TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất

TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN tự HÀNH CHỞ đất

Page 1

Môc lôc

NhiÖm vô th- Môc lôc

Më ®Çu PhÇn 1 TuyÕn ®-êng - tµu mÉu

5.4 HÖ thèng kÕt cÊu, kho¶ng s-ên, ph©n khoang 51

PhÇn 6 TÝnh næi

8.4 Kiểm tra sức bền cánh chong chóng theo quy phạm 161

Các bản vẽ dùng để báo cáo tốt nghiệp Phụ lục

Page 3

Mở đầuB-ớc vào thế kỷ 21, đất n-ớc ta đã xây dựng một nền móng vững chắc để phát triển kinh tế Với sự phát triển đúng đắn là hiện đại hóa nền móng công nghiệp, n-ớc ta đã thực sự nhìn thấu tầm quan trọng của các ngành công nghiệp hàng đầu nh- năng l-ợng, cơ khí hóa, tự động hóa Trong đó không thể nào không nói đến ngành hàng hải đặc biệt là ngành đóng tàu

Với -u thế là n-ớc có vị trí địa lý thuận lợi nhất là về giao thông đ-ờng biển, với bờ biển dài 3.260km Với nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào và phong phú, Giao thông vận tải nói chung và giao thông vận tải thuỷ nói riêng có

điều kiện cơ bản để xây dựng, sảm xuất và phát triển Hiện nay ngành giao thông vận tải thuỷ n-ớc ta đang phát triển với một trình độ nhất định Nh-ng với sự quan tâm của đảng và nhà n-ớc, ngành giao thông vận tải thuỷ n-ớc ta nhất định còn tiến mạnh tiến xa hơn nữa

* Mục đích:

Thiết kế tàu là một công việc rất phức tạp đòi hỏi ng-ời thiêt kế phải có những hiểu biết sâu rộng về kết cấu tàu, về bố trí chung toàn tàu, các tính năng hàng hải của tàu, về các trang thiết bị trên tàu v.v Do khả năng còn nhiều hạn chế cũng nh- ch-a có kinh nghiệm trong thiết kế nên trong quá trình thực hiện

đề tài này em đề ra các mục đích sau :

Làm quen với công việc thiết kế tàu

áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế

Tích lũy thêm kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau này

*Ph-ơng pháp thiết kế:

Trong thiết kế tàu thủy có nhiều ph-ơng pháp, mỗi một ph-ơng pháp đều

có những -u nh-ợc điểm nhất định.Trên cơ sở phân tích có chọn lọc, để có biện pháp thiết kế tối -u đáp ứng đ-ợc nhu cầu của tình hình đất n-ớc ta hiên nay thì

ở đây tôi lựa chọn thiết kế tàu bằng ph-ơng pháp thiết kế mới có dựa vào tàu mẫu

* ý nghĩa thực tế của đề tài:

Page 4

Giúp ng-ời thiết kế nắm chắc kiến thức thiết kế tàu , những kinh nghiệm thực tế trong việc thiết kế để tối -u hoá những -u điểm ,hạn chế những nh-ợc

điểm trong ph-ơng pháp thiết kế

Trải qua 4,5 năm học tại Tr-ờng Đại học Hàng Hải - Khoa Đóng tàu - Lớp

vỏ tàu khóa 43-ĐH1, đ-ợc sự đồng ý của các thầy cô giáo trong Khoa, em đã

đ-ợc nhận đề tài "Thiết kế sà lan chở đất tự hành lắp máy 980 Cv, dung tích

hầm đất 630m 3 sà lan hoạt động tại cửa Tùng, Quảng Trị "

Sau 3 tháng tiếp nhận đề tài cùng với sự h-ớng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là:

1 Giáo viên h-ớng dẫn chính : T.s Nguyễn Tiến Lai

2 Giáo viên phụ đạo : T.s Lê Hồng Bang

: Trần Văn Địch

Em đã hoàn thành nội dung nhiệm vụ th- mà thầy h-ớng dẫn chính đề ra Vì khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế cho nên trong quá trình làm tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót Em rất mong các thầy giáo, cô giáo hết sức giúp đỡ, góp ý để đề tài của em đ-ợc hoàn thiện, đồng thời giúp em có thêm kiến thức, kinh ngiệng vững vàng hơn trong công việc sắp tới của mình

Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo!

