Thiết kế tàu du lịch chở 100 khách

TuyÕn ®­êng H¶i Phßng C¸t Bµ n»m trong vïng biÓn vÞnh B¾c Bé diÔn biÕn cña c¸c yÕu tè thuû v¨n nh­ sau : 1.1.1.ChÕ ®é giã. ChÕ ®é giã mïa phï hîp víi chÕ ®é giã mïa ë n­íc ta, cã hai mïa râ rÖt : Mïa giã §«ng B¾c: th­êng tõ th¸ng 9 ®Õn th¸ng4. Mïa giã T©y Nam : th­êng tõ th¸ng 4 ®Õn th¸ng 8. Tèc ®é giã trung b×nh : 2,53ms Tèc ®é giã lín nhÊt :25ms 1.1.2.NhiÖt ®é kh«ng khÝ. Dao ®éng theo sù thay ®æi cña hai mïa giã : +) Mïa giã ®«ng b¾c: NhiÖt ®é cao nhÊt tõ 200C 230C NhiÖt ®é thÊp nhÊt tõ 140C 170C +) Mïa giã t©y nam: NhiÖt ®é trung b×nh tõ 270C 290C NhiÖt ®é cao nhÊt th¸ng 7 kho¶ng30 0C 320C , cã khi 420C 1.1.3. §é Èm. §é Èm t­¬ng ®èi trung b×nh hµng n¨m kho¶ng 83%. Th¸ng cã ®é Èm cao nhÊt lµ th¸ng 3: vµo kho¶ng 88%

-1- NhiƯm vơ th thiÕt kÕ - Thiết kế tàu khách du lịch, sức chở 100 khách, tốc độ 17 hải lý/giờ - Chạy tuyến Hải Phòng - Cát Bà Nội dung thiÕt kÕ: PhÇn 1: Tuyến đờng tàu mẫu Phần 2: Kích thớc chủ yếu hệ số béo tàu Phần 3: Xây dựng tuyến hình tàu Phần 4: Bố trí chung toàn tàu Phần 5: Bonjean – thủ lùc PhÇn 6: KiĨm tra ổn định theo luật Phần 7: KÕt cÊu chung toµn tµu PhÇn 8: ThiÕt kÕ chong chãng -2- PHần Tuyến đờng - Tàu mẫu Giáo viên phụ đạo : T.S Lê Hồng Bang Giáo viên hớng dẫn : Trần Văn Duyên -3- 1.1.Tuyến đờng Tuyến đờng Hải Phòng - Cát Bà nằm vùng biển vịnh Bắc Bộ diễn biến yếu tố thuỷ văn nh sau : 1.1.1.Chế độ gió Chế độ gió mùa phù hợp víi chÕ ®é giã mïa ë níc ta, cã hai mùa rõ rệt : Mùa gió Đông Bắc: thờng từ tháng đến tháng4 Mùa gió Tây Nam : thờng từ tháng đến tháng Tốc độ gió trung bình : 2,53m/s Tốc độ gió lớn :25m/s 1.1.2.Nhiệt ®é kh«ng khÝ Dao ®éng theo sù thay ®ỉi cđa hai mùa gió : +) Mùa gió đông bắc: Nhiệt ®é cao nhÊt tõ 200C 230C NhiƯt ®é thÊp nhÊt tõ 140C 170C +) Mïa gió tây nam: Nhiệt độ trung bình từ 270C 290C Nhiệt độ cao tháng khoảng30 0C 320C , có 420C 1.1.3 Độ ẩm Độ ẩm tơng đối trung bình hàng năm khoảng 83% Tháng có độ ẩm cao tháng 3: vào khoảng 88% 1.1.4 Chế độ ma Chia mùa rõ rệt : +) Mùa khô : Từ tháng 11 đến tháng , tổng lợng ma mùa 297 mm, trung bình mùa 3070 mm +) Mùa ma: Từ tháng đến tháng 10, tổng lợng ma mùa lớn 1720 mm 1.1.5 Sơng mù -Giông Sơng mù: +) Mùa đông : sơng mù phổ biến, trung bình có 35, cã nhiỊu nhÊt tõ th¸ng đến tháng +) Mùa hè : có sơng mù nhng không đáng kể, tợng sơng mù làm hạn chế tầm nhìn Giông : Giông tợng phổ biến, hầu hết tháng có giông: +) Mùa hè : thờng tháng có từ 58 ngày có giông +) Mùa đông : tợng xảy ra, riêng tháng 12 hầu nh 1.1.6 Chế ®é thủ triỊu ChÕ ®é sãng biĨn phơ thc vµo chế độ gió, sóng có hớng thịnh hành là: Đông Bắc -Đông : vào mùa đông Đông nam- Nam : vµo mïa hÌ -4- Độ cao sóng trung bình từ 0,30,4m 1.1.7 Chế độ dòng chảy Dòng chảy có hớng Tây Nam vào khoảng thời gian từ tháng đến tháng từ tháng đến tháng 12 Dòng chảy hớng Đông Bắc vào khoảng từ tháng đến tháng 1.1.8 Cảng Hải Phòng Cảng nằm hữu ngạn sông cửa Cấm vĩ độ 20052 Bắc 106041 Đông Chế độ thuỷ triều nhật triỊu víi møc triỊu cao nhÊt lµ 4,23 m, mùc nớc triều thấp +0,48 m.Vì cảng nằm vùng trung chân sông Hồng mang nhiều phù sa nên tình trạng luồng lạch vào cảng không ổn định, luồng có chỗ 3,9 m đến m chiều sâu 1.1.9.Tuyến đờng từ Hải Phòng - Cát Bà cã lèi chÝnh: *BÕn BÝnh  Phao số Hòn Bàn Là (Hòn Rùa) Cửa Tròn *Bến Bính kênh Cái Tráp đèn Balăng Nhà Đèn Rạch Ngăn Cửa VạngCửa ĐôngBến Cái Bèo * Bến Bính kênh Cái Tráp đèn Balăng Cái ViềngGôi Nở Cửa Tròn (chiều dài 44Km) -5- 1.2.Tàu mẫu: Các thông số Đơn vị ST-196 K105 Thèng 12 Đơn vị thiết kế m TTPT ViÖn KH Trêng m CNTT CNTT ĐHHH Chiều dài lớn Lmax m 32,3 36,16 ChiỊu dµi thiÕt kÕ L m 29,5 32,453 34,5 Chiªï réng thiÕt kÕ B m 5,57 4,909 32,35 ChiỊu réng lín nhÊt Bmax m 5,4 5,15 ChiỊu cao m¹n H - 6,2 2,52 5,64 ChiỊu ch×m T T 2,7 1,2 2,1 HƯ sè bÐo thĨ tÝch  H¶i lý/h 1,1 0,37 1,35 Lỵng chiÕm níc D 0,471 73,68 0,413 Tốc độ tàu v Ngời 87,4 28 90,8 Sè Fr Ngêi 18-20 0,8 15,2 Sè kh¸ch Nk 0,54-0,6 120 0,44 Thun viªn Ng/m 150 m2/ng 95 HƯ sè bÐo sên g÷a  T/ng 3,697 HƯ sè bÐo ®êng níc  5,085 1,327 0,712 Cv 1,095 0,614 0,696 TØ sè k1= NK/L v/ph 0,583 6,61 TØ sè k2= LB/NK mm 5,29 4,09 2,936 TØ sè k3= D/NK 5,06 2,1 1,754 TØ sè L/B 2,45 12,8 0,956 TØ sè B/T 10,9 2x1000 6,28 TØ sè H/T 2x1100 2300 3,36 TØ sè L/H 2300 450 1,56 Công suất máy Ne 600 HC3 15,4 Vßng quay: n HC3 2x385 Kho¶ng sên thùc 1800 CÊp tµu 500 1.3 Phân cấp tàu SI Vì tuyến đờng hoạt động Hải Phòng- Cát Bà nhng theo tuyến: Bến Bính kênh Cái Tráp đèn Balăng Cái ViềngGôi Nở Cửa Tròn chiều dài 44Km) (Chạy sông) Nên tàu đợc phân cấp tàu sông hạn chế SI -6- PHần Kích thớc chủ yếu Giáo viên phụ đạo : T.S Lê Hồng Bang Giáo viên hớng dẫn : Trần Văn Duyên -7- 2.1 Lùa chän c¸c tỷ số: Các kích thớc chủ yếu tàu đợc xác định dựa vào tiêu tiện nghi: k1 = N ; k2 = LB ; k3 = D L N N 2.1.1 Tỷ số kích thớc mức độ tiện nghi k2 = LB ta chọn làm thông số N định để xác định kích thớc chủ yếu tàu Sau kích thớc tính đợc nghiệm lại theo k1 k2 Theo thống kê tàu mẫu LB = 1,095 1,754 N Vì tàu tàu khách du lịch nên tuyến Hải Phòng- Cát Bà thời gian hành trình ngắn nhng em chọn k2 lớn để tạo sn thoải mái cho khách du lịch Chọn k2 = LB = 1,6 (1) N 2.1.2 Tỷ số L ảnh hởng đến ổn định ban đầu, sức cản tàu B Thống kê tàu khách mẫu L = 5,29  6,61 B Tû sè tèi u nhÊt theo STKT§T T1 lµ : L =  B Chän L = 6,38 (2) B 2.1.3 Tỷ số B đợc chọn làm để xác định mớn nớc ảnh hởng đến lực T cản thân tàu Ngoài tàu khách đảm bảo diện tích mặt boong tính lắc Theo thống kê tàu mẫu: B = (3,36  5,06) T -8- Chän B = 3,6 (3) T 2.1.4 Tû sè H ảnh hởng đến tính ổn định tàu chống chìm tàu T Theo thống kê tàu mẫu : H = 1,56 2,45 T Chän tû sè H = 1,56 (4) T 2.2 Xác định kích thớc chủ yếu : Từ (1) (2) (3) (4): LB = 1,6 N L = 6,38 B B = 3,6 T H = 1,56 T N=100 kh¸ch C¸c kÝch thíc chÝnh : L = 31,97 (m) B = 5,01 (m) T = 1,398 (m) H = 2,18 (m) Chän : L = 32 (m) B = (m) T = 1,4 (m) H = 2,2 (m) 2.2.1 Tính nghiệm lại số tiện nghi k1 k3 k1 = N =3,125 ( tho¶ m·n theo thống kê tàu mẫu: 2,936-5,085) L k3 = D = V  =0,93 ( Tho¶ m·n n»m khoảng thống kê tàu mẫu: 0,583- NN 0,956) V=k  LBT=90,69≈91 (m3): thĨ tÝch chiÕm níc cđa tµu  =1 (T/m3) -9- 2.2.2 KiÓm tra kÝch thớc theo số Frv áp dụng cho tàu dạng chun tiÕp: §iỊu kiƯn: v ≤Frv= g3 V =1,31 (thoả mÃn) Trong đó: v=8,738 (m/s): tốc độ tàu ngâm nớc tàu g=9,81(m/s2) : gia tèc träng trêng 2.3 C¸c hƯ sè bÐo: 2.3.1 HƯ sè bÐo thĨ tÝch  HƯ sè bÐo cã ¶nh hëng tíi dung tÝch søc c¶n tàu Theo thống kê tàu mẫu chọn: = 0,413 2.3.2 Hệ số béo dọc : Xác định sè Fr: Fr = vg.L = 0,514x17 9,81x32 = 0,493 Theo L.M.Nogid Fr = 0,29  0,6: Th×  = 0,62  0,07 Chän  =  = 0,62  2.3.3 HÖ sè bÐo diƯn tÝch sên gi÷a :  =  =0,67 2.3.4 HƯ sè bÐo diƯn tÝch ®êng níc  Hình dáng đờng nớc thiết kế ảnh hởng đến trị số sức cản ma sát thân tàu định khả mở rộng mặt boong tàu khách Theo L.M.Nogid:  = 0,86 + 0,18 = 0,71 2.4 KiĨm tra: 2.4.1.KiĨm tra ỉn định ban đầu : Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 h0 = Zc - Zg + r0 - h Theo L.M.Nogid :  0,6 0,9  ChiỊu cao t©m nỉi : 1/2    1/  ZC =   .T= 0,918 (m) ChiỊu cao träng t©m : ZG = (0,65  0,8)H = (1,43  1,76) -10- Chän ZG = 1,76 (m) Bán kính tâm nghiêng ngang ban đầu :  B2 r0 = k   = 1,89 (m) 12T Hệ số ảnh hởng mặt thoáng ®Õn ỉn ®Þnh: h = 0,15 => h0 = 0,9 (m) Theo quy ph¹m: h0min = 0,15 (m) Vậy h0 > h0min Tàu đảm bảo ổn định ban đầu 2.4.2 Kiểm tra tính chòng chành : Theo STKTĐT - T1 : Chu kỳ l¾c T = 0,58 B  4Z 2G = 3,7 (s) h0 Chu kú cho phÐp cđa tµu néi địa nằm khoảng 3,56 (s) Vậy chu kì lắc T = 3,7 (s) thoả mÃn 2.4.3 Kiểm tra ổn định khách dồn bên mạn: ổn định ban đầu tàu khách phải cho hành khách tập trung hết bên mạn gần be chắn sóng boong cao mà hành khách đợc phép tới góc nghiêng tĩnh không đợc lớn góc mà boong mạn khô nhúng n- ớc hông tàu lên khỏi mặt nớc, 1/2 góc vào nớc, lấy trị số nhỏ hơn, trờng hợp góc nghiêng không đợc lớn 100 Xác định góc mà boong mạn khô nhúng nớc: Ta có: b0= BTK =0,954 Bmax → Bmax= BTK =5,241 (m) b0 Trong ®ã: BTK=5 (m) Khi ®ã: b0: hệ số lấy theo thống kê tàu mẫu tg MK =2 H  T B =0,305  max  MK =16,980 (1)