THIẾT KÊ MÔN HỌC
MỤC LỤC
CHƯƠNG1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU DẦU 14000 MT
Trang
1.1.1. Khái quát về con tàu…………………………………………… 4
1.1.2. Danh mục dầu hàng………………………………………………4
1.1.3. Kích thước chủ yếu……………………………………………… 4
1.1.4. Trọng tải và dung tích………………………………………… 4
1.1.5. Máy chính……………………………………………………… 5
1.1.6. Tốc độ …………………………………………………………… 5
1.1.7. Suất tiêu hao nhiên liệu…………………………………………. 5
1.1.8. Tầm hoạt động …………………………………………………….5
1.1.9. Qui phạm và luật lệ……………………………………………… 5
1.1.10. Chứng nhận…………………………………………………… 6
1.1.11. Thuyên viên……………………………………………………….6
1.1.12. Vật liệu và công nghệ…………………………………………… 6
1.1.13. Phụ tùng dự trữ………………………………………………… 6
1.1.14.Chủ tàu phải cung cấp …………………………………………….7
1.1.15. Các trạng thái tải trọng………………………………………… 7
1.1.16. phun vá…………………………………………………………… 7
1.1.17. Khái quát………………………………………………………… 7
1.1.18. Kết cấu phần đuôi tàu…………………………………………… 8
1.1.19. Khu vực buồng máy…………………………………………… 8
1.1.20. Khu vực khoang hàng…………………………………………… 8
1.1.21.CHỨC NĂNG CUA HỆ THỒNG LÁI …………………………….8
1.2.1.Quá trình quay trở và nhiệm vụ của thiết bị lái ( bánh lái)
1.2.1.1. Tính ổn định hướng của tàu……………………………………… 9
1.2.1.2. Tính quay trở của tàu…………………………………………… 9
1.2.1.3. Nhiệm vụ của thiết bị lái ……………………………………… 10
1.2.2Các bộ phận cơ bản của hệ thống lái…………………………………10
1.2.2.1 Khái niệm về hệ thống lái ………………………………………10

3.2-Mô tơ lai bơm thuỷ lực. …………………………………………… 36
3.3-Bơm thuỷ lực. ……………………………………………………… 36
2
THIẾT KÊ MÔN HỌC
3.4-Dầu thuỷ lực. …………………………………………………………36

THIẾT KẾ MÔN HỌC

MÔN: MÁY PHỤ TÀU THỦY

Đề bài:
Tính toán lựa chọn máy lái cho hệ thống lái tàu hàng 14000 tấn.
Các thông số chính của tàu:
- Chiều dài lớn nhất L
max
= 145,30 m
- Chiều rộng thiết kế B = 20,80 m
- Chiều dài thiết kế L = 136,60 m
- Chiều cao mạn H = 11,20 m
- Mơn nước thiết kế d = 8,00 m
- Hệ số béo thể tích φ =0,75
3
THIẾT KÊ MÔN HỌC
CHƯƠNG1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
TÀU DẦU 14000 MT
1.1.1. Khái quát về con tàu
Tàu được thiết kế và trang bị để chạy biển viễn dương nhưng chủ yếu là
trong vùng châu Á, Trung đông và ven biển Việt nam.
Tàu có kết cấu hàn , boong kết cấu ngang, có bố trí các sống dọc phía trên
boong chính; bố trí boong nâng mũi với sống mũi vát và mũi quả lê; vách

1.1.4. Trọng tải và dung tích
Trọng tải trong nước có tỷ trọng 1,025T/m3 tại mớn 8.00m là 13000T và tại
mớn 8.45 m là 14000T
Dung tích các két như sau:
Các Két dầu hàng ( kể cả két chứa cặn) 14500 m3
Các két dầu nặng 750 m3
Các két dầu DO 150 m3
các két dầu LO 50 m3
Các két nước ngọt 100 m3
Các két nươc dằn 5200 m3
1.1.5. Máy chính
01 Máy MAN B&W 7S35MC
MCR : 4440 kW x 173 rpm
CSR : 3774 kW x 163 rpm
Máy có khả năng vận hành với dầu nặng HFO 380cst
1.1.6. Tốc độ
Tốc độ ( được bảo đảm ) tại mớn nước 8.45 m , công suất máy chính CSR và
trạng thái vỏ tàu nhẵn sạch, chạy trong biển sâu, nước yên tĩnh, tốc độ gió
không quá 3 độ Bôpho : không nhỏ hơn 13.0 hl/h.
1.1.7. Suất tiêu hao nhiên liệu
16.8 tấn / ngày +/- 5% tại CSR.
1.1.8. Tầm hoạt động
14000 hl tại mớn nước 8.45 m và tốc độ hành trình 13.0 hl/h.
5
THIẾT KÊ MÔN HỌC
1.1.9. Qui phạm và luật lệ
Tàu được đóng và trang bị phù hợp với qui phạm và luật lệ sau đây , dưới sự
giám sát của NK và sẽ mang dấu hiệu phân cấp như sau:
NS*, Tanker for product oil ( Điểm bắt cháy dưới 60 độ C)
MNS*, MO , In Water survey.

Tổng 20 30
Trang bị cứu sinh được thiết kế và lắp đặt cho 30 người.
1.1.12. Vật liệu và công nghệ
Người lao động tham gia vào việc đóng tàu phải đáp ứng được chất lượng
tay nghề yêu cầu cho mục đích sử dụng và là trách nhiệm của nhà đóng tàu.
Tất cả các vật liệu , máy moc thiết bị tuân theo tiêu chuẩn ISO và tiêu chuẩn
của nhà sản xuất cũng như tiêu chuẩn của xưởng đóng tàu.
1.1.13. Phụ tùng dự trữ
Các dụng cụ, phụ tùng dự trữ được cung cấp phù hợp với yêu cầu của qui
phạm và tiêu chuẩn của nhà sản xuất trừ những qui định đặc biệt khác được
đè cập tới trong spec này.
1.1.14.Chủ tàu phải cung cấp
Chủ tàu phải cung cấp các hạng mục sau đây cho xưởng đóng tàu lắp đặt:
• Các loại hải đồ.
• Hải đồ cho xuồng cứu sinh
• Cờ các loại, trang bị tín hiệu và hàng hải
• Đồ dùng nấu bếp và dụng cụ nấu ăn bao gồm xoong nồi, cốc chén,
dao kéo, bát đĩa .v.v.
• Chăn ga gối đệm, rèm mành, khăn bàn quần áo, .v.v.
• Chổi, bàn chải, máy hút bụi ,v.v.
•
1.1.15. Các trạng thái tải trọng
Các trạng thái tải trọng sau đây phải được đưa vào tính toán cân bằng và ổn
định :
- Tàu không
- Tàu lên đốc
7
THIẾT KÊ MÔN HỌC
- Trạng thái dằn theo IMO
- Trạng thái dằn bình thường

8
THIẾT KÊ MÔN HỌC
1.1.20. Khu vực khoang hàng
Sức bền của két dầu hàng được tính toán trên cơ sở tỷ trọng của dầu là
1.025T/m3 ở trạng thái đầy.
Kết cấu đáy đôi và kết cấu mạn kép được thiết kế theo hệ thống dọc trên nền
cứng phù hợp với khoảng sườn.
Các két dầu hàng có bề mặt bên trong hoàn toàn phẳng, mặt trên của
kéuatrong khoang hàng có dạng phẳng ở tâm và vát ở hai bên hông. Tấm
đáy trên trong khoang hàng cáu tạo nghiêng về phía miệng giếng hút ( gần
đường tâm tàu). Mặt cắt ngang khoang hàng được vách dọc tâm chia làm 10
két hàng và hai két chứa cặn. Đường hầm khô ( dạng ống) được bố trí bên
trong đáy đôi dọc theo đường tâm tàu. Đường hầm này kín nước với buồng
bơm/ ballast và có hai lối thoát ở mũi và lái.
Một vách dọc chạy suốt các khoang hàng dạng vách sóng thẳng đứng không
có bagết ở chân và ở đầu trên Các vách ngang dạng sóng thẳng dứng cũng
không có bagết ở chân và ở trên. Nhưng các vách ngang ở đầu và cuối khu
vực khoang hàng là vách phẳng với các cơ cấu gia cường ở phía ngoài
khoang hàng.
1.1.21.CHỨC NĂNG CUA HỆ THỒNG LÁI
Chức năng của hệ thống lái đơngiản là thayđổi hướng tàu. Khi thực bẻ lái
quan sát đồng hồ chỉ chị góc quay bánh lái, khi góc chỉ thị trên đồng hồ gần
bằng góc bánh lái muốn quay thì ta bỏ nút ấn điều khiển ra.
Dữ
Chức năng của hệ thống Lái Tự Động là giữ hướng tàu theo một hướng đặt
trước dẫn tàu theo một hành trình đặt sẵn…
Đối tượng của hệ thống Lái Tự Động thông thường l : hà ướng đi của con
t u.à a ổn dịnh hướng di và diều khiển quay trở tau
1.2.1.Quá trình quay trở và nhiệm vụ của thiết bị lái ( bánh lái)
1.2.1.1. Tính ổn định hướng của tàu

=const
R
i
II
III
α
β=β
max
=const
5
α
M
t®
α
β
=D
min
=const
α
β=β
max
=const
M
t®
M
t®
THIẾT KÊ MÔN HỌC
lái tăng dần theo góc quay α của bánh lái. Thành phần P
2
của P đẩy

và R
y
không thay đổi (vị trí tâm lự lên
tàu không thay đổi) ,tàu chuyển động quay vòng với bán kính quay
không đổi

Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4
* Kết luận
Thông số quan trọng nhất xác định tính quay vòng của tàu và có thể
đo được trực tiếp thử tàu là đường kính vòng quay D
o
.
Qua xem xét quá trình quay vòng của tàu ta thấy mô men thuỷ động làm
cho tàu quay được chính là lực thuỷ động tác dụng lên bánh lái và lực ngang
11
THIẾT KÊ MÔN HỌC
tác dụng lên vỏ tàu, lực này suất hiện do áp lực thuỷ động P
tđ
của dòng nước
sau chân vịt khi bánh lái quay đi một góc α và có gí trị là:
M
tđ
= P
tđ
.l;
l: là khoảng cách từ tâm áp lực thuỷ động của bánh lái tới trọng tâm
tàu.
1.2.1.3. Nhiệm vụ của thiết bị lái
Tính ăn lái là khả năng thay đổi hướng đi của tàu theo ý muốn
củ người lái. Điều đó có nghĩa là con tàu phải có khả năng chuyển

Bộ
hãm lái
Chỉ báo
góc lái Hỡnh 1.6 S cu trỳc h thng lỏi
1- Bỏnh lỏi
L ni tip nhn ỏp lc ca nc do chõn vt to ra to lờn mụmen
lm quay tu.
S lng bỏnh lỏi ph thuc vo loi hỡnh trang trớ ng lc, thng thỡ
cú t 1 ữ 4 bỏnh lỏi.
2- B truyn ng lỏi
L h c cu cỏc chi tit liờn kt ng vi nhau cú tỏc dng truyn cụng
sut t mỏy lỏi n lm quay trc lỏi.
3- Mỏy lỏi
L ni phỏt sinh ra cụng sut lm quay bỏnh lỏi vi gúc quay v tc
quay cn thit.

0
mạn này
sang 20
0
mạn kia không quá 60s trong lúc tàu chạy với tốc độ bằng1/2 tốc độ
tiến lớn nhất của tàu (nhưng không dưới 7 hải lý/ giờ).
- Máy lái sự cố phải đảm bảo quay bánh lái từ mạn này sang mạn kia khi tàu
chạy tiến với tốc độ không dưới 4 hải lý/giờ.
- Máy lái chính có thể là máy lái tay với lực đặt vào tay cầm của vòng tay
lái không quá 120 N đối với tàu nội thuỷ, không quá 160 N đối với tàu biển
và vô lăng lái không quá 25 vòng khi tàu quay hết từ mạn này sang mạn kia.
- Máy lái phụ có thể là máy lái tay nếu đường kính trục lái dưới 230 [mm]
(đối với tàu khách) và dưới 350 [mm] (đối với tàu khác). Khi đó máy lái phụ
phải quay được bánh lái từ 20
0
mạn này sang 20
0
mạn kia sau khoảng thời
gian không quá 60s bởi 4 người quay vòng tay lái, lực do mỗi người đặt lê
tay cầm của vòng tay lái không quá 160 N. Nếu các điều kiện trên không
14
THIẾT KÊ MÔN HỌC
thoả mãn thì máy lái chính (hoặc phụ) phải có động cơ điện (điện, thuỷ
lực…).
- Trên tàu có ít nhất một máy lái chính và một máy lái phụ. Bố trí máy lái sự
cố trên boong chính khi cả máy lái chính và máy lái phụ đều nằm hoàn toàn
hoặc một phần dưới đường nước chở đầy hàng của tàu. Cả 3 máy phải làm
việc độc lập với nhau. Thời gian chuyển từ máy lái chính sang máy lái phụ
không được quá 2 phút. Có thể không đặt máy lái phụ nếu:
+ Đối với tàu khách máy lái chính gồm 2 tổ hợp máy lái. Mỗi tổ hợp có thể

1, Máy lái dây (truyền động cáp hoặc dây xích)
1. Vô lăng. Hinh2.1 Máy lái dây 4.Quạt lái.
2. Tang quấn dây. 5.Tăngđơ
3. Puli 6.Dây cáp
Trục lái được dẫn động bởi môtơ điện thông qua dây cáp hoặc xích
16
THIẾT KÊ MÔN HỌC
Hiện nay, máy lái dây dùng cho các tàu nhỏ, tàu không tự hành (sà lan,
phà) khi mô men lái không quá 4 kN.m.
- Ưu điểm:
+ Hệ thống đơn giản.
+ Đối với dây cáp thì truyền động êm, không ồn và có trọng lượng nhỏ.
+ Đối với xích có tuổi thọ lớn hơn dây cáp và dễ thay các mắt xích khi
hỏng.
-Nhược điểm:
+Tính tin cậy thấp, không ổn định.
+ Mô men nhỏ.
Vì vậy máy lái dây chỉ còn sử dụng cho máy lái phụ và máy lái sự cố cho
tàu ven biển trọng tải nhỏ.
2,Máy lái trục các đăng
- Ưu điểm: Máy lái trục các đăng làm việc êm, tin cậy hơn máy lái dây.
- Nhược điểm:
+ Máy lái trục các đăng chỉ sử dụng khi mô men lái không quá 4 kN.m.
+ Đường kính trục lái không quá 100 mm.
Vì vậy máy lái trục các đăng có phạm vi ứng dụng giống như máy lái dây
chỉ làm máy lái chính cho các tàu nhỏ và làm máy lái sự cố trên các tàu mà
thôi.
3, Máy lái trục vít – đai ốc
Máy lái trục vít – đai ốc tuy có nhiều ưu điểm là kích thước và trọng
lượng nhỏ, mô men bẻ lái tương đối lớn. Song hiệu suất nhỏ, cho nên hiện