, ngày tháng năm

Sinh viên

Page 5

tr-ờng đại học hàng hải

khoa đóng tàu

Luận văn tốt nghiệp đại học

Thiết kế sà lan chở đất tự hành tự đổ lắp máy 980cv với dung tích hầm đất

630m3

Page 6

PHầN I

1 tuyến đ-ờng – tàu mẫu

1.1 Tuyến đ-ờng:

Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi ng-ời thiết kế phải chọn ph-ơng

án thiết kế, tuyến đ-ờng là một trong các yếu tố ảnh h-ởng đến quá trình hàng hải của tàu

Tuyến đ-ờng nói lên đặc điểm khí t-ợng thuỷ văn, độ sâu của luồng lạch giúp ng-ời thiết kế lựa chọn kích th-ớc tàu phù hợp Chính vì vậy phải tìm hiểu tuyến của tàu

Tàu thiết kế là sà lan chở đất lắp máy 980 cv với dung tích hầm chứa đất

630 m 3 hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị

Tuyến đ-ờng sà lan hoạt động có những đặc điểm cơ bản sau đây:

1.1.1 Vùng biển Quảng Trị:

Quảng Trị là một tỉnh phía Bắc Trung Bộ, nằm trong khoảng toạ độ địa lý

16018' - 17010' độ vĩ Bắc, 106024' - 107024' độ kinh Đông Và giới hạn bởi: Tỉnh Quảng Bình ở phía Bắc, tỉnh Thừa Thiên Huế ở phía Nam, Biển Đông ở phía

Đôngvà tỉnh Xavanakhet-n-ớc CHĐCN Lào ở phía Tây Tỉnh Quảng Trị có 75

km đ-ờng biển có hai cửa lạch quan trọng là cửa Tùng và cửa Việt

Đặc điểm chung của các sông là ngắn và dốc, n-ớc chảy xiết về mùa lũ, vì vậy mùa m-a ở th-ợng nguồn n-ớc đổ về đồng bằng nhanh và dễ gây ra ngập lụt Các của sông hẹp và nông (có nhiều nguyên nhân trong đó có sự bồi đắp của các sông,các dòng bồi tích và bồi lắng, sự tàn phá rừng đầu nguồn ) nên khi m-a

lũ đã tạo ra sự sói mòn, lở đất làm cạn dần, giảm khả năng tiêu thoát n-ớc

1.1.2 Cửa Tùng:

Vị trí :

150 ngày Hai tháng m-a lớn nhất là tháng 10 và tháng11 trung bình năm khoảng từ 400-800 mm, l-ợng m-a hai tháng này chiếm một nửa l-ợng m-a trung bình của cả năm

Mùa m-a ít bắt đầu từ tháng 2 đến tháng 6 hoặc tháng 7, ở thới kỳ này l-ợng m-a trung bình mỗi tháng đạt từ 50-60 mm

Vào mùa đông ở khu vực này chịu tác động của gió mùa Đông Bắc gây ra thời tiết lạnh

Nhiệt độ trung binh năm ở cửa Tùng – Quảng Trị dao động từ 24,40C đến 24,90C Nhiệt độ trung bình thấp nhất vào khoảng tháng 1 ( trung bình 19,70C )

và nóng nhất vào tháng 7 ( trung bình 29,30C ) Tổng nhiệt độ toàn năm là 9.0000C

8.000-Độ ẩm :

Độ ẩm trung bình năm từ 80 – 84 % Mùa ẩm kéo dài từ tháng 9 đến tháng

2 năm sau Thời kỳ khô hạn từ tháng 5 đến tháng 8, độ ẩm trung bình của mùa này là 75-80 %

Loại gió thịnh hành trong mùa Đông là gió Đông Bắc thổi với tần suất

40-50 % Loại gió thịnh hành vào mùa Hạ là gió Tây Nam và gió Tây thổi với tần suất 50 % Cửa Tung - Quảng Trị là khu vực chịu ảnh h-ởng mạnh của bão, bão

Thuỷ triều :

Vùng của Tùng – Quảng Trị chịu ảnh h-ởng của chế độ bán nhật triều không đều, hầu hết các ngay trong tháng đều có hai lần triều lên và hai lần triều xuống cách nhau khoảng trên d-ới 6 giờ Chênh lệch độ cao giữa hai lần n-ớc lớn và chênh lệch độ cao giữa hai lần n-ớc ròng là khá rõ rệt Trong thời kỳ n-ớc c-ờng độ lớn triều ở của Tùng trên d-ới 0,4 m

Dòng chảy:

Tuyến đ-ờng cửa Tùng - Quảng Trị chịu dòng chảy bởi n-ớc trong th-ợng nguồn đổ ra và chịu ảnh h-ởng của dòng hải l-u do thuỷ triều gây lên Dòng chảy ở vùng biển này từ tháng 1 đến tháng 5 và từ tháng 9 đến tháng 12 theo

h-ớng Tây Bắc và Đông Nam với tốc độ từ 0,5 đến 1,0 hl/giờ còn từ tháng 6 đến tháng 8 thì dòng chảy theo h-ớng ng-ợc lại với tốc độ từ 0,4 đến 0,6 hl/h.

quan sát, tầm nhìn xa xuống 1km rất nguy hiểm cho hoạt động đi lại của tàu bè

Page 9

Hiện t-ợng giông hầu hết xảy ra vào các tháng có giông trong năm (những tháng

có m-a), những tháng mùa đông hầu nh- không có hiện t-ợng giông xuất hiện trong khu vực

10 Hệ số béo diện tích đ-ờng n-ớc  0,91 0,91 0,91

1.2.2 Biên chế thuyền viên:

Sà lan thiết kế có số l-ợng thuyền viên đ-ợc chọn dựa vào tàu mẫu, tôi

bố trí 12 thuyền viên với chức danh và số l-ợng cụ thể nh- bảng sau:

Bảng 1.2 STT Chức danh Số l-ợng

Sà lan thiết kế chuyên hoạt động ở của Tùng - Quảng Trị Do vậy ta áp dụng các tỷ số kích th-ớc và hệ số hình dáng của sà lan biển để tính toán thiết

kế kích th-ớc cho sà lan cần thiết kế

Để tiến hành tính toán thiết kế, sơ bộ ta chọn các tỷ số kích th-ớc nh- sau:

2.1.1 Tỷ số

B

L

:

Tỷ số này có ảnh h-ởng rất lớn đến sức cản ma sát của tàu, ảnh h-ởng

đến khả năng quay trở của tàu trong các luồng có chiều rộng nhỏ Trị số này quá bé sức cản hình dáng và sức cản sóng của thân tàu sẽ tăng nhanh, tính ổn

định h-ớng kém

Theo STKTĐT-T1/Bảng 2-7/26 đối với tàu hàng thì tỷ số

B

L 5 , 5  8 , 0

Page 12

Đối với tàu mẫu thì tỷ số

B

L 3 , 93  4 , 3,

Với sà lan chở đất không yêu cầu cao về tốc độ, mà lại đòi hỏi quay trở

dễ dàng nên tàu mẫu lấy tỷ số này nhỏ hơn so với STKTĐT-T1 nó sẽ làm tăng tính quay trở và tăng sức cản Đối với sà lan thiết kế cũng đòi hỏi yêu cầu

t-ơng tự nh- tàu mẫu nên tỷ số này tôi chọn:  4 , 2

Trong sách STKTĐT-T1 tỷ số này dành cho các tàu hàng 4  6 , 2

Theo tàu mẫu thì tỷ số này 4 , 8  5 , 17

Ta chọn tỷ số này cho sà lan thiết kế là:  4 , 8

Đối với tàu mẫu thì tỷ số này 1 , 37  1 , 4

Sà lan thiết kế hoạt động tại cửa biển, có chiều cao sóng lớn nên tỷ số

này chọn lớn, do vậy tôi chọn tỷ số này cho sà lan thiết kế là:  1 , 4

Page 13

Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này 0 , 85  0 , 87

Khi chọn hệ số béo thể tích ta cần phải chu ý đến các yếu tố nh-: ảnh

h-ởng đối với tốc độ cao, ảnh h-ởng đối với dung tích chở hàng, ảnh h-ởng

đối với việc bố trí khoang máy và nồi hơi đặc biệt đối với tàu bố trí khoang

máy ở phía đuôi hệ số thể tích chiếm n-ớc nhỏ quá sẽ khó khăn cho việc bố trí buồng máy và hệ trục vì thế ta chọn hệ số béo thể tích cho sà lan thiết kế là:

2.1.6 Hệ số béo s-ờn giữa :

Theo thống kê của STKTĐT-T1 đối vơi sà lan chở hàng thì hệ số béo s-ờn giữa của sà lan 0 , 9  1 Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này bằng 0 , 99 Vì sà lan thiết kế là sà lan chở đất có cửa tự đổ ở đáy do vậy hệ số béo s-ờn giữa cần lớn để tăng sức nổi khi tàu đổ đất do vậy tôi chọn hệ số béo s-ờn

giữa cho sà lan thiết kế là:   0 , 99

2.1.7 Hệ số béo dọc :

Hệ số béo dọc  theo STKTĐT-T1 đ-ợc xác định theo công thức:

