Thiết kế tàu chở hàng khô, chở 5 500 tấn hàng, chạy cấp HCI, vận tốc 13,5 knot

Đánh giá chất lượng công trình thiết kế tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết minh và bản vẽ,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



Khoa: ĐÓNG TÀU

Bộ môn: LÝ THUYẾT – THIẾT KẾ TÀU

Sinh viên: NGUYỄN VƯƠNG THÀNH

Lớp: VTT51 – ĐH3 Khoá: 51

Tên đề tài: Thiết kế tàu chở hàng khô, chở 5.500 tấn hàng, chạy cấp HCI, vận tốc 13,5 knot.

Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, tiến trình cần tính toán và các bản vẽ).

A – Phần Thuyết minh:

1 – Tìm hiểu tuyến đường – tàu mẫu

2 – Xác định kích thước chủ yếu của tàu

3 – Xây dựng tuyến hình

4 – Bố trí chung

5 – Các yếu tố tính nổi (Bonjean, Thủy lực)

6 – Cân bằng và ổn định theo Quy phạm

7 – Kết cấu cơ bản (02 khoang liền kề khác nhau về công năng)

8 – Tính toán, thiết kế thiết bị đẩy

B – Phần Bản vẽ:

1 – Tuyến hình 1A0

2 – Bố trí chung 1A0

3 – Kết cấu 2A0

4 – Thiết bị đẩy 1A0

Các số liệu chủ yếu cần thiết để thiết kế:

CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn thứ nhất:

Nội dung hướng dẫn:

Người hướng dẫn thứ hai:

Nội dung hướng dẫn:

Địa điểm thực tập tốt nghiệp :

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp được giao ngày tháng năm 2015 và phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm 2015

PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Tinh thần thái độ sự cố gắng trong quá trình làm thiết kế tốt nghiệp của sinh viên:

2 Đánh giá về chất lượng của công trình T.K.T.N (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ T.K.T.N trên các mặt: lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng các bản vẽ, )

3 Cho điểm của cán bộ hướng dẫn:

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

1 Đánh giá chất lượng công trình thiết kế tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích

số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn của công trình.

2 Cho điểm của cán bộ chấm phản biện

(Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày tháng năm 2015

HỌC VỊ, CHỨC VỤ, HỌ TÊN CHỮ KÝ CỦA CÁN BỘ CHẤM ĐỀ ÁN

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

PHẦN I.TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG VÀ TÀU MẪU 7

1.1 TUYẾN ĐƯỜNG 8

1.1.1 Đặc điểm về cảng biển 8

1.1.1.1 Cảng Sài Gòn 8

1.1.1.2 Cảng Hồng Kông 11

1.1.2 Kết luận 12

1.2 TÀU MẪU 14

PHẦN II KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 16

2.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 17

2.1.1 Xác định lượng chiếm nước sơ bộ 17

2.1.2 Xác định chiều dài tàu 17

2.1.3 Xác định các hệ số béo 18

2.2.4 Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn 19

2.3 NGHIỆM LẠI CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU ĐÃ CHỌN 20

2.3.1 Nghiệm lại lượng chiếm nước theo phương trình sức nổi 20

2.3.2 Nghiệm lại khối lượng tàu theo phương trình khối lượng 20

2.4 KIỂM TRA SƠ BỘ DUNG TÍCH KHOANG HÀNG 27

2.4.1 Dung tích yêu cầu 28

2.4.2 Nghiệm lại ổn định ban đầu 28

2.5 KẾT LUẬN 29

PHẦN III XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 30

3.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 31

3.2 CÁC BƯỚC XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 33

3.2.2 Đường cong đường nước thiết kế 35

3.2.3.Xây dựng sườn giữa và các sườn thân ống 37

3.2.4 Dựng các sườn cân bằng theo phương pháp I,A,Ia-kov-lev 37

3.2.5 Kiểm tra lượng chiếm nước 41

PHẦN IV TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI BONJEAN-THỦY LỰC 43 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG 44

4.2 TÍNH TOÁN VÀ VẼ ĐỒ THỊ BONJEAN 44

4.2.1 Công thức lý thuyết 44

4.2.2 Công thức tính gần đúng 45

4.2 TÍNH VÀ VẼ ĐƯỜNG CONG THỦY LỰC 51

4.2.1 Nhóm 1: Các yếu tố của đường nước 51

4.2.2 Nhóm 2: Các yếu tố thân tàu 59

PHẦN V BỐ TRÍ CHUNG TOÀN TÀU 62

5.1 PHÂN KHOANG CHO TÀU THIẾT KẾ 63

5.1.1 Phân khoang theo chiều dài 63

5.1.2 Phân khoang theo chiều cao 63

5.2 BỐ TRÍ CÁC KHOANG KÉT 63

5.3 BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ, BUỒNG PHÒNG 64

5.3.1.Trên boong chính 64

5.3.2.Trên boong thượng tầng đuôi 65

5.3.3 Trên boong cứu sinh 66

5.3.4.Trên boong điều khiển 66

5.4.TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CỨU SINH 70

5.5.TÍNH CHỌN THIẾT BỊ ĐÈN TÍN HIỆU 71

5.6 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ LÁI 72

5.7 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NEO 73

5.8 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHẰNG BUỘC 76

5.9 TRANG THIẾT BỊ HÀNG HẢI 78

5.10 TRANG THIẾT BỊ VỐ TUYỄN ĐIỆN 79

5.11 TRANG THIẾT BỊ PHÒNG NẠN 80

5.12 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ DẰN 83

5.12.1 Bố trí dằn 83

5.12.2 Dung tích dầu cần dung theo lí thuyết 84

5.13 DUNG TÍCH THỰC TẾ KHOANG HÀNG VỀ HỆ THỐNG DẰN 85

5.14 HIỆU CHỈNH MẠN KHÔ 86

PHẦN VI TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO 2 KHOANG LIỀN KỀ (KHOANG HÀNG, KHOANG MŨI) 87

6.1 GIỚI THIỆU CHUNG 88

6.2 HỆ THỐNG KẾT CẤU, KHOẢNG SƯỜN, PHÂN KHOANG 88

6.2.1 Hệ thống kết cấu 88

6.2.2 Phân khoang 89

6.3 KẾT CẤU KHOANG HÀNG 90

6.3.1 Kết cấu dàn vách 90

6.3.2 Bố trí nẹp đứng, nẹp khỏe cho dàn vách khoang hàng 90

6.4 TÍNH TOÁN CƠ CẤU 91

6.4.1 Chiều dày tôn vách 91

6.4.2 Nẹp vách 92

6.5 DÀN MẠN 96

6.5.1 Sơ đồ kết cấu 96

6.5.2 Tính toán cơ cấu 96

6.5.3 Dải tôn mép mạn 97

6.5.4 Sườn thường 98

6.5.5 Sườn khỏe 100

6.6 KẾT CẤU DÀN BOONG 104

6.6.1 Sơ đồ kết cấu 104

6.6.2 Chiều dày tôn boong 105

6.6.3 Tính toán cơ cấu 109

6.6.4 Cột chống 123

6.6.5 Liên kết 126

6.7 KẾT CẤU DÀN ĐÁY 126

6.7.1 Sơ đồ kết cấu 126

6.7.2 Chiều dày tôn đáy 127

6.7.2 Chiều dày tôn bao đáy 128

6.7.3 Tính toán cớ cấu 130

6.7.4 Liên kết 137

6.8 KẾT CẤU VÙNG MŨI 138

6.8.1 Dàn vách 138

6.8.2 Chiều dày tôn vách 138

6.8.3 Tính toán cơ cấu 140

6.8.4 Kết cấu dàn vách vùng mũi 143

6.8.5 Tính toán cơ cấu 144

6.8.6 Kết cấu dàn boong khoang mũi 145

6.8.7 Tính toán cơ cấu 146

6.8.8 Kết cấu dàn mạn khoang mũi 148

6.8.9 Tính toán cơ cấu 150

6.9 THANH CHỐNG 153

PHẦN VII TÍNH TOÁN CÂN BẰNG ỔN ĐỊNH 154

7.1 GIỚI THIỆU CHUNG 155

7.2 CÂN BẰNG TÀU 156

7.3 XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM TÀU KHÔNG 157

7.4 KHỐI LƯỢNG, TRỌNG TÂM TÀU Ở CÁC TRẠNG THÁI TẢI TRỌNG 157

7.4.1 Trạng thái tải trọng: 100% hàng, 100% dự trữ (NoI) 157

7.4.2 Trạng thái tải trọng: 0% hàng, 10% dự trữ có dằn(NoII) 158

7.5 TÍNH ẢNH HƯỞNG CỦA MẶT THOÁNG CÁC KÉT HÀNG LỎNG ĐẾN ỔN ĐỊNH TÀU 159

7.6 CÂN BẰNG DỌC TÀU Ở CÁC TRẠNG THÁI TẢI TRỌNG 161

7.7 ỔN ĐỊNH TÀU TẠI CÁC TRẠNG THÁI 163

7.7.1 Trạng thái NoI: 100% hàng, 100% dự trữ 165

6.7.2 Trạng thái NoIII: 0% hàng 10% dự trữ có dằn 170

7.8 XÁC ĐỊNH GÓC VÀO NƯỚC Ở CÁC TRẠNG THÁI 175

7.9 XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH VÀ TÂM MẶT HỨNG GIÓ 176

7.10 TÍNH BIÊN ĐỘ LẮC NGANG THEO CÁC PHƯƠNG ÁN TẢI TRỌNG 177

7.11 MÔMEN NGHIÊNG DO GIÓ 178

7.12 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH THEO QUY PHẠM 179

PHẦN VIII TÍNH TOÁN LỰC CẢN VÀ THIẾT BỊ ĐẨY 182

8.1 TÍNH TOÁN LỰC CẢN 183

8.2 THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 186

8.2.1 Chọn vật liệu chế tạo 186

8.2.2 Tính toán hệ dòng theo và hệ số hút 186

8.2.3 Chọn sơ bộ đường kính chong chóng 186

8.2.4 Chọn số cánh chong chóng Z 187

8.2.5 Tính các yếu tố cơ bản của chong chóng 188

8.3 XÂY DỰNG BẢN VẼ CHONG CHÓNG 193

8.3.1 Xây dựng hình bao duỗi thẳng của chong chóng 193

8.3.2 Xây dựng profin cánh 195

8.3.3 Xây dựng hình chiếu pháp và hình chiếu cạnh 198

8.3.4 Xây dựng củ chong chóng 198

8.3.5 Xây dựng tam giác đúc 201

8.4 KIỂM TRA BỀN CHONG CHÓNG THEO QUY PHẠM 202

8.4.1 Chiều dày cánh 202

8.4.2 Tính bán kính góc lượn 206

PHẦN I TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG VÀTÀU MẪU

1.1.TUYẾN ĐƯỜNG.

Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi người thiết kế phải chọn phương

án thiết kê củatàu Tuyến đường đó nói nên đặc điểm khí tượng thủy văn, độ sâucủa luồng lạch giúp người thiết kế lựa chọn kích thước phù hợp Chính vì vậy ta cần phải tìm hiểu tuyến đường cũng như cảng đến và cảng đi của tàu

Tàu thiết kế là tàu chở hàng khô, sức chở hàng 5500 tấn, tốc độ 13,5 hải lý,chạy tuyến hạn chế 1

Từ yêu cầu về cấp hạn chế trên, tôi chọn tuyến đường từ Sài Gòn tới Hồng Kông

- Theo sông Sài Gòn ra vịnh Rành Gáy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè

và sông Sài Gòn Những tàu có mớn nước khoảng 9m và chiều dài khoảng 210m

đi lại dễ dàng theo đường này

- Theo sông Soài Rạp, đường này dài hơn 10 hải lý và tàu phải có mớn nước không quá 6,5m

Con tàu và kho bãi :

Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 m

Khu Khám Hội gồm 11 bến từ kho K0K10 với tổng chièu dài 1264m.Về kho bãi khu Khánh Hội có 18 kho với tổng diện tích 45369 m2 và diện tíchbãi 15781m2

Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7225 m2 và 3500 m2 bãi ,tải trọng của khothấp thường bằng 2 tấn/m2 Các bãi chứa thường nằm sau kho,phổ biến là cácbãi xen kẽ,ít có bài liên hoàn

Ngoài hệ thống bán tàu còn có hệ thống phao neo tàu gồm 6 phao ở hữungạn sông Sài Gòn và 26 phao ở tả ngạn sông Sài Gòn

Từ khu nhà rồng ra biển theo sông Sài Gòn ra sông gành ráy qua sông lòngtảo, sông nhà bè và sông Sài Gòn với những tàu có chiều cao mớn nước 9m vàchiều dài khoảng 40m đi lại dễ dàng

Cảng Sài Gòn nằm cách bờ biển 20 hải lý ở vị trí 10o 48‘ vĩ độ bắc và 106o

42‘ kinh độ đông Khu vực cảng nằm giữa hai sông thị nghè và kinh tô

Cảng Sài Gòn chia làm ba khu vực :

Hai cần cẩu có sức nâng 90T + 60T

Hai cần cẩucó sức nâng 100T

Hai cần cẩu di động với trọng tải 90T

Tám tấn lai dắt và nhiều xe trở hàng và xe nâng sản xuất

Khu vực này có hệ thống cung cấp nhiên liệu thuận lợi

Giao thông trong cảng :

Đường hai chiều, xe tải đi lại dễ dàng

Kho bãi :

Kho chứa được 40.000T không kể kho chứa hàng đông lạnh.

Hình 1.1.Sơ đồ cảng Sài Gòn.

1.1.1.2 Cảng Hồng Kông.

Cảng Hồng Kông nằm ở 22o11’ vĩ độ Bắc và 114o11’ độ kinh Đông.Cảng có thể tiếp nhận các tàu 60000 DWT, chiều dài 288m Tuy nhiên luồng ở của chỉ cho phép tàu có mớn nước 10,9m ra vào được.Các bến nước sâuđược tập trung ở bán đảo Konlum, ở đay có 12 bến cho tàu cho tàu viễn dương, với độ sâu khi nước triều kiệt là 9,6m.Bến Container được bố trí ở khu

Kwaichung ở đây có ba bến với một độ sâu trước bến là 12,4 m.Cảng làm việc

24 giờ trong ngày Thiết bị làm hàng bách hóa của cảng từ 1 đến 100 tấn Cảng cung cấp lương thực thực phẩm bất kì lúc nào Khả năng thông qua cảng khoảng

37 triệu tấn 1 năm trong đó chủ yếu là hàng nhập khẩu

Điều kiện tự nhiên của Hồng Kông là chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, thủy chiều đều đặn, các dòng hải lưu rất ít ảnh hưởng đến sự đi lại của tàu, xong do đi lên phía bắc nên chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, ở vùng biển này lượng mưa tập trung vào tháng sáu tháng bảy, lượng mưa trung bình là 1964mm Tại vùng biển Đông có thể xuất hiện bão đột ngột thường từ cấp 5 đến cấp 7.Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau thường có sương mù nên tàu hành trình khó khăn

Ở vùng biển này chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu nóng chảy từ bờ biển Châu Á lên phía Bắc rồi theo bờ biển về Châu Mỹ quay về xích đạo tạo thành vòng kín và dòng hải lưu lạnh chảy ngược từ Bắc Mỹ về phía nam theo bờ biển Châu Á Do các dòng hải lưu nên tốc độ của tàu cũng bị ảnh hưởng

Độ sâu cho các tàu có thể dễ dàng truy cập từ biển: T max =9 m

Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trự để sử dụng vào các công việc khác như :nghỉ,sửa chữa,bảo dưỡng,tránh bão Do đó,

ta chọn thời gian hành trình là: t = 7 ngày

Hình 1.3.Sơ đồ hành trình.

Bảng 1.1 Định biên trên tàu

Chức danh

( Ranks )

Số lượng(Number)

Chức danh(Ranks)

Số lượng(Number)

(Deck Watchkeeping Rating) 5

Thợ máy trực ca(Engine Watchkeeping

Rating)

5

Sỹ quan TTVT hoặc Sỹ quan

boong có G.O.C (Radio Officer

or Deck Officer holding G.O.C)

+Cùng công dụng, loại tàu

+ Cùng câp vùng hoạt động, cấp thiết kế

+Cùng vật liệu đóng

+ Các thông số tàu như chiều dài, chiều rộng, chiều cao, lượng chiếm nước, vận tốc …….phải gần sát nhau

Nguồn: Cục đăng kiểm Việt Nam (http://xm.vr.org.vn/TaubienVR/)

Bảng 1.2 Thông s t u m u.ố tàu mẫu àu mẫu ẫu

STT Thông số Hoàng Anh 25 Giang hải 11 Royal 18

PHẦN II KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

2.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

2.1.1 Xác định lượng chiếm nước sơ bộ.

Từ phương trình xác định lượng chiếm nước:

- m h = 5500t–khối lượng hàng hóa.

- Theo bảng 2.2 - tr18/ STKTĐTT T1 lấy đối với tầu hàng cỡnhỏ và cỡ trung : h = 0,57  0,7

2.1.2 Xác định chiều dài tàu.

Chiều dài tương đối:

l = cnv1/3 = 5,3Với cn = 2,16

2.1.3.2 Xác định các hệ số béo.

Hệ số béo thể tích CB tính theo công thức 4.2 trang 67, " Bài giảng thiết kếđội tàu”

CB = 1,085 – 1,68.Fr = 1,085 – 1,68.0,2214 =0,725(2.4)

Kết hợp với tàu mẫu chọn CB =0,74

Hệ số béo sườn giữa (Giáo trình Lý thuyết thiết kế tàu thủy trang 79)

C 0,926 0,085.C 0,0040,9957 ± 0,004 (2.5)Kết hợp với tàu mẫu chọn CM = 0,98

Hệ số béo đường nước (Bài giảng Thiết kế đội tàu trang 62)

CW = 0,205+ 0,85.CB = 0,826 (2.6)Kết hợp với tàu mẫu chọn CW = 0,86

Hệ số béo dọc tàu:

0,8 0,99

B P M

C C C

B.T 116,83 B

2,491 T

1 sb 1

=> Vậy các kích thước đã cho thỏa mãn

2.3.2 Nghiệm lại khối lượng tàu theo phương trình khối lượng.

m = mi = 0 + DW (2.12)Trong đó:

0 – là khối lượng tàu không (Lightship weight);

DW – trọng tải tàu

2.3.2.1 Khối lượng tàu không ∆ 0

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lượng tàu không được chia ra thànhcácthành phần khối lượng sau:

m vt– khối lượng thân tàu.;

m tbh – Khối lượng các trang thiết bị, hệ thống …;

m m – khối lượng trang thiết bị năng lượng;

m– Khối lượng dự trữ lượng chiếm nước.

Khối lượng thân tàu m v:

m vt = m v +m tt, tấnTrong đó:

m v – Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu;

m tt – Khối lượng phần thượng tầng

Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu có thể được xác định theo công thức:

m v = k 1 L k2 B k3 D k4 =2431,44(tấn) (2.14)

Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.14) được xác định dựa vào bảng

sau:

Tàu hàng 0,0318 1,6 1 0,26Khối lượng phần thượng tầng có thể được xác định sơ bộ dựa vào khối lượng phần thân chính của vỏ tàu và loại tàu:

Đối với tàu hàng khô:

N e – công suất của tổ hợp thiết bị năng lượng, kW

Giá trị của các hệ số k 1 và k 2trong công thức (2.16) phụ thuộc vào loại máy chính và được xác định dựa vào bảng sau:

Động cơ diesel (2 kỳ) 2,41 0,62Động cơ diesel (4 kỳ) 1,88 0,60

2 x Diesel (2 kỳ) 2,35 0,60Turbine hơi 5,00 0,54Công suất máy Ne được tính dựa theo phương trình sức cản

-Tính sức cản:

Ta sử dụng phương pháp Holtrop- Mennen để tính lực cản của tàu

Gi i h n c a phới hạn của phương pháp: ạn của phương pháp: ủa phương pháp: ương pháp:ng pháp:

5,1<L/B<7,1 2,4<B/T<3,2 0,7<CP< 0,85

Ta có: L/B= 5,9 ; B/T = 2,67 ; CP= 0,75

Vậy thông số của tàu thỏa mãn giới hạn trên nên

Ta có: Sức cản toàn bộ của tàu:

0(1 1)

R R k R R R R R (2.18)Trongđó:

RFO(1+k1)_Sức cản ma sát tương đương;

RAPP_Sức cản phần nhô;

Rw_Sức cản sóng;

RB_Sức cản áp suất bổ xung do mũi;

RTB_Sức cản áp suất bổ xung do ngập đuôi kiểu tuần dương hạm;

RA_Hiệu chỉnh sai khác mô hình tàu

Bảng 2.1.Tính lực cản theo Holtrop- Mennen.

E

P

Tra catalog máy ta tìm được máy có kí hiệu:

6S35MC của hãng MAN B&W có công suất Ne = 4200(kW)

Do vậy công suất máy chính là: Ne= 4200 (kW )

Với Ne tính được ở trên ta có:

2.3.2.2 Khối lượng thuyền viên, dự trữ lương thực, thực phẩm, nước ngọt.

- Khối lượng thuyền viên và hành lý

+ Chọn số thuyền viên theo tàu mẫu là 23 thuyền viên

+ Đối với tàu chạy biển k/lg của 1 thuyền viên + hành lý là 130 kg

2.3.2.3.Khối lượng dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ bôi trơn

m 16 = m 1601 + m 1602 +m 1603 = k nl m 1601 =197(tấn) Trong đó:

2.3.2.4.Khối lượng hàng hóa

Theo yêu cầu của nhiệm vụ thư thiết kế, sức chở hàng của tàu là 5500 tấn

Sai số cho phép của LCN< 3%

Vậy lượng chiếm nước tàu thiết kế đã thỏa mãn

2.4 KIỂM TRA SƠ BỘ DUNG TÍCH

KHOANG HÀNG.

Chọn chiều dài sơ bộ các khoang như sau:

+ Chiều dài khoang mũi (5-8)%L<Lf< 10m = 8,4 (m)+ Chiều dài khoang đuôi La = 5% L = 8,4 (m)+ Chiều dài buồng máy Lbm = (11-13)%L = 15,6 (m)+ Chiều dài khoang hàng Lkh =L-Lf-La-Lbm = 75,35 (m)Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số hđđ=B/16 = 1,14 (m) Lấy chiều cao đáy đôi bằng hđđ = 1,2 (m)

Vtt = (1-k).Lkh.Bh(D – hđđ)CBkh (2.25) = (1-0,1).75,35.18,2.(9-1,2).0,89 = 9078,05(m3)

Trong đó :

Lh : Tổng chiều dài khoang hàng Lkh = 75,35 (m)

kng : Hệ số hiệu chỉnh tính đến sự chiếm chỗ của két hông và két đỉnh mạn kng = 0,1

CBkh : Hệ số béo thể tích khoang hàng = CB + 0,15 = 0,89

2.4.1 Dung tích yêu cầu.

Vyc = p.m15 = 1,66.5500 = 9130 (m3) (2.24)Chọnp = 1,66(m3

/t) Bảng hệ số dung tích Tên gọi Hệ số Gạo 1,48- 1,62Đậu 1,39- 1,67

V

Kết luận: tàu đủ dung tích

2.4.2 Nghiệm lại ổn định ban đầu.

Tính ổn định là một đặc tính hàng hải của tàu, nó cho biết khả năng trở về

vị trí cân bằng cảu tàu sau khi ngoại lực gây nghiêng ngừng tác dụng

Chiều cao tâm nghiêng ngang h được coi là một đặc trưng ổn định của tàu khi nghiêng góc nhỏ, do đó ta kiểm tra ổn định của tàu thông qua chiều cao tâm nghiêng ban đầu

Chiều cao ổn định ban đầu, h0 là : h0 = zB + r0 - zG - Δh ≥ hmin (2.26)

hmin - chiều cao tâm nghiêng tối thiểu, theo công thức Nogid với tàu hàng có

W C

kg = 0,52 ÷ 0,65 , đối với các tàu hàng

kg =0,55 ÷ 0,59, đối với các tàu chở dầu

So sánh: H0 ≥ hmin : ổn định ban đầu của tàu được đảm bảo

2.5 K T LU N ẾT LUẬN ẬN.

hiệu Giá trị Đơn vị

1 Chiều dài hai đường vuông góc L pp 107,8 (m)

-6 Hệ số béo sườn giữa C M 0,98

PHẦN III XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH

3.1.ĐẶT VẤN ĐỀ.

Hình dáng thân tàu do đường hình dáng hay tuyến hình của tàu quyết định Tuyến hình của tàu ảnh hưởng trực tiếp đến các tính năng cơ bản của con tàu như tính di động, tính ổn định, tính ăn lái , đảm bảo sự thuận lợi để bố trí cáctrang thiết bị trên tàu cũng như đầy đủ dung tích để chở hàng Ngoài ra tuyến hình còn đảm bảo cho khả năng công nghệ đóng tàu và tính thẩm mỹ của con tàu Mỗi một loại tàu lại có những yêu cầu về tính năng riêng do đó tuyến hình từng loại tàu cũng khác nhau Trong khi thiết kế phải chú ý đến đặc điểm của con tàu mà thiết kế đường hình dáng cho thích hợp Tuy vậy cũng có thể đưa ra một số yêu cầu chung khi thiết kế tuyến hình Đó là :

- Tối ưu hóa về mặt sức cản

- Đảm bảo cho tàu vận hành tốt trên sóng

- Phối hợp tốt với sự làm việc của thiết bị lái và thiết bị đẩy

- Thuận lợi cho quá trình công nghệ

Thi t k tuy n hình c ng có nhi u phết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ều phương pháp như tính chuyển từ ương pháp:ng pháp nh tính chuy n t ư ển từ ừ

t u m u, thi t k theo mô hình, thi t k m i, phàu mẫu ẫu ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ới hạn của phương pháp: ương pháp:ng pháp tính chuy n c c ển từ ục

b ộ … …

1 Chiều dài hai đường vuông góc L pp 107,8 (m)

Theo 9.71[LTTK.Tr127]:Hoành độ tâm nổi

0,65

2 0,15

B CB

Vì yêu cầu chở hàng nên thiết kế tàu có đoạn thân ống

Hình dáng mũi và đuôi tàu

mũi vát như hình vẽ

Chiều dài đoạn thon mũi và thân ống:

Xác định chiều dài các đoạn thon mũi, thân ống P, thon đuôi R,Với tàu có

CB = 0,7÷0,8 , Theo bảng 4.9, trang 212, (STKTĐT.1) ta có:

Chiều dài đoạn thân ống : m = LP = 34,5%L = 37 m

Chiều dài đoạn thon mũi : e = LE = 27%L = 29 m

Chiều dài đoạn thon đuôi : r = LR= 38,5%L = 41,5m

Hệ số béo dọc phần thon mũi CPe và phần thon đuôi CPr :

Pt Pe

L L

2 2e

L L

2 2r

3.2 CÁC BƯỚC XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH.

3.2.1 Xây dựng đường nước trung bình.

T ừ đư ng cong di n tích sện tích sườn ta chia tàu theo 20 sườn lý thuyết đo trên ư n ta chia t u theo 20 sàu mẫu ư n lý thuy t o trên ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ đ

Quá trình tính toán được thể hiện theo bảng sau:

Nghiệm lại lượng chiếm nước :

w 2

L k

Trong đó:

ΔL = 5,39 (m) - là khoảng cách giữa các sườn lí thuyết

 tấn/m 3) - là khôi lượng riêng của nước biển

So sánh với lượng chiếm nước thiết kế ta có

9426 9183

9183

mTT mTK m

Hoành độ tâm nổi XB thực tế:

w 901,17

i i i BTT

=> Do vậy hoành độ tâm nổi của tàu thiết kế thoả mãn điều kiện

3.2.2 Đường cong đường nước thiết kế.

Hình dáng của đường nước thiết kế có ảnh hưởng đến sức cản của tàu.Nửa góc vào nước của đường nước thiết kế: 2vn

16,50Xác định hoàng độ tâm đường nước thiết kế Xf:

Vậy diện tích đường nước thiết kế thoả mãn điều kiện.

Hoành độ tâm đường nước thiết kế thực tế:

2

i i

L y k i

y fTT

M X

M X

=>Do vậy hoành độ tâm nổi của tàu thiết kế thoả mãn điều kiện

3.2.3.Xây dựng sườn giữa và các sườn thân ống.

Ta chọn dạng sườn giữa có dạng đáy bằng mạn phẳng, hông tròn với bánkính lượn hông R được tính như sau:

1,525 (1 M) 1,525 (1 M)

Chọn: R = 1,7 (m)

3.2.4 Dựng các sườn cân bằng theo phương pháp I,A,Ia-kov-lev.

Chọn các sườn vùng mũi tàu có dạng chữ U vừa , các sườn vùng đuôi tàu chủ yếu là dạng chữ U vừa và một số sườn phía gần mút đuôi có dạng chữ V

Dựng các sườn theo phương pháp I,A,Ia-kov-lev như B232

Với các sườn đặc biệt như những sườn không cắt DNTK và các sườn mũi quả lê thì chúng ta xây dựng các sườn này phù hợp với dạng cong của vỏ bao và đoạn nối tiếp để dễ dàng công nghệ nên ta sẽ xây dựng sau

L k

 

Trong đó :

ΔL = 5,39 (m) - là khoảng cách giữa các sườn lý thuyết

 = 1,025 (tấn/m3) - là khối lượng riêng của nước biển

So sánh với lượng chiếm nước thiết kế ta có:

9403, 4 9402, 2

9402, 2

mTT mTK m

mTK

=>Vậy lượng chiếm nước của tàu đảm bảo tiêu chuẩn

Hoành độ tâm nổi:

5,39

i i i B

=>Vậy hệ số béo CB của tàu thoả mãn.

Các giá trị tung độ đường nước thiết kế trong xây dựng tuyến hình được giữ nguyên nên có diện tích và hoành độ trọng tâm không đổi so với bước xây dựng đường nước thiết kế Như vậy tuyến hình xây dựng trên là hợp lí

PHẦN IV TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI BONJEAN-THỦY LỰC

4.1 GIỚI THIỆU CHUNG.

Đồ thị Bonjean là tập hợp hai họ đường cong:

 Đường cong diện tích các sườn ngâm nước  (m2)

 Đường cong momen tĩnh diện tích các sườn ngâm nước đối vớiđường chuẩn M (m3)

Kích thước chủ yếu của tàu:

Bảng 4.1.Thông s ch y u c a t u.ố tàu mẫu ủa phương pháp: ết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ ủa phương pháp: àu mẫu

1 Chiều dài hai đường vuông góc L pp 107,8 (m)

-8 Hệ số béo dọc tàu C P 0,75

2 .

z i

M  y z dz (m3) (4.3)

( ) 0

T (m) là khoảng cách giữa các đường nước

yi (m) là nửa chiều rộng tàu tại sườn thứ i đang xét ở đường nước bất kỳ.i

z

i

T



 : chỉ số cánh tay đòn theo chiều cao,

zi : chiều cao tại vị trí xét

TT



 



Khi đó hệ số hình thang ki = 1,2,2… ,2,2,i+1,i

Các giá trị zmbi,zđntk,yi lấy ở bảng trị số tuyến hình

Trong đó yi : nửa chiều rộng tàu

zmbi,: chiều cao mép boong tại sườn thứ i

zđntk =T: chiều chìm tàu

Quá trình tính toán thể hiện qua các bảng sau: