thiết kế sơ bộ tàu đánh cá lưới rê theo mẫu truyền thống tỉnh quãng ngãi

i LỜI CẢM ƠN Sau hơn ba tháng tìm hiểu, nghiên cứu và tính toán, với sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS. Trần Gia Thái tôi đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp với nội dung: “Thiết kế sơ bộ tàu đánh cá lưới rê theo mẫu truyền thống tỉnh Quãng Ngãi”. Qua đây tôi xin chân thành cám ơn đến thầy PGS.TS.Trần Gia Thái đã quan tâm, tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài. Tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến các thầy trong Khoa kỹ thuật Giao Thông. Tôi cũng xin chân thành cám ơn đến các anh làm việc tại chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tỉnh Quãng Ngãi và các bạn đã tạo điều kiện thuận lợi, quan tâm gúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cám ơn! Nha trang, ngày 08 tháng 07 năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Ninh ii MỤC LỤC MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG ix LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 2 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2 1.2 KHẢO SÁT ĐỘI TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI RÊ TỈNH QUÃNG NGÃI 3 1.2.1 Sơ lược về điều kiện tự nhiên và nghề đánh cá lưới rê tỉnh Quãng Ngãi 3 1.2.1.1 Sơ lược điều kiện tự nhiên 3 1.2.1.2 Nghề lưới rê tỉnh Quãng Ngãi 4 1.2.1.3 Nghề đánh cá lưới rê 5 1.2.1.3.1 Nguyên lý đánh bắt lưới rê 5 1.2.1.3.2 Thao tác thả lưới 5 1.2.2 Khảo sát đội tàu và đo đạc tuyến hình tàu mẫu 7 1.2.2.1 Khảo sát đội tàu 8 1.2.2.2 Phương pháp đo đạc tuyến hình tàu. 8 1.2.3 Kết quả khảo sát. 10 1.2.3.1 Đặc điểm hình học của tàu lưới rê tỉnh Quãng Ngãi 10 1.2.3.2 Đặc điểm kết cấu. 12 1.2.3.3 Đặc điểm bố trí chung. 13 1.2.3.4 Đường hình tàu khảo sát 15 1.2.3.4.1 Các thông số chính của tàu 15 1.2.3.4.2 Bảng tọa độ đường hình tàu khảo sát. 16 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY 20 1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 20 1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 20 1.4 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 20 iii 1.4.1 Mục tiêu của đề tài 20 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 21 1.4.3 Nội dung đề tài 21 CHƯƠNG II: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 22 2.1 PHƯƠNG ÁN XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC CỦA TÀU 22 2.1.2 Vấn đề chung 22 2.1.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế tối ưu 23 2.1.3 Phương án thực hiện 24 2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH TÀU 24 2.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU 24 2.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 25 2.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN CÁC TÍNH NĂNG TÀU THIẾT KẾ 26 2.5.1. Lý thuyết cơ bản về ổn định 26 2.5.2 Tiêu chuẩn ổn định 27 2.5.2.1 Tiêu chuẩn vật lý 27 2.5.2.2 Tiêu chuẩn thống kê 28 2.5.3 Phương án thực hiện 28 CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 29 3.1 XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ 29 3.