Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 6 ppsx

Chương 6: THIẾT KẾ TỐI ƯU ĐƯỜNG HÌNH VÀ TÍNH TOÁN TĨNH THỦY LỰC 2.1. XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ. Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế là bước đầu tiên trong trình t ự thiết kế. Nó là tài liệu gốc chủ yếu trong công tác thiết kế tàu, có tính ch ất quyết định đến chất lượng của con tàu thiết kế. Để lập nhiệm vụ thiết kế ta dựa chủ yếu vào các yêu cầu sau: - Dựa trên cơ sở mục đích công tác thiết kế. - Căn cứ vào các yêu cầu khách hàng . - Căn cứ vào đặc điểm ngư trường, nguồn lợi và đối tượng đánh bắt. - Căn cứ vào công dụng, cỡ loại. - Căn cứ vào yêu cầu quy phạm hiện hành. Như vậy ta có thể xây dựng nội dung nhiệm vụ thư thiết kế như sau: - Công dụng và loại hình: Tàu được thiết kế là loại tàu câu cá ng ừ đại dương , vỏ gỗ, hoạt động xa bờ và thiết kế theo mẫu dân gian. - Vùng hoạt động: Hoạt động xa bờ và thuộc vùng hạn chế II, cách nơi trú ẩn không quá 150 hải lý, trong điều kiện sóng gió cấp 6 ÷ 7. - Sức chở: 28 tấn ( kể cả đá và muối) - Tốc độ hàng hải tự do: 9 (hải lý/giờ). - Qui phạm: tàu thiết kế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ (TCVN 71111:2002). - Biên chế thuyền viên: 12 người. - Thời gian một chuyến biển: 18 ngày. - B ố trí buồng máy: Phía đuôi tàu. - Trang thi ết bị khai thác: Phù hợp với nghề câu cá ngừ đại dương hiện nay của tỉnh Phú Y ên. 2.1.1 Điều tra, thống kê một số tàu mẫu câu cá ngừ đại dương Phú yên Tập hợp tàu mẫu: Các tàu mẫu được lựa chọn trong tập hợp tàu mẫu này là các tàu đánh bắt xa bờ theo mẫu dân gian của ngư dân tỉnh Phú Yên. Các s ố liệu này được lấy từ số liệu thống kê của Sở thủy sản tỉnh Phú Yên.(bảng 2.1). Đặc điểm lựa chọn và phân tích tập hợp tàu mẫu: Tập hợp tàu mẫu đây là các tàu đánh cá xa bờ, tuy nhiên nó có chi ều dài không lớn, chỉ từ 15,9 đến 18,2m có công suất tương đối lớn so với công suất trung bình của tàu đánh cá trong toàn tỉnh, công su ất máy chính từ 165 đến 240 mã lực. Bảng 2.1: Tập hợp một số tàu mẫu câu cá ngừ đại dương tỉnh Phú Yên. KH tàu Thông s ố tàu PY922 85 TS PY905 30 TS PY909 65 TS PY926 18 TS PY921 98 TS PY920 71 TS L max (m) 17 15.10 15,95 16,2 14,9 16,7 L tk (m) 16 13.68 14,43 14,7 13,75 15,2 B max (m) 4.85 4.20 4,6 4,5 3,9 4,2 B tk (m) 4.6 4.09 4,3 4,25 3,7 4,0 H (m) 2.2 2.00 2,4 1,9 1,83 2,2 T (m) 1.68 1.65 1,6 1,6 1,4 1,5 D (T) 77 61.32 64 63,37 42 72,00  0.61 0.64 0,625 0,62 0,59 0,63  0.87 0,85 0,84 0,88 0,86 0,85  0.93 0,90 0,92 0,90 0.90 92 L/B 3.4 3.34 3,35 3,45 3,71 3,8 B/H 2.09 2.04 1,79 2.23 1,9 2,18 H/T 1.3 1.21 1,5 1,35 1,22 1,2 P C (T) 20 20.0 20,74 21,8 15,2 20,65 N e (cv) 240 165 240 165 165 160 KH tàu Thông s ố tàu PY920 70 TS PY930 78 TS PY922 78 TS PY921 43 TS PY926 99 TS PY921 15TS L max (m) 16.75 18,0 18,30 16,75 15.50 18,20 L tk (m) 15.6 16,60 17,08 15,6 13.82 16,87 B max (m) 4.8 5,15 5,6 5,10 4.50 5,15 B tk (m) 4.47 4,87 5,23 4,78 4.42 4,92 H (m) 2.4 2,15 2,35 2,25 2.1 2,30 T (m) 1.6 1,7 1,72 1,80 1.75 1,84 D (T) 72 87,36 109,2 86,67 70.6 95,49  0.63 0,61 0,63 0,63 0.64 0,61  0.87 0,88 0,88 0,89 0.88 0,89  0.92 0,93 0,93 0,92 0.91 0,91 L/B 3.49 3,40 3,26 3,46 3.12 3,42 B/H 2.0 2,26 2,10 2,12 2.10 2,13 H/T 1.5 1,26 1,36 1,25 1.20 1,25 P C (T) 25 26 26 25 20 30 N e (cv) 230 240 240 165 165 240 Từ bảng 2.1 ta thấy: - Mớn nước T có giá trị trong khoảng (1,4 T  1,84) (m) - T ỷ số H/T nằm trong khoảng (1,2  H/T  1,36) - T ỷ số L/B nằm trong khoảng (3,12  L/B  3,80) - T ỷ số B/H nằm trong khoảng (1.79  B/H  2.26) - H ệ số α nằm trong khoảng (0,84  α  0,89) - H ệ số β nằm trong khoảng (0,90  β  0,93) - H ệ số  nằm trong khoảng (0,59    0,64) 2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TỐI ƯU TÀU CÁ XA BỜ THEO KINH NGHIỆM DÂN GIAN 2.2.1. Mục tiêu thiết kế theo quan điểm tối ưu Tàu thuyền là một công trình nổi, nó thường xuyên phải hoạt động trong những điều kiện sóng gió phức tạp. V ì vậy mà theo quan điểm tối ưu thì tàu không bị lật và tránh những nguyên nhân d ẫn đến lật tàu, tính ổn định là điều kiện đầu tiên được đặt ra. Đối với tàu cá, tính ổn định là một vấn đề quan trọng, tàu mất ổn định sẽ lật bất ngờ gây thiệt hại lớn về người và của. Việc lựa chọn các kích thước cơ bản của tàu để cho t àu có tính ổn định tốt nhất là rất cần thiết nhưng chưa đủ vì rằng điều kiện làm việc, sinh hoạt trên tàu không cho phé p điều đó bởi vì tàu lắc quá mạnh. Mục tiêu của quan điểm thiết kế tàu tối ưu là dung hòa mâu thu ẫn này, tàu vừa có tính ổn định hợp lý để đảm bảo hoạt động an toàn trên biển, lại vừa có tính lắc phù hợp để việc sinh hoạt, sản xuất trên tàu được thuận tiện nhất nhằm nâng cao hiệu quả phục vụ của con tàu. V ới mục tiêu như trên, ta sẽ tiến hành tính toán lựa chọn các kích thước cơ bản cho t àu thỏa mãn đồng thời điều kiện ổn định và điều kiện lắc. Phương pháp tính toán sẽ dựa vào đồ thị. Từ điều kiện ổn định của tàu ta tìm cách lập mối quan hệ giữa B/H và T B/H ≥ Ø 1 (T). Sau đó biểu diễn quan hệ này lên đồ thị (B/H,T). Trong đó: -Trục tung biểu thị tỷ số B/H. -Trục hoành biểu thị chiều cao mớn nước T. Từ điều kiện lắc của tàu ta cũng lập mối quan hệ B/H và T. Sau đó cũng biểu diễn lên trục tọa độ ( B/H, T), phối hợp 2 đồ thị này để lựa chọn các kích thước cơ bản cho t àu thiết kế. Miền lựa chọn giới hạn bằng các hàm : B/H ≥ Ø 1 (T) và B/H ≤ Ø 2 (T) B/H= Ø 2 (T) T(m)0 B/ H B/H= Ø 1 (T) B/H (m) T(m) 0 B/H= Ø 1 (T) Hình 2.1 Hình 2.2 Dựa vào mớn nước T của tàu được chọn trước, tỷ số B/H của tàu thiết kế được chọn thỏa mãn vùng lựa chọn nói trên. Sau khi l ựa chọn được tỷ số này thì chiều dài của tàu sẽ được xác định dựa vào phương tr ình nổi. Con tàu có kích thước được lựa chọn thỏa mãn đồng thời hai điều kiện, điều kiện ổn định và điều kiện lắc là con tàu t ối ưu cần tìm. Với con tàu này ta sẽ tiến hành kiểm tra lại một số tính năng của nó dựa vào hệ phương trình thiết kế : phương trình trọng lượng, phương trình tốc độ, phương trình sức chứa v.v . với nghề câu cá ngừ đại dương hiện nay của tỉnh Phú Y ên. 2.1.1 Điều tra, thống kê một số tàu mẫu câu cá ngừ đại dương Phú yên Tập hợp tàu mẫu: Các tàu mẫu được lựa chọn trong tập hợp tàu mẫu. 86, 67 70 .6 95,49  0 .63 0 ,61 0 ,63 0 ,63 0 .64 0 ,61  0.87 0,88 0,88 0,89 0.88 0,89  0.92 0,93 0,93 0,92 0.91 0,91 L/B 3.49 3,40 3, 26 3, 46 3.12 3,42 B/H 2.0 2, 26 2,10 2,12 2.10 2,13 H/T 1.5 1, 26. công tác thiết kế tàu, có tính ch ất quyết định đến chất lượng của con tàu thiết kế. Để lập nhiệm vụ thiết kế ta dựa chủ yếu vào các yêu cầu sau: - Dựa trên cơ sở mục đích công tác thiết kế. -