BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM GIÁO TRÌNH ĐÀO TẠO THUYỀN TRƯỞNG HẠNG BA MÔN ĐIỀU ĐỘNG TÀU 1 Năm 2014 1 LỜI GIỚI THIỆU Thực hiện chương trình đổi mới nâng cao chất lượng đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa quy định tại Thông tư số 57/2014/TT-BGTVT ngày 24 tháng 10 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải. Để từng bước hoàn thiện giáo trình đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa, cập nhật những kiến thức và kỹ năng mới. Cục Đường thủy nội địa Việt Nam tổ chức biên soạn “Giáo trình điều động tàu 1”. Đây là tài liệu cần thiết cho cán bộ, giáo viên và học viên nghiên cứu, giảng dạy, học tập. Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót, Cục Đường thủy nội địa Việt Nam mong nhận được ý kiến đóng góp của Quý bạn đọc để hoàn thiện nội dung giáo trình đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn đối với công tác đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa. CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM 2 GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun: Vận tải đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, trong đó vận tải thủy đã góp phần không nhỏ cho sự phát triển của ngành vận tải. Vì vậy kiến thức và kỹ năng điều động tàu là một phần rất cần thiết trong ngành Điều động tàu thủy. Để có thể thực hiện tốt các nội dung của mô đun này người học cần phải nắm được một số kiến thức về hội nhập nghề điều động tàu thủy, tay lái cơ bản. Mục tiêu của mô đun: Cung cấp cho người học những kiến thức và kỹ năng điều động tàu tự hành, hiểu biết các thiết bị liên quan đến điều động tàu, nguyên lý điều khiển tàu, các kỹ năng điều động tàu tự hành, công tác trực ca của thủy thủ và thuyền trưởng trên tàu. Mục tiêu thực hiện của mô đun: Học xong mô đun này học viên sẽ có khả năng: - Nắm được những kiến thức và kỹ năng điều động tàu. - Hiểu biết và bảo dưỡng được những thiết bị liên quan đến điều động tàu. - Hiểu và nắm vững quán tính, vòng quay trở, những yếu tố liên quan đến điều động tàu để vận dụng linh hoạt trong những trường hợp cụ thể khi điều động tàu. - Điều động tàu thành thạo trong những trường hợp đơn giản. - Tuân thủ và thực hiện tốt những công việc và trách nhiệm của người trực ca. 3 Chương 1 CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỀU ĐỘNG TÀU BÀI 1 BÁNH LÁI Mã bài: MD09-1.1 MỤC TIÊU THỰC HIỆN: Học xong bài này học viên có khả năng: - Biết được tác dụng của bánh lái trong quá trình điều động tàu. - Giải thích được cấu tạo của bánh lái. - Phân tích các loại bánh lái trên tàu thủy. - Kiểm tra và điều chỉnh bánh lái khi tàu chạy tới, tàu chạy lùi. NỘI DUNG CHÍNH: - Khái niệm về bánh lái. - Tác dụng của hệ thống lái. - Cấu tạo của bánh lái. - Các loại bánh lái. - Tác dụng của bánh lái khi tàu chạy tới, li. CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP: HOẠT ĐỘNG 1: NGHE THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN 1. Khái niệm về bánh lái: Bánh lái là thiết bị đặt phía sau chân vịt, chịu tác dụng của dòng nước làm cho tàu chuyển động theo ý muốn của người điều khiển 2. Tác dụng của hệ thống lái: Hệ thống lái là một hệ thống quan trọng dùng để điều khiển tàu đi theo hướng đi đã định, đảm bảo tính phương hướng của tàu hoặc chuyển mũi tàu sang một hướng đi mới 3. Cấu tạo của bánh lái: - Bánh lái bao gồm có mặt phẳng lái và cuống lái. 4 Bánh lái - Trên những tàu nhỏ, xuồng thì bánh lái là một tấm gỗ hay kim loại phẳng. Trên những tàu lớn bánh lái có tiết diện hình lưu tuyến (hình giọt nước). - Diện tích bánh lái lớn hay nhỏ phụ thuộc vào kích thước, tốc độ tàu và độ lớn của đường kính quay trở mà ta mong muốn. Nếu tốc độ của tàu nhỏ hoặc yêu cầu tàu có đường kính quay trở nhỏ thì diện tích mặt bánh lái phải lớn. Người ta xác định độ lớn của diện tích mặt bánh lái (S) bằng công thức sau: S = LT / K (m 2 ) Trong đó: - L: là chiều dài của tàu - T: là chiều cao mớn nước tàu - K: là hệ số tùy thuộc theo loại tàu (Bảng 1) Bảng 1 – Hệ số K của một số loại tàu. Loại tàu Hệ số K Tàu khách Tàu hàng khô Tàu dầu Tàu kéo Tàu cá 1,4 ÷ 1,7 1,6 ÷ 2,2 1,3 ÷ 1,9 3,0 ÷ 6,0 2,5 ÷ 5,5 4. Các loại bánh lái: Tuỳ theo loại tàu mà ta có các loại bánh lái sau: Bánh lái thường Bánh lái bù trừ Bánh lái nửa bù trừ 5 Mặt lái Cuống lái 4.1. Bánh lái thường: Là loại bánh lái mà tồn bộ diện tích mặt lái nằm ở phía sau cuống lái. Bánh lái này ăn lái rất tốt và được dùng nhiều trên tất cả các tàu, nhưng điều khiển nặng. 4.2. Bánh lái bù trừ: Bánh lái bù trừ có một phần diện tích (25-30%) mặt lái nằm ở phía trước cuống lái, phần này gọi là phần bù trừ. Loại này tuy khơng ăn lái bằng bánh lái thường nhưng điều khiển nhẹ hơn. 4.3. Bánh lái nửa bù trừ: Là loại bánh lái có một phần diện tích mặt lái nằm ở phía trước cuống lái, nhưng chiều cao của phần bù trừ nhỏ hơn chiều cao của phần còn lại. 4.4. Bánh lái hoạt tính: Là loại bánh lái mà chân vịt được đặt ở phía sau của mặt bánh lái do đó khi bánh lái quay quanh trục thẳng đứng của nó thì chân vịt cũng quay theo làm cho dòng nước của chân vịt tạo ra đẩy về một bên giúp tàu quay trở được dễ dàng. Loại bánh lái này thường được trang bị trên các tàu biển lớn hoặc canơ. 4.5. Bánh lái dòng chảy: Là loại bánh lái có chân vịt đặt trong một ống nước chạy ngang qua mũi tàu. Khi chân vịt quay nước sẽ bị hút và đẩy từ mạn này sang mạn kia. Khi nước bị đẩy ra khỏi mạn tàu do tác dụng của phản lực thì mũi tàu chuyển động ngược với dòng chảy. Do đó, mũi tàu sẽ bị đẩy sang phải hoặc sang trái tuỳ theo hướng của dòng chảy sang trái hay sang phải. Khi chân vịt đổi chiều làm cho mũi tàu sẽ ngả theo chiều ngược lại theo ý muốn của người điều khiển. Hiệu suất của bánh lái này rất cao, tàu có thể quay trở tại chỗ (khi tàu khơng có tốc độ). Kiểu bánh lái này sử dụng tốt cả khi tàu chạy tới và khi chạy lùi. Nó được sử dụng trên những tàu có tính quay trở cao, hoặc trên những tàu có qn tính lớn để quay trở được dễ dàng. 4.6. Bánh lái kiểu vòng đạo lưu xoay: 6 Bánh lái hoạt tính Bánh lái kiểu vòng đạo lưu xoay Bánh lái dòng chảy Là loại bánh lái có chân vịt được đặt trong một vòng đạo lưu và vòng đạo lưu này có thể quay xung quanh trục thẳng đứng, ống đạo lưu không những làm tăng tốc độ tàu mà còn làm tăng tính quay trở, có hiệu quả tốt không những khi chạy tới mà cả khi chạy lùi. Loại bánh lái này thường được trang bị trên các tàu kéo, đẩy, phà,… 5. Tác dụng của bánh lái khi tàu chạy tới 5.1. Khi tàu chạy tới: Khi tàu chạy tới chuyển động thẳng đều thì nó chỉ chịu tác dụng của lực đẩy và lực cản. (không bị ảnh hưởng của sóng, gió, dòng chảy, độ nghiêng ngang, nông cạn và chật hẹp, ảnh hưởng chiều quay của chân vịt…) Khi tàu chạy tới, bẻ lái sang một bên, lúc, thế cân bằng ban đầu bị phá vỡ, dòng nước và các lực xuất hiện ở hai bên mạn tàu và hai bên mặt của bánh li không còn cân bằng với nhau nữa. Dòng nước do chân vịt đạp ra và dòng nước chuyển động ngược hướng với hướng chuyển động của tàu đập dồn dập vào mặt trước của bánh lái (nghĩa là áp lực nước ở mặt trước của bánh lái tăng, mặt sau bánh lái giảm) làm xuất hiện hiệu áp lực nước giữa mặt trước và mặt sau của bánh lái. Hiệu áp lực này ký hiệu là (P) có hướng đặt vuông góc với mặt bánh lái và cách cuống lái 2/5 chiều rộng bánh lái. Nếu phân tích lực (P) ra hai thành phần theo chiều dọc và theo chiều ngang được (R) và (P 1 ). Nhận thấy (R) có hướng ngược hướng với hướng chuyển động của tàu là lực cản, còn (P 1 ) có hướng kéo lái tàu ngược với phía bẻ lái, làm cho mũi tàu ngả về phía bẻ lái. Kết luận: - Khi tàu chạy tới, bánh lái để 0 0 , tàu sẽ chạy tới theo một đường thẳng. - Khi tàu chạy tới, bẻ lái sang một bên, tàu vừa chuyển động tới, mũi tàu vừa ngả về phía bẻ lái. 5.2. Khi tàu chạy lùi: - Khi tàu chạy lùi, chân vịt đạp nước về phía mũi tàu, đẩy tàu chuyển động lùi, nếu bánh lái để 0 0 , tàu sẽ chuyển động lùi theo một đường thẳng (Không bị ảnh hưởng sóng gió, dòng 7 Hình 1 Hình 2 chảy, độ nghiêng ngang, nông cạn và chật hẹp, ảnh hưởng chiều quay chân vịt…). - Khi tàu chạy lùi, bẻ lái sang một bên, thế cân bằng ban đầu bị phá vỡ. Dòng nước và các áp lực xuất hiện ở hai bên mạn tàu và hai bên mặt của bánh lái không còn cân bằng với nhau nữa. Dòng nước do chân vịt hút vào và dòng nước chuyển động ngược hướng với hướng chuyển động của tàu đập dồn dập vào mặt sau của bánh lái. Nghĩa là áp lực nước mặt sau bánh lái tăng, mặt trước bánh lái giảm. Làm xuất hiện hiệu áp lực nước P giữa mặt trước và mắt sau của bánh lái. Hiệu áp lực này ký hiệu là (P) có hướng đặt vuông góc với mặt bánh lái, cách cuống lái 2/5 chiều rộng của bánh lái. Phân tích lực P ra hai thành phần theo chiều dọc và theo chiều ngang được (R) và (P 1 ). Nhận thấy (R) có hướng ngược hướng với hướng chuyển động của tàu là lực cản, còn (P 1 ) kéo lái tàu về phía bẻ lái làm mũi tàu ngả ngược phía bẻ lái. Kết luận: - Khi tàu chạy lùi, bánh lái để 0 0 , tàu sẽ chuyển động lùi theo một đường thẳng. - Khi tàu chạy lùi, bẻ lái sang một bên, tàu vừa chuyển động lùi mũi tàu vừa ngả ngược phía bẻ lái. HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU VÀ THẢO LUẬN NHÓM Nghiên cứu cấu tạo của các loại bánh lái. Nghiên cứu tác dụng của bánh lái đến điều động tàu. HOẠT ĐỘNG 3: NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU Bánh lái Các thiết bị hỗ trợ bánh lái. HOẠT ĐỘNG 4: RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Quan sát các loại bánh lái. Cung cấp dầu nhờn vào bánh lái hộp. Công việc an toàn. Kiểm tra: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của từng loại bánh lái. Đánh giá tình trạng kỹ thuật và biện pháp phục hồi. Kiểm tra sự hoạt động sau khi lắp bánh lái vào hệ thống lái. 8 CÂU HỎI NGHIÊN CỨU Câu 1. Phân biệt các loại bánh lái trên tàu. Câu 2. Nguyên nhân tàu giữ thẳng hướng bánh lái để số 0 tàu chuyển động trên một đường thẳng khi tàu chuyển động tới, lùi. Câu 3. Nguyên nhân tàu chuyển hướng nếu bẻ bánh lái sang một bên khi tàu chuyển động tới, lùi. 9 BÀI 2 CHÂN VỊT Mã bài: MD09-1.2 MỤC TIÊU THỰC HIỆN: Học xong bài này học viên có khả năng: - Giải thích cấu tạo, chiều quay của chân vịt. - Phân tích các lực tác dụng vào chân vịt chiều phải và chân vịt chiều trái. - Phân tích ảnh hưởng của chân vịt khi điều động tàu chạy tới, chạy lùi. - Nắm vững tính năng cũng như ưu điểm của tàu chân vịt chiều phải và chân vịt chiều trái. NỘI DUNG CHÍNH: - Khái niệm về chân vịt. - Chiều quay của chân vịt. - Ảnh hưởng chiều quay của chân vịt tới điều động tàu, khi tàu chạy tới, bánh lái để 0 0 . - Ảnh hưởng chiều quay của chân vịt tới điều động tàu, khi tàu chạy lùi, bánh lái để ở vị trí 0 0 . CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP: HOẠT ĐỘNG 1: NGHE THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN 1. Khaùi nieäm về chân vịt: Chân vịt là một bộ phận cuối cùng chuyển công suốt của máy thành lực đẩy cho tàu chuyển động tới hoặc lùi. Mặt khác, chiều quay của chân vịt, loại chân vịt có ảnh hưởng tới tính năng quay trở của tàu. Về vấn đề này, người điều khiển tàu cần phải nắm vững để lợi dụng các ưu điểm của nó trong quá trình điều động. Chân vịt của tàu có ba, bốn hay nhiều cánh. Số lượng cánh nhiều hay ít không ảnh hưởng đến tính năng quay trở, chân vịt nhiều cánh khi hoạt động sẽ giảm độ rung của tàu so với chân vịt ít cánh. Với tàu một chân vịt, thì chân vịt được đặt ở sau lái tàu, nằm trong mặt phẳng trục dọc và ở trước bánh lái. 10 [...]... khi điều động tàu trong luồng hẹp HOẠT ĐỘNG 3: NGHE GIỚI THIỆU VÀ XEM TRÌNH DIỄN MẪU - Điều động tàu đi thẳng hướng trên sơng rộng - Điều động tàu đi thẳng hướng trong luồng hẹp HOẠT ĐỘNG 4: RÈN LUYỆN KỸ NĂNG 3 Điều động tàu đi thẳng hướng: - Cơng việc chuẩn bị - Quan sát tàu đang hành trình trên luồng - Phương pháp điều động tàu - Cơng việc an tồn 4 Kiểm tra: - Kiểm tra và đánh giá tình trạng của tàu. .. bài: MD09-3 .1 MỤC TIÊU THỰC HIỆN: Học xong bài này học viên có khả năng: - Điều động tàu đi thẳng hướng trong các trường hợp - Xử lý các tình huống khi đang đi thẳng NỘI DUNG CHÍNH: - Điều động tàu đi thẳng hướng trên sơng rộng - Điều động tàu đi thẳng hướng trong luồng hẹp CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP: HOẠT ĐỘNG 1: NGHE THUYẾT TRÌNH CĨ THẢO LUẬN 1 Điều động tàu đi thẳng hướng trên sơng rộng Trong điều kiện... 2 Điều động tàu đi thẳng trên sơng rộng - 3 Điều động tàu đi thẳng trong luồng hẹp - 4 Kiểm tra mức độ an tồn - 35 BÀI 2: ĐIỀU ĐỘNG TÀU CHUYỂN HƯỚNG Mã bài: MD09-3.2 MỤC TIÊU THỰC HIỆN: Học xong bài này học viên có khả năng: - Điều động tàu chuyển hướng trong các trường hợp - Xử lý các tình huống khi chuyển hướng NỘI DUNG CHÍNH: - Điều động tàu chuyển hướng trong điều kiện ngược nước - Điều động tàu. .. biện pháp an tồn CÂU HỎI NGHIÊN CỨU Câu 1: Hãy cho biết những lưu ý khi điều động tàu trong luồng hẹp? Câu 2: Trình bày phương pháp điều động tàu đi thẳng hướng trên sơng rộng? Câu 3: Trình bày phương pháp điều động tàu đi thẳng hướng trong luồng hẹp? 34 NỘI DUNG PHIẾU KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ THỰC HIỆN Bài: Điều động tàu đi thẳng hướng Mã bài: MD09-3 .1 SỐ NỘI DUNG TT 1 SỐ LIỆU KIỂM TRA U CẦU ĐÁNH GIÁ KỸ THUẬT... tốc nhỏ - Tàu chúi mũi qn tính lớn hơn chúi lái - Tàu mới có qn tính lớn hơn tàu cũ HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU VÀ THẢO LUẬN NHĨM Nghiên cứu cách xác định qn tính của tàu thủy, tác dụng của qn tính đến điều động tàu CÂU HỎI NGHIÊN CỨU Câu 1: Thế nào là qn tính tàu thủy? Cách phân chia qn tính? Câu 2: Hãy nêu đặc điểm của qn tính tàu thủy? 21 BÀI 2 NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỀU ĐỘNG TÀU Mã bài:... Ảnh hưởng của sóng đến điều động tàu - Ảnh hưởng của dòng chảy đến điều động tàu CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP: HOẠT ĐỘNG 1: NGHE THUYẾT TRÌNH CĨ THẢO LUẬN 1 Tính ổn định: Tính ổn định của tàu là khả năng của con tàu có thể trở về trạng thái cân bằng ban đầu (Khi tàu bị sóng, gió, va chạm….tác động làm tàu nghiêng đi một góc nào đó sau khi lực đó ngừng tác động) Tất cả các con tàu đều phải có tính ổn định... nước khơng đều HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU VÀ THẢO LUẬN NHĨM - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của tàu 2 chân vịt - Nghiên cứu ngun lý hoạt động của tàu 2 chân vịt CÂU HỎI NGHIÊN CỨU Câu 1: Nêu đặc điểm cấu trúc của tàu 2 chân vịt? Câu 2: Trình bày ngun lý hoạt động của tàu 2 chân vịt? 19 Chương 2 CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỀU ĐỘNG TÀU BÀI 1 QN TÍNH TÀU THỦY Mã bài: MD09-2 .1 MỤC TIÊU THỰC HIỆN:... của tàu khi có ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh - Điều khiển tàu thành thạo trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau như: gió, sóng, dòng chảy, luồng chật, hẹp, cong, …… NỘI DUNG CHÍNH: - Tính ổn định của tàu thủy - Độ nghiêng, chúi ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu - Luồng nơng cạn, chật hẹp ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu - Ảnh hưởng của gió đến điều động tàu - Ảnh hưởng của sóng đến điều. .. và độ sâu của nó Điều kiện hàng hải trong luồng hẹp là rất phức tạp, khi điều động tàu chịu nhiều giới hạn của địa hình, độ sâu, dòng chảy, mật độ tàu thuyền, đặc biệt về ban đêm hoặc khi tầm nhìn xa bị hạn chế việc điều động càng trở nên khó khăn Khi chạy tàu trong luồng hẹp đòi hỏi phải tìm hiểu tỉ mỉ điều kiện hàng hải của khu vực, các yếu tố điều động của bản thân con tàu, điều động thận trọng và... trục dọc của tàu khi tàu bắt đầu bẻ lái đến mặt phẳng trục dọc của tàu khi tàu quay được 18 0° Dùng để xác định chiều rộng của luồng chạy tàu mà tàu có khả năng quay trở được Dn = ( 1 1, 2 )Dqt 4.2 Đường kính (Bán kính) quay trở ổn định của tàu Dqt (Rqt): Là đường kính (Bán kính) được tính khi tàu đã đi vào vòng quay trở ổn định 4.3 Khoản dịch chuyển tới L1: Được tính từ trọng tâm tàu khi tàu bắt đầu . tùy thuộc theo loại tàu (Bảng 1) Bảng 1 – Hệ số K của một số loại tàu. Loại tàu Hệ số K Tàu khách Tàu hàng khô Tàu dầu Tàu kéo Tàu cá 1, 4 ÷ 1, 7 1, 6 ÷ 2,2 1, 3 ÷ 1, 9 3,0 ÷ 6,0 2,5 ÷ 5,5 4. Các. những công việc và trách nhiệm của người trực ca. 3 Chương 1 CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỀU ĐỘNG TÀU BÀI 1 BÁNH LÁI Mã bài: MD0 9 -1. 1 MỤC TIÊU THỰC HIỆN: Học xong bài này học viên có khả năng: -. CỨU Câu 1: Nêu đặc điểm cấu trúc của tàu 2 chân vịt? Câu 2: Trình bày nguyên lý hoạt động của tàu 2 chân vịt? 19 Chương 2 CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỀU ĐỘNG TÀU BÀI 1 QUÁN TÍNH TÀU THỦY Mã bài: MD0 9-2 .1 MỤC