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC CỦA TÀU 29 3.2.1 Lựa chọn mớn nước T 29 3.2.2 Lựa chọn tỷ số H/T 30 3.2.3 Lựa chọn hệ số thể tích nước chiếm C W 31 3.2.4 Lựa chọn hệ số diện tích mặt cắt ngang C M 32 3.2.5 Lựa chọn tỷ số B/H : 32 3.2.6 Lựa chọn chiều dài L cho tàu: 33 3.2.7 Lựa chọn hệ số diện tích mặt đường nước C W 34 iv 3.2.8 Xác định các đặc điểm hình học của tàu trên đồ thị lựa chọn 36 3.2.9. Kiểm tra phương trình trọng lượng 38 3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG HÌNH TÀU. 38 3.3.1 Vẽ lại sườn theo kết quả đo thực tế 39 3.3.1.1 Dựng các đường sườn dạng 2D trong Autocad 39 3.3.1.2 Dựng các đường sườn dạng 3D trong Autocad 40 3.4 THIẾT KẾ KẾT CẤU VÀ TÍNH TRỌNG LƯỢNG TRỌNG TÂM TÀU 59 3.4.1 Xác định các kích thước kết cấu tàu 59 3.4.2. Tính trọng lượng trọng tâm tàu không. 65 3.5 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 66 3.5.1 Bố trí phía trên boong 67 3.5.2 Bố trí dưới boong 67 3.5.3 Bố trí khu vực buồng máy 68 3.6 PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN CÁC TÍNH NĂNG CỦA TÀU THIẾT KẾ. 68 3.6.1 Tính toán tính nổi 69 3.6.1.1 Tính toán các yếu tố thủy tĩnh 71 3.6.1.2 Tính toán các hệ số hình dáng tàu thiết kế 72 3.6.2. Tính toán ổn định cho tàu 73 3.6.2.1. Các trường hợp tải trọng nguy hiểm 73 3.6.2.2. Tính kiểm tra ổn định cho 4 trường hợp tải trọng trong Autohydro 76 3.6.3 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 89 3.6.3.1 Xác định mômen nghiêng do gió gây ra 90 3.6.3.2 Xác định mômen lật dựa vào đường cong ổn định động 92 3.7 TÍNH TOÁN SƯC CẢN VÀ CHỌN MÁY CHÍNH CHO TÀU THIẾT KẾ 94 3.7.1 Tính sức cản tàu thiết kế 94 3.7.2 Chọn máy chính cho tàu thiết kế 99 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 100 4.1 KẾT LUẬN 100 4.2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 101 v PHỤ LỤC 102 1 Các bảng tính trọng lượng, trọng tâm tàu không 102 2 Các bảng tính, đồ thị xuất ra từ Autoship 117 3 Catolog máy chính 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 126 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Phân bố tàu lưới rê theo các huyện. 4 Hình 1.2: Tình hình phát triển đội tàu lưới rê từ năm 2000 – 2011. 5 Hình 1.3: Hướng nước và hướng gió khi thả lưới 5 Hình 1.4: Thả lưới ngang gió. 6 Hình 1.5: Thả lưới xuôi gió 6 Hình 1.6: Thả lưới theo kiểu zig-zag 7 Hình 1.7: Phương pháp đo các kích thước chính của tàu 8 Hình 1.8: Phương pháp đo tọa độ sườn 9 Hình 1.9: Phương pháp đo góc nghiêng sỏ mũi. 9 Hình 1.10: Phương pháp đo tọa độ vòm đuôi 10 Hình 1.11: Mũi tàu hình chữ V. 11 Hình 1.12: Vòm đuôi tàu lưới rê. 11 Hình 1.13: Đặc điểm liên kết và kết cấu cơ bản 13 Hình 1.14: Bố trí cabin tàu 14 Hình 1.15: Bố trí trên boong tàu lưới rê 14 Hình 1.16: Bố trí chân vịt và bánh lái. 15 Hình 1.17: Đo tọa độ đường hình và kết cấu tàu ngoài thực tế 16 Hình 2.1: Sơ đồ các bước của quá trình thiết kế. 22 Hình 2.2: Kết cấu tàu ngoài thực tế 25 Hình 2.3 Bản chất của ổn định. 26 Hình 3.1: Đồ thị lựa chọn 37 Hình 3.2: Phương pháp dựng sườn trong Autocad 39 Hình 3.3: Các sườn sau khi dựng xong. 40 Hình 3.4 : Góc nhìn SE Isomectric 40 Hình 3.5: Kết quả sau khi xoay quanh trục X. 41 Hình 3.6: Kết quả sau khi xoay quanh trục Y. 41 vii Hình 3.7: Di chuyển các sườn về đúng vị trí 42 Hình 3.8: Hộp thoại lưu file .dxf trong Autocad 42 Hình 3.9: Hộp thoại Import DXF. 43 Hình 3.10: Các sườn sau khi được Import vào Autoship 43 Hình 3.11: Hộp thoại Project Info 44 Hình 3.12: Hộp thoai lưu file của Autoship. 