86 , 0

Page 14

2.1.8 Hệ số béo thẳng đứng :

Hệ số béo dọc  theo STKTĐT-T1 đ-ợc xác định theo công thức:

934 , 0

Theo STKTĐT-T1 ta có mối quan hệ giữa trọng l-ợng hàng, l-ợng

chiếm n-ớc và hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc theo trọng l-ợng hàng tinh

đ-ợc thể hiện theo mối quan hệ sau:

P D



Trong đó:

D - L-ợng chiếm n-ớc của tàu

Ph - Trọng l-ợng hàng tinh

h - Hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc theo trọng l-ợng hàng tinh

Sà lan thiết kế là sà lan chở đất có dung tích hầm đất 630 m 3 chuyên

hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị, với nền đất của cửa Tùng chủ yếu là có mầu vàng xám, đất phù sa chứa một l-ợng không nhiều do vậy hàng mà sà lan chuyên chở th-ờng là đất gồm đất sét, bùn, n-ớc Nh-ng trong các thành phần trên thì có đất sét chiếm l-ợng nhiều nhất, mà trọng l-ợng riêng của đất sét

cũng lớn nhất do vậy ta giả sử trong tr-ờng hợp hàng mà sà lan chở chiếm

100% là đất sét Khi đó trọng l-ợng hàng tinh của sà lan là:

5 , 1102

Page 15

Hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc h đối với sà lan theo bảng

2-2/STKTĐT-T1/Trang 18 0 , 8  0 , 7 Vì sà lan chở đất cần có dung tích chở

hàng lớn ng-ời ta th-ờng quan tâm đến khối l-ợng hàng chuyên chở đ-ợc

nhiều hay ít hay nói cách khác với sà lan chở đất giống với tàu chở hàng vì

vậy ta chọn hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc cho sà lan thiết kế là h  0 , 8

Do đó ta có l-ợng chiếm n-ớc sơ bộ của sà lan đ-ợc tính nh- sau:

125 , 1378 8

, 0

5 , 1102

P D

Mặt khác l-ợng chiếm n-ớc của sà lan còn đ-ợc xác định theo ph-ơng trình sức nổi:

T B L k V

D  . . tấn

Trong đó:

k  1 , 005 - Hệ số có kể đến phần nhô của tàu

D - L-ợng chiếm n-ớc của sà lan

  1 , 025T/m3 - Trọng l-ợng riêng của n-ớc biển

 - Hệ số béo thể tích của sà lan

L,B,T - Các thông số kích th-ớc của sà lan

Biến đổi ph-ơng trình sức nổi ta có:

L L

B B

T L L

B L k

D . . ,

T

B B L

L k D

.

.

2 3

.





k T

B B

L D L

Page 16

 

07 , 51 85 , 0 025 , 1 005 , 1

8 , 4 2 , 4 125 , 1378 3

2





Chọn chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế của sà lan là: L 51 m

Từ đó ta có các kích th-ớc của sà lan đ-ợc xác định nh- sau:

2 , 12 2

Vậy ta có các kích th-ớc sơ bộ của sà lan nh- sau:

- Chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế: L = 51 m

, 2 2 , 12 51 85 , 0 025 , 1 005 , 1

k L B T

0 0

5 , 1416

125 , 1378 5

, 1416

Vậy các thông số của sà lan thiết kế thoả mãn yêu cầu

2.3 Kiểm tra ổn định:

Page 17

2.3.1 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0:

Theo bảng 2.60/117 STKTĐT-T1, chiều cao tâm nghiêng ban đầu đối với

sà lan là:

00 , 10 00 , 2

h0   c  g   , m

Trọng đó:

r - Bán kính tâm nghiêng ( bán kính ổn định ngang )

zC - Chiều cao tâm nổi, tính tới đ-ờng chuẩn đáy

zg - Chiều cao trọng tâm, tính tới đ-ờng chuẩn đáy

h - Trị số giảm chiều cao ổn định ban đầu do ảnh -ởng của mặt

n-ớc tự do, h 0 , 1  0 , 5 m và luôn mang dấu âm Chọn h 0 , 1 m

2.3.1.1 Bán kính tâm nghiêng r:

Theo LTTKTT/110 bán kính tâm nghiêng ngang đ-ợc xác định theo

công thức:

65 , 4 6 , 2 12

2 , 12 85 , 0

91 , 0 12

2 2 2





m

Trong đó:

