De 2

2 - Mục đích của thử tốc độ, thử kéo và thử đo lực kéo

-     Thử tốc độ :Kết quả thu được số liệu về trị số tốc độ lớn nhất của của tàu chạy trong điều kiện sóng yên khi sử dụng toàn bộ công suất của các máy chính, cũng như ở một vài chế độ hoạt động trung gian của thiết bị động lực, các chế độ này được đặc trưng bởi việc tăng cao dần số vòng quay của thiết bị đẩy. Do vậy thử tốc độ thường được gọi là thử tiến.

       Thử tốc độ thường được tiến hành ở vùng nước sâu để loại bỏ ảnh hưởng của nước cạn đến sức cản của nước đối với chuyển động của tàu. Khi cần nghiên cứu ảnh hưởng này thì việc thử tốc độ được tiến hành tại các độ sâu nước khác nhau.

-     Thử kéo : Thường đuợc áp dụng cho mục đích nghiên cứu xác định trực tiếp sức cản của nước đến chuyển động tàu trong điều kiện thực tế.  

-     Thử đo lực kéo : Mục đích đo lực trên móc kéo của tàu ở các vòng quay khác nhau của thiết bị đẩy khi tàu đứng tại chỗ ( buộc bến ) hoặc lai phương tiện khác. Lực kéo được đo bằng lực kế nối với cáp buộc hoặc cáp kéo. Thử nghiệm này áp dụng cho tàu cá kéo lưới, tàu vớt lôi, tàu kéo, tàu phá băng, tàu thay thả phao và một vài loại tàu khác.

10 - Số lượng hành trình cần thiết khi thử tốc độ tàu

Để giảm ảnh hưởng của dòng chảy và của gió đến các kết quả thử nghiệm tốc độ tàu thuỷ cũng như loại trừ những sai số ngẫu nhiên, thông thường người ta thực hiện chạy tàu nhiều lần theo hướng ngược chiều nhau ở một và chỉ một trị số vòng quay của chân vịt. Số lượng hành trình của tàu trên đường mức đo được lựa chọn tuỳ thuộc vào đặc tính của dòng chảy ở vùng thử nghiệm.

Hiện nay, phần lớn các phương pháp tiêu chuẩn đề xuất việc tiến hành 3 lần hành trình. Một số trong các phương pháp này, thí dụ, phương pháp của Hội những người đóng tàu và kỹ sư hàng hải SNAME, cho phép tính hành trình 2 lần theo hướng ngược chiều nhau trong trường hợp, nếu tốc độ dòng chảy không biến đổi theo thời gian, hoặc biến đổi rất ít, không đáng kể.

Phương pháp do Hiệp hội đóng tàu Anh BSRA soạn thảo, kiến nghị nên thực hiện hai lần chạy tàu ngược nhau cho mỗi chế độ tốc độ và chỉ khi cần chính xác hoá quan hệ “ Tốc độ – Công suất” đối với điểm tương ứng với công suất lớn nhất của động cơ chính thì tiến hành 3 lần chạy tàu.

 Hiệp hội nghiên cứu khoa học đóng tàu của Nhật Bản  cho phép tiến hành chạy tàu 3 lần trên đường mức đo. Các tàu cao tốc và Cano ( tàu cánh ngầm, tàu lướt gắn các động cơ chính mạnh.v.v) có thể thực hiện hành trình chạy 2 lần, vì tốc độ của chúng lớn hơn tốc độ dòng chảy.

 Trong thực tế, ngành đóng tàu của nước Nga qui định thực hiện chạy tàu 3 lần trên đường mức đo, chạy lần thứ nhất theo một hướng, chạy lần thứ hai theo hướng ngược lại, chạy lần thứ ba trùng với hướng của lần thứ nhất. Tốc độ trung bình v của tàu và số vòng quay trung bình n của trục chong chóng ở chế độ thử nghiệm được xác định theo công thức:

V=(v1+2v2+v3)/4       ; n = (n1+2n2+n3)/4        (v1 : 1 là chỉ số)                                                                    

Trong đó :  vi và ni – tốc độ tàu và số vòng quay  của trục chân vịt đo được

ở mỗi lần chạy tàu ( i = 1, 2, 3).

Việc tính toán ảnh hưởng của gió và dòng chảy cũng như các sai số ngẫu nhiên là nhiệm vụ phức tạp và còn chưa được giải quyết triệt để dù tất yếu là những yếu tố trên làm giảm độ chính xác khi xác định tốc độ tàu.

Vì vậy sai số bằng 1% khi xác định tốc độ tàu được coi là sai số gần thực tế nhất.

18 – Công tác chuẩn bị thử tính cơ động.

Thuật ngữ “Tính cơ động của tàu” bao gồm 2 khái niệm độc lập: Tính điều khiển tàu và  Tính đảo chiều của tàu. Tính điều khiển bao gồm hai tính chất : tính ổn định hướng đi và tính quay trở. Tính ổn định hướng đi là khả năng giữ  nguyên hướng hành trình đã định của tàu. Tính quay trở là khả năng thay đổi hướng chuyển động và chạy theo quỹ đạo cong đã định. Quĩ đạo, theo đó tàu chuyển động với góc bẻ lái cố định gọi là quĩ đạo lượn vòng ổn định hay quỹ đạo tuần hoàn..

