thuyết minh thiết kế đội tàu tàu hàng rời 7000t

THIếT Kế TàU CHở HàNG RờI TRọNG TảI 7000 T CHạY TUYếN hảI PHòNG HàN QUốC , VậN TốC 14 HL/H GVDH : Hoàng Văn OANH Sinh Viên :Trần Tuấn Phơng Lớp :VTT43 _ĐH 1 Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 1 - 1 Thuyết minh thiết kế môn học Thiết kế đội tàu Mục lục Đề mục Trang Nhiệm vụ thiết kế _ Tài liệu tham khảo Phần I : Tuyến đờng _ Tàu mẫu 1. Tuyến đờng 2. Tàu mẫu Phần II : Kích thớc chủ yếu 1. Xác định kích thớc sơ bộ của tàu 2. Nghiệm lại các tỷ số kích thớc 3. Sơ bộ kiểm tra tính ổn định, tính lắc, dung tích tàu 4. Các thành phần trọng lợng 5. Tính chọn sơ bộ thiết bị lái 6. Hiệu chỉnh mạn khô Phần III : Xây dựng tuyến hình 1. Đờng cong diện tích sờn 2. Đờng nớc thiết kế 3. Xây dựng sờn giữa 4. Xây dựng sờn theo phơng pháp I.A.Ia-kov-lev 5. Tính diện tích sờn theo tuyến hình 6. Nghiệm lại lợng chiếm nớc theo tuyến hình Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 2 - 2 Thiết kế đội tàu Nhiệm vụ thiết kế : Thiết kế tàu chở hàng rời : - Trọng tải : P n = 7000T - Vận tốc : 14 hải lý/ giờ - Tuyến hoạt động : Hải Phòng Hàn Quốc Tài liệu tham khảo : - Sổ tay kỹ thuật đóng tàu Tập 1 (1) - Lý thuyết thiết kế tàu thuỷ _ Phạm Tiến Tỉnh (2) - Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép (3) - Giáo trình Lý thuyết tàu _Nguyễn Thị Hiệp Đoàn (4) Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 3 - 3 Phần I : Tuyến đờng _ Tàu mẫu 1.1.Tuyến đ ờng 1) Tuyến đ ờng : Mỗi con tàu khi đợc thiết kế đều phải thoả mãn các yêu cầu thiết kế đã đa ra, ngoài ra nó còn phải đảm bảo hành hải an toàn và làm việc có hiệu quả trên tuyến đờng quy định. Tuyến đờng cho biết đặc điểm khí tợng thuỷ văn , điều kiện sóng gió, độ sâu luồng lạch là những yếu tố có ảnh h ởng trực tiếp đến tính hành hải của con tàu. Vì những lí do trên ngời thiết kế phải lựa chọn phơng án thiết kế phù hợp và tìm hiểu về tuyến đờng, cảng đi và cảng đến của tàu để lựa chọn kích thớc tàu hợp lý và đạt đợc hiệu quả thiết kế cao. Đề tài thiết kế là tàu chở hàng rời , trọng tải 7000 tấn, vận tốc 14hải lý/giờ, hoạt động trên tuyến đờng từ cảng Hải Phòng đến cảng Pusan (Hàn Quốc) 2) Tình hình Cảng. 2.1. Cảng Hải Phòng. Cảng Hải Phòng bao gồm : Cảng Chính, Cảng Chùa Vẽ, Cảng Vật Cách. 2.1.1 - Điều kiện tự nhiên Cảng Hải Phòng nằm ở hữu ngạn sông Cửa Cấm ở vĩ độ 20 0 52' Bắc và kinh độ 106 0 41' Đông. Chế độ thủy triều là nhật triều với mức nớc triều cao nhất là +4,m, thấp nhất +0,48m. - Chế độ gió : Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt. - Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau : gió Bắc - Đông Bắc. - Từ tháng 4 đến tháng 9 : gió Nam - Đông Nam Cảng Hải Phòng cách phao số 0 khoảng 20 hải lý. Từ phao số 0 vào Cảng phải qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ rồi vào sông Cửa Cấm. Cảng Hải Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 4 - 4 Phòng nằm ở vùng trung chân sông Hồng. Sông Hồng mang nhiều phù sa nên tình trạng luồng lạch vào Cảng không ổn định. Từ nhiều năm nay luồng vào Cảng Hải Phòng thờng xuyên phải nạo vét nhng chỉ sâu đến - 5,0m đoạn Cửa Cấm và -5,5m đoạn Nam Triệu. Tuy nhiên những năm gần đây luồng vào Cảng bị cạn nhiều, sông Cấm chỉ còn -3,9 đến - 4,0 m nên tàu vào ra rất hạn chế về trọng tải Cảng chỉ có một chỗ quay tàu ở ngang cầu N 0 8 (có độ sâu -5,5 m đến -6,0m, rộng khoảng 200m). Cảng Vật Cách nằm ở hữu ngạn sông Cửa Cấm, cách Hải Phòng về phía thợng lu khoảng 12m, chế độ thủy văn tơng tự cảng chính. 2.1.2 - Cầu tầu và kho bãi. * Cảng chính:gụ - Cảng chính có 11 bến đợc xây dựng từ năm 1967 và kết thúc vào năm 1981, dạng tờng cọc ván thép một neo với tổng chiều dài 1787 m. Trên mặt bến có cần trục cổng có sức nâng 5 - 16 tấn. Các bến đảm bảo cho tàu 10.000 tấn cập cầu. Từ cầu 1 đến cầu 5 thờng xếp dỡ hàng kim khí, bách hóa, thiết bị. Bến 6 - 7 xếp dỡ hàng nặng, bến8, 9 xếp dỡ hàng tổng hợp. Bến 11 xếp dỡ hàng lạnh. Toàn bộ kho của Cảng có tổng diện tích là 46.800 m 2 có đờng sắt trớc bến, sau kho thuận lợi cho việc vận chuyển, đờng sắt trong Cảng có khổ rộng 1m, chiều dài 1500m. Ngoài diện tích kho, còn có các bãi chứa hàng với tổng diện tích 183.000 m 2 . * Cảng Chùa Vẽ. Theo thiết kế Cảng Chùa Vẽ có 5 bến với tổng chiều dài 810m và sản l- ợng thông qua hàng năm là 1.600.000 tấn. Hiện tại đã xây dựng đợc bến phụ, bến 1-2 với chiều dài 330 m dạng bến cọc bê tông cốt thép. Hiện nay Cảng đã đợc lắp dàn cần trục cổng nâng Container chuyên dụng và chủ yếu xếp hàng Container, sắt thép, hàng kiện, gỗ. * Cảng Vật Cách. Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 5 - 5 Bắt đầu xây dựng từ năm 1965. Cảng có 5 mố cầu trên bố trí cần trục ô tô để bốc than và một số loại hàng khác. 2.2. Cảng Pusan ( Hàn Quốc ) Cảng ở vĩ độ 35 o 16 vĩ độ Bắc và 129 o 03 kinh độ Đông . Điều kiện ra vào cảng dễ dàng , không có tàu lai dắt .Cảng có 18 cầu tàu và nhiều vị trí neo đậu , điều kiện xếp dỡ thuận tiện . cảng có 6 cần trục loại 30,5 tấn và nhiều loại khác . Năng xuất bốc xếp hàng : Bách hoá : 1000 tấn /ngày : Hàng rời :1200 tấn/ngày : Than : 7500 tấn / ngày : Cảng có đội xà lan cung cấp nhiên liệu , nớc ngọt , có hệ thống thông tin liên lạc đầy đủ .Cảng có 4 đà sửa chữa đợc các loại tàu dới 26000 tấn . Các cảng của hàn Quốc làm việc với thời gian 24/ 24 giờ trong ngày và các ngày nghỉ trong năm là : từ ngày 1-3 tháng 1 , ngày 1, 10 tháng 3 , ngày 5 tháng 4, ngày 6 tháng 6, ngày 17 tháng 7, ngày 15 tháng 8, ngày 3,9,24 tháng 10, ngày 24 thang 12 . Tuyến đờng chia thành 2 chặng : Chặng 1 : Từ Hải Phòng đi Hông Kông dài 734 hải lý . Chặng 2 : Từ Hồng Kông đi Pusan dài 1140 hải lý . Tổng chiều dài đơng đi là 1874 hải lý . 1.2.tàu mẫu Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 6 - 6 Bảng 1.8 : Thống kê tàu mẫu STT Hồ sơ tàu Đơn vị Điện Biên Vĩnh thuận Nhật Lệ 1 Năm đóng 1976 1999 - 2 Vận tốc hl/h 14,4 14 13,6 3 Công suất cv 4800 3600 3500 4 L max m 118 102 102 5 L PP m 110 94,5 95 6 B max m 18 17 16,2 7 B TK m 18 17 16,2 8 T m 7,2 6,9 6,58 9 H m 9,2 8,8 8,2 10 Trọng tải T 8294 6500 6000 11 - 0,84 0,88 0,83 12 - 0,98 0,988 0.982 13 - 0,72 0,76 0,75 14 - 0,73 0,769 0,764 15 L/B - 6,11 5,56 5,864 16 B/T - 2,5 2,46 2,46 17 H/T - 1,277 1,275 1,246 18 D=kLBT T 10425 8695 7839 Phần II : kích thớc chủ yếu Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 7 - 7 2.1.Xác định l ợng chiếm n ớc sơ bộ: Từ phơng trình xác định lợng chiếm nớc: D sb = D n P = 7,0 7000 = 10000 (T) Trong đó: D _hệ số lợi dụng trọng tải, D = 0,57 ữ 0,7 [2, bảng 2 - 2 -tr18] Chọn D = 0,70 P n = 7000, (T)_trọng tải của tàu. 2.2. Xác định kích th ớc sơ bộ của tàu: 2.2.1.Xác định chiều dài tính toán và các hệ số béo. .Chiều dài tơng đối: l = 3 D/ L Theo L.M. Nogid [1,tr163] l = c n v 1/3 = 5,21 Với c n = 2,16 do v = 13,5 (hl) < 16 (hl). L = l. 3 D/ = 5,21. 025,1/10000 3 = 111,24 (m) Chọn L = 111,25 .Hệ số béo thể tích: = 0,91-1,1.Fr 0,06 = (0,6098 ữ 0,7298) [1] chọn = 0,73 .Hệ số béo đờng nớc thiết kế: == 0,060,98. 1/2 ( 0,777 ữ 0,897) [1, tr 104 ] Chọn = 0,85 .Hệ số béo sờn giữa: = 1,014. 1/2 0,004 = 0,984 ữ 0,992 [1, tr 101 ] Chọn = 0,986 .Hệ số béo dọc Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 8 - 8 = = 0,74 Chọn = 0,74 .Xác định B , T , H . Ta có D = kLBT = 1,007.1,025.0,73.111,25.B.T = 10000 (T) Trong đó: k : hệ số kể đén phần nhô, ở bớc tính sơ bộ chọn k = 1,007 = 1,025 (T/m 3 )_trọng lợng riêng của nớc. BT = 119,30 (m 2 ) (1) Mặt khác theo phơng trình ổn định có b T = B/T = hk3,47h6 Tg + + Trong đó: >h 0,05 k g = 0,64 lấy đối với tàu hàng mạn khô tối thiểu chở đầy hàng h T _Theo thống kê đối với tàu hàng có mạn khô tối thiểu tính đến tính chống chìm và khả năng chống nớc hắt lên boong có: H/T = 1,24 ữ 1,38 Chọn H/T = 1,28 b T > 2,14 ; chọn b T = 2,5 (2) Từ (1) & (2) suy ra: B = 17, 27 (m) T = 6,96 (m) Chọn B = 17,4 (m) T = 7 (m) H = 8,84 chọn H = 9 (m) 2.2.2.Nghiệm lại l ợng chiếm n ớc : D = kLBT = 1,007ì1,025ì0,73ì111,25ì17,4ì7 = 10210 (T) So sánh với D SB = 10000( T ) Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 9 - 9 D =2,1% Vậy kích thớc đã chọn là hợp lý . Vậy ta có các thông số chủ yếu của tàu nh sau: L =111,25 (m) = 0,73 B L = 6,39 B = 17,4(m) = 0,986 T B = 2,49 T = 7 (m) = 0,85 T H = 1,286 H = 9(m) = 0,74 2.2.3. Kiểm tra tỷ số kích th ớc theo điều kiện ổn định . Các tỷ số kích thớc : l = L/B = 6,39 b = B/T = 2,49 h = H/T = 1,286 Chiều cao tâm nghiêng : h o = r + Z c - Z G r = 0,020,0902 . T B 2 = 3,36 m ( Theo Vlasov ) Z c = ( / 0,168 0,372 + ).T = 3,97m ( Theo Vlasov ) Z G = k G .H k G = 0,55 ữ 0,83 , chọn k G = 0,68 Z G = 0,68.9 = 6,15 (m) Vậy : h o = 3,3 + 3,96 6,15 = 1,11 (m) Theo Nogid : đối với tầu hàng có B > 12 m B h omin = 0,04 ữ 0,05 Lấy h omin =0,05B = 0,87 ( m ) => h o > h omin 2.2.3.1.Kiểm tra theo chỉ số b = B/T: h o h omin r + Z c - Z G h omin 0,020,0902 . + T B 2 ( / 0,168 0,372 + ).T - k G .H h omin Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 10 - 10 [...]... trong thiết kế và các đặc trng khác về hình dáng tàu Tuyến hình của tàu quyết định sức cản của tàu, khả năng hành hải trên biển và khả năng chở hàng của nó Chọn phơng pháp xây dựng tuyến hình tàu theo phơng pháp của I.A.Ia-kovlev Các bớc xây dựng tuyến hình theo phơng pháp của Ia-kov-lev nh sau: - Có các kích thớc chủ yếu của tàu - Xây dựng đờng cong diện tích đờng sờn - Dựng đờng nớc thiết kế Các... chiếm nớc thoả mãn Phần IV : Bố trí chung thân tàu 4.1 Đặc điểm thiết kế khi bố trí chung con tàu: Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 ĐH1 - 29 - 30 - Thiết kế bố trí chung con tàu ảnh hởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, tính hàng hảivà tính kinh tế của con tàu Ngoài việc đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật thì cần phải chú ý thêm đến tính thẩm mĩ của con tàu Các nguyên tắc bố trí phải xét tới: + Đảm bảo... các thợng tầng kín nớc Mạn khô của tàu theo yêu cầu quy phạm F =Fb +F2 - F3 + F4 = 1926,3 mm Mạn khô thực tế Ftt = 2,0 m 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 L 1,36 Fm > 56.L 1 500 0,85H + 0,68 Fm > 4,59(m) mà FmTT = 4,8(m) Vậy mạn khô vùng mũi tàu thoả mãn kết luận : Bộ kích thớc của tàu đảm bảo sơ bộ các yêu cầu về... tuyến hình sẽ kiểm tra lại một cách cụ thể hơn Tàu thiết kế có các thông số chủ yếu : Chiều dài thiết kế L = 111,25 m Chiều cao mạn H= 9 m Chiều rộng tàu B = 17,4 m Chiều chìm T = 7 m Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 ĐH1 - 19 - 20 = = = 0,74 0,73 = Hệ số béo 0,986 0,85 Phần III :Xây dựng tuyến hình Tuyến hình lý thuyết biểu diễn bề mặt của thân tàu và cho đặc trng chung nhất hình dáng của nó,... nhất của tàu : max = .B.T = 0,986 17.4 7 = 120.09 (m2) - Tính m và đ : m = (2e 1) max = (2.0,63 1).120.09 = 31.22 đ = (2r 1) max = (2.0,64 1).120.09= 33.62 - Nửa góc vào nớc của đờng nớc thiết kế : m 2 = 24,50 Từ các số liệu trên ta dựng đợc đờng cong diện tích đờng sờn nh hình vẽ sau : Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 ĐH1 - 22 - 23 2)Đờng nớc thiết kế : Hình dáng của đờng nớc thiết kế có... đờng nớc thiết kế Các kích thớc chủ yếu của tàu thiết kế : Chiều dài thiết kế L = 111,25 m Chiều rộng tàu B = 17,4 m Chiều cao mạn H= 9 m Chiều chìm T = 7 m = 0,73 = 0,85 = Hệ số béo 0,986 Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 ĐH1 - 20 - 21 = 0,74 1)Đờng cong diện tích sờn : Đờng cong diện tích sờn thể hiện sự phân bố lợng chiếm nớc theo chiều dài tàu và có ảnh hởng quan trọng đến sức cản - Hoành... lái tay + Thời gian quay lái 150/(2x12,50) Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 ĐH1 - 35 - 36 2 Tính chọn thiết bị neo: 2.1 Đặc trng cung cấp của các thiết bị neo EN = W2/3+2h.B + 0,1A W = 10135 (T): lợng chiếm nớc của tàu h = f+h = 13,44 f = 1,94: khoảng cách ở giữa tàu từ đờng nớc thiết kế đến mặt trên xà ngang boong liên tục ở mạn h = 11,5: chiều cao từ boong đến nóc thợng tầng A = f.L+h.n = 382,7... thiết kế có ảnh hởng đến sức cản của tàu - Nửa góc vào nớc của đờng nớc thiết kế : - m Tính Xf : 2 = 24,50 Xf = L (1,7 + + 3,5 2 ) 1 100 Xf = 111,25 (1,7 + 0,84 + 3,5.0,84 2 ) 1 0,84 = -2.505 (m) 100 - Tính e, r Có : e, r = 0,125 1 = 0,84 0,125 1 0,84 e = 0,79 r = 0,89 Bđ = B(r - 0,5) = 7,8 Bm = B(e - 0,5) = 5,8 Từ các số liệu đã có ta dựng đợc đờng nớc thiết kế nh sau : Họ tên SV : Trần Tuấn... - hđ = 7,8m ( chọn chiều cao đáy đôi hđ = 1,2m) V = 8699(m3) Mặt khác theo LTTK: Wh = àh.Ph Tàu chở hàng rời àh= (1,14ữ1,26) Chọn àh = 1,26 Wh = 1,26.6608,7 = 8327 (m3) Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 ĐH1 - 17 - 18 V = Wtt > Wh Vậy dung tích tàu thoả mãn 2.2.6 Điều chỉnh mạn khô: 2.2.6.1.Vùng giữa tàu: Xác định Lf (Theo [3]) Lf = max(l1,l2) L1 = 96%L0,85H = 0,96.111,56 = 107,09(m) L2 = Lpp... bảo làm việc thuân lợi +Đảm bảo sinh hoạt thoải mái - Mỗi một loại tàu có một hình thức bố trí riêng nhng đều phải tuân theo yêu cầu của quy phạm: + Quy phạm phân cầp đóng tàu vỏ thép + Quy phạm về buồng + Quy phạm về thiết bị cứu sinh + Quy phạm về phòng,cứu hoả + Quy phạm vế chống chìm + Quy phạm về ổn định + Quy phạm về thiết bị hàng hải và tín hiệu + Quy phạm về tấn đăng kí 4.2 Phân khoang: 4.2.1 . VTT43 .ĐH1 - 1 - 1 Thuyết minh thiết kế môn học Thiết kế đội tàu Mục lục Đề mục Trang Nhiệm vụ thiết kế _ Tài liệu tham khảo Phần I : Tuyến đờng _ Tàu mẫu 1. Tuyến đờng 2. Tàu mẫu Phần II. Họ tên SV : Trần Tuấn Phơng Lớp : VTT43 .ĐH1 - 2 - 2 Thiết kế đội tàu Nhiệm vụ thiết kế : Thiết kế tàu chở hàng rời : - Trọng tải : P n = 7000T - Vận tốc : 14 hải lý/ giờ - Tuyến hoạt động :. thớc chủ yếu của tàu - Xây dựng đờng cong diện tích đờng sờn - Dựng đờng nớc thiết kế Các kích thớc chủ yếu của tàu thiết kế : Chiều dài thiết kế L = 111,25 m Chiều rộng tàu B = 17,4 m Chiều