thuỷ lực dẫn tới động cơ thuỷ lực.
- Ưu điểm:Máy lái thuỷ lực hiện nay được sử dụng rộng rãi do có những
ưu điểm sau đây:
+ Có thể tạo mô men bẻ lái lớn (400kN.m).
+ Trọng lượng và kích thước tính trên một đơn vị công suất nhỏ.
+ Hiệu suất cao.
+Có tỉ số truyền lớn và dễ thay đổi tỉ số truyền.
+ Các bộ phận công tác được bôi trơn một cách tin cậy bởi chính dầu thuỷ
lực.
+ Thời gian các quá trình quá độ ngắn, gia tốc lớn vì quán tính của các
khối lượng chuyển động nhỏ.
+ Bảo vệ tránh quá tải tin cậy đơn giản.
+ Độ tin cậy cao vì các bộ phận chính đều được chế tạo từng cặp.
+ Dễ điều khiển tự động.
19
THIẾT KÊ MÔN HỌC
- Nhược điểm:
+ Chế tạo, lắp ráp đòi hỏi độ chính xác cao.
+ Giá thành đắt.
2.1.2.Máy lái thuỷ lực:
Gồm 3 bộ phận chính:
- Hệ truyền động thuỷ lực: Xilanh thuỷ lực - động cơ thuỷ lực.
- Hệ điều khiển máy lái:
- Bơm thuỷ lực: Bơm có lưu lượng không đổi – Bơm có lưu lượng thay đổi
Trong hệ thống ta sử dụng bơm kiểu: Roto – Piston hướng trục.
Đặc điểm của bơm:
- Vòng quay làm việc của bơm lón,truyền động đơn giản;
- Lưu lượng bơm đều,khoảng điều chỉnh rộng và dễ;
- Cột áp bơm lớn(20 kG/cm2),không phụ thuộc vòng quay;
- Bơm có thể điều chỉnh chiều cấp,lưu lượng mà không thay đổi vòng

bát chốt tại hai đầu vào cần lái và bệ máy. Khi làm việc xilanh có thể lắc
được quanh chốt do đó ống đầu phải có đoạn mềm. Thường dùng hệ hai
xilanh quay một hoặc hai bánh lái.
- So với hệ xilanh cố định thì hệ xilanh thuỷ lực lắc được có kích thước và
trtọng lượng nhỏ hơn, nhương viêc gia công và chế tạo khó khăn hơn xilanh
2 chiều đòi hỏi độ bóng và độ chính xác gia công cao.
-Ưu điểm: Kích thước nhỏ, tin cậy
Nếu bố trí đối xứng thì không có lực cắt lên trục
Không có lực ngang lên xilanh, ma sát nhỏ
- Nhược điểm: Yêu cầu độ chính xác cao, trọng lượng, kích thước piston-
xilanh không được lớn lắm nên thường áp dụng cho công suất nhỏ.
Sơ đồ nguyên lý của hệ truyền động thuỷ lực xilanh lắc được:

23
5
4
1
3
2
6
THIẾT KÊ MÔN HỌC
Hình 2.5. Hệ xi lanh thuỷ lực lắc được
1. Bệ máy lái 4. Cần lái
2. Hộp van phân phối 5. Trục lái
3. Xilanh 2 chiều 6. Cảm biến góc lái
2.1.2.3 Động cơ thuỷ lực vành khuyên
Động cơ thuỷ lực hình vành khuyên. Lòng xilanh thuỷ lực được chia hai
khoang, khi bơm dầu vào khoang này và hút dầu ra khỏi khoang kia thì
piston cũng sẽ chuyển động làm quay cần lái.
- So với hệ xilanh thuỷ lực thì động cơ thuỷ lực hình vành khuyên có kết

phù hợp với yêu cầu về kích thước và độ tin cậy của thiết bị lái tàu dầu trọng
tải 6500 T.
2.2.Tính toán lựa chọn máy lái
2.2.1.Nguyên lý làm việc.
2.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ xilanh thuỷ lực:
25