Chuyên ngành: Kỹ thuật Công nghệ CơNhiệtLuyệnĐộng lực Cơ khí Chế tạo máy Sơ lược: Lời nói đầu Chương I: Đặt vấn đề Chương II: Sự phối hợp làm việc của tổ hợp máy vỏ chân vịt Chương III: Sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính và chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ Kết luận và ý kiến đề xuất
http://www.ebook.edu.vn i NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ tên SV: Vũ Đức Chỉnh Lớp: 45TT2 Ngành: Đóng Tàu Mã ngành: Khóa 45 Tên đề tài: “Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ” Số trang:… Số chương:…03 .Số tài liệu tham khảo:…… Hiệnvật:….Không…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …… NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Kếtluận:……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………… Nha trang, ngày …tháng…năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.S NGUYỄN ĐÌNH LONG http://www.ebook.edu.vn ii PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Vũ Đức Chỉnh Lớp: 45TT2 Ngành: Đóng Tàu Mã ngành: Khóa 45 Tên đề tài: “Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ” Số trang:… Số chương:…03 .Số tài liệu tham khảo:…… Hiệnvật:….Không…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Điểm phản biện:…………………………………………………………… Nha trang, ngày …tháng…năm2007 CÁN BỘ PHẢN BIỆN (Ký ghi rõ họ tên) http://www.ebook.edu.vn iii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn nhà trường, khoa khí, khoa kỹ thuật tàu thủy, thầy cô môn đóng tàu tạo điều kiện cho em thực đề tài Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Nguyễn Đình Long người trực tiếp hướng dẫn em từ bước đầu hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn người bạn lớp 45TT2 hỗ trợ động viên em hoàn thành đề tài http://www.ebook.edu.vn iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ .3 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG 1.1.1 Giới thiệu nghề cá .3 1.1.2 Đặc điểm tàu cá cỡ nhỏ 1.1.2.1 Đặc điểm hình dáng kích thước .4 1.1.2.2 Đặc điểm hệ động lực tàu cá 1.2 TÌNH HÌNH ĐÓNG MỚI VÀ KHAI THÁC 1.2.1 Tình hình đóng 1.2.2 Tình hình khai thác 1.2.3 Tình hình lựa chọn động trang bị cho tàu cá cỡ nhỏ .8 1.2.4 Những tồn cần giải mục tiêu nghiên cứu CHƯƠNG II: SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC CỦA TỔ HỢP MÁY – VỎ - CHÂN VỊT 2.1 CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 2.1.1 Chỉ tiêu kinh tế- lượng động 2.1.2 Chỉ tiêu so sánh 2.1.3 Chỉ tiêu phụ tải 10 2.1.4 Chỉ tiêu phụ tải nhiệt 10 2.2 ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 11 2.2.1 Đặc tính động Điêsel tàu thủy 11 2.2.2 Chế độ làm việc động Diêsel tàu thủy 19 2.3 SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC GIỮA ĐỘNG CƠ – THÂN TÀU VÀ CHÂN VỊT 21 2.3.1 Điều kiện phối hợp máy – thân tàu chân vịt 21 http://www.ebook.edu.vn v 2.3.2 Sự phối hợp làm việc máy – vỏ - chân vịt định bước 25 2.4.Hiệu suất làm việc tổ hợp tàu 32 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG HỢP LÝ TỔ HỢP MÁY CHÍNH VÀ CHÂN VỊT KÈM THEO CHO .36 TÀU CÁ CỠ NHỎ 36 3.1.Cơ sở lý thuyết 36 3.2 Áp dụng với tàu cụ thể 38 3.2.1 Tính sức cản vỏ tàu 39 3.2.2 Xác định thông số chân vịt 42 3.2.3 Xác định vận tốc tàu 44 KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT .54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 http://www.ebook.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Nước ta có 3200 Km bờ biển tiềm biển dồi với 2000 loài cá, có 130 loài có giá trị kinh tế Nghề cá nước ta có từ lâu trình độ sản xuất thấp, 70% tàu cá Việt Nam tàu cá cỡ nhỏ, lao động bình quân tăng 22.500 người/năm, suất khai thác không cao Cụ thể theo kết điều tra Viện nghiên cứu Hải sản năm 2002 trữ lượng cá biển Việt Nam khoảng 3,1 triệu khả đánh bắt 1,4 triệu Ngành khai thác thủy sản nước với số lượng tàu thuyền lớn chủ yếu tàu vỏ gỗ đóng dựa vào kinh nghiệm dân gian không qua thiết kế Thiết bị động lực trang bị cho tàu cá chọn theo kinh nghiệm “ chừng “ Đa phần ngư dân lựa chọn máy với chân vịt theo kinh nghiệm họ không đào tạo để sử dụng hợp lý tổ hợp máy chân vịt cho tàu mình, trình sử dụng tổ hợp vỏ tàu – máy – chân vịt phải có phù hợp định thông số vận hành mang lại hiệu khai thác cao đứng phương diện kỹ thuật tồn nhiều vấn đề bất hợp lý cần giải để sử dụng hợp lý tổ hợp máy chân vịt kèm theo phù hợp với tàu, với vai trò người cán kỹ thuật nhiệm vụ thiết yếu phải giải nội dung đề tài mà Nhà Trường giao cho thực với tên gọi: “Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ” Đề tài có ý nghĩa lớn thực tế giúp cho người ngư dân vận hành có hiệu thiết bị khai thác có cụ thể tìm kiếm chân vịt để thay mà sử dụng chân vit kèm theo máy mà họ dùng để lắp đặt cho tàu với điều kiện phải tuân thủ nguyên tắc vận hành http://www.ebook.edu.vn Sau tháng thực với hướng dẫn tận tình thầy Th.S Nguyễn Đình Long với sư giúp đỡ thầy cô giáo khoa Kỹ thuật tàu thủy bạn sinh viên sở đóng tàu Nha Trang bà ngư dân, với nỗ lực thân đến dã hoàn thành đề tài Trong luận văn tránh khỏi nhiều sai sót mong thầy cô bạn sinh viên người đọc nhiệt tình xây dựng ý kiến đề tài hoàn thiện thực vào thực tế đời sống Nha Trang, tháng năm 2007 Sinh viên thực Vũ Đức Chỉnh http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG 1.1.1 Giới thiệu nghề cá Xét bình diện chung nước, phát triển ngành thuỷ sản mang lại nhiều lợi ích thiết thực nhiều phương diện Ðóng góp ngành thủy sản tổng thu nhập quốc nội năm tăng lên, từ 1,7% năm 1985 lên khoảng 4% năm 2004 Ngành thủy sản tạo việc làm cho triệu người Nghề khai thác cá biển Việt Nam nghề cá nhân dân Sự phát triển nghề cá mang tính chất tự phát suốt thời gian dài không kiểm soát phát triển Trong trình độ văn hóa ngư dân thấp, với 68% chưa tốt nghiệp tiểu học, 20% tốt nghiệp tiểu học, gần 10% có trình độ trung học sở 0,65% có tốt nghiệp trường dạy nghề đại học, nhiều ngư dân lúng túng đạt hiệu kinh tế thấp khai thác ngư trường xa bờ; việc tiếp thu kiến thức kỹ thuật khai thác đại gặp nhiều khó khăn 1.1.2 Đặc điểm tàu cá cỡ nhỏ Tàu cá tàu thủy dùng để khai thác, nuôi trồng chế biến vận chuyển loại thủy hải sản Tàu đánh cá nước ta phong phú đa dạng Đa số tàu đánh cá cỡ nhỏ đóng gỗ lắp máy Nhật Bản sản xuất Được sử dụng phổ biến ưa chuộng máy hãng YANMAR Vì chiều dài hạn chế nên không gian buồng máy hẹp hệ trục tàu ngắn, bạc lót trục chân vịt sử dụng phổ biến bạc gỗ bạc cao su, bôi trơn nước biển Chân vịt loại định bước làm đồng thau có số cánh từ (3÷4) cánh Trục chân vịt làm thép không gỉ, bố trí gối đỡ trượt bảo vệ ống bao trục làm đồng thau Tàu cá cỡ nhỏ thường sử dụng chân vịt http://www.ebook.edu.vn 1.1.2.1 Đặc điểm hình dáng kích thước Tàu đánh cá cỡ nhỏ đóng gỗ, tàu có boong từ thân tàu mũi, bên khoang cá, mặt cắt ngang hình chữ U, phía mũi có dạng chữ V Buồng máy bố trí phía đuôi, bên cabin Tàu đánh bắt theo nghề định khai thác kiêm nghề Hiện đa phần tàu đánh bắt kiêm nghề với nghề có hiệu cao Các nghề đánh bắt phổ biến: lưới kéo, lưới rê, lưới vây, mành, pha xúc câu Việc đóng tàu ngư dân chủ yếu dựa vào kinh nghiệm dân gian mà không theo thiết kế Tàu đánh cá cỡ nhỏ có hình dạng mũi tàu nhô cao dần, bụng bầu Tùy theo loại nghề khai thác khác mà hình dáng tàu khác như: Tàu lưới kéo tỷ số L/B lớn, tàu thuôn dài Tàu lưới vây tỷ số L/B nhỏ có hình dáng ngắn bầu Tàu lưới rê yêu cầu diện tích boong thao tác rộng nên yêu cầu chiều rộng B phải lớn Phần lớn tàu có độ dốc phía lái, độ nghiêng từ (3÷5) độ so với đường Mục đích tạo độ nghiêng đảm bảo cho chân vịt tàu làm việc không nhô lên khỏi mặt nước, tàu không bị chúi mũi giảm sức cản nâng cao hiệu suất làm việc tổ hợp máy – vỏ - chân vịt Tàu đánh cá cỡ nhỏ có loại có ky ky tàu khu vực Bà Rịa – Vũng Tàu, Đồng Nai Ky gỗ hoàn chỉnh với mặt cắt ngang hình chữ nhật, kích thước tùy thuộc vào chiều dài tàu Ky kéo dài từ mũi tàu đến độn trục hay đến trục lái tàu Chẳng hạn vùng biển Quy Nhơn tỉnh Bình Định địa phương ky có kéo dài đến độn trục, từ độn trục kẹp thêm kim loại làm giá đỡ cho trục lái Tùy theo kích thước đặc điểm nghề nghiệp tàu mà số lượng kích thước khoang có khác Các khoang tàu cá cỡ nhỏ không thuộc loại khoang kín nước Khoang máy bố trí phía sau đuôi tàu Do tàu ngắn, khoang lưới, khoang cá bố trí từ trước cabin phía mũi, cabin thường bố trí phía sau đuôi tàu khoang máy, với mục đích tiết kiệm http://www.ebook.edu.vn không gian tăng diện tích boong thao tác, tạo điều kiện làm việc sinh hoạt thuận lợi • Hình dáng mũi tàu: Đối với tàu đánh cá cỡ nhỏ phần lớn sống mũi nghiêng phía trước cách thích ứng, để đảm bảo khả rẽ sóng đè sóng tàu trình di chuyển Mặt cắt ngang tàu phía mũi có dạng chữ V Điều có lợi cho việc chống lắc dọc cắt sóng, tránh tượng va đập, tăng lực dự trữ hạn chế tượng lắc dọc Boong mũi cao nhằm tránh tượng phủ sóng mũi tàu va tăng diện tích khoang mũi Thân tàu hình ống, mặt cắt ngang hình chữ U • Hình dáng đuôi tàu: Hình dáng vòm đuôi có ảnh hưởng lớn đến việc bố trí chân vịt đảm bảo khả làm việc, cần tránh không khí xâm nhập chân vịt làm việc, đồng thời cung cấp đủ nước cho chân vịt hoạt động Do vòm đuôi nâng cao thỏa đáng, đảm bảo không gian cho việc bố trí bánh lái chân vịt Mặt cắt ngang đuôi tàu có hình dáng chữ U, có ưu điểm đảm bảo lực dự trữ đuôi tàu Để tránh tượng sóng vỗ đuôi tàu ván đuôi có độ nghiêng định phía sau Qua vấn đề ta nhận thấy: Tàu đánh cá cỡ nhỏ tàu có kích thước LTK [...]... theo tốc độ quay biểu diễn trên (hình 2.6) Đó là đặc tính chân vịt của tổ hợp thân tàu chân vịt Từ hình 2.6 ta kẻ thêm đường đặc tính ngoài của động cơ thì ta sẽ có được điểm phối hợp làm việc giữa tổ hợp động cơ chính – thân tàu – chân vịt Hay điểm K xác định chế độ làm việc của tổ hợp tàu (động cơ chính – thân tàu – chân vịt) Việc nghiên cứu sự làm việc của máy – vỏ - chân vịt (khi sử dụng chân vịt. .. điểm thiết bị đẩy: Hiện tại chân vịt chiếm ưu thế trong việc sử dụng làm thiết bị đẩy tàu Trên các tàu cỡ nhỏ, đòi hỏi tính động cơ cao, người ta sử dụng thiết bị đẩy kiểu chân vịt Đối http://www.ebook.edu.vn 7 với tàu cá cỡ nhỏ, chân vịt làm bằng hợp kim đồng, kiểu bước xoắn cố định, số cánh từ (3 ÷ 4), đường kính đạt đến 1,2 m Đối với tàu cá được trang bị một chân vịt, chân vịt quay phải (thuận chiều... sử dụng trên tàu cá cỡ nhỏ ở nước ta rất đơn giản do buồng máy được bố trí ở phía đuôi tàu nên hệ trục ngắn chỉ gồm hệ trục chân vịt và khớp nối Theo kết quả điều tra cho thấy các chủng loại động cơ thủy ngoại nhập cỡ nhỏ sử dụng ở nước ta chủ yếu là các họ động cơ của Nhật Bản và phần lớn là các họ động cơ của các hãng YANMAR sản xuất, chúng thường có hệ trục kèm theo Các hệ trục này gồm có: chân vịt, ... khí xả 2.3 SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC GIỮA ĐỘNG CƠ – THÂN TÀU VÀ CHÂN VỊT 2.3.1 Điều kiện phối hợp giữa máy chính – thân tàu và chân vịt Ta biết công suất của động cơ chính được xác định phụ thuộc vào tốc độ tàu, sức cản thân tàu khi chuyển động trong nước ở tốc độ đã cho Để nâng cao hiệu quả kinh tế của tàu, trước tiên khi thiết kế phải đảm bảo sự phù hợp giữa các thành phần của tổ hợp tàu, trong quá trình... chân vịt biến bước) trong các điều kiện khác thường có ý nghĩa lớn trong việc lựa chọn chế độ hợp lý trong từng trường hợp cụ thể http://www.ebook.edu.vn 25 Ne Ne(ha=hKT) K 3 Ne˜ Cn 0 nn n Hình 2.6 - Sự phối hợp làm việc giữa chân vịt – máy – vỏ động cơ khi tốc độ quay không đổi 2.3.2 Sự phối hợp làm việc giữa máy – vỏ - chân vịt định bước Chân vịt định bước được sử dụng rộng rãi trên các tàu cá cỡ. .. để khai thác có hiệu quả cao tổ hợp máy chính và chân vịt được chọn theo kinh nghiệm cho tàu (đảm bảo máy chính làm việc ở chế độ đầy tải, chân vịt làm việc có hiệu suất cao) http://www.ebook.edu.vn 9 CHƯƠNG II: SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC CỦA TỔ HỢP MÁY – VỎ - CHÂN VỊT Chế độ làm việc của động cơ được xem xét trên cơ sở phân tích đặc tính của nó dựa trên 4 chỉ tiêu cơ bản 2.1 CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT... chân vịt, trục chân vịt, ống bao trục, ổ đỡ trục chân vịt khớp nối và cụm kín nước, hệ trục chân vịt thường ngắn nên không sử dụng trục trung gian Khớp nối dùng để nối trục chân vịt với trục ra của hộp số động cơ thường là khớp nối các đăng Trên tàu ngoài động cơ chính có thể trang bị thêm máy phát điện, đôi khi có bơm thủy lực phục vụ máy khai thác Bố trí chung buồng máy trên tàu cá cỡ nhỏ ở nước ta... chạy tàu riêng biệt trạng thái của chân vịt, trạng thái của vỏ tàu tương ứng với đặc tính chân vịt của mình và cả của động cơ nữa Mô men và công suất được chân vịt tiếp nhận, phụ thuộc trước tiên vào các thông số hình học, thủy động học của chân vịt Đối với chân vịt định bước các thông số hình học giữ nguyên không thay đổi http://www.ebook.edu.vn 17 Hệ số trượt và bước trượt tương đối của chân vịt. .. đầu nghiên cứu từ bài toán thiết kế thiết bị năng lượng tàu 2.2 ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY Để đánh giá sự phối hợp làm việc của tổ hợp máy – vỏ - chân vịt một cách xác thực, ngoài việc đi xác định các thông số làm việc của chúng ta cần phải nghiên cứu các đường đặc tính ở các chế độ làm việc khác nhau Thông qua các đường đặc tính này ta có thể kiểm tra được các thông số và tốc độ tàu. .. gió lớn, sức cản vỏ tàu tăng lên, nhiệt độ của thành vách xy lanh là rất khó khăn Trong thực tế thì người ngư dân thường lắp máy có chân vịt kèm theo hoặc chọn máy và chân vịt áng chừng tức là chưa biết được là mọi yếu tố vận hành ở đây có phù hợp hay không Vì vậy, vấn đề cần quan tâm ở đây chính là tổ hợp máy - vỏ - chân vịt có phù hợp hay không tức là sự chênh lệch với tính toán lý thuyết ở mức http://www.ebook.edu.vn