thiết kế chế tạo lồng nuôi tôm hùm từ vật liệu composite

1.2.4 Yêu cầu về thời gian sử dụng Hiện nay, khung lồng chìm nuôi tôm hùm chủ yếu làm bằng sắt, tùy theokích thước lồng để cắt vật liệu sau đó hàn lại, tiếp đến sẽ quét lớp hắc ín kín to

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ

NGUYỄN MINH QUÂN

THIẾT KẾ CHẾ TẠO LỒNG NUÔI TÔM HÙM TỪ VẬT LIỆU COMPOSITE

MỤC LỤC

Lời nói đầu 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHỀ NUÔI TÔM H ÙM Ở NAM TRUNG BỘ .3

1.1 TỔNG QUAN VỀ NUÔI TÔM HÙM Ở NAM TRUNG BỘ 3

1.1.1 Hiện trạng nuôi tôm hùm lồng ở vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ 3

1.1.2 Tổng quan về lồng nuôi tôm hùm ở Nam Trung Bộ: 5

1.2 MỘT SỐ YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI LỒNG NUÔI TÔM H ÙM 8

1.2.1 Chọn vị trí đặt lồng: 8

1.2.2 Yêu cầu về mật độ tôm/lồng, số lượng lồng 8

1.2.2.1 Mật độ tôm/lồng 8

1.2.2.2 Về số lượng lồng nuôi 8

1.2.3 Xu hướng thả và bố trí lồng nuôi 9

1.2.4 Yêu cầu về thời gian sử dụng 9

1.2.5 Điều kiện sóng gió, dòng chảy 10

1.2.6 Giá thành chế tạo lồng nuôi tôm hùm 10

Chương 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 11

2.1 KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA CÁC LOẠI LỒNG NUÔI TÔM H ÙM NGƯ DÂN ĐANG SỬ DỤNG HIỆN NAY 11

2.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU LỒNG NUÔI 16

2.3 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18

2.3.1 Lựa chọn kích thước lồng lắp ráp 18

2.3.2 Lựa chọn vật liệu 18

2.3.3 Lựa chọn kết cấu của lồng nuôi 19

Chương 3 HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT LỒNG NUÔI 26

3.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KẾT CẤU LỒNG 26

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LỒNG 27

3.2.1 Xây dựng mô hình tải trọng tác dụng lên lồng 3x3x1.5m 27

3.2.1.1 Phân tích các thành phần lực tác dụng vào khung lồng 29

3.2.1.2 Tính toán các thành phần lực tác dụng lên khung lồng .29

3.2.1.3 Mô hình hoá tải trọng tác dụng lên các mặt của khung lồng .34

3.2.1.4 Tính toán độ bền khung lồng nuôi tôm hùm bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Ứng dụng phần mềm RDM6) 38

3.2.1.5 Kiểm tra bền .43

3.2.2 Xây dựng mô hình tải trọng tác dụng lên lồng có kích thước

2x2x1m 44

3.2.2.1 Phân tích các thành phần lực tác dụng vào khung lồng 44

3.2.2.2 Tính toán các thành phần lực tác dụng lên khung lồng .44

3.2.2.3 Mô hình hoá tải trọng tác dụng lên các mặt của khung lồng .48

3.2.2.4 Tính toán độ bền lồng bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Ứng dụng phần mềm RDM6) 50

3.2.3 Xây dựng mô hình tải trọng tác dụng lên lồng có kích thước 1x1x0.5 (mxmxm) 55

3.2.3.1 Phân tích các thành phần lực tác dụng vào khung lồng 55

3.2.3.2 Tính toán các thành phần lực tác dụng lên khung lồng .55

3.2.3.3 Mô hình hoá tải trọng tác dụng lên các mặt của khung lồng .57

3.2.3.4 Tính toán độ bền lồng bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Ứng dụng phần mềm RDM6) 59

Chương 4 QUY TRÌNH CHẾ TẠO LỒNG NUÔI TÔM HÙM BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE 63

4.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CHẾ TẠO LỒNG NUÔI TÔM HÙM 63

4.2 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LỒNG NUÔI TÔM H ÙM 64

4.2.1 Phương pháp gia công phủ composite lên ống nhựa 64

4.2.2 Quy trình lắp ghép lồng nuôi 65

Chương 5 QUY TRÌNH SỬ DỤNG VÀ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH LỒNG NUÔI TÔM HÙM 67

5.1 QUY TRÌNH SỬ DỤNG LỒNG NUÔI TÔM HÙM 67

5.2 HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH LỒNG NUÔI TÔM HÙM 68

5.2.1 Tính toán giá thành cho ống (1,34 m) .68

5.2.2 Tính toán giá thành cho cút ch ữ T và cút góc .69

5.2.3 Tính toán giá thành lồng nuôi 70

5.2.3.1 Giá thành lồng nuôi tôm hùm kích thước 3x3x1.5(mxmxm) 70

5.2.3.2 Giá thành lồng nuôi tôm hùm kích thước 2x2x1(mxmxm) 70

5.2.3.3 Giá thành lồng nuôi tôm hùm kích thước 1x1x0.5(mxmxm) 71

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

Lời nói đầu

Hiện nay, ngành nuôi trồng thủy sản là một trong những ngành kinh tế mũinhọn của nước ta Ngành nuôi trồng thủy sản không những góp phần quan trọngvào công cuộc xóa đói giảm nghèo mà hàng năm còn đóng góp vào thu nhậpquốc dân một tỷ trọng đáng kể Đặc biệt trong tình hình hiện nay, khi nước ta làthành viên của tổ chức kinh tế lớn nhất thế giới (WTO), vấn đề đầu tư để pháttriển công nghệ nuôi trồng thủy sản là vấn đề cấp thiết, để có những sản phẩm đủkhả năng cạnh tranh với các nước khác trên thế giới

Trong ngành nuôi trồng thủy sản, nghề nuôi tôm hùm đem lại giá trị kinh tếcao và dễ đầu tư phát triển Đặc biệt nước ta có điều kiện rất thuận lợi để pháttriển nghề nuôi tôm hùm với điều kiện nước ta có đến 3260 km bờ biển, 12 đầmphá và các eo vịnh, 112 cửa sông rạch, hàng ngàn đảo lớn nhỏ ven biển và1.700.000 ha mặt nước Do đó việc đầu tư phát triển nghề nuôi tôm hùm là rấtđúng đắn, đặc biệt khi nước ta đã có một nền tảng là nghề nuôi tồm hùm đangphát triển rất mạnh, nhất là ở khu vực Nam Trung Bộ Đây l à hướng phát triểnđưa lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân Do đó việc áp dụng công nghệ khoahọc kỹ thuật mới là hết sức quan trọng hiện nay để phát triển nghề nuôi tôm h ùmmột cách toàn diện Trong đó việc thiết kế, chế tạo loại lồng sử dụng vật liệu mới

có thời gian sử dụng cao hơn và giá thành thấp hơn thay cho các vật liệu đang sửdụng hiện nay là một trong những vấn đề cấp bach hiện nay Để giải quyết vấn

đề đó em đã tìm hiểu thực tế và sử dụng những kiến thức đã học cùng với sự

hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Phạm Hùng Thắng và KS Phan Quang

Nhữ thực hiện đề tài: “Thiết kế chế tạo lồng nuôi tôm h ùm từ vật liệu Composite”

Nội dung của đề tài gồm có những phần sau:

1 Tổng quan về nuôi tôm hùm lồng ở Nam Trung Bộ

2 Lựa chọn phương án thiết kế

3 Hoàn chỉnh thiết kế kỹ thuật lồng nuôi

4 Xây dựng quy trình chế tạo lồng nuôi

5 Xây dựng quy trình sử dụng và hoạch toán giá thành

6 Kết luận và đề xuất ý kiến

Trong quá trình thực hiện đề tài này, em nhận được rất nhiều sự giúp đỡchân tình và hiệu quả từ các thầy, bạn bè và gia đình Trước hết em xin bày tỏlòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS-TS Phạm Hùng Thắng,và KS Phan QuangNhữ đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này Do trình độ bản thân và thờigian tiến hành nghiên cứu còn nhiều hạn chế nên không tránh khỏi những thiếusót Rất mong sự quan tâm đóng góp ý kiến tậ n tình của các thầy cô và các bạn.

Tôi xin chân thành cảm ơn

Nha Trang ngày 25 tháng 11 năm 2008Sinh viên thực hiện

Nguyễn Minh Quân

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHỀ NUÔI TÔM HÙM

Vùng 1: bao gồm biển ven bờ Mũi Ròn (phía bắc Quảng Bình) đến mũi

An Lương (phía bắc Quảng Ngãi) Địa hình đáy ở đây đơn giản, bằng phẳngthoải đều, ít bị chia cắt và không có biến đổi đột ngột Riêng tại các khu vựcxung quanh đảo Cồn Cỏ, bán đảo Sơn Trà, quần đảo Cù Lao Chàm và đảo LýSơn có địa hình thay đổi khá phức tạp

Vùng 2: từ mũi An Lương (Quảng Ngãi) đến mũi Sừng Trâu (NinhThuận) Đây là vùng có địa hình đáy biển phức tạp nhất trong dải ven biển ViệtNam Đặc biệt là từ khu vực Đại Lãnh xuống tới mũi Vách Đá, mức độ phức tạpcủa địa hình tăng dần Trong vùng này hình thành những vũng vịnh lớn như:

Vũng Rô, Vịnh Văn Phong, Bến Gỏi, Vịnh B ình Can, Nha Trang, Vịnh CamRanh

Vùng 3: Từ mũi Sừng Trâu (Ninh Thuận) đến Phan Thiết (B ình Thuận):

trong vùng này có thể phân biệt 2 khu vực có đặc điểm địa hình rất khác nhau

(1) khu vực sát bờ ra tới độ sâu 25-30 m có địa hình đáy biển tương đối bằngphẳng, thoải đều, đôi nơi bị phân cắt bởi các rãnh ngầm chạy song song vớiđường bờ; (2) khu vực quanh đảo Phú Quý có địa h ình đáy bị chia cắt phức tạphơn với sự hiện diện của các đồi ngầm, b ãi cạn và các hố trũng đan xen nhau

- Về hệ thống vũng, vịnh ven bờ biển Miền Trung, do chịu ảnh h ưởng củacác quá trình tiến hóa địa chất vùng bờ và khu vực lục địa liền kề đã quy định sự

hình thành và phát triển của các kiểu dạng vũng, vịnh tr ên các đoạn bờ biển khácnhau, được biểu hiện bằng đặc điểm hình thái và mật độ phân bố, cụ thể như sau:

 Từ mũi Ròn đến mũi Đại Lãnh, phát triển và phân bố các kiểu đầm phá,vũng kín như: phá Tam Giang, đầm Cầu Hai, vũng Chân Mây Đông (Huế), vũng

Đà Nẵng, vũng Dung Quất (Quảng Ng ãi), đầm Trường Giang, đầm Quy Nhơn(Bình Định), đầm Cù Mông, vũng Xuân Đài, đầm Ô Loan (Phú Yên)

 Ở phần phía Nam mũi Đại Lãnh gồm nhiều vũng, vịnh có kích thước lớnvới đặc điểm hình thái là vịnh nửa kín hoặc vịnh hở như vịnh Vân Phong-BếnGỏi, vịnh Bình Can-Nha Trang, vịnh Cam Ranh (Khánh Hòa), vịnh Phan Rang(Ninh Thuận), vịnh Phan Thiết (Bình Thuận)

- Trong số các loài tôm hùm, ở khu vực này có 3 loài có tốc độ sinh trưởngnhanh, kích cỡ lớn, màu sắc tươi sáng và giá trị xuất khẩu cao Đó là: tôm hùmbông (Panulirus ornatus), tôm hùm đá (Panulirus hormarus) và tôm hùm s ỏi(Panulirus stipsoni) Ngoài ra, tôm hùm l ửa (Panulirus longipes ) cũng được nuôivới số lượng nhỏ Nhìn chung, mỗi loài tôm hùm có một vùng phân bố riêng,chẳng hạn, tôm hùm bông chủ yếu ở vùng biển Phú Yên, Khánh Hòa, NinhThuận, tôm hùm sỏi chủ yếu ở vùng Quảng Bình- Quảng Trị

- Tình hình nuôi tôm hùm lồng tại một số địa phương ở vùng duyên hảiNam Trung Bộ trong năm 2006

Bảng 1.1: Tình hình nuôi tôm hùm lồng tại một số địa phương ở vùng duyên hải

Nam Trung Bộ trong năm 2006:

Vạn Khánh Hòa Cam Ranh-Khánh Hòa SôngCầu-

Ninh-Phú Yên

Vĩnh Hy-NinhHải-NinhThuận

- Vấn đề tôm hùm giống hiện nay đang gặp rất nhiều khó k hăn.Việc điềukhiển cho tôm hùm đẻ theo yêu cầu hiện nay vẫn chưa thành công nên việc cungcấp tôm giống còn phụ thuộc nhiều vào sự đánh bắt tôm con trong tự nhiên.

- Ở vùng biển miền Trung có hai mùa: mùa xuân vào tháng tư và mùa thuvào tháng chín là đỉnh cao nhất của mùa sinh sản của tôm hùm

- Bãi đẻ của tôm hùm ở Việt Nam chủ yếu dọc theo giải biển ven bờ, n ơi cóghềnh đá từ cù lao Lý Sơn (Quảng Ngãi) đến đảo Phú Quý (Bình Thuận)

- Hiện nay,nơi cung cấp nhiều tôm hùm giống nhất ở Nam Trung Bộ là:

Xuân Tự, Vĩnh Lương (Khánh Hòa)

- Thường thả 40-50 con/ lồng, thả vào tháng hai và thu hoạch trước mùamưa (khoảng tháng chín)

1.1.2 Tổng quan về lồng nuôi tôm hùm ở Nam Trung Bộ:

Hiện nay, người ta sử dụng nhiều loại lồng khác nhau để nuôi, nh ưng kết cấuchủ yếu có 3 loại: lồng găm, bè nổi và lồng chìm

Lồng găm: thường được sử dụng ở những vùng nông, mực nước từ 35m

 Khung lồng: bao gồm các cọc chính và cọc phụ

Các cọc chính sử dụng nguyên liệu gỗ tốt chịu được mặn ( ké, bạch đàn, keo

lá tràm,…),1015 cm, chiều dài tùy thuộc vào mực nước biển nơi đặt lồng mà

có chiều dài từ 410 m chịu được độ mặn cao Gỗ được bọc bên ngoài bằng lớpnylông và được cố định bằng dây cước nhằm chống hầu bám vào thân trụ Số cọcchính thường khoảng 1020 cọc/lồng

Các cọc phụ sử dụng gỗ có chất lượng kém hơn cọc chính, 510cm Số cọcphụ thường khoảng 1530 cọc/lồng

Lưới được mắc vào lồng bằng dây cước trắng

Lồng chìm: thường được sử dụng ở vùng có độ sâu khoảng 68m

 Khung lồng:

Khung lồng được tạo bằng các thanh thép 14 ÷ 18 mm được hàn lại vớinhau Sau khi hàn, người ta quét một lớp hắcín lên khung, sau đó quấn lớpnylông ngoài để hạn chế sự oxy hóa của nước biển, sau đó bọc thêm môt lớpcước nhỏ ngoài để bảo vệ lớp nylong

 Lưới lồng:

Lưới lồng được làm bằng lưới cước, tùy vào kích cỡ tôm mà sử dụng các loạimắt lưới khác nhau, đối với nuôi tôm ươm thì dùng hai lớp lưới để trách thấtthoát tôm Đáy của lồng sử dụng hai lớp lưới gồm một lớp lưới mùng và một lớplưới bình thường để thức ăn không bị lọt ra ngo ài

Bè nổi: thường được sử dụng ở những vùng eo biển có độ sâu  8m

 Khung bè:

Khung bè được làm bằng gỗ chịu mặn tốt, 1015cm, chiều dài 46m Cácthanh gỗ được nối với nhau bằng đinh vít Thông th ường, số lượng các thanh gỗtrong khoảng 68 thanh/1 ô bè

Thùng phuy được sử dụng để giúp cho bè có thể nổi trên mặt nước

Thường từ 68 thùng/1 ô bè

Neo: bốn góc của bè được cố định bằng bốn chiếc neo lớn

 Lưới bè: giống như lưới lồng

Đối với bè có số lượng lồng nhiều, giữa mỗi cụm lồng th ường được liên kếtvới nhau bằng dây thừng 4cm Mục đích của việc làm này là chống lại sự tácđộng mạnh của sóng biển

- Tùy vào từng thời kỳ sinh trưởng của tôm mà người nuôi sử dụng các lồng

có kích thước khác nhau.Thông thường, kích thước các lồng nuôi là:

 Đối với lồng ươm giống với khối lượng tôm từ 50g lên giống 100200g:

1,5 x 1,5x 0.8(m) hoặc là 1x1x0.8 m

 Đối với lồng nuôi với khối lượng tôm từ 100  500g lên cỡ thương phẩm

1 1,5 kg:2x2x1.2m hoặc 3,0 x 3,0 x 1,5(m)

 Tất cả các loại hình lồng nuôi đều có ống cho ăn đặt giữa lồng Ống cho ăn

có chiều dài sao cho khi thả lồng xuống ống còn lồi lên trên mặt nước để cho

thức ăn vào (thường có chiều dài từ 3-5m, đường kính 100-150 mm tùy vào kích

cỡ lồng Ống thả thức ăn này được nối cố định với lồng nuôi bởi các dây cướctrắng có đường kính 4-8 mm

1.2 MỘT SỐ YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI LỒNG NUÔI TÔM H ÙM 1.2.1 Chọn vị trí đặt lồng

Khi chọn vị trí để đặt lồng nuôi tôm hùm cần bảo đảm các điều kiện sau:

- Chọn địa điểm ở những vị trí như các eo vịnh, vùng ven biển khuất gió,sóng nhẹ, nước lưu thông với lưu tốc 0.2-0.5 m/s Không có tàu thuyền qua lạihoặc neo đậu

- Nguồn nước biển trong sạch, không bị ảnh h ưởng chất thải công nghiệp(chất thải của nhà máy hoặc tàu thuyền) Không ảnh hưởng thuốc trừ sâu, hóachất Độ mặn ổn định trong khoảng 29 - 33%o, nhiệt độ 25 – 32oC

- Nền đáy là cát bùn hoặc rạng san hô bằng phẳng Nếu nuôi quây đăng th ìmực nước sâu lúc triều kiệt là 2m (thường nuôi ở chỗ có độ sâu từ 3 – 5m) Nếunuôi lồng chìm thì mức nước lúc triều kiệt là 3 – 5m (thường đặt lồng nuôi ởnhững nơi có độ sâu 5 – 7 m)

1.2.2 Yêu cầu về mật độ tôm/lồng, số lượng lồng 1.2.2.1 Mật độ tôm/lồng

Để đảm bảo cho tôm hùm phát triển tốt, đem lại hiệu quả kinh tế cao chongười nuôi khi nuôi cần dựa vào độ tuổi và kích thước của tôm mà chọn loại lồng

có kích thước phù hợp và thả với mật độ phù hợp theo kinh nghiệm thực tế để thuđược hiệu quả kinh tế cao Theo kinh nghiệm lâu nay của ng ười nuôi tôm hùmthì mật độ tôm/lồng thường được nuôi như sau:

- Đối với tôm 2.5 – 6 tháng tuổi, mật độ nuôi khoảng 180 – 200 con/lồng ,ứng với lồng có kích thước 1.2x1.2x0.8 m hoặc (1.5x1.5x0.8)m

- Đối với tôm từ 6 – 10 tháng, mật độ nuôi khoảng 80 – 100 con/lồng, vớiloại lồng có kích thước (2 x 2 x 1)m

- Đối tôm từ 10 tháng đến khi thu hoạch th ì mật độ nuôi khoảng 40 – 50con/lồng, với loại lồng có kích thước (3 x 3 x 1.5)m

1.2.2.2 Về số lượng lồng nuôi

Hiện nay, số lượng lồng nuôi tôm hùm khá lớn và phát triển rất nhanh, đặcbiệt là các năm gần đây Tuy nhiên chỉ tập trung ở một số khu vực có v ị trí thíchhợp như Vịnh Xuân Đài, Đầm Ô Loan, Đầm Cù Mông… ở Phú Yên, Vịnh VânPhong, Vũng Ngán, Vịnh Cam Ranh (Khánh Hòa),Vịnh Phan Rang (Ninh

Thuận) Vịnh Phan Thiết (Bình Thuận) Cho nên mật độ nuôi hiện nay khá cao,đồng thời với hình thức nuôi đơn giản, nhỏ lẻ là chủ yếu khó đảm bảo được sựphát triển tốt nhất cho tôm, đồng thời gây ô nhi ễm môi trường.

Trước tình hình đó cho nên chúng ta cần phải có một quy hoạch tổng thểcho các vùng nuôi tôm hùm và áp dụng các phương pháp nuôi tôm theo hướngcông nghiệp để đem lại hiệu quả cao nhất m à lại không làm ô nhiệm môi trường

Trước hết ta quy hoạch về vùng nuôi, phân chia vùng nuôi theo các ô, đi ều chỉnhlại khoảng cách giữa các lồng nuôi cho phù hợp để thuận tiện việc vận chuyển v à

xử lý ô nhiễm môi trường Mở rộng vùng nuôi ra các nơi có điều kiện phù hợp

1.2.3 Xu hướng thả và bố trí lồng nuôi

Việc bố trí lồng bè còn chưa có một quy hoạch cũ thể nào Có nơi thì mật

độ dày, có nơi thì lại quá thưa (có nơi lồng cách lồng chỉ có 3-4m, có nơi thì lại20-30m) Những chỗ dày quá thì làm cho tôm chậm phát triển và gây ra ô nhiễmmôi trường Còn thưa quá thì lẵng phí diện tích Do đó để đạt đ ược hiệu quả kinh

tế cao ta nên bố trí lồng nuôi một cách phù hợp, theo kinh nghiệm của ngư dânthì nên đặt lồng cách lồng là từ 5-7m là vừa, sao cho với 50m2 mặt nước đặt 1lồng là được Vị trí đặt lồng được luân chuyển sau mỗi vụ nuôi nhằm hạn chế sự

ô nhiễm nền đáy Mặt đáy lồng nên đặt cách nền đất 30 - 50cm

1.2.4 Yêu cầu về thời gian sử dụng

Hiện nay, khung lồng chìm nuôi tôm hùm chủ yếu làm bằng sắt, tùy theokích thước lồng để cắt vật liệu sau đó hàn lại, tiếp đến sẽ quét lớp hắc ín kín toàn

bộ lớp sắt, khi lớp nhựa này chưa khô thì cuốn tiếp lớp nilon nhằm mục đích tăng

độ kết dính giữa lớp nilon với bề mặt cây sắt và ngoài cùng là lớp lưới nhũ đểđảm bảo cho khung sắt không bị ôxi hóa trong suốt quá tr ình nuôi Với kết cấunhư vậy thời gian sử dụng lồng khoảng 3 -4 vụ tương ứng 3-4 năm

Do đó yêu cầu đặt ra là tìm ra loại vật liệu chế tạo khung lồng sử dụngđược trong thời gian dài thay thế vật liệu thép như hiện nay để đảm bảo lồngđược sử dụng liên tục, kéo dài thời gian sử dụng và đảm bảo không gây ô nhiễmmôi trường

1.2.5 Điều kiện sóng gió, dòng chảy

Như đã trình bày ở phần trước, do nuôi ở các địa điểm có điều kiện địa h ìnhđặc biệt nên ở các khu vực nuôi tôm hùm, vào vụ nuôi sóng gió cũng như dòngchảy là không đáng kể chỉ khoảng 0.3- 0.7 m/s và đến cuối vụ thu hoạch mớixuất hiện gió bão, khi bão đi từ ngoài biển vào, nhờ có các dãy núi ngăn cáchgiữa biển và vịnh nên gió giảm đi đáng kể Khi bão vào tới vịnh thì gió cũng chỉcòn cấp 7-8 Khi vào mùa bão người ta kéo di chuyển lồng tôm đặt những chỗkín gió để tránh bão

1.2.6 Giá thành chế tạo lồng nuôi tôm hùm

Hiện nay để làm một lồng nuôi tôm hùm có giá thành như sau:

Đối với lồng ương tôm hùm con có kích cỡ 1x1x.8m hoặc 1.5x1.5x0.8m cógiá khoảng từ 800- 1200 ngàn đồng Trong đó phần khung khoảng 400 - 700 ngànđồng, lưới, dây, ống cho thức ăn khoảng 400 – 500 ngàn đồng

Đối với lồng có kích thước 3x3x1.5m thì có tổng giá thành khoảng 2 - 2,5triệu đồng/lồng Trong đó phần khung khoảng 1.2 -1.5 triệu đồng, lưới, ống chothức ăn, và các thứ khác khoảng 0,8-1.2 triệu đồng

Nếu sử dụng kiểu nuôi lồng treo bè thì chi phí sẽ rất cao hơn rất nhiều, vìngoài chi phí làm lồng còn phải mất chi phí để làm bè nữa

Do đó, yêu cầu đặt ra hiện nay là phải thiết kế chế tạo ra loại lồng sử dụngloại vật liệu mới có độ bền cao hơn và sao cho chi phí đầu tư vào lồng nuôi trongmỗi vụ là thấp nhất

Chương 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA CÁC LOẠI LỒNG NUÔI TÔM HÙM NGƯ DÂN ĐANG SỬ DỤNG HIỆN NAY.

Các loại kích thước cơ bản của lồng nuôi hiện nay là:

+ Đối với lồng nuôi tôm hùm giống: Kích thước thường là 0.8x0.8x0.8m;

1x1x0.8m; 1.2x1.2x0.8m; hoặc là 1.5x1.5x0.8m

+ Đối với lồng nuôi tôm hùm thương phẩm thường có các loại kích thước

là: 2x2x0.8m; 2x2x1m; 2.5x2.5x1m; 3x3x1.2m; 3x3x1.4m; 3x3x1.5m Kết cấu cụ thể của các loại lồng hi ện nay như sau:

Lồng nuôi ương tôm hùm thường có kích thước nhỏ, thường có một số loạikết cấu như sau:

800

800Hình 2.1 Lồng nuôi tôm hùm conĐây là loại lồng dùng để nuôi tôm từ 1 – 3 tháng tuổi Khung lồng được hàn

từ thép CT38 có đường kính 8mm Loại lồng này thường dùng ba lớp lưới, 2 lớplưới mịn và một lớp lưới thưa ở ngoài để bảo vệ

1000Hình 2.2 Lồng nuôi tôm hùm con

1000

500

Hình 2.3 Kiểu lồng 1x1x0.6 mĐây là kiểu khung lồng sử dụng nuôi tôm từ 1 –6 tháng tuổi Khung lồngđược chế tạo bằng sắt tròn hay thép CT38 có đường kính 8 -10 mm, các kết cấuđược hàn lại với nhau.cửa lồng được bố trí theo 2 phương án như hình trên Lướilồng đươc dùng 2 hoặc 3 lớp, lớp trong là lưới mịn còn lớp ngoài là lưới thưadùng để bảo vệ

Lồng này được chế tạo từ sắt tròn hoặc thép CT38 có đường kính 12 hoặc 14mm.

Về kết cấu giống các loại lồng tr ên Hiện nay kiểu lồng này ít được ngư dân sửdụng Cửa lồng có thể dược bố trí theo hình 3.4 hoặc hình 3.5

ăn cho tôm Các góc trên của lồng hàn các vòng móc để buộc dây nâng hạ lồnghay treo lồng khi cần thiết.

vẽ Lồng được bọc 1 lớp lưới cước có mắt lưới 2x2cm.

Tất cả các loại lồng đều có các kết cấu li ên kết như sau:

Hình 2.10 Liên kết tại các góc lồng

2.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU LỒNG NUÔI

Một lồng nuôi tôm hùm gồm có ba bộ phận chính là khung lồng, lưới lồng

và bộ phận thả thức ăn (ống thả thức ăn)

Lưới lồng thường được dùng là lưới sợi PE hoặc sợi hóa học, mắt l ưới tùythuộc vào kích cỡ của tôm mà sử dụng các loại mắt lưới khác nhau, với tôm con

từ 1 tháng đến 6 tháng thì dùng mắt lưới cỡ 0.3 – 0.5cm, tôm từ 6 – 10 thángdùng mắt lưới 0.5 – 1.5 cm, tôm trên 10 tháng trở lên thì dùng mắt lưới từ 1.5 –3cm Lưới được mắc vào khung lồng bằng cách dùng dây cước trắng đan vàokhung lồng

Ống thả thức ăn là ống nhựa có đường kính 100 -180 mm, được gắn ởgiữa lồng, ống được cố định bằng 4 sợi dây căng vào 4 góc lồng (hình vẽ) Ống

có chiều dài sao cho khi thả lồng xuống ống thả thức ăn còn lồi lên trên mặt nướckhoảng 50 cm

Hình 2.11 Bố trí ống thả thức ănKết cấu khung lồng, như đã trình bày ở trên, hiện nay khung chủ yếu đượclàm bằng sắt hoặc thép thường, tùy vào loại lồng mà có thể dùng sắt hay thép cóđường kính từ 8 – 18 mm Khung lồng có các phần chính là phần thân lồng đểmắc lưới, phần nắp lồng, Bộ phận để gắn ống thức ăn Thân lồng để mắc l ưới cókết cấu như phần trên đã trình bày Nắp lồng thường có kích thước 50x50cm,được đặt ở mặt trên của lồng, được bố trí như hình vẽ phần trên

Bộ phận để gắn ống thức ăn thường được bố trí ở giữa lồng, để thuận lợicho việc gắn ống thức ở chổ để gắn ống thức ăn th ường hàn 2 thanh đứng hoặc làhàn vào đó hai vòng tròn có đường kính bằng đường kính ngoài của ống cho thứcăn.

Bộ phận chân lồng: Đối với các lồ ng nuôi đặt sát mặt đáy biển có các chânlồng để cho đáy lồng không tiếp xúc với đáy biển Chân lồng th ường được làmliền với các thanh ở các góc lồng

Bộ phận để treo lồng: Ở các góc trên của lồng hàn các móc vòng để treolồng và nâng hạ lồng khi cần thiết vòng móc được làm bằng thép uốn cong rồihàn vào góc lồng (kết cấu như hình vẽ)

Hình 2.12 Vòng mócCác liên kết của lồng nuôi gồm có các loại nh ư hình 2.13 Thực tế các liênkết này là các mối hàn nối các thanh của khung lồng lại với nhau

Hình 2.13 Liên kết tại các gócTất cả các liên kết này đều được thực hiện bằng phương pháp hàn, nên việctạo các liên kết này là rất đơn giản Với vật liệu là Composite, ta chế tạo các ốngthanh (ống) riêng và các liên kết riêng Các liên kết có thể chế tạo bằng tay hoặcdùng phương pháp đúc Trong đó phương pháp đúc là h ợp lí nhất

Hiện nay, để áp dụng máy móc vào để phục vụ nuôi tôm hùm như cameraquan sát, máy hút chất thải rắn … Ta phải thiết kế lồng có các bộ phận để gắn cácthiết bị đó một cách thuận lợi và dễ dàng nhất

2.3 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.3.1 Lựa chọn kích thước lồng lắp ráp

Qua tìm hiểu thực tế và kết cấu như trên , kích thước của các loại lồng thực

tế ngư dân đang sử dụng hiện nay thì các loại lồng đang sử dụng hiện nay nóichung là có kết cấu cơ bản giống nhau Còn về kích thước có thể có nhiều loạikích thước khác nhau tùy thuộc vào kích cỡ, tuổi của tôm và sở thích của mỗingười nuôi Nhưng ta có thể chia kích thước của lồng theo 3 nhóm theo kíchthước của tôm đó là:

+ Lồng nuôi tôm hùm giống (tôm hùm con) có kích thước là: 1x1x0.5m

+ Lồng nuôi tôm hùm từ 7- 12 tháng tuổi có kích thước 2x2x1m+ Lồng nuôi tôm hùm cho tôm thương phẩm (có độ tuôi từ 10 tháng đến khithu hoạch, có khối lượng từ 200g trở lên ) kích thước của loại lồng này là:

là dễ làm, giá thành thấp, nhưng có nhược điểm là thời gian sử dụng lồng ngắn,

gỗ nhanh phá huỷ trong môi trường biển, không di chuyển được nên khi gặp sự

cố về môi trường không thể di dời lồng được Vì vậy, khi phía dưới lồng bịnhiễm bẩn dễ tạo điều kiện bất lợi cho tôm, ng ười nuôi phải bỏ vị trí cũ, làm lại ở

vị trí mới thuận lợi hơn

Mấy năm gần đây do nghề nuôi tôm h ùm phát triển mạnh mẽ, để tăng mức

an toàn và đảm bảo tính kinh tế, người nuôi tôm đã chuyển vật liệu chế tạo khunglồng từ gỗ sang thép, mức độ an to àn trong quá trình nuôi tăng lên rõ rệt và thờigian sử dụng lồng cũng tăng lên đáng kể từ 1-2 vụ, tăng lên từ 3-4 vụ Tuy nhiên,vật liệu chế tạo khung lồng bằng thép cũng ch ưa phải là loại vật liệu có thể đảmbảo được yêu cầu thực tế hiện nay, đó là: Phải chịu được môi trường nước biển

Khi sử dụng thép để chế tạo khung lồng th ì cần phải có các loại vật liệu khác bảo

vệ như: hắc ín, nilon, lưới, nhưng những lớp bảo vệ này cũng không phải bền

vĩnh cửu trong nước biển, chỉ sau vài vụ nuôi những lớp bảo vệ này bị phá huỷ,nước biển sẽ làm cho khung lồng bị ôxy hoá Do vậy, hiện nay nghề nuôi tômđang rất cần có một loại vật liệu mới thay thế vật liệu bằng thép để chế tạo khunglồng.

Qua tìm hiểu về vật liệu Composite cho thấy đây l à vật liệu có nhiều tính

ưu việt khi sử dụng trong môi trường biển, được ứng dụng rất rộng rãi trongngành đóng tàu cũng như trong dân dụng Những vỏ tàu đầu tiên bằng vật liệuComposite trong những năm 1940-1950 trên cơ sở công nghệ chưa tiên tiến vẫncòn bền vững cho đến ngày nay Do vậy, tôi chọn vật liệu Composite để thay thếvật liệu thép và gỗ chế tạo khung lồng nuôi tôm h ùm Loại vật liệu này có các ưu,nhược điểm sau:

* Ưu điểm :

- Có khả năng kết hợp với các vật liệu khác nh ư gỗ, thép, nhựa,…để tạo racác kết cấu mới vừa đảm bảo chất lượng kỹ thuật, vừa có giá thành thấp

- Rất bền với môi trường biển, ít bị ăn mòn và điện phân

- Có tính trơ với sinh vật biển

- Rất dễ tạo dáng, có độ bóng bề mặt cao v à độ kín nước rất cao

- Dễ thi công và sửa chữa

- Chưa có biện pháp xử lý chất thải

Từ phân tích trên, ta chọn vật liệu chế tạo lồng là vật liệu Composite

2.3.3 Lựa chọn kết cấu của lồng nuôi

Để chế tạo lồng nuôi tôm hùm theo môdun cố định bằng vật liệu Compositetheo phương án sử dụng ống nhựa Bình Minh có đường kính Φ27 bọcComposite Ta có thể lựa chọn theo nhiều cách khác nhau như theo kết cấu củalồng, theo các liên kết sử dụng để thiết kế Ở đây do sử dụng ống nhựa PVC đểchế tạo lồng nên ta chọn phương án thiết kế theo các liên kết sử dụng Còn kết

cấu cơ bản của lồng thì thiết kế sao cho số loại chi tiết phải chế tạo là ít nhất Từ

đó ta có hai phương án thiết kế là:

+ Phương án 1: Dùng các kết cấu ống và lắp ghép chỉ có kết cấu chữ T v àgóc giống như các kết cấu liên kết của ống nhựa PVC Các liên kết này được chếtạo bằng phương pháp đúc

+ Phương án 2: Dùng kết cấu ống và các liên kết chữ T, góc Chữ thập, 4nhánh, 5 nhánh Tất cả các liên kết đều được đúc bằng vật liệu Composite

Hình 2.16 Liên kết góc 90ođúc bằng Composite+ Cút chữ T (10 cái)

Hình 3.20 Cút chữ T đúc bằng Composite

+ Kiểu lồng 2x2x1m:

Hình 2.17 Kết cấu lồng 2x2x1m

Môdun lồng này sử dụng các loại kết cấu sau:

- Kết cấu ống: sử dụng các ống có kích th ướcL= 47cm(ống), L=87cm (13ống) và L=97cm (19 ống)

- Co góc 90o(8 cái)

- Cút chữ T (26 cái)+ Kiểu lồng 3x3x1.5m

Hình 2.18 Kết cấu lồng 3x3x1.5mNhư vậy theo phương án thiết kế này để chế tạo được 3 môđun lồng nhưtrên ta chỉ cần chế tạo 3 loại kết cấu là: ống nhựa Φ27 bọc composite, góc 90o

bọc composite, cút chữ T bọc composite, v à lõi bằng gỗ có chiều dài 10cm để gia

có chỗ nối Với kết cấu ống ta sẽ chế tạo theo 5 kích th ước là, 47cm, 87cm,97cm, và 134cm

* Ưu, nhược điểm của phương án:

+ Ưu điểm: Ưu điểm của phương án này sử dụng ít loại kết cấu nên việc chếtạo sẽ dễ dàng hơn

+ Nhược điểm: Nhược điểm của phương án này là phải chế tạo nhiều loạikích thước chiều dài của ống, kết cấu lồng hơi phức tạp

2) Phương án 2:

Kích thước của các môdun của lồng là (1x1x0.5)m; (2x2x1)m; (3x3x1.5)m

Các loại kết cấu được dùng trong lồng gồm các loại kết cấu ống nhựa B ình MinhΦ27 quấn vật liệu composite, và các loại liên kết góc 90o, cút chữ T, liên kếtchữ thập, liên kết 4 chặng, liên kết 5 chặng (hình vẽ) được đúc bằng vật liệuComposite

Hình 2.19 Các liên kếtTất cả các liên kết đều được chế tạo bằng phương pháp đúc

Theo phương án này thì kết cấu lồng nuôi hoàn toàn giống với kết cấu lồngnuôi mà ngư dân hiện nay đang sử dụng Kết cấu cụ thể của các môdu n lồng nhưsau:

+Môdun lồng 1x1x0.5 m:

là loại ống có kích thước 47cm Môdun lồng này ta sử dụng các liên kết góc đólà: liên kết góc 90o (8 cái), chặng 4(8 cái), liên kết chặng 5 (2 cái).

+ Kết cấu lồng 2x2x1m:

Hình 2.21 Kết cấu môdun lồng 2x2x1mVới kết cấu lồng theo môdun này thì chúng ta chỉ cần sử dụng hai loại kíchthước của ống đó là ống có chiều dài 47cm và ống có chiều dài 97cm kết cấulồng này ta dùng thêm liên kêt cút chữ T để làm cửa ra vào lồng

Kết cấu lồng 3x3x1,5m:

1000

20002000

1000

độ chính xác giữa đường kính ngoài của ống và đường kính trong của nối góckhông chính xác.

Từ các phương án như trên ta dựa vào việc đơn giản cho quá trình chế tạo

và hiệu quả kinh tế ta lựa chọn kết cấu theo phương án 1

Chương 3 HOÀN CHỈNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT LỒNG NUÔI

Hình 3.3 Kết cấu lồng 3x3x1.5m

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LỒNG 3.2.1 Xây dựng mô hình tải trọng tác dụng lên lồng 3x3x1.5m.

Khung lồng trong quá trình làm việc là hệ thống hình khối gồm có 6 mặt

Trong đó, 4 mặt bên có hình dạng và kích thước giống nhau, 2 mặt đáy giốngnhau Như vậy việc tính toán độ bền cho cả lồng được đưa về tính toán cho 2 mặtlà: Mặt bên và mặt đáy, mặt bên gồm 2 thanh gia cường đứng theo khung lồng,mặt đáy có 2 thanh đặt chéo nhau (hình 2.13) hoặc 4 thanh chéo nhau (hình2.12) Để đơn giản việc tính toán kiểm tra quan hệ giữa ngoại lực v à hình dạngtổng thể khung lồng, dựa vào đặc điểm cấu trúc khung lồng, có thể mô h ình hoáquan hệ trên dưới dạng đơn giản, dễ tính toán Mặt lưới có thể coi như đường baomềm lý tưởng và sự biến dạng đàn hồi của vật liệu lưới coi như bỏ qua Dựa theonguyên lý tính toán trên, có thể phân biệt một số mô hình cơ bản trong các ngư

cụ thông thường Rất nhiều ngư cụ khi làm việc dưới dạng tường lưới thẳng đứng

có chiều dài lớn và chiều cao nhỏ tương đối Hình dạng tổng thể khung lồng vàlực tác dụng lên nó có thể biểu diễn theo hai sơ đồ thể hiện ở hình 3.4

2cm

Y X

U T

S R

Q P

H G

F E

để tính toán lực cho từng thanh là rất khó khăn Từ kết cấu ta thấy thanh IK v à

LM là chịu lực lớn nhất Để đơn giản cho việc tính toán ta đưa các thanh EF, PQ,

TU về trên 1 đường thẳng đi qua F và các thanh GH, RS, XY về trên một đườngthẳng đi qua X Như vậy mô hình tính toán mặt đáy được đưa về như hình 4.5

Y X

U T

H G

F E

L

M

K

I 3000

3.2.1.1 Phân tích các thành phần lực tác dụng vào khung lồng.

để thu hoạch

Mặt trên: chịu tác dụng của lực vuông góc nh ư trọng lượng của mặt trên,trọng lượng của toàn bộ lưới bao mặt trên và khối lượng của hàu hà bám vào mặttrên

3.2.1.2 Tính toán các thành phần lực tác dụng lên khung lồng.

a Lực cản của dòng chảy vuông góc lên tấm lưới Đây là ngoại lực nguy

hiểm nhất tác dụng lên khung lồng

Trong thực tế trong dòng chảy chịu tác dụng của dòng chảy, việc tìm đượccác thành phần lực này rất phức tạp Nên để đơn giản cho việc tính toán tấm lướiphẳng chuyển động, ta sử dụng công thức gần đúng có dạng đ ơn giản để tính lựccản của tấm lưới Đầu tiên, xây dựng công thức theo hướng này là nhà bác họcNhật Bản Tauti Bằng kết quả thực nghiệm trong bể nước, lực cản tấm lưới đặtvuông góc với dòng được xác định theo công thức sau:

2 2 1

.

u u

F a

Trên thực tế tấm lưới bao quanh lồng nuôi tôm hùm được căng đến mứctương đối, tức là lưới không bị rút gọn, do đó ta chọn hệ số rút gọn u = 0,707 Do

đó ứng với giá trị này ta có = 1,0

Trị số k xác định theo quan hệ với vật liệu chế tạo l ưới, được biểu diễn bằngbảng 3.2 như sau:

Bảng 3.2 Xác định trị số k.

Loại vật liệu và kỹ thuật gia công chỉ lưới Hệ sốLưới làm từ chỉ thực vật (bông, gai, đay)

Lưới làm từ chỉ se vật liệu tổng hợpLưới làm từ sợi đơn vật liệu tổng hợpLưới đan không gút vật liệu tổng hợp

1800125010001200

Từ bảng xác định trị số kết cấu, vật liệu l àm chỉ lưới là vật liệu tổng hợpKapron Do đó ta chọn hệ số lực cản kết cấu bằng 1250

Đường kính chỉ lưới d = 1,1 (mm)

Kích thước mắt lưới a = 20 (mm) Tính cho trường hợp lực cản lớn nhất khidòng nước tác dụng lên tấm lưới khi hai tâm đặt lệch nhau 10 (mm), tức l à ta cóa=10 (mm)

Tốc độ dòng chảy từ 0,3 ÷ 0,7 (m/s), ta chọn trường hợp nguy hiểm nhất khitốc độ v = 0,7 (m/s)

Diện tích của tấm lưới ở dạng rút gọn :

u

B L

- Với mặt bên: L = 3 (m), B = 1,5 (m)  F = 6 , 365 ( )

707 , 0

5 ,1

Như ta biết, khi hàu, hà bám vào lưới sẽ làm cho sức cản bề mặt tăng lênkhoảng 3 ÷ 4 lần do đó ta tính sức cản nguy hiểm nhất khi có h àu, hà bám là:

' 90

R = 4.R90 = 4 428 = 1712 (N)

b Tính toán lực tác dụng khi kéo lồng lên thu hoạch.

Khi kéo lồng lên thu hoạch với vận tốc là 0,2-0,3 m/s thì mặt trên của lồng

sẽ có tác dụng vuông góc với dòng nước Ta qui ngược lại, giả sử lồng đứngyên thì dòng nước sẽ có tác dụng vuông góc với mặt tr ên của lồng Vì vậy tacũng áp dụng công thức tổng hợp của Mirski để tính toán trong trường hợp này

Ta tính trong trường hợp nguy hiểm nhất là kéo lồng với vận tốc 0,3 m/s

a

d k

3 3 10

1, 1250 0 ,

R = 4.R90 = 4 158 = 632 (N)

c Tính toán trọng lượng tấm lưới bao xung quanh lồng(bao 2 lớp).

Ta có: G = 2x(2Gd + 4Gb) (3.4)Trong đó: G - là khối lượng của lưới.Gd – là khối lượng tấm lưới mặtđáy.Gblà khối lượng tấm lưới mặt bên

Khối lượng tấm lưới được tính theo công thức sau :

S G

Trong đó :Gh: khối lượng của một m chỉ lưới – g/m

S0: diện tích kéo căng của tấm lưới – m2

b : kích thước cạnh mắt lưới – mm (b = a/2)

a : kích thước mắt lưới – mm

c : hệ số tiêu hao ở gút được tra bảng (3.3)

d : đường kính chỉ lưới – mm

Tính khối lượng cho 1m chỉ lưới:

Ta có các thông số cho trước như sau: N>3 số chỉ lưới của sợi đơn vị 

K=1,5 là hệ số co xe Ta có đường kính chỉ lưới d = 1,1 (mm)  29tex/6x3 Sốtex của sợi là 29

Ta lại có Rtex: trọng lượng của chỉ/1000(m)

 Tổng số tex của sợi : Ts = 29tex 6 3 = 522 tex

Để tìm ra Rtex ta tăng thêm 10% của tổng số tex của sợi có trong chỉ (Vớichỉ xoắn có độ xoắn trung bình).

S G

3 5 ,1 5742 ,

S G

3 3 5742 ,

d Tính toán trọng lượng của khung lồng nuôi tôm h ùm.

Khung được tạo thành từ 12 thanh có kích thước 3(m) và 8 thanh có kíchthước 1.5(m) Vậy tổng chiều dài của khung là

L= 16.3 + 8.1,5 = 60(m)

- Tính toán trọng lượng của composite quấn xung quanh ống nhựa PVC

Diện tích của phần bọc composite:

Sc= 3,14.(R2-r2 )= 3,1413 , 5 2  10 , 5 2.10 6= 226,08.10 6 ( m2)Thể tích của phần bọc composite:

Pc= G.g= 17,44.9,81 171 (N)

- Tính toán trọng lượng của ống nhựa PVC

Ta có: 1m khối lượng ống nhựa Bình Minh nặng 450(g) Vậy khối lượngcủa khung ống là

Gn= 60 450= 21600 (g) = 21.6 (kg)

Pn= G.g= 21,6.9,81 212 (N)

- Tổng khối lượng của khung lồng:

Pkl= Pn+Pc= 212+171= 383 (N)

e Tính toán trọng lượng hàu, hà.

Khi hầu, hà bám vào lưới thì nó sẽ chiếm gần khoảng 3/4 trọng lượng củalưới và trọng lượng khung lồng Vậy ta có trọng l ượng của hàu, hà là :

Ta có khối lượng của tôm hùm :

GT = số con tôm/ lồng x khối lượng của mỗi con

Hay : GT = 1,2 x 60 = 72 (kg)

PT = GT x g = 72 x 9,81 706 (N)

3.2.1.3 Mô hình hoá tải trọng tác dụng lên các mặt của khung lồng.

a Tải trọng tác dụng lên mặt bên.

Theo [4] mô hình tính toán tải trọng tác dụng lên mặt bên như hình 3.9

C B

C B

D A

1 570 4

- Áp lực phân bố tác dụng lên trên cạnh đứng của phân tố hình chữ nhật

có chiều dài 1,5 m được tính theo công thức:

190 4 5 ,1

1 570 2

5 ,1

5 ,1 1 570 4

2

2 2

DC

q= 380 N/m

Hình 3.10 Mô hình tải trọng tác dụng lên thanh CD

b Tải trọng tác dụng lên mặt đáy.

Mặt đáy chịu tác dụng của trọng l ượng lưới bao xung quanh lồng, trọnglượng của hàu hà bám vào lồng, trọng lượng của tôm hùm khi đươc cẩu lên, vàtrọng lương của khung lồng Nhưng những lực này cùng phương cùng chiều tácdụng nên ta xem đây là một lực có độ lớn bằng tổng độ lớn của 3 lực tr ên,( thànhphần trọng lượng của khung lồng sẽ được phần mềm tự tính, do ứng dụng phầnmềm phần tử hữu hạn RDM 6 để tính toán)

P= Pl+Phh+PT= 98+360+706= 1220 (N)Theo 4, Tải trọng tác dụng lên mặt đáy của khung lồng được tính nhưsau: Tải trọng tác dụng trực tiếp lên tấm lưới, sau đó một phần tải trọng đượctruyền đến các thanh ngang và một phần tải trọng truyền đến các thanh dọc Ởđây, ta chỉ xét phần tải trọng được truyền cho thanh KI thể hiện ở hình 3.7

H X

T F

T F

H G

Trong đó: p – áp lực tác dụng lên khung dàn

a - khoảng cách giữa các thanh ngang

b - khoảng cách giữa các thanh dọc

Vì phân tố tấm (FTXH) là hình vuông nên a = b = 1 m Do đó áp lực tácdụng lên hai cạnh là như nhau và được tính theo công thức:

75 33 4

135 4

Các thanh bao phía ngoài chịu lực phân bố là: 33.75 (N/m)

Các thanh gia cường trong mặt đáy sẽ chịu lực lớn nhất l à:

q = 33.75x2 = 67.5 (N/m)

c.Tải trọng tác dụng lên mặt trên.

Mặt trên chịu tác dụng của trọng lượng lưới bao mặt trên, hàu hà bám vàolưới, và lực tác dụng khi kéo lồng lên Vì các lực này cùng phương cùng chiềunên ta tổng hợp thành 1 hợp lực: