Kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế Đối với tàu thiết kế trên, tôi hoàn toàn có cơ sở để khẳng định tàu đảm bảo ổn định vì trong quá trình tính toán chọn các yếu tố hình học của tàu tôi đã
Trang 1Chương 17:
KIỂM TRA TÍNH NĂNG CHO TÀU
THIẾT KẾ 3.4.1.Đánh giá tốc độ cho tàu thiết kế
Để kiểm tra tốc độ tàu ta dựa vào đồ thị vận hành tàu Từ đồ thị vận hành tàu ta thấy khi động cơ chính làm việc với tốc độ quay chân vịt ncv= 536 v/ph thì công suất của động cơ Ne= 215 ML và tàu chạy với vận tốc V= 9 Hl/h.Vậy tốc độ của tàu thỏa mãn điều kiện tốc độ V= 9 Hl/h từ nhiệm vụ thư thiết kế
3.4.2 Kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế
Đối với tàu thiết kế trên, tôi hoàn toàn có cơ sở để khẳng định tàu đảm bảo ổn định vì trong quá trình tính toán chọn các yếu
tố hình học của tàu tôi đã xét đến điều kiện ổn định Tuy nhiên để khẳng định lại một lần nữa, tàu thiết kế trên có đảm bảo ổn định hay không tôi tiến hành các bước kiểm tra ổn định Mục đích của bước kiểm tra ổn định là để khẳng định thêm cho phương pháp thiết kế tàu tối ưu của thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh và theo yêu cầu của cơ quan Đăng Kiểm
3.4.2.1 Tiêu chuẩn ổn định:
Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu, những định mức để đảm bảo cho con tàu có một độ ổn định nhất định cần thiết, đồng thời nó còn là căn cứ để xác định và đánh giá tình trạng của con tàu Đây là mức ổn định tối thiểu mà tàu phải có
Trang 2Hiện nay có 2 loại tiêu chuẩn ổn định đó là tiêu chuẩn vật lý
và tiêu chuẩn thống kê
Tiêu chuẩn vật lý: Điển hình nhất là tiêu chuẩn “thời tiết”
của Liên Bang Nga
k=
ng
gh
M
Trong đó:
+ Mgh: là momen nghiêng giới hạn
+ Mng: là momen nghiêng do gió tác động
Tiêu chuẩn thống kê: Tiêu chuẩn thống kê là những tiêu
chuẩn được xây dựng từ cơ sở thống kê từ những vụ tai nạn đắm tàu Để xây dựng tiêu chuẩn sau khi xác nhận nhóm, đối tượng nghiên cứu, người ta xem xét lựa chọn các yếu tố ổn định của các tàu bị lật, xác định các giới hạn tối thiểu của những yếu tố đó và xem nó là các yếu tố tiêu chuẩn ổn định
- Điển hình là tiêu chuẩn của tổ chức IMO (trước đây gọi là IMCO) giành cho tàu vận tải có ghi rõ:
+ Chiều cao tâm ổn định ban đầu: h0 ≥ 0,35 (m)
+ Cánh tay đòn ổn định tĩnh tại 300 : l30 0 , 2 (m)
+ Cánh tay đòn ổn định động tại 300 : ld30 0,055(m)
+ Cánh tay đòn ổn định động tại 400: ld40 0,09 (m)
+ Hiệu: ld40 ld30 0 , 03(m)
+ Góc ứng với tay đòn tĩnh cực đại: 0 0
max 25 30
3.4.2.2 Tính toán tay đòn ổn định cho tàu thiết kế.
Trang 3Khái niệm ổn định tàu thuỷ được hiểu như khả năng chống lật khi tàu bị nghiêng, là một trong những tính năng quan trọng nhất đảm bảo an toàn cho tàu đi biển
Tay đòn ổn định l tức là tay đòn của momen chống lật nói trên của tàu, được biểu diễn trên hình vẽ và được tính theo công thức sau đây:
l = yc cos + (Zc-Zco)sin - (Zg-Zco)sin (3.7)
Trong đó:
+ l : tay đòn ổn định tại góc nghiêng
+ Zco: độ cao tâm nổi khi tàu chưa nghiêng
+ yc,Zc: toạ độ tâm nổi khi tàu nghiêng đến góc
+ Zg : độ cao trọng tâm tàu
G
Co
l
C
Z c o Zc
O
Yc
Z g
Z
Y
Trang 4Hình 3.7: Tay đòn ổn định tĩnh.
Tính tay đòn ổn định theo biểu thức trên thực chất là dẫn về tính toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng đang xét, hay nói đầy
đủ hơn, đó là việc xác định quỹ đạo của tâm nổi khi tàu nghiêng ( thường xét từ 0900 )
Tay đòn ổn định tĩnh được tính theo công thức gần đúng đã được thừa nhận rộng rãi của tác giả Vlaxôv
l = yC90f1() + (ZC90 –ZC0)f2() + r0f3() + r90f4() – (Zg
-ZC0)Sin (3.8)
Trong đó:
- ZC0,r0 : Được tính theo công thức Ơle
ZC0: cao độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng = 00
(3.9)
r0 : bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng = 00
r0 =
T
B2 2
12
(3.10)
- yC90,ZC90 : Toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng =
900, được tính theo công thức của PGS.TS Nguyễn Quang Minh
Trang 5yC90 = ( ) / 4
) 2 )(
1 (
) 1 2 ( / 2
2
B T
H
ZC90 = k C H
(3.12)
Với: kc = 1+
H
b
V
V ; hệ số thể tích dưới boong
- r90: bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng = 900, được tính theo công thức của Pazdianhom:
90
(
r y
Z Z
C
Co C
(3.13)
- Zg: cao độ trọng tâm tàu: Zg=.H
Tay đòn ổn định động được tính toán theo công thức sau:
lđ = d l d y C Sin d Z C Z C Cos d a Cos d
0
Các trường hợp tải trọng của tàu:
Để đảm bảo cho tàu hoạt động an toàn ở mọi tình huống, ta tiến hành tính toán ổn định cho tàu ở các trường hợp tải trọng có thể mà ở đó tính ổn định của tàu đáng lo ngại nhất Với các trường
Trang 6hợp này mà tàu vẫn đảm bảo ổn định thì tàu được xem là đảm bảo
ổn định trong mọi trường hợp và được phép hoạt động
Ta tính toán ổn định ở 4 trường hợp tải trọng:
- Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% dữ trữ
- Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với 100% tải trọng hầm
và 10% dữ trữ
- Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% tải trọng hầm
và 70% đá muối và 10% dữ trữ
-Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và lưới ướt trên boong
Khi tính toán việc xác định tọa độ của các thành phần trọng lượng được đo trên bản vẽ bố trí chung
Xét các trường hợp tải trọng:
Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% dự trữ
Bảng 3.9: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 1
ST
T
Các thành phần
X(m )
Mx(T.m
Mz(T.m )
Trang 7Nhiên liệu+ dầu
64,5
Khối lượng P = 64,52 T ; Trọng tâm Xg = -0,50 m;
Zg= 1,47 m
Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường về, 100% tải trọng hầm, với10% dự trữ
Bảng 3.10: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 2
ST
T
Các thành phần tải
X(m )
Mx(T.m
Mz(T.m )
5
Nhiên liệu+ dầu
nhờn
0,60
65,7
Trang 8Khối lượng P = 65,74 T ; Trọng tâm Xg = 0,38(m)
; Zg = 1,32 m
Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường về, 20% tải trọng hầm, 70% đá
và 10% dự trữ:
Bảng 3.11: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 3
ST
T Các thành phần tải trọng P(T) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m)
2
Thuyền viên+
3
Lương thực,thực
Khối lượng P = 55,248 T ; Trọng tâmXg = 0,2 m ;
Zg = 1,35 m
Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và lưới ướt trên boong
Trang 9Bảng 3.12: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 4
STT
Các thành phần tải
2
Thuyền viên+ hành
3
Lương thực,thực
5
Nhiên liệu+ dầu
Khối lượng P = 68,21 T ; Trọng tâm Xg = -0,23 m
; Zg = 1,25 m