B, T - Các kích th-ớc chủ yếu của sà lan

,  - Các hệ số béo của sà lan

2.3.1.2 Chiều cao tâm nổi z C :

Theo LTTKTT/196 cao độ tâm nổi đ-ợc xác định theo công thức:

25 , 1 6 , 2 99 0 91 , 0

91 , 0

Page 18

T - Chiều chìm của sà lan,

,  - Các hệ số béo của sà lan

2.3.1.3 Chiều cao trọng tâm z g :

52 , 2 6 , 3 7 , 0

 H

Trong đó:

H - Chiều cao mạn của sà lan,

 - Hệ số phụ thuộc vào loại tàu, đối với sà lan chở hàng thì hệ số này 0 , 6  0 , 7, chọn   0 , 7

Vậy chiều cao tâm nghiêng ban đầu của và lan là:

h0  4 , 74  1 , 25  2 , 52  0 , 1  3 , 28 2 , 00  10 , 00 m

Kết luận: Vậy sà lan thoả mãn ổn định ban đầu

2.3.2 Chu kỳ chòng chành ngang T( chu kỳ lắc ):

Theo STKTĐT-T1/657 chu kỳ lắc ngang của tàu hàng nằm trong phạm vi giới hạn sau:

) 6 5 , 3

, 5 28 , 3

2 , 12 81 , 0

Page 19

2.4 KiÓm tra chiÒu cao m¹n kh«:

C¸c th«ng sè chñ yÕu cña sµ lan:

- ChiÒu dµi ®-êng n-íc thiÕt kÕ: L = 51 m

TrÞ sè m¹n kh« tèi thiÓu tra theo b¶ng 11/4.2 trang 39 [3] ®-îc Fb=450 (mm)

a HiÖu chØnh theo hÖ sè bÐo thÓ tÝch:

Do 0 = 0,85 > 0,68 m¹n kh« tÝnh to¸n ®-îc lÊy b»ng :

Page 20

Fb ’= .F b

36 , 1

68 , 0

e) Hiệu chỉnh theo độ cong dọc boong:

Bảng trị số độ cong dọc boong tiêu chuẩn & Độ cong dọc boong thực tế :

Độ cong dọc boong tiêu chuẩn Độ cong dọc boong thực tế Công thức giá trị hệ số tích số giá trị hệ số Tích số

25 (Lf/3 + 10 ) 668,08 1 668.08 271 1 271 11,1(Lf/3 + 10 ) 296.63 3 889.89 259 3 777

22,2(Lf/3 + 10 ) 593.26 3 1779.77 0 3 0 50(Lf/3 + 10 ) 1336.17 1 1336.17 271 1 271

Tổng

Mạn khô tăng thêm một l-ợng là :

Page 21

F4 =    )

275,0(

m m

L

l TT

TC

308.6544(mm)

l = 13,57 m Tổng chiều dài của các th-ợng tầng kín n-ớc

Mạn khô của tàu theo yêu cầu quy phạm

F =Fb’ +F2 - F3 + F4+FL = 775,34mm Mạn khô thực tế Ftt = 1000 mm

Vậy mạn khô của tàu thoả mãn

2.2.6.2 Vùng mũi tàu:

Chiều cao tối thiểu của mũi tàu: đối với tàu có L < 250(m) thì

Fm > 56.L

0,68δ

1,36500

L1

Bộ kích th-ớc của tàu đảm bảo sơ bộ các yêu cầu về ổn định , chòng

chành , dung tích , l-ợng chiếm n-ớc Sau khi xây dựng tuyến hình sẽ kiểm tra lại một cách cụ thể hơn

2.5 Nghiệm lại l-ợng chiếm n-ớc theo các thành phần trọng l-ợng:

p

Ta chọn: p01  0 , 13

10 3 ,

B L B

.

Trong đó:

L, B, H - Các kích th-ớc chủ yếu của tàu

Trọng l-ợng thiết bị năng l-ợng bao gồm toàn bộ thiết bị trong buồng máy nh-: Máy chính, máy phụ, nồi hơi, các loại két chứa nhiên liệu và dầu

mỡ trực nhật, tôn lát sàn, cầu thang buồng máy, thiết bị thông hơi, thông gió buồng máy

Page 23

2.5.5 Trọng l-ợng hệ thống điện và điều khiển P05:

Theo LTTKTT/26 trọng l-ợng hệ thống điện và điều khiển của sà lan

đ-ợc xác định theo công thức sau:

