Hướng dẫn thiết kế tàu kéo..hướng dẫn cụ thể bài bản được thực hiện từng bước.Nhiệm vụ thư thiết kế là văn bản pháp lý, bao gồm các yêu cầu về mặt kỹ thuật mà chủ tàu giao cho cơ quan thiết kế để tạo điều kiện thuận lợn cho người thiết kế, đồng thời làm cơ sở để bàn bạc trao đổi giữa chủ tàu và người thiết kế.
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TÀU KÉO 1 Nhiệm vụ thư thiết kế Nhiệm vụ thư thiết kế là văn bản pháp lý, bao gồm các yêu cầu về mặt kỹ thuật mà chủ tàu giao cho cơ quan thiết kế để tạo điều kiện thuận lợn cho người thiết kế, đồng thời làm cơ sở để bàn bạc trao đổi giữa chủ tàu và người thiết kế. Người thiết kế phải am hiểu và hướng dẫn, tham gia cùng chủ tàu để sản phẩm được hoàn hảo. Nội dung chính của nhiệm vụ thư như sau: 1. Vùng hoạt động của phương tiện (sông, biển, gần bờ); 2. Nhiệm vụ, chức năng của con tàu (chở hàng, chở hành khách…); 3. Loại máy chính (diezen, tuốcbin …. ); 4. Loại nhiên liệu (dầu nặng, dầu nhẹ); 5. Thiết bị đẩy (chong chóng thường, chong chóng đặt trong đạo lưu, chong chóng đặt trong đạo lưu xoay, loại chân vịt quay 360 0 ); 6. Tốc độ tàu, tốc độ trong điều kiện thử tàu hay tốc độ khai thác đầy tải; 7. Các loại máy phụ, trang thiết bị của nước nào; 8. Dự kiến giá thành con tàu; 9. Thời gian hoạt động liên tục của tàu; 10. Đăng kiểm nào kiểm tra; 11. Tàu thiết kế theo Quy phạm đóng tàu nào; 12. Trang bị tiện nghi, buồng thủy thủ, thuyền viên; NỘI DUNG THIẾT KẾ Thiết minh gồm 4 phần: - Phần I: Tuyến đường –Tàu mẫu - Phần II: Xác định các kích thước chủ yếu - Phần III: Xây dựng tuyến hình lý thuyết - Phần IV: Bố trí chung toàn tàu Bản vẽ: gồm 2 bản vẽ A 0 - Bản vẽ tuyến hình lý thuyết - Bản vẽ bố trí chung 3 PhÇn I : T×m hiÓu tuyÕn ®êng - tµu mÉu 1.1.T×m hiÓu vÒ c¶ng tµu ho¹t ®éng 1.2. Bảng thống kê tàu mẫu Tàu mẫu là tàu đã được đóng và đưa vào khai thác mà có những tính năng tốt, cùng loại tàu và công dụng với tàu thiết kế. Có trọng tải hoặc sức chở hàng, tốc độ hoặc công suất máy và vùng khai thác tương đương với tàu thiết kế. Bảng thống kê tàu mẫu là vô cùng quan trọng đối với người thiết kế trước khi bước vào công việc thiết kế một loại tàu nào đó. Tàu mẫu là tàu có những thông số và tính năng quan trọng gần giống như tàu ta chuẩn bị thiết kế ví dụ như số trọng tải, số hành khách, tốc độ vị trí và phạm vi khai thác, loại máy chính v.v… Tuỳ thuộc vào từng loại tàu, mức độ phức tạp của thiết kế mà người thiết kế có thế chọn lựa ra những chỉ tiêu khác nhau. Dưới đây là những chỉ tiêu cơ bản nhất. STT Các thông số của tàu Đơn vị Tàu mẫu 1 Tàu mẫu 2 Tàu mẫu 3 1 Tên tàu 2 Năm đóng 3 Nguồn gốc tàu mẫu 4 Loại tàu 5 Chiều dài thiết kế L tk m 6 Chiều dài L pp m 7 Chiều rộng thiết kế B tk m 8 Chiều chìm thiết kế T m 9 Chiều cao mạn D m 10 Tỷ số L/B 11 Tỷ số B/T 12 Tỷ số D/T 13 Lượng chiếm nước ∆ m Tấn 14 Hệ số béo thể tích C B 17 Công suất máy cv 18 Biên chế thuyền viên Người 19 Chiều dài khoang máy m 20 Thời gian hoạt động liên tục ngày 21 Thông số tàu được kéo Phần II : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 2.1.lượng chiếm nước sơ bộ của tàu 4 H×nh 2.1. Đồ thị quan hệ giữa lượng chiếm nước của tàu với công suất máy Căn cứ vào đồ thị trên ta có lượng chiếm nước của tàu kéo được xác định theo công thức: 0,903 0,385Ne m ∆ = ,tÊn (2.1) Trong đó: Ne – công suất máy chính, cv 2.2.Xác định các kích thước chủ yếu 2.2.1. Chiều dài tàu Đối với tàu kéo cảng chiều dài tàu được xác định theo mối quan hệ sau: Hình 2.2. Đồ thị quan hệ giữa chiều dài tàu với công suất máy 0,3266 2,38L Ne = ,m (2.2) 2.2.2. Chiều rộng tàu 5 Hình 2.3. Đồ thị quan hệ giữa chiều rộng tàu với công suất máy 0,2485 1,275B Ne = ,m (2.3) 2.2.3. Chiều chìm tàu Chiều chìm của tàu được lựa chọn trên các cơ sở sau + Theo điều kiện khai thác về luồng lạch, bến cảng, cầu +Theo sự tối ưu của các tỷ số các kích thước. + Theo điều kiện làm việc của hệ động lực. + Qua kinh nghiệm khai thác. - Xác định sơ bộ chiều chìm thông qua mối quan hệ với công suất máy 0,3 0,2975T Ne = ,m (2.4) Hình 2.4. Đồ thị quan hệ giữa chiều chìm với công suất máy - X¸c ®Þnh th«ng qua mèi quan hÖ víi chiÒu réng tµu B 6 0,4155 0,564T B = − ,m (2.5) 2.2.4. ChiÒu cao m¹n D 0,2765 0,484D Ne= ,m (2. 6) Hình 2.5. Đồ thị quan hệ giữa chiều cao mạn với công suất máy 2.2.5. C¸c hÖ sè bÐo - Hệ số béo thể tích Thông thường đối với tàu kéo cảng hệ số béo thể tích dao động trong khoảng (0.52 -0.6) - Hệ số béo sườn giữa Theo thống kê C M dao động trong khoảng (0,84 - 0,94) đối với các tàu kéo cảng - Hệ số béo đường nước thiết kế C WP Theo thống kê hệ số béo đường nước thay đổi trong khoảng (0,75 -0,85), hoặc tính sơ bộ ta có thể sử dụng công thức sau: C WP =C B +0,25 (2. 8) 2.3. Nghiệm lại các kích thước chủ yếu của tàu theo phương trình sức nổi ∆ m =kρC B LBT (2. 9) Trong đó k =1.005 – hệ số kể đến phần nhô. So sánh: .100% m msb m msb ∆ − ∆ ∆∆ = = ∆ (%)? Nếu sai số ≤ 2% .Làm bước tiếp theo Nếu sai số >2%. → Thay đổi lại phương án kích thước 7 2.4. Xác định khác khối lượng thành phần Ph¬ng tr×nh khèi lîng cña tµu: m mtk DW ∆ = ∆ + (2. 9) Trong đó: ∆ mtk - khối lượng tàu không, tấn DW - trọng tải của tàu, tấn 2.4.1. Khèi lîng tµu kh«ng ∆ mtk mtk v tb htt m hlcd m m m m m + ∆∆ ∆ = + + + + (2. 10) Trong đó: m v – khối lượng vỏ tàu, tấn m tb+htt – khối lượng thiết bị và hệ thống tàu, tấn m m – khối lượng thiết bị năng lượng, tấn m ∆∆ – khối lượng dự trữ lượng chiếm nước, tấn m hlcd – khối lượng hàng lỏng cố định, tấn - Khèi lîng vá tµu m v =q’ v .LBD, tÊn (2. 11) trong ®ã: q’ v – Khối lượng đơn vị của khối lượng thân tàu, được xác định theo đồ thị hình 2.6. Hình 2.6. Quan hệ giữa khối lượng đơn vị thân tàu với môdul khối LBD - Khối lượng thiết bị và hệ thống tàu m tb+hht =q’ ht .(LBD), tÊn (2. 12) Trong đó: q’ th - khối lượng đơn vị của khối lượng thiết bị và hệ thống tàu, được xác định theo đồ thị hình 2.7. 8 Hình 2.7. Quan hệ giữa khối lượng đơn vị TBHT với môdul khối LBD - Khối lượng thiết bị năng lượng m tbnl =m’ tbnl. Ne ,tấn (2. 13) trong đó: Ne – công suất tổ hợp thiết bị năng lượng, cv m’ tbnl – khối lượng đơn vị thiết bị năng lượng, tấn/cv. Xác định theo đồ hình 2.8. Hình 2.8. Quan hệ giữa khối lượng đơn vị TBNL với công suất máy - Khèi lîng dù tr÷ lîng chiÕm níc m ∆∆ = (0.01÷0.03).∆ m ,tấn (2. 14) trong ®ã: ∆ m – lîng chiÕm níc cña tµu, tÊn - Khèi lîng hµng láng cè ®Þnh m hlcd =(0,009÷0,022).∆ m , tÊn (2. 15) trong ®ã: ∆ m – lîng chiÕm níc cña tµu, tÊn 2.4.2. Träng t¶i cña tµu z nl DW m m = + (2. 16) 9 Trong đó: m z – khối lượng thuyền viên, dự trữ lương thực thực phẩm, nước ngọt cho thuyền viên, tấn m nl – khối lượng nhiên liệu dự trữ, tấn - Khối lượng thuyền viên, dự trữ lương thực thực phẩm, nước ngọt cho thuyền viên m 14 = m 1401 + m 1402 + m 1403 m 1401 - khối lượng thuyền viên và hành lý m 1401 = n TV .a trong đó: n TV - số thuyền viờn (lựa chọn theo tàu mẫu) a - khối lượng thuyền viên và hành lý (a = 130 -150 kg/người) m 1402 : khối lượnglương thực, thực phẩm m 1402 = n TV .b.t, trong đó: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong một ngày đêm, b =(3÷5) kg/người/ngày; t - thời gian hành trình của tàu. m 1403 _ khối lượng nước uống và nước sinh hoạt m 1403 = n TV .c.t, c- dự trữ nước ngọt cho một người trong một ngày đêm, c= (100 ÷ 150) lít/người/ ngày. ( Lưu ý đối với các tàu kéo cảng hoạt động gần bờ, việc sinh hoạt của thuyền viên có thể được thực hiện ở trên bờ thì không nhất thiết phảI bố trí dự trữ lương thực thực phẩm). - Khối lượng nhiên liệu dự trữ m 16 = m 1601 + m 1602 + m 1603 = k nl .m 1601 k nl =1,09 ± 0,03,hệ số nhiên liệu m 1601 = k M t.m’ nl .Ne , khối lượng chất đốt k M _hệ số dự trữ hàng hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình, gặp bão, dòng chảy và rong rêu hà rỉ: k m = 1,13 ÷ 1,3; t - thời gian hành trình; (giờ) (Đối với tàu kéo cảng dự trữ nhiên liệu có thể được dự trữ từ 3-5 ngày) Ne - công suất tổ hợp TBNL; m’ nl - suất tiêu hao nhiên liệu.với động cơ Diesel m’ nl = (0,11 ÷0.14) kg/kW.h 10 Bảng tổng hợp các thành phần khối lượng STT Thành phần khối lượng Kí hiệu Đơn vị Giá trị 1 Khối lượng thân tàu m v tấn - 2 Khối lượng thiết bị và hệ thống m tb,hht tấn - 3 Khối lượng TBNL m tbnl tấn - 4 Khối lượng dự trữ LCN m 11 tấn - 5 Khối lượng hàng lỏng cố định m hlcd tấn - 6 Khối lượng thuyền viên, dự trữ LTTP và nước ngọt m z tấn - 7 Khối lượng nhiên liệu dự trữ m nl tấn - 8 Tổng Σm i tấn - So sánh: 100% i m m m∑ − ∆ × = ∆ ? Nếu sai số ≤ 2% .Làm bước tiếp theo Nếu sai số >2%. Thay đổi lại phương án kích thước Sau đó nghiệm lại các kích thước của tàu theo phương trình khối lượng ở trên 2.5.Tính toán lực cản và tốc độ của tàu kéo 2.5.1. Sức cản của tàu kéo Sức cản của tàu kéo được tính theo phương pháp Oortsmersena . Theo đó, Lực cản tàu được tính như sau: FW RRR += Trong đó : - R W : lực cản sóng tính theo công thức Với : C i : các hệ số được biểu diễn bằng đa thức , phụ thuộc vào các thông số hình dáng tàu γ ⋅⋅ +++= −−−− −− −− −− VFreCFreCeCeCR FrmFrm Fr m Fr m W 2. 4 2. 3 . 7 2 9 1¦ cos sin 22 22 3 11 2 109 2 87 2 65 2 43 2 210 10 − + ++++ ++++++= βααϕϕ iiiii D i D iiicbicbiii d T B d T B ddd B L d B L dddldlddC 2.1976 0.14347.m φ − = C cb D x l L = 11 [...]... R dc + x z z2 1 Z = Rgio + R y + Rdc z = 2 z1 z1 = z 2 R y : sc cn ca nc khi tu chuyn ng ngang mn 2 Ry = y L.T 2 y = 1 : h s thc nghim trong b th Hamburg - c , khụng ph thuc vo hỡnh dỏng tu = tau + dc = ( 0.5 + 0.6) 0.514 = 0.565 m / s Tớnh toỏn gn ỳng ta cú th nh cụng thc : z1 = 16.6 L.T + 9.6 gio A z1 = 8.3L.T + 4.8 gio A, kG d) Trng hp 4 : Tu di chuyn quay d.1) Tu quay quanh trng tõm . : hệ số thực nghiệm trong bể thử Hamburg - Đức , không phụ thuộc vào hình dáng tàu ( ) sm dctau /565.0514.06.05.0 =+=+= υυυ Tính toán gần đúng ta có thể định công thức : ATLz gio .6.9.6.16 1 ξ +=