Sử dụng động cơ phụ ứng cấp trong trường hợp động cơ chính tàu cá bị hỏng

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2014 VAÁN ÑEÀ TRAO ÑOÅI SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ PHỤ ỨNG CẤP TRONG TRƯỜNG HỢP ĐỘNG CƠ CHÍNH TÀU CÁ BỊ HỎNG USING AUXILIARY ENGINE TO DRIVE PROPELLER WHEN MAIN ENGINE OF FISHING BOAT WOULD BE DAMAGE Nguyễn Đình Long1 Ngày nhận bài: 01/4/2014; Ngày phản biện thông qua: 13/5/2014; Ngày duyệt đăng: 13/8/2014 TÓM TẮT Động cơ phụ có thể được sử dụng với tư cách dự phòng để lai chân vịt khi động cơ chính bị hỏng. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc đảm bảo sức sống cho tàu cá cỡ nhỏ. Từ khóa: động cơ chính, động cơ phụ, chân vịt, tàu cá ABSTRACT The auxiliary engine can be used in the emergency case to drive propeller when the main engine was damage. This way is very important in guaranteeing the safety for small fi shing boat. Keywords: main engine, auxiliary engine, propeller, fi shing boat I. MỞ ĐẦU Đặc tính chân vịt (1) chính là đặc tính của tổ Con tàu hoạt động trên biển trong điều kiện rất hợp thân tàu và chân vịt. Nếu xét theo quan hệ khắc nghiệt. Bất kỳ một trục trặc nào ở máy móc “động cơ - máy công tác” thì đặc tính chân vịt chính thiết bị đều có thể dẫn đến hậu quả thiệt hại về là đặc tính của máy công tác (tổ hợp thân tàu và người và tài sản. Do vậy, ngoài yêu cầu máy móc chân vịt). Mọi chế độ hoạt động của động cơ chính thiết bị phải có độ tin cậy cao, các hệ thống phục vụ đều theo đặc tính chân vịt. động cơ phải hoạt động tin cậy, cần phải bố trí thiết Rõ ràng khi tàu chạy chậm thì yêu cầu công bị hoặc phương án dự phòng. Hầu hết các tàu cá ở nước ta hiện nay được suất cấp đến chân vịt không lớn (chân vịt quay trang bị một động cơ chính (máy chính) để lai chân chậm), nghĩa là lúc này động cơ chỉ phát ra công vịt và một động cơ phụ (lai máy phát điện). Khi động suất nhỏ. cơ chính bị hỏng (không sửa chữa được) thì tàu sẽ Theo (1) ta có: gặp nguy hiểm. Hàng năm, số tàu cá bị hỏng máy trên biển không phải ít và trong số đó có nhiều chiếc (2) không kịp nhận được sự cứu giúp kéo về bờ. Vì vậy, việc nghiên cứu phương án ứng cấp khi động cơ Trong đó: chính bị hỏng là vấn đề có ý nghĩa thực tế. Ne1, ncv1: công suất yêu cầu và tốc độ quay của II. NỘI DUNG chân vịt ở chế độ 1; N , n : công suất yêu cầu và tốc độ quay của 1. Cơ sở lý thuyết e2 cv2 chân vịt ở chế độ 2. Ta biết khi tàu hoạt động ở một mớn nước nhất Ứng với N , ta xác định được mômen chân vịt định (ứng với ) thì có thể điều khiển cho e2 động cơ chính làm việc ở các chế độ thỏa mãn yêu Mp2 và hệ số mômen K2.2, rồi xác định bước trượt cầu của đặc tính chân vịt: tương đối lp theo đặc tính thủy động của chân vịt (1) trong nước tự do. 1 ThS. Nguyễn Đình Long: Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường Đại học Nha Trang 224 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2014 Theo đó, ta xác định được tốc độ tàu theo công được tốc độ quay chân vịt ncv2. thức (3): Động cơ phụ dùng trên tàu cá thuộc loại có tốc (3) độ quay cao (lớn hơn tốc độ quay của chân vịt). Từ đó, ta thấy rằng nếu động cơ phụ có công suất Trong đó: D: đường kính chân vịt; Ne2, được bố trí lai chân vịt qua bộ truyền giảm tốc y: hệ số dòng theo. thích hợp ứngvới tốc độ quay chân vịt là ncv2 (tăng Ta nhận thấy với thân tàu và chân vịt đang xét, mômen quay) thì tàu sẽ chạy với tốc độ V2 (theo công giờ đây giả định cần chọn lại động cơ để cho nó thức (3)). hoạt động với tốc độ V thì công suất động cơ phải 2 Trong thực tế, tốc độ tàu phải đạt một giá trị tối cung cấp lúc