53 , 31 2

, 1416 25 , 0

p05 = 0,23  0,05 đối với tàu hàng, chọn p05 = 0,25

2.5.6 Trọng l-ợng thuyền viên, hành lý, n-ớc ngọt sinh hoạt, l-ơng thực thực phẩm P13 và P14

Theo quy định thì trọng l-ợng của một thuyên viên, đồ dùng sinh hoạt

và hành lý toàn bộ nằm trong khoang 100  130 kg Đối với sà lan thiết kế là

sà lan biển hạn chê III, ta chọn trọng l-ợng hành lý và thuyền viên là 130

kg/ng-ời

Biên chế của sà lan là 12 thuyền viên do vậy trọng l-ợng toàn bộ hành

lý và thuyền viên trên sà lan là:

1260 130

Với một ng-ời trong một ngày thì l-ơng thực thực phẩm cần dung là 3

kg do vậy trong một ngày l-ợng l-ơng thực thực phẩm cần dùng cho tất cả

thyền viên trên tàu sẽ là:

036 , 0 12 003 ,



lt

Trong một ngày một ng-ời cần 130 kg n-ớc sạch để sinh hoạt, ta có

trọng l-ợng n-ớc sinh hoạt cần dùng cho tất cả thuyền viên trên tàu là:

56 , 1 12 13 ,

Page 24

856 , 2 56 , 1 036 , 0 26 , 1

14

2.5.7 Trọng l-ợng nhiên liệu, dầu bôi trơn, n-ớc cấp P16:

Theo LTTKTT/32 trọng l-ợng nhiên liệu, dầu bôi trơn, n-ớc cấp của sà lan đ-ợc xác định theo công thức sau:

cd

nl P k

, 1

980 14 , 0 24 2 , 1

k t p N

Trong đó:

kM - Hệ số kể đến mức độ tăng chi phí nhiên liệu do sóng, gió,

ng-ợc dòng, hệ số này trong khoảng 1,15  1,2 Chọn k M  1 , 2

t = 24 giờ - Thời gian làm việc trong một ngày,

pnl = 0,11  0,14 đối với động cơ diesel chọn p nl  0 , 14KG/kW.h,

N = 720 , 6

36 , 1

980

 kW - Tổng công suất của tổ hợp năng l-ợng

Thay số ta đ-ợc:

254 , 3 9054 , 2 12 , 1

Page 25

243 , 21 2 , 1416 015 , 0 11

75 , 1

Vậy l-ợng chiếm n-ớc của tàu là:

tk n i

i P D P

D  

 13

3 84 , 2

% 100 5 , 1416

27 , 1376 5

Kết luận: Sà lan thiết kế đảm bảo l-ợng chiếm n-ớc theo các thành

phần trọng l-ợng

2.6 Kiểm tra dung tích khoang đất:

Sà lan đ-ợc phân khoang sơ bộ nh- sau:

- Khoang đuôi: Từ mút đuôi đến #8, khoảng s-ờn 500, chiều dài 4000

mm

- Khoang máy: Từ #8 đến #19, khoảng s-ờn 600, chiều dài 6600 mm

- Khoang hàng I: Từ # 19 đến # 31, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7200

mm

- Khoang hàng II: Từ #31 đến # 43, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7200

mm

- Kho mũi: Từ #73 đến #79, khoảng s-ờn 600, chiều dài 3600 mm

- Khoang mũi: Tà #79 đến mút mũi, khoảng s-ờn 500, chiều dài 4000

mm

Sơ bộ chọn mặt cắt ngang khoang đất nh- sau:

Đựa vào hình 2.1 ta tính toán diện tích mặt cắt ngang khoang đất nh- sau:

3

2 2

2

2 2

1

22 , 3 3221456

63 , 4 4632152

15 , 2 2152011

m mm

S

m mm

S

m mm

Page 27

Dung tích thực của sà lan là:

V1L d.S  32 , 4 20 = 648 m 3

Trong đó:

Lđ - Tổng chiều dài khoang đất

S - Diện tích mặt cắt ngang khoang đất

Dung tích thiết kế của sà lan là: V  630 m 3

Vậy ta có:

0 0 1

3 5 , 2

% 100 630

648 630

Kết luận: Vậy sà lan thiết kế đảm bảo dung tích khoang đất

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 thiết kế lựa chọn một ph-ơng án riêng

Đối với con tàu này tôi đ-a ra ph-ơng án thiết kế, trong thiết kế này tôi sử dụng ph-ơng pháp thiết kế theo tàu mẫu dựa trên tuyến hình tàu đã đ-ợc thử nghiệm thành công

Xây dựng tuyến hình lý thuyết của sà lan cần thiết kế theo các trình tự sau:

Thông số kích th-ớc chính của sà lan thiết kế:

Qua phần tính toán kích th-ớc cơ bản của sà lan cần thiết kế ta có các thông số cơ bản của sà lan nh- sau:

- Chiều dài thiết kế: Ltk = 51 m

- Chiều rộng: B = 12,2 m

- Chiều cao mạn: H = 3,6 m

- Chiều chìm: T = 2,6 m

65 , 0 2 sin 022 ,

Các thông số cơ bản của tàu mẫu:

- Chiều dài lớn nhất: Lmax = 52 m

- Chiều dài đ-ờng vuông góc: LPP = 51,8 m

3.2.1.Thay đổi chiều rộng B:

Page 30

Để thay đổi chiều rộng có 2 ph-ơng pháp nh- sau:

Dùng ph-ơng pháp nguyên lý tam giác đồng dạng giải bằng hình vẽ

Đem nhân chiều rộng của các đ-ờng n-ớc trên mặt cắt ngang với hệ số tỷ

lệ k, sau đấy đ-a các nửa chiều rộng mới nên mặt cắt ngang của tàu mới Hằng

số tỷ lệ:

Với hằng số tỷ lệ:

9173 , 0 3 , 13

2 ,

B’ - Chiều rộng tàu cần thiết kế

B - Chiều rộng tàu mẫu

Với sà lan thiết kế tôi sử dụng ph-ơng pháp nhân hệ số

3.2.2 Thay đổi chiều chìm T:

Để thay đổi chiều chìm tàu ta chỉ cần chia đ-ờng n-ớc của sà lan thiết kế cùng số đ-ờng n-ớc của áà lan mẫu Do sà lan mẫu có 6 đ-ờng n-ớc vậy ta chia chiều chìm của sà lan thiết kế thành 6 đ-ờng n-ớc

Sau đó ta chuyển chiều rộng của các đ-ờng n-ớc của sà lan mẫu sang các

đ-ờng n-ớc t-ờng ứng của sà lan mới khi đã nhân hệ số k

Do chiều chìm của sà lan mẫu và sà lan mới không bằng nhau nên ta có thêm hệ số k theo chiều cao để chuyển các giá trị theo chiều cao mà không trùng vào các đ-ờng n-ớc:

Hệ số tỷ lệ:

9286 , 0 8 , 2

6 , 2

T’ - Chiều chìm của sà lan cần thiết kế

T - Chiều chìm của sà lan mẫu

3.2.3 Thay đổ chiều dài L:

Ta chia s-ờn lý thuyết theo tàu mẫu và sử dụng ph-ơng pháp nhân chiều dài tàu mẫu với một hệ số tỉ lệ KL sau đó nhân chiều dài các đ-ờng n-ớc tàu mẫu

ta đ-ợc đ-ờng n-ớc mới của tàu thiết kế

Page 31

98 0 52

L’ - ChiÒu dµi thiÕt kÕ cña sµ lan cÇn thiÕt kÕ

L - ChiÒu dµi thiÕt kÕ cña sµ lan mÉu

Theo b¶ng trÞ sè tuyÕn h×nh cña tµu mÉu ta nh©n víi hÖ sè tû lÖ ta ®-îc tuyÕn h×nh tµu thiÕt kÕ:

Page 32

Page 33

3.3 Kiểm tra l-ợng chiếm n-ớc của sà lan sau khi xây dựng tuyến hình:

Sà lan thiết kế có tuyến hình gẫy góc do đó các s-ờn lý thuyết đều đ-ợc tạo bởi nhiều đoạn thẳng vì vậy diện tích các s-ờn lý thuyết đ-ợc tính một cách chính sác bằng tổng của các hình thang và các tam giác

3.3.1 Tính diện tích của các s-ờn lý thuyết:

541 025 , 1 003 , 1 2

06 , 5

.

193 1406 5

1416

% 100

D

D D

93 , 26 06 , 5

.

i i

i i i c

k

i k L X





0,23 m

Trong đó:

XC - Hoành độ tâm nổi của sà lan đối với chiều dài thiết kế

So sánh với hoành độ tâm nổi tính toán ta có:

23 , 0 225 , 0

% 100

C

C C C

X

X X

193 , 1406

% 100 85 , 0

869 , 0 85 , 0

% 100

09 , 554

891 , 0 91 , 0

% 100

Page 37

Hoành độ tâm diện tích đ-ờng n-ớc:

Từ bảng tính ta có hoành độ tâm diện tích đ-ờng n-ớc thực tế:

83 25 06 , 5

.

i i

i i i f

y k

i y k L

Vậy sau khi xây dựng tuyến hính ta có các thông số kích th-ớc của sà lan nh- sau:

- Chiều dài thiết kế: Ltk = 51 m

- Chiều dàI hai đ-ờng vuông góc : Lpp = 50.6 m

Page 38

PHầN IV

Bố trí chung

4 Bố trí chung toàn tàu

Thiết kế bố trí chung toàn tàu là một khâu rất quan trọng trong quá trình thiết kế tàu Công việc bố trí chung ảnh h-ởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, khả năng khai thác và đặc biệt liên quan tới cân bằng - ổn định của con tàu

Việc bố trí chung toàn tàu đòi hỏi ng-ời thiết kế phải quan tâm tới các vấn

đề liên quan tới hiệu quả sử dụng con tàu, sự tiện nghi sinh hoạt cho thuyền viên, khả năng bảo vệ hàng hoá Đồng thời phải để ý tới những quy định chung về khả năng an toàn, chống ô nhiễm môi tr-ờng biển

Vậy yêu cầu cụ thể của bố trí chung toàn tàu là:

Đảm bảo dung tích trở hàng, nhiên liệu, sinh hoạt

Việc bố trí các khoang két đảm bảo tính chống chìm, đảm bảo cân bằng ngang, cân bằng dọc

Tiện nghi trong sinh hoạt của thuyền viên

Thoả mãn các yêu cầu theo qui phạm cho cấp tàu

4.1 Phân khoang sơ bộ:

Phân chia các khoang trên tàu là b-ớc đầu tiên trong quá trình thiết kế bố trí chung Phân khoang nhằm mục đích:

Cách ly những khoang có các công dụng khác nhau nh-: khoang hàng,

khoang máy, khoang nhiên liệu, khoang n-ớc

Page 39

Đảm bảo sức bền ngang và sức bền dọc của thân tàu

Đảm bảo tinh chống chìm của tàu

Đề phòng nguy hiểm hoả hoạn lan tràn toàn tàu khi một khoang bị cháy

Từ các phần tính toán phía tr-ớc ta có các thông số cơ bản cảu tàu nh- sau:

- Chiều dài thiết kế: Ltk = 51 m

- Chiều rộng tàu: B = 12,2 m

- Chiều cao mạn: H = 3,6 m

- Chiều chìm tàu: T = 2,6 m

Theo "Qui phạm phân cấp và Đóng tàu biển vỏ thép" TCVN 6259 - 2003

Khoảng s-ờn thực của sà lan tính theo công thức:

ao = 2.L + 450 = 552 (mm) Khoảng s-ờn vung mũi,vung đuôI không v-ợt quá giá trị xác định theo công thức sau:

a1 = min(610 ; a0 )

Từ kết quả tính toán trên ta chọn:

- Khoảng s-ờn phần khoang hàng là: sKH = 600 mm

- Khoảng s-ờn vùng khoang máy là: sKM = 600 mm

- Khoảng s-ờn vùng mũi là: sm = 500 mm

- Khoảng s-ờn vùng đuôI là: sđ = 500 mm

Khoang đuôi: Từ mút đuôi đến # 8, khoảng s-ờn 500, chiều dài 4 m

Khoang máy: Từ # 8 đến # 19, khoảng s-ờn 600, chiều dài 6,6 m

Khoang hàng I: Từ #19 đến # 31, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7,2 m Khoang hàng II: Từ #31 đến # 43, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7,2 m Khoang hàng III: Từ #43 đến # 55, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7,2 m Khoang hàng IV: Từ #55 đến # 67, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7,2 m

Từ vách lái đến s-ờn vách s-ờn số 4:

ở vị trí này ta bố trí két n-ớc thải với hai vách bên của két cách mặt

phẳng đối xứng 1,8 m, dung tích két n-ớc thải là 21,2 m 3

Về hai bên mạn bố trí 2 két dằn lái có dung tích mỗi két là 31 m 3

Từ s-ờn 4 đến s-ờn 8:

ở vị trí này ta bố trí 2 két n-ớc ngọt về hai bên mạn có chiều cao từ đáy

tới mép boong, dung tích mỗi két là 28,2 m 3

ở vị trí này ta bố trí 2 két dằn mạn số 2 ở 2 bên mạn, dung tích mỗi két

58,3 m 3 Và bố trí khoang đất số 2 ở giữa tàu, dung tích khoang đất 2 là 140 m 3

Từ s-ờn 43 đến s-ờn 55: