Chương 17: KIỂM TRA TÍNH NĂNG CHO TÀU THIẾT KẾ 3.4.1.Đánh giá tốc độ cho tàu thiết kế. Để kiểm tra tốc độ tàu ta dựa vào đồ thị vận hành tàu. Từ đồ thị vận hành tàu ta thấy khi động cơ chính làm việc với tốc độ quay chân vịt n cv = 536 v/ph thì công suất của động cơ Ne= 215 ML và tàu chạy với vận tốc V= 9 Hl/h.Vậy tốc độ của tàu thỏa mãn điều kiện tốc độ V= 9 Hl/h từ nhiệm vụ thư thiết kế. 3.4.2 . Kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế Đối với tàu thiết kế trên, tôi hoàn toàn có cơ sở để khẳng định tàu đảm bảo ổn định vì trong quá trình tính toán chọn các yếu tố hình học của tàu tôi đã xét đến điều kiện ổn định. Tuy nhiên để khẳng định lại một lần nữa, tàu thiết kế trên có đảm bảo ổn định hay không tôi tiến hành các bước kiểm tra ổn định. Mục đích của bước kiểm tra ổn định là để khẳng định thêm cho phương pháp thiết kế tàu tối ưu của thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh và theo yêu c ầu của cơ quan Đăng Kiểm. 3.4.2.1. Tiêu chuẩn ổn định: Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu, những định mức để đảm bảo cho con t àu có một độ ổn định nhất định cần thiết, đồng thời nó còn là căn cứ để xác định và đánh giá tình trạng của con tàu. Đây là mức ổn định tối thiểu m à tàu phải có. Hiện nay có 2 loại tiêu chuẩn ổn định đó là tiêu chuẩn vật lý và tiêu chuẩn thống kê. Tiêu chuẩn vật lý: Điển hình nhất là tiêu chuẩn “thời tiết” của Liên Bang Nga. k= ng gh M M 1.0 Trong đó: + M gh : là momen nghiêng giới hạn. + M ng : là momen nghiêng do gió tác động. Tiêu chuẩn thống kê: Tiêu chuẩn thống kê là những tiêu chu ẩn được xây dựng từ cơ sở thống kê từ những vụ tai nạn đắm tàu. Để xây dựng ti êu chuẩn sau khi xác nhận nhóm, đối tượng nghiên cứu, người ta xem xét lựa chọn các yếu tố ổn định của các tàu bị lật, xác định các giới hạn tối thiểu của những yếu tố đó và xem nó là các y ếu tố tiêu chuẩn ổn định. - Điển hình là tiêu chuẩn của tổ chức IMO (trước đây gọi là IMCO) giành cho tàu v ận tải có ghi rõ: + Chi ều cao tâm ổn định ban đầu: h 0 ≥ 0,35 (m) + Cánh tay đ òn ổn định tĩnh tại 30 0 : )(2,0 30 ml + Cánh tay đòn ổn định động tại 30 0 : 30d l 0,055(m) + Cánh tay đòn ổn định động tại 40 0 : 40d l 0,09 (m) + Hi ệu: 03,0 3040 dd ll (m) + Góc ứng với tay đòn tĩnh cực đại: 00 max 3025 3.4.2.2. Tính toán tay đòn ổn định cho tàu thiết kế. Khái niệm ổn định tàu thuỷ được hiểu như khả năng chống lật khi tàu bị nghiêng, là một trong những tính năng quan trọng nhất đảm bảo an toàn cho tàu đi biển. Tay đ òn ổn định l tức là tay đòn của momen chống lật nói trên của tàu, được biểu diễn trên hình vẽ và được tính theo công thức sau đây: l = y c cos + (Z c -Z co )sin - (Z g -Z co )sin. (3.7) Trong đó: + l : tay đòn ổn định tại góc nghiêng . + Z co : độ cao tâm nổi khi tàu chưa nghiêng. + y c ,Z c : toạ độ tâm nổi khi tàu nghiêng đến góc . + Z g : độ cao trọng tâm tàu. G Co l C Z c o Zc O Yc Z g Z Y Hình 3.7: Tay đòn ổn định tĩnh. Tính tay đ òn ổn định theo biểu thức trên thực chất là dẫn về tính toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng đang xét, hay nói đầy đủ hơn, đó là việc xác định quỹ đạo của tâm nổi khi t àu nghiêng ( thường xét từ 090 0 ). Tay đòn ổn định tĩnh được tính theo công thức gần đúng đã được thừa nhận rộng rãi của tác giả Vlaxôv. l = y C90 f 1 () + (Z C90 –Z C0 )f 2 () + r 0 f 3 () + r 90 f 4 () – (Z g - Z C0 )Sin. (3.8) Trong đó: - Z C0 ,r 0 : Được tính theo công thức Ơle. Z C0 : cao độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng = 0 0 . Z C0 = T . (3.9) r 0 : bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng = 0 0 . r 0 = T B 22 12 . (3.10) - y C90 ,Z C90 : Toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng = 90 0 , được tính theo công thức của PGS.TS Nguyễn Quang Minh. y C90 = 4/.)( )2)(1( )1 2 ( /2 2 B T H k C . (3.11) Z C90 = Hk C / . (3.12) V ới: k c = 1+ H b V V ; hệ số thể tích dưới boong - r 90 : bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng = 90 0 , được tính theo công thức của Pazdianhom: r 90 = 0 3 90 90 )( r y ZZ C CoC . (3.13) - Z g : cao độ trọng tâm tàu: Z g =.H Tay đòn ổn định động được tính toán theo công thức sau: l đ = d ddCCdC CosaCosZZSinydl 0 0 )1()( . (3.14) Các trường hợp tải trọng của tàu: Để đảm bảo cho tàu hoạt động an toàn ở mọi tình huống, ta tiến hành tính toán ổn định cho tàu ở các trường hợp tải trọng có thể mà ở đó tính ổn định của tàu đáng lo ngại nhất. Với các trường hợp này mà tàu vẫn đảm bảo ổn định thì tàu được xem là đảm bảo ổn định trong mọi trường hợp và được phép hoạt động . Ta tính toán ổn định ở 4 trường hợp tải trọng: - Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% dữ trữ. - Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với 100% tải trọng hầm và 10% dữ trữ. - Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% tải trọng hầm và 70% đá muối v à 10% dữ trữ. -Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và lưới ướt trên boong. Khi tính toán vi ệc xác định tọa độ của các thành phần trọng lượng được đo tr ên bản vẽ bố trí chung. Xét các trường hợp tải trọng: Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% dự trữ. Bảng 3.9: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng trường hợp 1. ST T Các thành phần tải trọng P(T) X(m ) Mx(T.m ) Z(m) Mz(T.m ) 1 Tàu không 34,4 -0,62 -21,328 1,36 46,784 2 Thuy ền viên+ hành lý 0,84 -4,9 -4,116 3,6 3,024 3 Lương thực,thực phẩm 1,2 -6,5 -7,8 2,5 3 4 Nước ngọt 5,8 -7,6 -44,08 2,15 12,47 5 Nhiên li ệu+ dầu nhờn 6,08 -4,2 -25,536 1,65 10,032 6 Ngư cụ 1,2 7,1 8,52 1,7 2,04 7 Đá 15 4,1 61,5 1,2 18 8 Tổng cộng 64,5 2 -0,50 -32,84 1,47 95,35 Khối lượng P = 64,52 T ; Trọng tâm X g = -0,50 m; Z g = 1,47 m. Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường về, 100% tải trọng hầm, với10% dự trữ. Bảng 3.10: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng trường hợp 2. ST T Các thành phần tải trọng P(T) X(m ) Mx(T.m ) Z(m) Mz(T.m ) 1 Tàu không 34,4 -0,62 -21,328 1,36 46,784 2 Thuy ền viên+ hành lý 0,84 -4,9 -4,116 3,6 3,024 3 Lương thực,thực phẩm 0,12 -6,2 -0,744 2,2 0,264 4 Nước ngọt 0,58 -7,6 -4,408 1,85 1,073 5 Nhiên li ệu+ dầu nhờn 0,60 8 -4,2 -2,553 0,8 0,486 6 Ngư cụ 1,2 7,1 8,52 1,7 2,04 7 Đá và cá 20 2,9 58 1,2 24 8 Đá và cá 8 -1 -8 1,2 9,6 9 Tổng cộng 65,7 4 0,38 25,37 1,32 87,27 Khối lượng P = 65,74 T ; Trọng tâm X g = 0,38(m) ; Z g = 1,32 m Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường về, 20% tải trọng hầm, 70% đá và 10% dự trữ: Bảng 3.11: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng trường hợp 3. ST T Các thành phần tải trọng P(T) X(m ) Mx(T.m ) Z(m) Mz(T.m ) 1 Tàu không 34,4 - 0,62 -21,328 1,36 46,784 2 Thuy ền viên+ hành lý 0,84 -4,9 -4,116 3,6 3,024 3 Lương thực,thực phẩm 0,12 -6,5 -0,78 2,2 0,264 4 Nước ngọt 0,58 -7,6 -4,408 1,85 1,073 5 Nhiên li ệu+ dầu nhờn 0,608 -4,2 -2,55 0,8 0,48 6 Ngư cụ 1,2 7,1 8,52 1,7 2,04 7 Đá 10,5 4,1 43,05 1,2 12,6 8 Đá và cá 7 -1 -7 1,2 8,4 9 Tổng cộng 55,24 8 0,20 11,38 1,35 74,67 Khối lượng P = 55,248 T ; Trọng tâmX g = 0,2 m ; Z g = 1,35 m Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và lưới ướt trên boong. Bảng 3.12: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng trường hợp 4. STT Các thành ph ần tải trọng P(T) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m) 1 Tàu không 34,4 -0,7 -24,08 1,2 41,28 2 Thuy ền viên+ hành lý 0,84 -2,87 -2,410 3,6 3,024 3 Lương thực,thực phẩm 0,3 -6,1 -1,83 2,3 0,69 4 Nước ngọt 1,45 -5,3 -7,685 1,95 2,827 5 Nhiên li ệu+ dầu nhờn 2,02 -1,5 -3,03 0,9 1,818 6 Ngư cụ 1,2 4,37 5,244 1,7 2,04 7 Đá và cá 20 2,9 58 1,2 24 8 Đá và cá 8 -1 -8 1,2 9,6 9 Tổng cộng 68,21 0,23 16,20 1,25 85,27 Khối lượng P = 68,21 T ; Trọng tâm X g = -0,23 m ; Z g = 1,25 m. . Chương 17: KIỂM TRA TÍNH NĂNG CHO TÀU THIẾT KẾ 3.4.1.Đánh giá tốc độ cho tàu thiết kế. Để kiểm tra tốc độ tàu ta dựa vào đồ thị vận hành tàu. Từ đồ thị vận hành tàu ta thấy khi. 215 ML và tàu chạy với vận tốc V= 9 Hl/h.Vậy tốc độ của tàu thỏa mãn điều kiện tốc độ V= 9 Hl/h từ nhiệm vụ thư thiết kế. 3.4.2 . Kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế Đối với tàu thiết kế trên,. khẳng định tàu đảm bảo ổn định vì trong quá trình tính toán chọn các yếu tố hình học của tàu tôi đã xét đến điều kiện ổn định. Tuy nhiên để khẳng định lại một lần nữa, tàu thiết kế trên có