44 Hình 3.13:Hộp thoại Curve Ptoperties. 45 Hình 3.14: Hộp thoai Join Curves 45 Hình 3.15: Hộp thoại Navigator. 46 Hình 3.16: Điều chỉnh biên dạng sườn 47 Hình 3.17: Làm trơn với sơ đồ lông nhím 47 Hình 3.18: Hộp thoại tạo mặt phẳng trong Autoship. 48 Hình 3.19: Hộp thoại tạo đường sườn 48 Hình 3.20: Hộp thoại tạo đường cắt dọc. 49 Hình 3.21: Hộp thoại tạo đường nước 49 Hình 3.22: Bề mặt mũi tàu sau khi chỉnh trơn. 50 Hình 3.23: Hộp thoại tạo bề mặt đuôi tàu. 50 Hình 3.24: Bề mặt đuôi tàu sau khi chỉnh trơn 51 Hình 3.25: Hộp thoại Create Curve 51 Hình 3.26: Hộp thoại tạo vách đuôi 52 Hình 3.27: Đuôi tàu sau khi được tạo 52 Hình 3.28: Hộp thoại tạo đường mép boong 53 Hình 3.29: Kết quả sau khi tạo đường mép boong 53 Hình 3.30: Hộp thoại Group Editor 54 Hình 3.31: Kết quả sau khi tạo Group 54 Hình 3.32: Mô hình tàu sau khi được hoàn thiện và tô bóng 55 Hình 3.33: Hộp hội thoại Scale. 55 Hình 3.34: Hộp thoại Instant Hydrostatics 56 Hình 3.35: Các thông số hình học của tàu thiết kế 56 viii Hình 3.36: Hộp thoại xuất tuyến hình sang Autocad dạng 2D 57 Hình 3.38:Bảng vẽ đường hình hoàn thiện 58 Hình 3.46: giao diện Modelmaker 69 Hình 3.47: Góc nhìn 3D trong Modelmaker. 69 Hình 3.48: Hộp hội thoại Join. 70 Hình 3.49: Giao diện Autohydro 70 Hình 3.50: Hộp thoại Drafts. 71 Hình 3.52: Đồ thị các yếu tố tính nổi tàu thiết kế. 72 Hình 3.54: Đồ thị các hệ số hình dáng của tàu thiết kế 73 Hình 3.59: Hộp thoại Weight List 76 Hình 3.60: Trạng thái tải trọng của tàu 77 Hình 3.61:Hộp thoại Hydrostatics Values trường hợp 1 78 Hình 3.63: Đồ thị ổn định tĩnh và ổn định động của tàu ở trường hợp tải trọng 1 80 Hình 3.65: Hộp thoại Hydrostatics Values trường hợp 2 81 Hình 3.67: Đồ thị ổn định tĩnh và ổn định động của tàu ở trường hợp tải trọng 2 82 Hình 3.71 :Đồ thị ổn định tĩnh và ổn định động của tàu ở trường hợp tải trọng 3 85 Hình 4.73: Hộp thoại Hydrostatics Values trường hợp 4 86 Hình 4.75: Đồ thị ổn định tĩnh và ổn định động của tàu ở trường hợp tải trọng 4 87 Hình 3.77: Đồ thị xác định mômen lật. 89 Hình 3.86: Hội thoại Auiopower Setup 95 Hình 3.87: Các thông số tàu thiết kế 95 Hình 3.88: Hộp thoại Reesistance. 96 Hình 3.90: Đồ thị sức cản tàu 97 Hình 3.92: Đồ thị công suất 98 ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.18: Tọa độ đường hình tàu khảo sát 16 Bảng 1.19: Số liệu thống kê tàu lưới rê Qãng Ngãi. 17 Bảng 1.20: Tỷ số kích thước chính và hệ số hình dáng của tàu lưới rê Quãng Ngãi 19 Bảng 4.10: Các thông số hình học của tàu. 37 Bảng 3.39: Bảng A1 – Diện tích tiết diện các cơ cấu (cm 2 ) 59 Bảng 3.40: Quy cách sống mũi 60 Bảng 3.41: Quy cách đà ngang đáy 60 Bảng 3.42: Diện tích mặt cắt ngang của sườn, cm 2 61 Bảng 3.43: Bảng A5- diện tích mặt cắt ngang các kết cấu, cm 2 . 62 Bảng 3.44: Quy cách kết cấu tàu thiết kế 63 Bảng 3.45: Bảng tính trọng lượng trọng tâm tàu không 65 Bảng 3.51: Giá trị các yếu tố thủy tĩnh 71 Bảng 3.64 : Giá trị hệ số hình dáng 73 Bảng 3.55: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 1 74 Bảng 3.56: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 2 74 Bảng 3.57: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 3 75 .Bảng 3.58: Trường hợp tải trọng nguy hiểm 4 Error! Bookmark not defined. Bảng 3.63: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định tàu trong Autohydro. 80 Bảng 3.65:Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và ổn định động ở trường hợp 2 81 Bảng 3.67 : Bảng kiểm tra điều kiện ổn định tàu trong Autohydro. 83 Bảng 3.69:Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và ổn định động ở trường hợp 3 84 Bảng 3.71: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định tàu trong Autohydro. 85 Bảng 3.72: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và ổn định động ỏ trường hợp 4 86 Bảng 3.73: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định tàu trong Autohydro. 88 Bảng 3.75: Các tải trọng thành phần trường hợp 1. 90 Bảng 3.76: Các tải trọng thành phần trường hợp 2. 90 x Bảng 3.77: Các tải trọng thành phần trường hợp 3. 91 Bảng 3.78: Các tải trọng thành phần trường hợp 4. 91 Bảng 3.79 : Bảng tính xác định mômen gây nghiêng tàu 91 Bảng 3.80: Bảng lựa chọn giá trị Y 92 Bảng 3.81: Bảng chọn hệ số k 93 Bảng 3.82: Bảng hệ số an toàn K. 93 [...]... đội tàu đánh cá tỉnh Quãng Ngãi được 1.4 MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.4.1 Mục tiêu của đề tài Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới rê theo mẫu truyền thống tĩnh Quãng Ngãi Mẫu tàu thiết kế phải có các đặc điểm hình học, kết cấu, bố trí chung phù hợp với điều kiện khai thác của tàu đánh cá lưới rê và tâm sinh lí của ngư dân tỉnh Quãng Ngãi Giúp các cơ quan chức năng quản lý tàu. .. tiếc xảy ra 1.2 KHẢO SÁT ĐỘI TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI RÊ TỈNH QUÃNG NGÃI Để tàu thiết kế có những tính năng tốt phù hợp với yêu cầu thực tế của ngư dân làm nghề lưới rê người thiết kế ngoài kiến thức chuyên môn còn phải hiểu biết các đặc điểm của đội tàu đánh cá lưới rê tỉnh Quãng Ngãi cũng như điều kiện khai thác, bến bãi Trong đề tài này các số liệu đặc điểm về đội tàu đánh cá lưới rê được thực hiện qua quá... dụng trên để có thể hoạt động hiệu quả nhất trong điều kiện làm việc của nghề cá lưới rê 1.2.2 Khảo sát đội tàu và đo đạc tuyến hình tàu mẫu Để đảm bảo cho tàu thiết kế mang những đặc điểm hình học của tàu đánh cá lưới rê tỉnh Quãng Ngãi và chuẩn bị các số liệu, tuyến hình cho các bước tính toán sau này ta tiến hành khảo sát tàu đánh cá lưới rê và đo đạc xây dựng tuyến hình tàu mẫu, đo quy các kết cấu,... là số liệu thống kê được cung cấp bởi Chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tỉnh Quãng Ngãi Sau đây là bảng số liệu thống kê các đặc điểm kích thước cơ bản của tàu đánh cá lưới rê đang hoạt động tại tỉnh Quãng Ngãi được trích từ số liệu thống kê của Chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tỉnh Quãng Ngãi Bảng 1.19: Số liệu thống kê tàu lưới rê Qãng Ngãi (Trích từ số liệu thống kê của... dụng phương pháp thiết kế tối ưu dựa do PGS.TS Nguyễn Quang Minh đề xuất kết hợp với các số liệu thống kê về đội tàu lưới rê Quãng Ngãi để xác định các đặc điểm hình học của tàu thiết kế 2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH TÀU Thiết kế đường hình tàu là giai đoạn tiếp theo sau khi xác định các đặc điểm hình học của tàu, nhằm mục đích mô tả đặc điểm hình dáng bên ngoài của bề mặt vỏ tàu và là cở... Trang với hàng năm có các đề tài nghiên cứu, đề tài tốt nghiệp chuyên về nghiên cứu khảo sát, đánh giá, thiết kế đội tàu đánh cá vỏ gỗ nước ta Kết quả đạt được là hiện nay với đội tàu một số tỉnh thành trong nước như Bình Định, Bình Thuận, Ninh Thuận… đã có được các mẫu tàu thiết kế sơ bộ, thiết kế tối ưu phù hợp với từng địa phương Tuy nhiên các mẫu tàu này mang đặc điểm của từng tỉnh khác nhau nên không... hướng dẫn vế an toàn tàu cá Vì vậy, điều cần làm bây giờ là tìm ra mẫu tàu phù hợp với thực tế, hiệu quả khai thác cao, đảm bảo các tính năng hàng hải và an toàn Để làm được điều này thì trước tiên phải xây dựng được mẫu tàu phù hợp với ngành nghề, điều kiện khai của từng địa phương thác cụ thể Và đề tài Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới rê theo mẫu truyền thống tĩnh Quãng Ngãi là việc làm cụ thể... dân Muốn người dân tiếp nhận thì tàu thiết kế phải mang những đặc điểm chung nhất của đội tàu lưới rê tỉnh Quãng Ngãi. Vậy trước khi thiết kế phải biết được đặc điểm tự nhiên và đặc điểm của đội tàu làm nghề đánh cá lưới rê tại tỉnh Quãng Ngãi 1.2.1.1 Sơ lược điều kiện tự nhiên Quảng Ngãi là tỉnh ven biển, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, tựa vào dãy Trường Sơn, hướng ra biển Đông, phía Bắc... liệu đặc điểm hình học, kết cấu, bố trí chung của tàu đánh cá lưới rê vỏ gỗ tại Quãng Ngãi để từ đó phân tích xác định, lựa chọn các thông số hình học hợp lý cho tàu thiết kế, xây dựng tuyến hình, kết cấu, bố trí chung và trang thiết bị khai thác cho tàu thiết kế - Ứng dụng các phần mềm hỗ trợ phân tích, tính toán và phần mềm chuyên ngành tàu thủy vào thiết kế để tăng chính xác cho kết quả nghiên cứu -... thủy sản tỉnh Quãng Ngãi) 1.2.1.3 Nghề đánh cá lưới rê 1.2.1.3.1 Nguyên lý đánh bắt lưới rê Nguyên lý đánh bắt lưới rê theo nguyên tắc: Lưới được thả chặn ngang đường di chuyển của cá Cá trên đường đi sẽ bị vướng vào mắt lưới và bị giữ lại lưới 1.2.1.3.2 Thao tác thả lưới Trong quá trình thả lưới người thuyền trưởng nên cẩn thận, cho tàu chạy với tốc độ chậm, điều khiển hướng thả lưới ngang với dòng . đề tài Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới rê theo mẫu truyền thống tĩnh Quãng Ngãi là việc làm cụ thể để xây dựng nên một mẫu tàu lưới rê phù hợp với ngư dân tỉnh Quãng Ngãi dựa trên việc. ĐỘI TÀU ĐÁNH CÁ LƯỚI RÊ TỈNH QUÃNG NGÃI 3 1.2.1 Sơ lược về điều kiện tự nhiên và nghề đánh cá lưới rê tỉnh Quãng Ngãi 3 1.2.1.1 Sơ lược điều kiện tự nhiên 3 1.2.1.2 Nghề lưới rê tỉnh Quãng. đội tàu khai thác cá của nước ta ngày càng phát triển hơn nữa theo hướng bền vững. Sau thời gian học tập tôi được giao đề tài Thiết kế sơ bộ tàu đánh cá lưới rê theo mẫu truyền thống tỉnh Quãng