bị 2 neo mũi, trọng lượng Q = 350 KG / 1neo, một máy kéo neo
điện kiểu nằm có tang quấn dây ở giữa .
Thiết bị chằng buộc:
Tàu được trang bị 3 sợi dây cáp dài 110 mm/ 1sợi , đường kính
14Φ
, loại có lõi
hữu cơ.
Trang bị cứu sinh:
Tàu có các phao cứu sinh tự nổi phao tròn , phao áo.
Phương tiện tín hiệu:
Tàu có trang bị đèn tín hiệu hành trinh ,các loại đèn và cờ hiệu
+ Tín hiệu ban ngày ;
+ Các bộ cờ hiệu , quốc kỳ , quả cầu đen ;
+ Pháo hiệu , tín hiệu , pháo dây pháo dù .
19
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Trang bị hàng hải:
Tàu có máy định vị vệ tinh ,la bàn từ , khí áp kế , ống nhòm .
Trang bị cứu hoả: ngoài hệ thống trang bị cứu hoả cơ giới trong buồng máy , trên
tàu còn được trang bị các thiết bị cứu hoả như : bình chữa cháy , thùng rác , vải bạt ,

xăng chữa cháy , xà beng , quần áo bảo hộ lao động .
Trang bị nội thất : trang bị nội thất và cách nhiệt chống cháy, gồm giường, ghế,
tủ và các đồ dùng sinh hoạt .Các buồng đều được bọc cách nhiệt , bên ngoài bằng các
tấm nhựạ bằng ghi sáng .
Trang bị cung cấp phòng nạn : gồm xi măng chống đông ,cát thiên nhiên ,đinh
,búa ,cưa ,dây thép vvv
4. Giới thiệu về hệ động lực tàu
4.1 .Giới thiệu tổng quát
Hệ động lực tàu kéo có ký hiệu thiết kế LT-16, được tính toán thiết kế theo qui
phạm phân cấp & đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259-3:2003 đăng kiểm Việt Nam ,
thỏa mãn cấp II hạn chế .
Hệ động lực chính của tàu gồm 02 máy chính, lai 02 hệ trục chân vịt, trong đạo
lưu cố định ,được đặt đối xứng qua mặt phẳng tâm tàu , cách tâm tàu 1500mm.
Ngoài ra trong buồng máy còn bố trí các thiết bị phục vụ cho hệ động lực và hệ
thống tàu bè thỏa mãn yêu cầu của qui phạm .
4.2.Hệ động lực
4.2.1. Máy chính : số lượng 02
Ký hiệu X6170ZC, công suất 382KW, vòng quay 1000 vòng/phút do hãng DUY
PHƯƠNG của Trung Quốc sản xuất .
Các thông số chính : - Đường kính xi lanh : D = 170 mm ;
- Hành trình PISTON : H = 200 mm ;
- Số xi lanh : 06 ;
20
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
- Suất tiêu hao nhiên liệu :
hml
g
g

e
.
145
=
;
- Suất tiêu hao dầu nhờn :
hml
g
g
m
.
65,1
=
;
- Hộp số : HC400 số lượng 02 ;
- Tỷ số truyền i = 1:4 .
Đây là động cơ diesel 4 kỳ, 6 xi lanh , xếp một hàng thẳng đứng , làm mát bằng
nước gián tiếp , khởi động bằng khí nén , đảo chiều nhờ hộp số thủy HC400, bôi trơn
nhờ dầu nhờn tuần hoàn kiểu cácte ướt .
Các thiết bị chính đi kèm theo máy :
Tên thiết bị Số lượng Thông số chính Kí
hiệu
Giá trị
Bơm nước ngoài tàu để làm
mát
02 Lưu lượng Q 16 m
3
/s
Bơm nước ngọt làm mát tuần
hoàn

02 Lưu lượng Q 25 m
3
/s
Bơm dầu bôi trơn 02 Lưu lượng Q 16 m
3
/s
Tua bin tăng áp 02
Chai gió khởi động 02 Thể tích V 80 lít/chai
4.2.2.Tổ máy phát điện :
Công dụng : cung cấp điện năng cho toàn bộ các hộ tiêu thụ điện năng trên tàu
như các động cơ điện, thiết bị điện chiếu sáng, điện sinh hoạt trên tàu vv
21
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Được nhập đồng bộ với số lượng là 2 máy do hai động cơ diesel dẫn động độc
lập cung cấp năng lượng cho hai máy phát điện hoạt động.
Kí hiệu tổ máy phát điện : CCFJ30J , do hãng Duy Phương cung cấp
Kí hiệu động cơ diesel: R495A-ZDC
- Công suất một máy diesel : N = 34,3 KW
- Vòng quay 1500 vòng/phút
- Hành trình S= 115 mm
- Số xilanh 04
- Đường kính piston: D = 95 mm
Máy phát điện: - Số lượng : 02
- Công suất 30 kw
- Vòng quay: 1500 vòng /phút
- Hiệu điện thế :380 V
- Máy phát 3 pha , tần số 50Hz
Ngoài ra còn có tổ hợp máy nén khí , bơm phối hợp với các tổ máy khác trên tàu

nhằm phục vụ cho hoạt động và vận hành tàu .
4.3.Giới thiệu về tổ máy thủy và động cơ thủy X6170ZC (máy chính )
4.3.1. Máy chính
Động cơ thủy X6170ZC do tập đoàn công nghiệp Duy Phương thuộc bộ công
nghiệp nặng Trung Quốc chế tạo và được lắp với hộp số thủy HC400 tạo thành tổ máy
thủy 316CS .
Thông số kỹ thuật cơ bản dưới đây :
22
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Tên gọi Đơn vị Ký hiệu, giá trị
Kiểu tổ máy thủy 366CS3
Động cơ diesel X6170ZC
Vòng quay vòng/phút 1000
Công suất lớn nhất mã lực 520
Đường kính xi lanh mm 170
Hành trình piston mm 200
Góc phun sớm độ 24,5
Tỉ số tăng áp 2,5
Áp suất có ích trung
bình
kg/cm
2
14
Phương pháp khởi động Bằng động cơ khí nén
Phương pháp làm mát Bằng nước , tuần hoàn
hai vòng cưỡng bức .
Suất tiêu hao nhiên liệu g/(mã lực.giờ ) 145
Kiểu hộp số thủy HC400

Chiều quay trục chân vịt chiều phải
Tỉ số truyền i 4 : 1
Kích thước D×R×C mm 3028×1140×2130
23
Khảo sát hệ động lực tàu kéo Vinashin Đà nẵng có công suất 2
×
500CV
Trọng lượng tổ máy kg 5800
Động cơ X6170ZC trong tổ máy thủy 366CS3 là loại động cơ trung tốc và được
sản xuất theo công nghệ tiên tiến .Chất lượng động cơ đạt tiêu chuẩn quốc tế và là một
trong những sản phẩm hàng đầu của Trung Quốc với những thông số kỹ thuật ưu việt
như: công suất lớn , kích thước gọn , kết cấu vững chắc , dễ vận hành , độ tin cậy cao
và có hiệu quả kinh tế cao .
Đây là loại động cơ có 6 xy lanh xếp thẳng hàng , 4 kỳ , sử dụng 4 xu páp cho
một xi lanh . Phun nhiên liệu trực tiếp và có buồng đốt hình ω. Động cơ được khởi
động bằng điện (DC24V)hoặc bằng động cơ gió .Động cơ có hai vòng làm mát (vòng
trong và vòng ngoài ) và được trang bị hệ thống đồng hồ đo điện tử kiểm soát các hoạt
động của tổ máy và thực hiện chức năng bảo vệ khi các tham số đó vượt ra ngoài phạm
vi cho phép .
Trục cơ của động cơ X6170ZC-9 được cường hóa, có độ cứng cao . Phía sau có
lắp bánh đà và được ghép nối với hộp số thủy . Phía trước động cơ có lắp hệ thống
giảm chân , có thể trích lực tới 100% công suất . Chiều quay của trục cơ ngược chiều
kim đồng hồ nếu nhìn về phía bánh đà .Động cơ được thiết kế lắp đặt gọn và hoàn
chỉnh đồng bộ .
Các hệ thống chính trên động cơ nhằm thực hiện các chức năng sau:
a. Hệ thống làm mát :
Công dụng chủ yếu của hệ thống làm mát là dùng nước làm môi chất để lấy
nhiệt
từ động cơ ( nắp xilanh, lót xilanh, đầu piston, dầu nhờn bôi trơn vv ) và làm mát khí
nạp .

Làm mát theo hai vòng : vòng trong và vòng ngoài
a.1. Hệ thống làm mát vòng trong (làm mát bằng nước ngọt) :
24
Kho sỏt h ng lc tu kộo Vinashin nng cú cụng sut 2
ì
500CV
Lm mỏt vũng kớn ,gm bm nc ngt (c lai bng ng c thụng qua mt
h bỏnh rng ) , sinh hn nc ngt nc mn , kột nc,van ng nhit (c lp
sn trờn ng c ).
Nguyờn lý lm vic theo s di:

Hỡnh 4-1 : S nguyờn lý lm vic h thng lm mỏt vũng trong .
Trờn h thng lm mỏt cú lp u o (cm bin) nhit nc lm mỏt.
a.2. H thng lm mỏt vũng ngoi(lm mỏt bng nc mn) :
Nc mn bờn ngoi tu s vo lm mỏt cho vũng trong , du nhn hp s v
lm mỏt khụng khớ np vo xi lanh .
Nguyờn lý lm vic : nc ngoi tu c bm lm mỏt vũng ngoi hỳt qua
ng ng chung , ni hai ca thụng bin, qua bu lc cỏt ,sau ú a nc ti bu
lm mỏt khớ np n lm mỏt nc ngt ti sinh hn nc ngt v bu lm mỏt du
nhn hp s , sau khi lm mỏt xong nc c x ra ngoi mn tu qua van ngt, thc
hin xong mt vũng tun hon h .
S h thng lm mỏt vũng ngoi :
25
bồm nổồùc ngoỹt
sinh haỡn dỏửu nhồỡn õọỹng cồ
van õúng nhióỷt
sinh haỡn nổồùc ngoỹt
khi nhióỷt õọỹ nổồùc nhoớ hồn 60 õọỹ C
khi nhióỷt õọỹ nổồùc bũng 60 õọỹ C
bồm nổồùc mỷn

bọỹ laỡm maùt khờ naỷp
Sinh haỡn nổồùc
sinh haỡn dỏửu nhồỡn
(laỡm maùt trung gian)
(nổồùc mỷn laỡm maùt nổồùc ngoỹt)
họỹp sọỳ
van thọng bióứn
nổồùc bón ngoaỡi taỡu
õổồỡng nổồùc ra ngoaỡi taỡu