Khi tàu lượn vòng ổn định, dưới tác dụng của các lực đặt lên thân tàu và bánh lái, tàu bị nghiêng ngang một góc nào đó. Như vậy, sự chuyển động của tàu khi lượn vòng ổn định được đặc trưng bởi quỹ đạo, góc lệch hướng và độ nghiêng ngang.

Để phân tích tiếp theo kết quả của các thử nghiệm, khi tiến hành thử nghiệm cần phải ghi đồng thời các thông số của chuyển động, góc bẻ lái, tốc độ của tàu, số vòng quay của trục chong chóng, các đại lượng đặc trưng trạng thái của tàu như lượng chiếm nước, tư thế và chiều cao tâm nghiêng ban đầu.

Để đánh giá đúng tính đảo chiều, việc đo khoảng cách giữa hai vị trí của tàu ở đầu và cuối đảo chiều, là chưa đủ, mà còn cần phải dựng quỹ đạo chuyển động của tàu, phải có những số liệu về sự làm việc của thiết bị động lực trong quá trình đảo chiều.

Việc chuẩn bị tải trọng cho thử nghiệm cơ động, đặc biệt là cho thử nghiệm về tính điều khiển là một nhiệm vụ rất phức tạp. Sự ảnh hưởng của tư thế đối với tính điều khiển là đáng kể hơn so với khi thử nghiệm tốc độ, vì độ chúi đuôi làm tăng đường kính lượn vòng ổn định còn độ chúi mũi làm tốt tính quay vòng của tàu. Cần phải xem xét trước trình tự tiêu thụ hàng hoá như thế nào để tư thế và tính ổn định của tàu chỉ biến đổi trong giới hạn hẹp nhất. Vì vậy, rất quan trọng là soạn thảo ra sơ đồ hợp lý của việc tiêu thụ nhiên liệu.

26 – Quy trình thử tàu tại bến

*Mục đích:

 Kiểm tra chất lượng gia công chế tạo, lắp ráp vỏ tàu, máy tàu và các trang thiết bị, các hệ thống theo yêu cầu của quy phạm và các hồ sơ kỹ thuật nhằm đảm bảo an toàn cho tàu đi thử đường dài. Thử và nghiệm thu các trang thiết bị, máy móc không thử nghiệm được khi thử đường dài ( thử rời bến ).

*Nội dung thử :

 +Thử máy chính :

   Trong quá trình thử tốc độ tàu v = 0 m/s, lực đẩy của chong chóng là lớn nhất nên việc thử cho phép kiểm tra độ cứng vững, mức độ chính xác của toàn bộ hệ trục chong chóng, vấn đề lắp ráp chúng vào thân tàu, độ cứng vững của bệ máy và các bu lông chân máy.

   Vòng quay của máy chính được xác định trên cơ sở đo momen xoắn tại trục chong chóng hoặc tính toán trên cơ sở đường đặc tính của chong chóng khi thiết kế.

   Momen do chong chóng hấp thụ được xác định bằng công thức : MB = k2 r n2D5  = C1

Với : D ( m ) - đường kính chong chóng;n ( vg/s ) – số vòng quay của chong chóng trong một giây;r ( kG.s2/m4 ) – mật độ của nước;k2 = f( lp , H/D, z ) – hệ số momen phụ thuộc vào bước tương đối lp của chong chóng, (lp = v/nD , v là tốc độ tàu)

  Khi thử tại bến v = 0 nên lp = 0. Dựa vào số liệu của chong chóng (H/D , z) xác định được k2 và tính được số vòng quay tại bến ứng với các chế độ momen quy định.

Công suất do động cơ của tàu sản ra được xác định :

                       NB = MB.n /716,2 = C2 n3

Thực nghiệm cho thấy số vòng quay tại bến khoảng 0,7 ¸ 0,85 số vòng quay khi tàu chạy rời bến ở cùng một chế độ tải.

Từ đó lập bảng chế độ thử máy chính tại bến với các chú ý :

-   Số vòng quay làm việc của từng chế độ tải được xác định phù hợp với đặc tính làm việc của chong chóng mà động cơ truyền động.

-   Việc thử và nghiệm thu hệ trục, các trang thiết bị, máy móc khác trong quy trình phải tuân theo quy định của quy phạm

+ Thử hệ lái:

       Cho máy lái quay trở bánh lái từ mạn này sang mạn kia liên tục trong 1,5 đến 2 giờ, trong đó có 10 ¸15 lần quay trở nhanh bánh lái từ tận cùng mạn này sang tận cùng mạn kia.

34- Nội dung thử tàu đường dài phần máy (đo công suất máy chạy lùi, đo dao động

       xoắn)

1 - Đo công suất máy chạy lùi:

Xác định công suất khi máy chạy lùi để điều động tàu thích hợp trong các tình huống thực tế. Máy chính cần có khả năng chạy lùi trong khoảng thời gian ít nhất là 10 phút ở trị số vòng quay bằng 70% vòng quay lớn nhất khi chạy tiến. Thông số đo :

 Tốc độ tàu, vòng quay máy chính, vị trí thanh bơm cao áp, áp suất và nhiệt độ của máy chính.

2 - Đo dao đông xoắn:

Nhằm xác nhận sự sai khác so với tính toán thiết kế, dao động xoắn được đo khi tăng số vòng quay của trục từ vòng quay nhỏ nhất ( khoảng 10 vòng/phút) đến vòng quay lớn nhất.