Thiết kế canô kéo dù bay phục vụ du lịch, chương 14 pdf

Chương 14: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH 3.7.1. Tiêu chuẩn ổn định và vai trò của nó trong thiết kế: * Khái niệm về tiêu chuẩn ổn định. Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu, những định mức để đảm bảo cho canô có được độ ổn định cần thiết, đồng thời t iêu chu ẩn ổn định còn là căn cứ để xác định và đánh giá tình trạng của canô. Tiêu chu ẩn ổn định được đưa ra để đảm bảo độ ổn định cho canô và cần phải đảm bảo mức độ ổn định tối ưu. Vì nếu dư ổn định hoặc thiếu ổn định đều ảnh hưởng đến các tính năng h àng hải khác của canô. * Tiêu chuẩn ổn định cho canô thiết kế. Canô được thiết kế là canô cao tốc kéo dù kiêm chở khách nên cần phải được kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn ổn định cho canô cao tốc trong các trường hợp tải trọng cho phép đối với canô chở khách. Tiêu chuẩn ổn định cho canô thiết kế là: Tiêu chuẩn ổn định cho t àu cao tốc (điều 1.3.3, chương 1, phần 6 Quy phạm phân cấp và đóng tàu thủy cao tốc TCVN 6451 -2004). 3.7.2. Tính toán ổn định cho canô thiết kế: Canô thiết kế được kiểm tra ổn định theo yêu cầu Quy phạm phân cấp và đóng tàu thuỷ cao tốc TCVN 6451 – 2004 và TCVN 5801- 2003 đối với canô chở khách thì cần kiểm tra ổn định ở 4 trường hợp tải trọng: Trường hợp 1: Tàu đủ khách, với 100% dự trữ. Trường hợp 2: Tàu đủ khách, với 10% dự trữ. Trường hợp 3: T àu không khách, với 100% dự trữ. Trường hợp 4: T àu không khách, với 10% dự trữ. Ngoài 4 trường hợp tải trọng tr ên thì đối với canô kéo dù kiêm ch ở khách cao tốc, ta cần phải kiểm tra ổn định cho canô thiết kế trong trường hợp canô kéo dù. 1.Trường hợp I: Tàu đủ khách và 100% dự trữ. TRỤC X TRỤC Z TT Các thành ph ần tải trọng P(tấn) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m) 1 Canô không 1.05 -0.85 -0.8925 0.45 0.4725 2 Nhiên liệu 0.1 -0.65 -0.065 0.35 0.035 3 Thuyền viên 0.15 0.5 0.075 1.65 0.2475 4 Hành khách +Hành lý 0.45 -1.8 -0.81 1.6 0.72 5 Tổng cộng 1.75 Xg = -0.96714 Zg = 0.842857143 2.Trường hợp II: Tàu đủ khách và 10% dự trữ. TRỤC X TRỤC Z TT Các thành ph ần tải trọng P(tấn) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m) 1 Canô không 1.05 -0.85 -0.8925 0.45 0.4725 2 Nhiên liệu 0.01 -0.65 -0.0065 0.35 0.0035 3 Thuyền viên 0.15 0.5 0.075 1.65 0.2475 4 Hành khách +Hành lý 0.45 -1.8 -0.81 1.6 0.72 5 Tổng cộng 1.66 Xg = -0.98434 Zg = 0.869578313 3.Trường hợp III: Tàu không khách và 100% dự trữ. TRỤC X TRỤC Z TT Các thành ph ần tải trọng P(tấn) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m) 1 Canô không 1.05 -0.85 -0.8925 0.45 0.4725 2 Nhiên liệu 0.1 -0.65 -0.065 0.35 0.035 3 Thuyền viên 0.15 0.5 0.075 1.65 0.2475 4 Hành khách +Hành lý 0 -1.8 0 1.6 0 5 Tổng cộng 1.3 Xg = -0.678846 Zg = 0.580769231 4.Trường hợpIV: Tàu không khách và 10% dự trữ. TRỤC X TRỤC Z TT Các thành ph ần tải trọng P(tấn) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m) 1 Canô không 1.05 -0.85 -0.8925 0.45 0.4725 2 Nhiên liệu 0.01 -0.65 -0.0065 0.35 0.0035 3 Thuyền viên 0.15 0.5 0.075 1.65 0.2475 4 Hành khách +Hành lý 0 -1.8 0 1.6 0 5 Tổng cộng 1.21 Xg = -0.680992 Zg = 0.597933884 Bảng 3.7:Tính ổn định ban đầu Các trường hợp tải trọng T T Đại lượng Ký hiệu Đơ n vị 1 2 3 4 1 Lượng chiếm nước D T 1.75 1.6 6 1.3 1.21 2 Th ể tích chiếm nước V m 3 1.70 8 1.6 2 1.26 9 1.18 1 3 Chi ều chìm trung bình T TB m 0.30 9 0.3 0.26 0.25 4 Hoành độ trọng tâm X g m - 0.96 - 0.9 8 - 0.67 - 0.68 5 Hoành độ tâm nổi X c m -0.7 - 0.7 6 - 0.62 - 0.65 6 Hiệu hai toạ độ X g - X c m - 0.26 - 0.2 2 - 0.05 - 0.03 7 Cao độ trọng tâm Z g m 0.84 0.8 6 0.58 0.59 8 Bán kính ổn định dọc R m 3.7 4 5.2 5.6 9 Cao độ tâm nổi Z c 0.22 0.2 2 0.22 0.21 10 Chiều cao ổn định tâm dọc H 0 = R+Zc-Zg m 3.08 3.3 5 4.84 5.22 11 Chiều dài canô L m 4.9 4.8 3.9 3.8 12 Nghiêng dọc T  = (X g - X c ).L/H 0 m - 0.42 - 0.3 1 - 0.04 - 0.02 13 Hoành độ trọng tâm MĐN X f m - 0.86 - 0.9 2 - 1.25 - 1.35 14 Nghiêng dọc mũi m T =(L/2- X f ) T  /L m - 0.28 - 0.2 1 - 0.03 - 0.02 15 Nghiêng dọc lái l T =(L/2+ X f ) T  /L - 0.13 - 0.0 1 - 0.03 - 0.04 16 Chiều chìm mũi T m = d+ T  m 0.22 3 0.2 9 0.47 0.48 17 Chiều chìm đuôi T đ = d- T  m 0.64 7 0.5 2 0.50 3 0.50 2 18 Bán kính ổn định ngang r m 1.46 1.5 1 1.66 1.71 19 Chiều cao tâm ổn định h 0 = r+Zc-Zg m 0.84 0.8 6 1.3 1.33 Nhận xét: h 0 > 0,35 (m) trong cả 4 trường hợp chứng tỏ canô đủ ổn định ban đầu Kết luận:Canô đủ ổn định ban đầu. 3.7.3. Tính tay đòn ổn định cho các trường hợp: Tay đòn ổn định tĩnh được tính theo công thức gần đúng của Blagôvesenxki: l  = (Z C90 –Z C0 )f 1 () + y C90 f 2 () + r 0 f 3 () – (Z g -Z C0 )Sin. Trong đó: + Z C0 – Cao độ tâm nổi của canô tại góc nghiêng  = 0 0 . + r 0 - Bán kính ổn định của canô tại góc nghiêng  = 0 0 . + Z C0 và r 0 được tính theo công thức Ơle: Z C0 = xT    . r 0 = T B x 22 12   . + Xác định tọa độ tâm nổi của canô khi đã nghiêng  = 90 0 theo công thức của Pozdyunin: y C90 =        H TB 95,01 2 . Z C90 =        H T H 15,1164,0 . + r 90 : Bán kính ổn định của canô tại góc nghiêng  = 90 0 được tính theo công thức của Pazdianhom: r 90 = 0 3 90 90 )( r y ZZ C CoC        . f i (): là hàm phụ thuộc vào góc nghiêng của canô. Giá trị hàm tra theo bảng 3.8 Bảng 3.8: Bảng giá trị của hàm f i () f i ( ) ()độ f 1 () f 2 () f 3 () sin() 10 -0.0051 0.0156 0.1632 0.1736 20 -0.0376 0.1164 0.2632 0.3420 30 -0.1070 0.3480 0.2590 0.5000 40 -0.1952 0.6912 0.1468 0.6428 50 -0.2541 1.0554 -0.0353 0.7660 60 -0.2165 1.2900 -0.2165 0.8660 70 -0.0161 1.1688 -0.6130 0.9397 80 0.3899 0.8478 -0.2529 0.9848 90 1.0000 0.0000 0.0000 1.0000 V ới lượng chiếm nước của canô, dựa trên đồ thị tĩnh thủy lực ta tìm được các thông số cơ bản của canô thiết kế và từ đó tính được các thông số h ình học của tàu như trong bảng 3.9 sau: Bảng 3.9 : Bảng các thông số hình học của canô Các trường hợp tải trọng TT Các thông số 1 2 3 4 1 H ệ số  0.785 0.78 0.775 0.767 2 H ệ số  0,309 0,3 0,26 0,25 3 M ớn nước T 0.4 0.37 0.38 0.39 4 Hoành độ trọng tâm X G -0.96 -0.98 -0.67 -0.68 5 Hoành độ tâm nổi X C -0.7 -0.76 -1.1 -1.21 6 Cao độ tâm nổi Z C 0.22 0.22 0.22 0.21 7 r 90 -0.0017 -0.0010 -0.0006 -0.0004 8 z c0 1.5470 1.5681 1.5901 1.6117 9 r 0 1.320 1.460 1.560 1.690 10 y c90 0.6054 0.7253 0.8908 1.1061 11 z c90 1.4809 1.5043 1.5288 1.5527 12 z c90 – z c0 -0.0662 -0.0638 -0.0614 -0.0590 13 z g – z c0 0.0430 0.0819 -0.0501 -0.4507 Tay đòn ổn định động được tính toán theo công thức sau: l đ =   d ddCCdC CosaCosZZSinydl    0 0 )1()( Áp dụng công thức tính toán trên cho từng trường hợp tải trọng theo yêu cầu của quy phạm đã nêu, kết quả tính được cho ở các bảng: 3.10; 3.11; 3.12; 3.13 Bảng 3.10: Trường hợp 1  (Z C90 -Z C0 )* f 1 () Y C90 *f 2 () r 0 *f 3 ( ) (Z g -Z C0 )* Sin() L  =[2]+[3] +[4] -[5] [6] l d =1/2  [7] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 1 0 0.0117 0.0006 0.31 71 0.0075 0.3220 0.32 20 0.0281 2 0 0.0872 0.0041 0.49 61 0.0147 0.5727 0.89 47 0.0781 3 0 0.2585 0.0117 0.45 04 0.0215 0.6991 1.59 38 0.1391 4 0 0.4422 0.0209 0.18 48 0.0276 0.6202 2.21 40 0.1933 5 0 0.7367 0.0257 - 0.19 17 0.0329 0.5377 2.75 17 0.2402 6 0 0.8376 0.0185 - 0.49 24 0.0372 0.3265 3.07 82 0.2687 7 0 0.6986 - 0.0059 - 0.52 96 0.0404 0.1228 3.20 10 0.2795 8 0 0.3283 - 0.0427 - 0.25 73 0.0423 -0.0139 3.18 71 0.2782 9 0 0.0000 - 0.0662 0.00 00 0.0430 -0.1092 3.07 79 0.2687 57,3° 10° L chp ld l 0  l (m) l d 0,8 0,6 0,4 0,2 80° 60° 40° 20° 0 Hình 3.8: Đồ thị ổn định trường hợp 1 Bảng3.11: Trường hợp 2  (Z C90 - Z C0 )* f 1 () Y C90 *f 2 () r 0 *f 3 () (Z g - Z C0 )* Sin( ) L  =[2]+[3]+[4] -[5] [6] l d =1/2[7] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 10 0.0141 0.0005 0.3526 0.0142 0.3530 0.3530 0.0308 20 0.1045 0.0040 0.5515 0.0280 0.6320 0.9850 0.0860 30 0.3097 0.0113 0.5007 0.0410 0.7807 1.7657 0.1541 40 0.5298 0.0201 0.2055 0.0526 0.7027 2.4684 0.2155 50 0.8825 0.0248 -0.2131 0.0627 0.6314 3.0998 0.2706 60 1.0035 0.0178 -0.5474 0.0709 0.4030 3.5027 0.3058 70 0.8369 -0.0057 -0.5888 0.0770 0.1656 3.6683 0.3202 80 0.3933 -0.0412 -0.2861 0.0807 -0.0145 3.6538 0.3190 90 0.0000 -0.0638 0.0000 0.0819 -0.1457 3.5081 0.3063 L chp 57,3° 10° 0 20° 40° 60° 80° 0,2 0,4 0,6 0,8 ld (m) l   0 l ld Hình 3.9: Đồ thị ổn định trường hợp 2 Bảng 3.12:Trường hợp 3 [...]... 0.0194 0.2221 -0.0322 0.9243 3.0346 0.2649 50 1.0839 60 1.2324 0.0238 -0.2303 -0.0384 0.9158 3.9504 0.3449 0.0171 -0.5916 -0.0434 0.7 014 4.6518 0.4061 70 1.0279 80 0.4831 -0.0054 -0.6363 -0.0471 0.4332 5.0850 0.4439 -0.0396 -0.3092 -0.0493 0.1836 5.2687 0.4600 90 0.0000 -0.0 614 0.0000 -0.0501 -0.0113 5.2574 0.4590 ld 1,6 (m) l 1,2 0,8 l ld Lchp 0,4 19° 0 20° 57,3° 40° 60° 80°  0 Hình 3.10: Đồ thị ổn . hải khác của canô. * Tiêu chuẩn ổn định cho canô thiết kế. Canô được thiết kế là canô cao tốc kéo dù kiêm chở khách nên cần phải được kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn ổn định cho canô cao tốc. trường hợp tải trọng tr ên thì đối với canô kéo dù kiêm ch ở khách cao tốc, ta cần phải kiểm tra ổn định cho canô thiết kế trong trường hợp canô kéo dù. 1.Trường hợp I: Tàu đủ khách và 100%. Tính toán ổn định cho canô thiết kế: Canô thiết kế được kiểm tra ổn định theo yêu cầu Quy phạm phân cấp và đóng tàu thuỷ cao tốc TCVN 6451 – 2004 và TCVN 5801- 2003 đối với canô chở khách thì