này là N , ở tốc độ quay yêu cầu của e2 thiểu nào đó mới có ý nghĩa. Theo đó, động cơ phụ chân vịt là n . Dựa vào đặc tính chân vịt (1), ứng cv2 phải có công suất đủ lớn tương ứng (được chọn từ với n ta xác định công suất cần có của động cơ cv2 khi thiết kế và đóng mới), có thể xác định theo công để chọn là N và cần trang bị thêm bộ truyền để có e2 thức (4): (4) Ví dụ, yêu cầu hay thì từ công thức (4) ta xác định được công suất động cơ lai cần phát ra trong trường hợp này: (5) Một cách cụ thể dễ hiểu hơn, theo [1] vì n tỷ lệ thuận với V nên ta có và hay (6) Xét trường hợp tàu chạy ở mức một nửa tốc độ thiết kế thì công thức tính công suất cần thiết có dạng: hay (7) Bây giờ, giả sử tàu có tốc độ thiết kế là 12 Hl/h, công suất yêu cầu đối với máy chính là 400 ML thì khi chạy ở tốc độ 6 Hl/h cần công suất là: Với mức công suất đòi hỏi không quá lớn như cấp khi động cơ chính có sự cố tương ứng với tốc thế này hoàn toàn có thể chọn được động cơ phụ độ tàu đã chọn. theo yêu cầu về công suất để lai chân vịt khi động - Xác định tỷ số truyền và bố trí bộ truyền thích cơ chính bị hỏng. hợp để nhận được tốc độ quay chân vịt yêu cầu. Thực tế cho thấy ở tàu đánh cá xa bờ bảo quản Thông thường, động cơ phụ trên tàu cá được cá bằng cách dùng máy lạnh thì công suất máy phụ dùng để lai máy phát điện xoay chiều là loại động cơ khá lớn. Đặc biệt, hiện tại tàu đánh cá lưới vây xa có bộ điều tốc một chế độ. Do đó, để đảm bảo khả bờ dùng ánh sáng được trang bị động cơ phụ với năng làm việc cũng như tính cơ động trong trường công suất rất lớn, có thể hơn 100 ML. Theo đó, việc hợp ứng cấp này, nên chọn động cơ thủy với bộ chọn phương án bố trí động cơ phụ ứng cấp khi điều tốc nhiều chế độ và hộp số đảo chiều để bố trí động cơ chính gặp sự cố là hoàn toàn phù hợp. lai máy phát điện với tư cách là động cơ phụ . 2. Cách thức thực hiện Khi áp dụng giải pháp này cần chú ý động - Lựa chọn động cơ phụ có công suất đủ lớn, cơ phụ phải có công suất đủ lớn và lựa chọn bộ khả năng làm việc thích hợp, đáp ứng yêu cầu ứng truyền thích hợp cả kiểu loại và tỷ số truyền (hình 1). TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 225 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2014 Đồng thời, cần phải xác định được chế độ làm việc khi thực hiện các tính toán giải quyết vấn đề ứng của động cơ chính theo các công thức (2) và (3) cấp cho tàu bằng động cơ phụ. Hình 1. Sơ đồ bố trí động cơ phụ lai chân vịt khi động cơ chính gặp sự cố 1. Động cơ chính; 2. Hộp số đảo chiều; 3. Trục chân vịt; 4. Bộ truyền đai (hoặc xích); 5. Động cơ phụ (có bộ điều tốc nhiều chế độ); 6. Máy phát điện III. KẾT LUẬN Giải pháp bố trí sử dụng động cơ phụ ứng cấp cho tàu cá trong trường hợp động cơ chính bị hỏng như đã trình bày có đầy đủ cơ sở cả về lý thuyết và thực tiễn. Việc áp dụng giải pháp này sẽ góp phần giảm thiểu thiệt hại về người và phương tiện khai thác trên biển, có ý nghĩa lớn về xã hội và kinh tế. Đề nghị cơ quan chức năng xem xét giới thiệu và khuyến khích các chủ phương tiện áp dụng. Đặc biệt, cùng với chương trình đánh bắt xa bờ và tinh thần Chỉ thị 22/2006/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường công tác bảo đảm an toàn cho hoạt động đánh bắt hải sản trên các vùng biển, đề nghị Chính phủ nghiên cứu ban hành chế độ hỗ trợ ban đầu khi đóng mới phương tiện có áp dụng giải pháp ứng cấp này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lương Công Nhớ, Đặng Văn Tuấn, 1995. Khai thác hệ động lực tàu thủy. Trường Đại học Hàng hải. Hải Phòng 226 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG