TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV

TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV TÍNH TOÁN THIẾT kế tàu cá 130CV

Page 1

Lời mở đầu

N-ớc ta nằm ở Đông Nam á - có hơn 3000 Km tiếp giáp với biển Đông Biển n-ớc ta là biển nhiệt đới nên thuận tiện cho các loài hải sản sinh sôi phát triển Biển n-ớc ta thuộc loại biển rộng, có nhiều cửa sông đổ ra biển tạo ra những vùng tập trung thức ăn cho sinh vật d-ới n-ớc, đặc biệt là tạo ra những ng- tr-ờng đánh bắt cá tập trung nh- ng- tr-ờng Vịnh Bắc Bộ , ng- tr-ờng Phú Quốc

Nguồn lợi thuỷ sản n-ớc ta lớn về trữ l-ợng, phong phú về giống loài và có giá trị kinh tế cao

Từ ngày đất n-ớc thống nhất đến nay thì việc đánh bắt cá ở n-ớc ta càng đ-ợc chú trọng hơn vì nó không những đáp ứng nhu cầu đời sống của nhân dân mà còn dùng vào mục đích chính là xuất khẩu trên thị tr-ờng thế giới Đội tàu đánh bắt của n-ớc ta ngày càng phát triển mạnh mẽ, tất cả các tỉnh, thành phố ven biển đều có công ty và xí nghiệp đánh cá, chế biến hải sản với đội tàu cá ngày một hiện đại và phát triển mạnh mẽ

Nhận nhiệm vụ thiết kế tàu đánh cá lắp máy 130 cv hoạt động ở ng- tr-ờng Vịnh Bắc Bộ Trong suốt 3 tháng làm việc tôi đã cố gắng đem hết hiểu biết của mình trong học tập ở nhà tr-ờng, tham khảo tài liệu và thực tế, đặc biệt là sự giúp đỡ rất tận tình của các thầy cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp đến nay tôi đã hoàn thành tất cả các nội dung của nhiệm vụ thiết kế Nh-ng do khả năng có hạn nên trong quá trình thiết kế cũng tồn tại nhiều sai sót

Rất mong đ-ợc các thầy cô và các bạn góp ý thêm để bản thiết kế này đ-ợc hoàn chỉnh hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

4-Phần 4:Bố trí chung 5-Phần 5:Tính nổi - Thuỷ lực 6-Phần 6:Cân bằng - ổn định 7-Phần 7:Kết cấu

c) Quí III: ( Từ tháng 7 tháng 9)

Đây là thời kỳ l-ới áp cao phi nhiệt đới Tây Thái Bình D-ơng có ảnh h-ởng mạnh

mẽ nhất đến vùng biển này, đồng thời gió và bão hội tụ cũng liên tiếp tác động đến thời tiết nơi đây, h-ớng gió thịnh hành Đông Nam và Nam, riêng tháng 9 chịu ảnh

Page 4

h-ởng của gió mùa Đông Bắc, nên vào cuối quí th-ờng có gió mùa Đông Bắc thịnh hành

Tốc độ gió trung bình khoảng 2,53 m/s

Tốc độ gió cực đại khoảng 20 m/s

Đây là thời kỳ bão hoạt động mạnh nhất ở vùng biển

d) Quí IV : ( Từ tháng 10 tháng 12)

H-ớng gió thịnh hành là Đông Bắc và Bắc, tốc độ trung bình khoảng 2,5 m/s

Tốc độ gió cực đại lên tới 30 m/s

b) Mùa gió Tây Nam ( quí II và quí III)

-Nhiệt độ trung bình dao động trong khoảng 27290C

-Nhiệt độ cao dao động trong khoảng 30320C, nhiệt độ cao nhất đến 320C, nhiệt độ thấp nhất dao động trong khoảng 24260C, tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 7

1.1 3 Độ ẩm không khí :

- Độ ẩm không khí ngoài khơi vịnh Bắc Bộ lớn hơn so với vùng biển ven bờ, độ

ẩm trung bình khoảng 85%, đặc biệt là tháng 3,4 là hai tháng nồm có độ ẩm nhất, độ

ẩm trung bình lên tới 9192%

- Giông là hiện t-ợng khá phổ biến ở vùng biển này, hầu hết các tháng trong năm

đều có giông, mùa hè trung bình mỗi tháng có khoảng 1115 ngày có giông, đặc biệt tháng 8 ngày nào cũng có giông, nhất là ven biển Móng Cái, Hòn Gai, mùa

đông hiện t-ợng này ít xảy ra, riêng tháng 12 hầu nh- không có giông

1.1.6 Thuỷ triều :

Page 6

- ở vùng biển này thuỷ triều mang tính chất nhật triều thuần nhất

- Độ lớn thuỷ triều trong chu kỳ nhiều năm, tuỳ từng nơi có thể đạt giá trị cực

đại từ 0,56 m và đạt giá trị cực tiểu từ 0,52,5 m Vùng có độ lớn thuỷ triều

trên 2m, chiếm 3/4 diện tích và vùng có độ lớn thuỷ triều từ 4m trở lên chiếm 1/3 diện tích phía Bắc Đặc biệt vùng cực bắc của vịnh từ Cô Tô trở lên độ lớn thuỷ triều tăng nhanh theo không gian Ng-ợc lại ở ngoài khơi cửa Thuận An độ lớn thuỷ triều lại giảm nhanh theo không gian

Độ cao trung bình khoảng 0,71 m

Độ cao lớn nhất khoảng 2,32,8 m

Cá biệt trong những đợt gió mùa Đông Bắc mạnh độ cao cực đại của sóng có thể lên tới 34 m hoặc hơn nữa

- Mùa hè h-ớng sóng thịnh hành là Đông Nam và Nam, độ cao trung bình khoảng 0,71m, độ cao nhất khoảng 3,54,5 m; Cá biệt trong những cơn bão mạnh độ cao

cực đại của sóng có thể lên tới 56m

1.1.8 Nhiệt độ n-ớc biển:

Page 7

- Nhiệt độ trung bình trong quí I dao động trong khoảng 17,5200C

- Nhiệt độ trung bình trong quí II khoảng 24280C trong đó nhiệt độ tăng dần từ

đầu đến cuối quí

- Nhiệt độ trung bình trong quí III khoảng 29300C

- Nhiệt độ trung bình trong quí IV khoảng 16200C và càng về cuối quí nhiệt độ giảm dần

1.1.9 Độ mặn n-ớc biển:

- Độ mặn n-ớc biển vùng ngoài khơi vịnh Bắc Bộ lớn và đồng nhất hơn so với vùng ven bờ, độ mặn trung bình hàng năm dao động trong khoảng từ 3033%, chênh lệch mặn trung bình từ tháng này đến tháng khác không lớn hơn 1%

- Độ mặn cao nhất trong các tháng đạt 3435%, độ mặn thấp nhất khoảng

3334% Riêng tháng 8 độ mặn thấp nhất sấp xỉ 28,7%, nh- vậy có thể vịnh Bắc Bộ đ-ợc xem là khu vực có độ mặn đồng đều nhất,chênh lệch độ mặn trung bình, độ mặn cao nhất và thấp nhất không lớn hơn 4%, dao động của độ

mặn từ tháng này sang tháng khác không lớn hơn 1%

1.1.10.Dòng chảy:

* Mùa xuân ( tháng 3,4,5) dòng chảy có thể chia làm 2 thành phần:

+ Bắc vĩ tuyến 200B: dòng chảy xoáy tròn theo chiều ng-ợc với kim đồng hồ, tốc độ trung bình 0,30,5 hải lí/h

+ Nam vĩ tuyến 200B : n-ớc từ ngoài khơi biển đông dồn vào chảy dọc theo bờ phía tây đảo Hải Nam đến gần vĩ tuyến 200B thì ngoặt qua phía Tây chảy vào bờ biển n-ớc ta, nhập vào dòng n-ớc ven bờ, chảy xuống phía Nam, đến gần cửa vịnh, một bộ phận dòng n-ớc đó tách ra chảy về phía Đông, nhập vào dòng n-ớc chung của biển Đông, tốc độ trung bình của dòng chảy khoảng 0,40,6 hải lí /h

Page 8

* Mùa hè ( từ tháng 6 tháng 8) : N-ớc trong vịnh Bắc Bộ chảy theo một vòng khép kín thuận chiều kim đồng hồ, từ cửa vịnh n-ớc chảy theo h-ớng Tây Bắc, đến vĩ tuyến 190B n-ớc chảy theo h-ớng Bắc, đến gần vĩ tuyến 200B trở lên bờ phía Tây đảo Hải Nam, n-ớc chảy từ Bắc tới Nam và đến cửa vịnh thì xác nhập với dòng n-ớc chung của biển Đông, tốc độ trung bình khoảng 0,40,8 hải lí /h

* Mùa thu ( từ tháng 9 tháng 11) : Hình thế dòng chảy gần giống nh- mùa xuân, dòng n-ớc chảy từ biển Đông vào cửa vịnh theo h-ớng Tây Bắc đến khoảng Bắc vĩ tuyến 190B chia thành 2 phần :

+ Một phần chảy ngoặt sang phía Tây nhập vào dòng n-ớc ven bờ n-ớc ta chảy theo h-ớng Đông Nam đêns cửa vịnh nhập với dòng n-ớc chung của biển Đông, tốc

độ trung bình của dòng chảy 0,40,8 hải lí/h

+ Một phần chảy theo lòng vịnh lên phía Bắc tạo thành dòng chảy khép kín thuận chiều kim đồng hồ, ở Bắc vĩ tuyến 200B tốc độ trung bình cửa dòng n-ớc này khoảng 0,40,6 hải lí /h

* Mùa đông ( từ tháng 12 tháng 2) : Dòng n-ớc chảy từ biển Đông vào cửa vịnh dọc theo bờ phía Tây đảo Hải Nam đến phía Bắc vĩ tuyến 19 0B chia ra thành từng nhánh chảy ra phía Tây, nhập với dòng n-ớc ven bờ biển Việt Nam chảy xuống phía Nam đến cửa vịnh nhập với dòng n-ớc chung của biển Đông, tốc độ trung bình

0,40,6 hải lí/h

1.1.11 Đặc điểm sơ bộ của khu vực cá vịnh Bắc Bộ :

Vịnh Bắc Bộ thuộc biển Đông ở vùng nhiệt đới ( từ 170 0’  210 57’ vĩ độ Bắc v¯

1050 40’ 1090 40’ kinh độ Đông ) Th¯nh phần khu hệ cá của vịnh Bắc Bộ thể hiện tính chất nhiệt đới rõ ràng Trong thành phần cá có thể tìm thấy nhiều loài cá sống ở

Căn cứ theo thành phần các loài cá đã đánh đ-ợc và đặc điểm sinh vật học của nó,

có thể chia khu hệ cá của vịnh Bắc Bộ thành các nhóm sinh thái học khác nhau:

a) Nhóm cá tầng trên ( cá nổi ) :

Theo đặc điểm sinh lí sinh thái cá tầng trên ở vịnh Bắc Bộ có thể chia làm hai nhóm chính:

+ Nhóm cá ít di chuyển : Th-ờng là các loài cá có kích th-ớc nhỏ, phân bố

trong phạm vi vịnh Chúng tạo thành những đàn địa ph-ơng, những đàn cá này di c- không xa trong phạm vi cửa vịnh Thuộc nhóm cá này phải nêu lên là họ cá

trích, những dạng ở biển và dạng ở n-ớc lợ nh- cá Trích X-ơng, cá Lầm, cá Đé, cá Cơm, cá Mực

+ Nhóm cá di c- xa : Nh- cá Nhừ, cá Bạc Má, cá Chuồn, cá Nhám Sự di

chuyển theo mùa của của các loài cá riêng biệt khác nhau rất lớn Trong vịnh Bắc Bộ cá Ngừ có hiện t-ợng di c- xa nhất, mùa đông chúng sống ở những khu vực phía Nam biển Đông Tháng 45 khi nhiệt độ ở vịnh Bắc Bộ tăng lên các đàn cá Ngừ lại di chuyển vào vịnh Bắc Bộ và đi lên phía Bắc vịnh Nhiều loại cá Chuồn và một số loại cá Khế mùa đông rời khỏi vịnh

b) Nhóm cá sống gần đáy :

Đ-ợc coi là một trong những nhóm cá có tầm quan trọng nhất của vịnh Bắc Bộ, trong nhóm này gồm nhiều loài cá có tầm quan trọng nh- : Họ cá Phèn, họ cá Muối,

họ cá L-ợng, họ cá Trác, họ cá Muỗn Sành, họ cá Hồng, họ cá Sạo

Page 10

c) Nhóm cá đáy:

Thuộc nhóm này, thành phần các loại cá không nhiều, chiếm vị trí không quan trọng trong sản l-ợng cá đánh đ-ợc Trong nhóm này cá Đuối,cá Bơn, họ cá Bống, họ cá quí

*Tóm lại : Do chịu tác động của hai mùa gió lên ở vịnh Bắc Bộ tồn tại hai dòng chảy chính Mùa đông dòng chảy theo h-ớng ng-ợc chiều kim đồng hồ , mùa hè dòng n-ớc chảy theo h-ớng thuận chiều kim đồng hồ

Không hạn chế

Hạn chế cấp I

Không hạn chế

4 Chiều dài lớn nhất m - 36 28,65 -

5 Chiều dài thiết kế m 35,9 33 25 18,2

Page 12

Kích th-ớc chủ yếu

2.1.Xác định kích th-ớc chủ yếu

Do tàu cá có nhiều trạng thái trọng tải vì vậy trong quá trình thiết kế phải xác

địnhl-ợng chiếm n-ớc lớn nhất trong hai tr-ờng hợp sau đây:

a) Tàu rời bến ra ng- tr-ờng với 100% dự trữ và 0% cá ( D1)

PC¸ = Sè tÊn/1mÎ x sè mÎ/1ngµy x sè ngµy = 0,6.2.14=16,8 tÊn

(LÊy theo tµu mÉu)

3.61,98.

44 , 0

2.4.1.Kiểm tra tỉ số H/T theo tiêu chuẩn ổn định:

Theo sổ tay KTĐT -T1: Chiều cao tâm nghiêng ban đầu

Ci = { di,0 + di,1.XV + di,2 X2V + di,3  + di,4 2

075 , 0

+DiÖn tÝch mÆt -ít cña tµu :

Lực cản l-ới đ-ợc tra theo đồ thị phụ thuộc vào tốc độ kéo

Lực cản của tàu khi kéo l-ới RT=RW+Rf+Rl

 Quá trình tính toán đ-ợc thể hiện d-ới bảng sau:

Page 20

7 Chiều dày dải tôn mép boong tmb m 0.008

8 Chiều cao tính mạn khô Hmin+tmb m 0.958

Trị số mạn khô tối thiểu tra theo bảng 11/1.2 Quy Phạm

S là chiều dài của th-ợng tầng

h,htc là chiều cao thực tế và chiều cao tiêu chuẩn của th-ợng tầng

bS,BS là chiều rộng th-ợng tầng và chiều rộng tàu tại giữa th-ợng tầng

E là chiều dài tính toán của th-ợng tầng

E =

tc S

2.6.2) Hiệu chỉnh mạn khô :

2.6.2.1) Hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích  :

Tàu thiết kế có hệ số béo thể tích  = 0,44 < 0,68 do đó theo 11/4.4.3 Quy Phạm mạn khô tàu đ-ợc tăng lên :

  min 

36 1

68 0

4 , 20



H

L

= 7,13 < 15 do đó trị số mạn khô tăng

Page 21

F3 H  L15f R = 63,75 mm

trong đó R =

48 , 0

= 0,651 nên mức giảm tra theo bảng 11/4.7 là 54.5%

Do đó mức giảm mạn khô của tàu sẽ là :

F4 = 54.5*170.28/100 = 92.8(mm)

2.6.2.4) Hiệu chỉnh theo độ cong dọc boong :

Độ cong dọc boong tiêu chuẩn :

S TT



= 99 (mm) M¹n kh« sau khi hiÖu chØnh

36 , 1 500 1 56

Page 24

Tuyến hình

Xây dựng tuyến hình tàu là một khâu đặc biệt quan trọng trong quá trình thiết kế tàu Nó ảnh h-ởng trực tiếp tới tính di động, cân bằng - ổn định và việc đảm bảo dung tích chở hàng cho con tàu Các yếu tố này th-ờng mâu thuẫn với nhau trong quá trình thiết kế do đó khi xây dựng tuyến hình tàu cần xem xét cho đặc tính tàu là tốt nhất

3.1.Ph-ơng pháp xây d-ng tuyến hình:

Tuyến hình tàu có thể đ-ợc xây dựng từ nhiều ph-ơng pháp khác nhau, cụ thể là:

- Thiết kế mới 100%

- Thiết kế mới dựa trên tuyến hình tàu mẫu hoặc từ các seri tuyến hình

Mỗi ph-ơng pháp đều có -u nh-ợc điểm riêng

Tuỳ thuộc vào kinh nghiệm chuyên môn và độ tin cậy của tài liệu sử dụng cũng nh- các số trên kỹ thuật sử dụng mà mỗi cá nhân, cơ quan thiết kế lựa chọn một ph-ơng án riêng

3.1.1.Thiết kế tuyến hình theo ph-ơng pháp tính chuyển tàu mẫu:

Điều kiện tính chuyển:

§N yi  Yi  wi §N yi  Yi  wi

-0.279 0.074 0 0 -0.244 0.074 0 0

0 0.074 0.148 0.041 0 0.074 0.148 0.036

Page 28

04 , 99

04 , 99 5

698 , 6 1

Page 29

Hoành độ tâm đ-ờng n-ớc Xf = L

8,43

9,19

Page 30

1–xây dựng Tỷ lệ bonjean

Tỷ lệ bonjean bao gồm hai họ đ-ờng cong tích phân

- Đ-ờng cong diện tích s-ờn

- : diện tích s-ờn thứ i đ-ợc tính toán bằng cách lấy tích phân các tung độ

yz của các s-ờn lên đến mép boong

M : momen tĩnh của mặt cắt ngang đối với trục oy

áp dụng ph-ơng pháp hình thang , tính lần l-ợt cho các s-ờn cụ thể :

i = T.yz Mi = T2.kiyz Trong đó :

Đ-ờng cong đ-ợc vẽ trên giấy kẻ ô ly với qui cách :

- Đ-ờng liền nét ký hiệu diện tích s-ờn

Page 31

- Đ-ờng nét đứt ký hiệu momen tĩnh

Page 37

2- Đ-ờng cong thuỷ lực

Là họ các đ-ờng cong biểu diễn các yếu tố của diện tích đ-ờng n-ớc và thể tích ngâm n-ớc của tàu phụ thuộc vào chiều chìm khi tàu không bị nghiêng và chúi,

Các đ-ờng cong bao gồm :

1 - Các đ-ờng cong nhóm 1:

- Đ-ờng cong diện tích đ-ờng n-ớc

S=2/3.L.Ki-.Yi (Ki là hệ số Simson) K = 1,4,2,4,2….4,1

L: khoảng cách giữa các s-ờn

- Đ-ờng cong momen tĩnh của diện tích đ-ờng n-ớc đối với trục Oy :

- Đ-ờng cong momen quán tính diện tích đ-ờng n-ớc đối với trục Oy&Ox

2 2

2 1 2

3 2

2 1 3

.

3

2

2 3 2

.

3

2 2

3 2

x y I

i y k L d

y I

i i x

y

i i x

từ đ-ờng n-ớc 1 với mỗi đ-ờng n-ớc lập 1 bảng tính

2 - Các đ-ờng cong nhóm II :

Bao gồm họ các đ-ờng cong sau :

- Đ-ờng cong thể tích chiếm n-ớc : V  T.S

2

i k y

L xdx

2

2 2

/

2 /

x S k x

- Đ-ờng cong cao độ tâm nổi

S

x S k L Z

- Đ-ờng cong hệ số béo thể tích

CB =

i i i

i

T B L V

- Đ-ờng cong hệ số béo s-ờn giữa

Cm =

i i

i

T B



- Đ-ờng cong hệ số béo đ-ờng n-ớc

C =

i i

i

B L S

- Đ-ờng cong bán kính tâm nghiêng

Page 39

Page 40

Page 41

Page 42

Page 43 NHOM II

Page 44

Cân bằng – ổn định

6.1.Giới thiệu chung:

Việc tính toán và kiểm tra cân bằng ổn định của tàu đ-ợc thực hiện theo yêu cầu của qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép Việt Nam - phần 2B

*Cấp tàu : Không hạn chế

* Loại tàu: Đánh cá

* Vùng hoạt động: Ngoài khơi vịnh Bắc Bộ

Các thông số chủ yếu của tàu:

6.2.Cân bằng tàu:

Cân bằng và kiểm tra ổn định cho tàu ở trạng thái:

1- Tàu từ bến ra ng- tr-ờng với 100% dự trữ và 0% cá

2- Tàu từ ng- tr-ờng về bến với 100% cá, 10% dự trữ

6.2.1: Trọng l-ợng và trọng tâm của tàu ở các trạng thái

1- Tính trọng l-ợng và trọng tâm của tàu ở trạng thái 1

19 Chiều cao t.nghiêng b.đầu h0 = zm-zg m 4.48 4.330

6.2.4 Kiểm tra ổn định của tàu

*) Ph-ơng pháp cụ thể đ-ợc sử dụng để tính ổn định là ph-ơng pháp đ-ờng n-ớc t-ơng đ-ơng ( Ph-ơng pháp Krulop - Darnhi ) Bao gồm các b-ớc :

- Xây dựng s-ờn Trêb-sep

- Xác định chiều chìm của tàu ở trạng thái tính toán

- Vẽ các đ-ờng n-ớc t-ơng đ-ơng

- Tính tay đòn ổn định hình dáng

- Xây dựng đ-ờng cong ổn định tĩnh và động

- Kiểm tra ổn định theo Qui phạm

Để tiến hành xây dựng s-ờn Trêb-sep, theo chiều dài tàu ta chia thành 9 s-ờn với

hệ số ki

B-ớc I:Xây dựng s-ờn Treb-sép

Để tiến hành xây dựng s-ờn Trêb-sep, theo chiều dài tàu ta chia thành 9 s-ờn với

M

x x d



L

d x L



Page 47

Xây dựng s-ờn trebusep gồm 9 s-ờn tại các vị trí so với s-ờn giữa theo bảng hệ số trebusep:L=20(m)

S-ờn ki xi (m) -4 -0.9116 -9.116 -3 -0.601 -6.010 -2 -0.529 -5.290 -1 -0.168 -1.680

B-ớc III: Vẽ các đ-ờng n-ớc t-ơng đ-ơng và đ-ờng n-ớc phụ :

1 Diện tích đ-ờng n-ớc phụ :      



9

1

2 /

2 /

'

) ( 9 ) (a b dx L a b S

L

L

; 2.Mômen tĩnh của diện tích đ-ờng n-ớc phụ đối với trục qua trọng tâm của nó và song song với trục x

9

2

1 ) (

2

1 / 2

2 /

2 2

dx b a

1 ) (

3

1 / 2

2 /

3 3

dx b a

) (

2

1

2 2 '

b a

b a S

IX = I’X - ’S’

7.Bán kính tâm nghiêng: r0 = IX/V