Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 135 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
135
Dung lượng
2,54 MB
Nội dung
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
MỤC LỤC
Trang
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .............................................................................................5
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................8
CHƢƠNG I : TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC CHÍNH CỦA TÀU ................................10
1.1.Giới thiệu đề tài ....................................................................................................10
1.2.Đặc điểm loại tàu thiết kế ....................................................................................10
1.3.Tìm hiểu vùng hoạt động của tàu .........................................................................11
1.4.Tàu mẫu-Phân cấp tàu ..........................................................................................11
1.4.1.Tàu mẫu .........................................................................................................11
1.4.2. Phân cấp tàu ..................................................................................................12
1.5.Tính toán kích thƣớc và các hệ số ........................................................................12
1.5.1. Chiều dài tàu .................................................................................................12
1.5.2. Chiều rộng tàu B ...........................................................................................13
1.5.3. Chiều chìm tàu T ..........................................................................................13
1.5.4. Chiều cao mạn H ..........................................................................................13
1.5.5. Hệ số béo thể tích δ......................................................................................13
1.5.6. Hệ số béo đƣờng nƣớc α ..............................................................................13
1.5.7. Hệ số béo sƣờn giữa β .................................................................................14
1.5.8. Hệ số béo dọc θ ...........................................................................................14
1.6. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc.............................................................................14
1.6.1. Theo phƣơng trình lực nổi. ...........................................................................14
1.6.2. Nghiệm lại các tỉ lệ kích thƣớc. ....................................................................15
1.6.3. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc theo trọng lƣợng thành phần ........................16
Trang 1
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
1.6.4. Kiểm nghiệm thiết kế sơ bộ. .........................................................................19
1.7. Xác định mạn khô. ..............................................................................................21
1.7.1. Các thông số tính toán của tàu: .....................................................................21
1.7.2. Chiều dài các thƣợng tầng của tàu ................................................................22
1.7.3. Hiệu chỉnh mạn khô ......................................................................................22
CHƢƠNG II . TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH .............................................27
2.1.Thuyết kế tuyến hình............................................................................................27
2.1.1. Chọn tỉ số đồng dạng. ...................................................................................27
2.1.2. Các thông số chủ yếu của tàu thiết kế và tàu mẫu. .......................................27
2.1.3. Các tỉ số đồng dạng: .....................................................................................28
2.1.4. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh tuyến hình: .......................................................28
2.1.5. Diện tích sƣờn. ..............................................................................................32
2.1.6. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc. .....................................................................38
CHƢƠNG III : BỐ TRÍ CHUNG .................................................................................43
3.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................43
3.2.Đặc điểm chủ yếu .................................................................................................43
3.3. Phân khoang: .......................................................................................................44
3.3.1. Dƣới boong chính. ........................................................................................44
3.3.2. Bố trí trên boong chính. ................................................................................45
3.3.3. Bố trí trên boong cứu sinh. ...........................................................................45
3.3.4. Boong lầu lái và nóc lầu lái. .........................................................................45
3.4.Trang thiết bị. .......................................................................................................46
3.4.1. Giới thiệu chung. ..........................................................................................46
3.4.2. Thiết bị lái. ....................................................................................................46
3.4.3. Thiết bị neo. ..................................................................................................47
Trang 2
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
3.4.4. Thiết bị kéo. ..................................................................................................49
3.4.5. Cột bít ...........................................................................................................50
3.4.6. Thiết bị cứu sinh. ..........................................................................................51
3.4.7. Thiết bị tín hiệu. ............................................................................................51
3.4.8. Thiết bị hàng hải ...........................................................................................52
3.4.9. Thiết bị cứu hỏa. ...........................................................................................53
3.4.10. Trang thiết bị buồng, phòng........................................................................53
3.4.11. Hệ thống giao thông....................................................................................53
3.4.12. Hệ thống thông gió. ....................................................................................54
CHƢƠNG IV : TÍNH BONGJEAN-THỦY LỰC ........................................................55
4.1.Tính toán Bongjean: .............................................................................................55
4.1.1.Phƣơng pháp tính : .........................................................................................55
4.1.2.Bảng tính toán Bongjean : .............................................................................56
4.1.3.Vẽ đồ thị Bongjean ........................................................................................67
4.2.Tính toán các yếu tố thủy lực: ..........................................................................67
4.2.1.Nhóm 1: Các yếu tố của đƣờng nƣớc ............................................................67
4.2.2.Nhóm 2 : Các yếu tố thân tàu : ......................................................................77
CHƢƠNG V : CÂN BẰNG-ỔN ĐỊNH ........................................................................81
5.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................81
5.2.Tính toán và vẽ đƣờng cong tay đòn ổn định hình dáng lθ ..................................81
5.2.1.Dựng sƣờn Trêbƣsep .....................................................................................81
5.2.2.Phƣơng pháp tính toán ...................................................................................82
5.2.3.Kết quả tính toán ............................................................................................84
5.3.Tính toán và kiểm tra ổn định ............................................................................106
5.3.1.Tài liệu sử dụng và các trạng thái kiểm tra..................................................106
Trang 3
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
5.3.2. Các bƣớc tính toán và kiểm tra ...................................................................107
CHƢƠNG VI : KẾT CẤU VÙNG MŨI .....................................................................117
6.1.Giới thiệu chung .................................................................................................117
6.1.1.Thông số chính của tàu ................................................................................117
6.1.2.Hệ thống kết cấu,khoảng sƣờn thực ............................................................118
6.2.Tính quy cách cơ cấu .........................................................................................120
6.2.1.Chiều dày cơ cấu..........................................................................................120
6.2.2.Kết cấu đáy vùng mũi tàu.............................................................................122
6.2.3.Kết cấu mạn vùng mũi tàu ...........................................................................124
6.2.4.Kết cấu boong vùng mũi ..............................................................................126
6.2.5.Kết cấu vách .................................................................................................130
6.2.6.Sống mũi ......................................................................................................133
6.2.7.Qui cách các cơ cấu khác .............................................................................133
KẾT LUẬN .................................................................................................................134
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................135
Trang 4
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Ký hiệu
Đơn vị
L/Ltk
(m)
Loa/ LTT
(m)
Bề rộng tàu/Bề rộng thiết kế tàu
B/Btk
(m)
Chiều cao mạn/ Chiều cao mạn thiết kế
H/Htk
(m)
Chiều chìm tàu/Chiều chìm thiết kế
T/Ttk
(m)
LPP
(m)
Lƣợng chiếm nƣơc
D
(T)
Công suất máy
Ne
(HP)
Vận tốc tàu
v
(hl/h)
Số thuyền viên
z
Hệ số béo thể tích
δ
Hệ số béo đƣờng nƣớc
α
Hệ số béo sƣờn giữa
β
Hệ số béo dọc
θ
Trọng lƣợng riêng nƣớc biển
γ
(T/m3)
Thể tích tàu
V
(m3)
Trọng lƣợng thành phần
Pi
(T)
Suất tiêu hao nhiên liệu máy chính
ge
(g/kw.h)
Suất tiêu hao dầu bôi trơn
gd
(g/kw.h)
RPM
(v/ph)
t
(h)
h0min
(m)
Hoành độ tâm nổi
XC
(m)
Cao độ tâm nổi
ZC
(m)
Hoành độ tâm diện tích đƣờng nƣớc
Xf
(m)
Cao độ trọng tâm tàu
ZG
(m)
Tên gọi
Chiều dài tàu/Chiều dài thiết kế tàu
Chiều dài toàn bộ/Chiều dài tính toán
Chiều dài hai trụ
Tốc độ quay máy chính
Thời gian hành trình
Chiều cao tâm nghiêng ban đầu
Trang 5
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Chu kỳ lắc ngang
ηθ
Trụ lái
AP
Trụ mũi
FP
Thứ tự sƣờn
i
Thứ tự đƣờng nƣớc
j
(s)
(m2)
Diện tích đƣờng sƣờn
ωi
Hệ số hình thang
ki
Khoảng sƣờn
a
(mm)
Chiều cao bánh lái
hbl
(m)
Diện tích bánh lái
Fbl
(m2)
Hệ số diện tích bánh lái
µ
Chiều rộng trung bình bánh lái
bep
Đặc trƣng cung cấp của thiết bị neo
EN
Đƣờng kính dây cáp kéo
dc
(mm)
Ứng suất chảy của vật liệu
ζCH
(kG/cm4)
Mô men chống uốn
W
(cm3)
Ứng lực đứt cáp
RT
(kG)
Mô men tĩnh diện tích sƣờn
Mω
(m3)
Mô men quán tính diện tích đƣờng nƣớc
Ix
(m4)
Bán kính tâm nghiêng
rθ
(m)
Bán kính tâm chúi
Rθ
(m)
Chiều cao tâm nghiêng
ZM
(m)
Chiều cao tâm chúi
ZML
(m)
Cánh tay đòn ổn định hình dáng
lϕ
(m)
Độ cong ngang boong
h
(m)
Mô men nghiêng do áp suất gió
MV
(kN.m)
Diện tích mặt hứng gió
AV
(m2)
Chiều cao tâm hứng gió
ZV
(m)
Mô men lật
MC
(T.m)
(m)
Trang 6
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Biên độ chòng chành
θr
(Độ)
Hệ số an toàn
k
Góc vào nƣớc
θvn
(Độ)
Tay đòn cho phép
lC
(m)
Chiều dày cơ cấu
t
(mm)
Khoảng cách giữa các dầm dọc
S
(mm)
Trang 7
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
LỜI NÓI ĐẦU
Nƣớc ta nằm ở khu vực Đông Nam Á,có đƣờng bờ biển dài hơn 3200km,nằm vào
vị trí rất thuận tiện cho ngành giao thông vận tải đƣờng thủy phát triển.Hiện nay do
điều kiện khách quan ngành giao thông vận tải đƣờng thủy nƣớc ta đang phát triển với
một trình độ nhất định.Với sự quan tâm của Đảng và Nhà nƣớc,ngành giao thông vận
tải đƣờng thủy nƣớc ta đƣợc đầu tƣ và phát triển cao hơn nữa về mọi mặt.
Để đáp ứng về nguồn nhân lực cho ngành tàu thủy Việt Nam nói chung và khu vực
Miền Trung nói riêng.Đƣợc sự cho phép của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo,Trƣờng Đại
Học Bách Khoa mở khóa đào tạo đầu tiên về chuyên ngành tàu thủy.Lớp Kỹ Thuật
Tàu Thủy đầu tiên của trƣờng đƣợc ra đời.
Với trƣờng đây là ngành học mới và lạ nên những ngày tháng đầu đặt nền móng
cho ngành còn gặp nhiều khó khăn.Với sự tận tình dậy dỗ và chia sẽ các kinh nghiệm
quí báu của các Thầy Cô trong Khoa Cơ Khí Giao Thông đã giúp chúng em hiểu và
biết thêm rất nhiều điều.Đã cho chúng em thật nhiều kiến thức về ngành.
Sau khi đƣợc trang bị những kiến thức chuyên môn và đƣợc tiếp cận với thực tế tại
các nhà máy đóng tàu : Nhà máy đóng tàu Sông Thu,nhà máy đóng tàu X50,và đặc
biệt là nhà máy đóng tàu Dung Quất-Quảng Ngãi. Em đã đƣợc nhà trƣờng giao đề tài :
“Thiết kế tàu kéo 2x600HP hoạt động tại Cảng Đà Nẵng” .
1. Lí do,mục đích chọn đề tài: Hiện nay ngành đóng tàu đã đang là một ngành công
nghiệp mũi nhọn của nƣớc ta vì vậy đối với sự phát triển của mỗi nhà máy thì sự phục
vụ của các tàu kéo là hết sức quan trọng chính vì điều này nên em đã quyết định chọn
đề tài : Thiết kế tàu kéo 2x600HP hoạt động tại Cảng Đà Nẵng.
2. Phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứu đề tài: Đề tài của em đƣợc nghiên cứu,
thiết kế dựa theo tàu mẫu có thực. Quá trình tính toán thiết kế dựa trên những kiến
thức chuyên môn đã nắm bắt đƣợc, nghiên cứu các tài liệu chuyên ngành đóng tàu, tìm
hiểu hồ sơ thiết kế tàu tại nhà máy đóng tàu, đặc biệt là những góp ý quý báu của các
thầy hƣớng dẫn.
Trang 8
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
3. Ý nghĩa thực tế của đề tài: Đề tài thiết kế có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh
giá năng lực, tƣ duy thiết kế của bản thân. Qua việc thiết kế đề tài em đã rút ra đƣợc
những kinh nghiệm quan trọng trong việc thiết kế tàu, biết đƣợc những ƣu, nhƣợc
điểm của bản thân.
Với sự nỗ lực hết sức của bản thân và với sự giúp đỡ tận tình của thầy T.S Trần
Văn Luận cùng với sự đóng góp ý kiến đầy bổ ích của các bạn trong lớp em đã hoàn
thành nhiệm vụ đƣợc giao.
Tuy nhiên với kiến thức,kinh nghiệm thực tế cùng với thời gian tìm tòi tài liệu
tham khảo còn nhiều hạn chế nên đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót.Em
kính mong các thầy cô cùng toàn thể tất cả các bạn giúp đỡ em để em nhận thấy chỗ
thiếu sót của mình.Để đề tài của em đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy,cô giáo cùng toàn thể các bạn.
Đà Nẵng , ngày
tháng
năm 2012
Sinh viên thực hiện
Tăng Văn Chén
Trang 9
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CHƢƠNG I : TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC CHÍNH CỦA TÀU
1.1.Giới thiệu đề tài
Tên đề tài
: Thiết kế tàu kéo 2x600HP
Vùng hoạt động
: Cảng Đà Nẵng
Giáo viên hƣớng dẫn
: T.S Trần Văn Luận
1.2.Đặc điểm loại tàu thiết kế
Tàu kéo Cảng là tàu làm dịch vụ trong cảng. Nhiệm vụ chủ yếu của tàu là lai dắt
các tàu lớn cập bến an toàn và rời khỏi cảng dễ dàng.
Đặc điểm của tàu này là sức kéo đủ lớn để kéo các tàu cỡ lớn ra vào cảng. Do đó
công suất của máy chính phải đủ lớn để có thể làm những công việc trên.
Tàu hoạt động trong vùng cảng, trong điều kiện hạn hẹp giữa các tàu và giữa cầu
cảng với tàu nên kích thƣớc của tàu hạn chế đến mức có thể.
Tính quay trở là một tiêu chuẩn đánh giá khả năng hoạt động của tàu, tàu hoạt động
trong điều kiện chật hẹp nên đòi hỏi tính quay trở cao. Khi thiết kế cần làm mọi biện
pháp cần thiết để nâng cao tính quay trở cho tàu.
Vùng hoạt động của tàu chủ yếu trong khu vực cảng nên lƣợng dự trữ nhiên liệu,
lƣơng thực thực phẩm, nƣớc ngọt,...chỉ dự trữ ở mức thấp nhất. Thông thƣờng từ 3-5
ngày. Các trang bị trên tàu cũng giảm đến mức có thể.
Vận tốc kéo của tàu thƣờng vào khoảng 3-6HL/h, yêu cầu chủ yếu của tàu là chân
vịt phải tạo lực đẩy đủ lớn ở chế độ kéo.
Tầm nhìn của Thuyền trƣởng phải đoạt ở mức cao nhất, việc bố trí cabin, thiết bị
phải đảm bảo đƣợc tầm nhìn bao quát của Thuyền trƣởng.
Việc lựa chọn và lắp đặt máy chính phải phù hợp với kích tàu, không gian buồng
máy và có lợi cho sức đẩy của tàu.
Trang 10
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Không gian vòm đuôi phải đủ để lắp đặt chân vịt và đảm bảo cho chân vịt hoạt
động ở chế độ tốt nhất
1.3.Tìm hiểu vùng hoạt động của tàu
Cảng Đà Nẵng gồm 2 khu vực; Cảng Tiên Sa và Cảng Sông Hàn
Vị trí Trạm hoa tiêu: 16010’’ độ vĩ bắc, 108011’’ độ kinh đông
Chế độ thủy triều: Bán nhật triều (chênh lệch bình quân 0,9 m)
Tổng diện tích bãi chứa hàng: 125.350 m2
Tổng diện tích kho chứa hàng: 22.764 m2
Tổng chiều dài cầu bến: 1.482 m
Năng lực bốc dỡ hàng hóa: 3-4 triệu tấn/năm
Thời gian lam việc 24/24
Gió mùa:
Mùa đông kéo dài từ tháng 9 đến tháng 1, hƣớng gió Đông Bắc
Mùa hạ từ tháng 2 đến tháng 8, hƣớng gió Đông Nam
Tốc độ gió vào khoảng cấp 4-5 đôi khí cấp 6, có khi đoạt cấp 7
Lƣợng mƣa trung bình hàng năm 2.504 mm/năm.
Lƣợng mƣa cao nhất vào tháng 10, tháng 11 từ 550-100
mm/tháng
Thấp nhất vào tháng 1,2,3,4 trung bình từ 23-40mm/tháng
1.4.Tàu mẫu-Phân cấp tàu
1.4.1.Tàu mẫu
Các tàu đƣợc chọn làm tàu mẫu phải thỏa mãn các điều kiện nhƣ sau:
- Chức năng và công dụng gần giống với tàu thiết kế.
- Vùng hoạt động giống với tàu thiết kế.
- Kích thƣớc chủ yếu không sai khác quá lớn với tàu thiết kế.
- Tỉ lệ kích thƣớc và các hệ số béo gần giống với tàu thiết kế.
Trang 11
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Sau đây là các tàu đã đƣợc đóng và hoạt động tốt ở cảng.
Bảng 1-1 : Thông số tàu mẫu
Tên tàu
Công suất
D
máy (HP)
(T)
Kích thƣớc chủ yếu
L
B
H
T
L/B
B/T
H/T
δ
Tàu kéo
1000HP
2x500
330
23,80 8,90
4,20 2,90
2,67
3,07 1,45
0,54
2x755
192
19,29 7,50
3,75 2,55
2,57
2,94 1,47
0,52
2x800
250
24,46
3,60 2,70
3,22
2,81 1,33
0,49
Tàu kéo
2x755HP
Tàu kéo
1600HP
7,60
1.4.2. Phân cấp tàu
Qua tìm hiểu về vùng hoạt động cũng nhƣ năng lực của công ty. Tàu kéo 2x600HP
đƣợc thiết kế theo qui phạm và phân cấp đóng tàu biển vỏ thép 2003, cấp tàu thiết kế
VRIII.
1.5.Tính toán kích thƣớc và các hệ số
1.5.1. Chiều dài tàu
Với tàu kéo hạn chế cấp VRIII [5],thiết bị đẩy là chong chóng ta áp dụng công thức
Bogdanov ( 1 _Công thức 2-81/trang 74)
L
200 (m) = 24,2 ( m)
16000
50
(1)
Trong đó :
Ne = 1200HP : Công suất máy
A = 11
: Hệ số đối với máy diesel nhẹ thì A = (9÷15)
Do tàu kéo là tàu kéo cảng nên cần tính cơ động cao, kết hợp với thống kê tàu mẫu
chọn L = 24 (m)
Trang 12
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
1.5.2. Chiều rộng tàu B
Đối với tàu kéo cảng lắp 2 chong chóng đƣợc tính theo công thức Bogdanov
( 1 _Công thức 2-84/trang 76)
50
(m) = 7,4 (m)
17000
200
(2)
Trong đó :
N = 1200CV
: Công suất máy
E = 4,3
: Hệ số,với máy diezel nhẹ thì E = (4÷5,7)
Từ kết quả trên kết hợp với thống kê tàu mẫu chọn B = 7,5 (m)
1.5.3. Chiều chìm tàu T
Theo bảng 2-23/trang 71_ 1 ta có tỷ số B/T = 2,9 và theo thống kê tàu mẫu ta
chọn T = 2,6 (m)
1.5.4. Chiều cao mạn H
Theo bảng 2-23/trang 71_ 1 ta có tỷ số L/H của tàu kéo cảng là :
L/H = 7,8 suy ra H = 3,07 (m)
Kết hợp với thống kê tàu mẫu và chiều cao mạn khô cho phép ( 1 /trang 77)
Ta chọn H = 3,4 (m)
1.5.5. Hệ số béo thể tích δ
Theo 1 /trang 78 đối với tàu kéo cảng Simson kiến nghị chọn hệ số béo thể tích
δ =(0,45÷0,55), kết hợp với thống kê tàu mẫu. Sơ bộ ta chọn δ = 0,49
1.5.6. Hệ số béo đƣờng nƣớc α
Theo 2 /trang 59 giá trị cho phép của α =(0,75÷0,85). Kết hợp với thống kê tàu
mẫu. Sơ bộ ta chọn α = 0,84
Trang 13
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
1.5.7. Hệ số béo sƣờn giữa β
Do trị số L/B và hệ số δ của tàu kéo tƣơng đối nhỏ cho nên β thƣờng nằm trong
khoảng β = (0,6÷0,89). Theo 1 /trang 78, kết hợp với với thống kê tàu mẫu. Sơ bộ ta
chọn β = 0,86
1.5.8. Hệ số béo dọc φ
Theo 3 /trang 40 ta có hệ số béo dọc tính theo công thức :
0, 49
0,57
0,86
Kết hợp với thống kê tàu mẫu ta chọn θ = 0,62
Nhƣ vậy: Kích thƣớc chủ yếu và các hệ số của tàu đƣợc chọn sơ bộ nhƣ trong sau.
Bảng 1-2 :Thông số tàu thiết kế
Ltk = 24 (m)
=
0,49
B = 7,5 (m)
=
0,84
H = 3,4 (m)
=
0,86
T = 2,6
=
0,62
(m)
1.6. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc
1.6.1. Theo phƣơng trình lực nổi.
Theo phƣơng trình lực nổi ta có :
D=k.γ.δ.L.B.T=236,7 (T)
Trong đó: k = 1,007 là hệ số kể đến lƣợng chiếm nƣớc của phần nhô
γ = 1,025 tấn/ m3
δ = 0,49 là hệ số béo thể tích
L,B,T : Tƣơng ứng là chiều dài,chiều rộng,chiều chìm thiết kế của tàu (m).
Trang 14
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
1.6.2. Nghiệm lại các tỉ lệ kích thƣớc.
Tỉ số
L
3, 2 : Biểu diễn bằng quan hệ B =f(L),ảnh hƣởng đến sức cản toàn tàu và
B
là yếu tố quyết định tính quay trở, tính ổn định hƣớng đi của con tàu.
Tỉ số
H
1,3 : Ảnh hƣởng đến khả năng chống chìm và chống hắt nƣớc lên boong
T
của tàu.
Tỉ số
B
2,88 : Có quan hệ đến tính ổn định và sức cản của vỏ tàu.
T
Qua thống kê tàu mẫu và số liệu thống kê trong [2] ta thấy các hệ số trên đảm bảo
tính hàng hải của tàu.
Kích thƣớc chủ yếu của tàu cho theo bảng sau
Bảng 1-3: Kích thƣớc chủ yếu
STT
Thông số
Trị số
Đơn vị
1
Chiều dài Ltk
24,0
m
2
Chiều rộng Btk
7,50
m
3
Chiều chìm Ttk
2,60
m
4
Chiều cao mạn Htk
3,40
m
5
Hệ số béo thể tích δ
0,53
6
Hệ số béo đƣờng nƣớc α
0,84
7
Hệ số béo sƣờn giữa β
0,86
8
Hệ số béo lăng trụ θ
0,62
9
Tỉ số L/B
3,20
10
Tỉ số B/T
2,88
Trang 15
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
11
Tỉ số H/T
1,30
12
Lƣợng chiếm nƣớc D
256
Tấn
13
Thể tích V
250
m3
14
Hoành độ tâm nổi
1,811
m
1.6.3. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc theo trọng lƣợng thành phần
Dtp = Pi = P01 + P02 + P03 + P04 + P05 + P06 + P07 + P08
Trọng lƣợng tàu không
Theo 1 /(CT2-103/ trang 111), Cadwell đƣa ra công thức tính khối lƣợng thân
tàu nhƣ sau:
P01
LGW
(tấn Anh) (1 t.A = 0,9072 tấn)
2240
Trong đó:
L : Chiều dài giữa 2 đƣờng vuông góc (fut) (1 fut = 0,305 m)
L = 24 / 0,305 = 76,68 ( fut )
G: Chiều dài đƣờng bao mặt cắt ngang chính giữa tàu (fut)
G = (0,9.B + 2.H) / 0,305 = 44,42 ( fut )
W: Hệ số (chọn theo bảng 2-57 tr 112)
Với LxG = 3406,60 tra bảng và nội suy, ta có: W = 65
Thay vào trên suy ra: P01 = 98,85(T. A) = 89,67(T)
Trọng lƣợng hệ thống tàu
P02 =q02. D
Trang 16
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Chọn theo [2]/ trang 47,số liệu thống kê :
q02 =1,5 3,96 %
chọn q02 = 2,5 % P02 = 0, 025. D =0,025.236,7 = 5,918 ( T ).
Trọng lƣợng buồng máy và đƣờng trục chân vịt
P03 = q03. D
Chọn theo [2]/ trang 47,số liệu thống kê :
q03 = 20 35 % , chọn q03 = 25 % P03 = 0,25 . 236,7 = 59,175 ( T )
Trọng lƣợng trang thiết bị điện và vô tuyến điện
P04 = q04.D
Chọn theo [2]/ trang 47, số liệu thống kê :
q04 = 1,9% 2%, chọn q04 = 2 %
P04 = 0, 02.D = 0,02.236,7= 4,734 ( T )
Trọng lƣợng hàng lỏng
P05 = q05 . D
Chọn theo [2]/ trang 47,số liệu thống kê :
q05 =1, 2% 2%,chọn q05 = 2 %
P05 = 0, 02. D = 0,02.236,7 = 4,734 ( T ).
Trọng lƣợng trang thiết bị, đoàn thủy thủ, dự trữ lƣơng thực, thực phẩm.
P06 = q06. D
Chọn theo [2]/ trang 47,số liệu thống kê :
q06 = 2% 5,18 % chọn q06 = 0, 04
Trang 17
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
P06 = 0,04.236,7= 9,468 ( T ).
Trong đó: Trọng lƣợng thuyền viên kể cả hành lý 100kg/ngƣời
Trọng lƣợng lƣơng thực 3kg/ngƣời/ngày
Trọng lƣợng nƣớc 100kg/ngƣời/ngày
Thời gian hành trình cả đi lẫn về 3 ngày đêm
Biên chế làm việc trên tàu 1 thuyền trƣởng, 1 máy trƣởng, 5 thủy
thủ. Tổng cộng 7 ngƣời làm việc trên tàu.
Trọng lƣợng các trang thiết bị khác
Trọng lƣợng nhiên liệu, nhiên liêu bôi trơn, nƣớc ngọt.
P07 = p07.D
Theo [1]/trang 102, ta có:
p07 = (13 23,5)% chọn p07 = 15 %.
P07 = p07.D = 0,15.236,7= 35,505(T).
Trọng lƣợng dự trữ nhiên liệu
Chọn máy của hãng CATERPILLAR / MỸ
Ký hiệu máy
: C18 ACERT
Công suất định mức
: 600 (bhp) / 447 (kw)
Số xi lanh
: 6_Line_Stroke_Diesel
Nhiên liệu
: DO
Suất tiêu hao nhiên liệu máy chính
: 113,2 (l/h) = 242,56 (g/kw.h)
Suất tiêu hao dầu bôi trơn
: 64 (l/h)
RPM
: 1800 (v/ph)
= 137,13 (g/kw.h)
Theo [4]/CT (1.26)/trang 19 ta có : P08 =Pn.hl +Pdn
Trong đó :
Pn.hl = k1 .ge.Ne.t.10-6
Trang 18
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Pdn = Ne.gd.t .10-6
k1
: Hệ số dự trữ hang hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình,do
bão,dòng chảy, sự cố ngoài ý muốn…. Chọn k1 = 1,25
t
: Thời gian hành trình. Chọn t = 3 (ngày) = 72 (h)
ge
: Suất tiêu hao nhiên liệu máy chính
gd
: Suất tiêu hao dầu bôi trơn
Ne
: Công suất máy chính. Ne = 1200 (CV) = 894 (kw)
Pn.hl = k1.ge.Ne.t.10-6 = 1,25.242,56.10-6.894.72 = 19,5 (Tấn)
Vậy :
Pdn = Ne.gd.t .10-6 = 894.137,13.72.10-6
Suy ra:
= 8,8 (Tấn)
P08 =Pn.hl + Pdn = 19,5 + 8,8 = 28,3 (Tấn)
Nhƣ vậy ta có tổng trọng lƣợng .
Dtp = Pi = P01 + P02 + P03 + P04 + P05 + P06 + P07 + P08
= 89,67 + 5,918 + 59,175 + 4,734 + 4,734 + 9,468 + 35,505 + 28,3
= 237,503 T
Suy ra
Dtp - DSB
ΔD
237,503 - 236, 7
100 0 0 =
100 0 0 =
.100 0 0
DSB
DSB
236, 7
= 0,34 % ≤ 3%
Đảm bảo sai số cho phép. Vậy lƣợng chiếm nƣớc của tàu thoả mãn.
1.6.4. Kiểm nghiệm thiết kế sơ bộ.
Kiểm tra sơ bộ theo ổn định ban đầu.
Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0min đƣợc tra bảng (2-60)/117 tàu liệu [1].
Với tàu kéo : h0min= 0,5÷0,7 (m)
Trang 19
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Mặt khác
: h0
= ZC+r0 - ZG
Trong đó :
ZC : Cao độ tâm nổi.Đƣợc xác định theo [1]/ trang 406 CT (6 -189) .
Zc a.T
T .
2,6.0,84
1,642(m)
0,84 0,49
ZG : Cao độ trọng tâm tàu.Đƣợc xác định theo công thức:
ZG=KG.H=0,7.3,4= 2,38 (m)
Trong đó : KG : Hệ số. Ở trạng thái toàn tải KG=(0,65÷0,8)
Ở trạng thái tàu không KG=(0,75÷0,9)
Chọn KG = 0,65
r0 bán kính ổn định ngang.Đƣợc tính theo công thức (6-250)/407 STĐT1
r0
2 .B 2
0,842.7,52
2, 73(m)
11, 4. .T 11, 4.0, 49.2, 6
Vậy h0=1,642+2,73 -2,38 =1,122 (m). Suy ra h0=1,99 > h0min =(0,5÷0,7) thỏa mãn
Kiểm nghiệm chu kỳ lắc ngang.
Để thỏa mãn chu kỳ lắc ngang khi tàu trên nƣớc tĩnh thì đối với tàu kéo:
η > ηmin =(6÷10) s. Theo bảng (10-2)/657 STĐTT1
Chu kỳ lắc ngang của tàu đƣợc xác định theo công thức:
C.B 0,87.7,5
6,16( s)
h0
1,122
Trong đó : C là hệ số.Theo thống kê ta chọn C=0,87
Vậy > ηmin =(6÷10) s => Tàu đảm bảo điều kiện lắc ngang.
Trang 20
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
1.7. Xác định mạn khô.
Áp dụng qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép/Phần 11/Mạn khô
1.7.1. Các thông số tính toán của tàu:
Bảng 1-4 : Thông số tính toán mạn khô
STT
Đại lƣợng tính toán
Trị số
Đơn vị
1
Chiều cao mạn khô giữa tàu
0,80
m
2
85% chiều cao mạn khô nhỏ nhất
0,68
m
4
Chiều dài đƣờng nƣớc tại 0,85Dmin
21,54
m
4
96% chiều dài đƣờng nƣớc tại 0,85Dmin
20,67
m
5
Chiều dài 2 đƣờng vuông góc tại 0,85Dmin
23,35
m
6
Chiều dài tính toán mạn khô Lf
24,00
m
7
Chiều dày dải tôn mép boong tmb
8,00
mm
8
Chiều cao mạn khô tính toán Dmin + tmb
0,808
m
9
Chiều rộng tàu B
7,5
m
10
Hệ số béo CB tại 0,85Dmin
0,45
Trang 21
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
1.7.2. Chiều dài các thƣợng tầng của tàu
Bảng 1-5 : Chiều dài các thƣợng tầng của tàu
Tên gọi
I
Boong
S(m)
h(m)
htc(m)
II
III
IV
III/V
bs(m)
Bs(m)
VI/VII
E(m)
V
VI
VII
VIII
IX
3,5
1
0,7
1,43
5,74
7,06
0,81
E1
10,34
2,78
2,33
1,19
5,5
7,17
0,76
E2
nâng mũi
Thƣợng
tầng lái
Trong đó :
S
: Chiều dài của thƣợng tầng
h
: Chiều cao thực tế của thƣợng tầng
htc
: Chiều cao tiêu chuẩn của thƣợng tầng
bs
: Chiều rộng thƣợng tầng
Bs
: Chiều rộng tại giữa thƣợng tầng
E
: Chiều dài thiết thực của thƣợng tầng
bs
h
.S .
Bs htc
(m)
Chiều dài tính toán của thƣợng tầng : E = E1 + E2
(m)
E
1.7.3. Hiệu chỉnh mạn khô
Hiệu chỉnh mạn khô vùng giữa tàu
Hiệu chỉnh mạn khô theo chiều dài tàu
0,85 H
H
L f max( LVG
;0,96L0,85
WL ) max(24,5;23,68) 24,5
(m)
Chiều dài tính toán của thƣợng tầng: E = E1 + E2
Trang 22
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
E1
bs
h 5,74
1
.S.
.3,5.
4,07(m)
Bs htc 7,06
0,7
E2
bs
h 5,5
2,78
.S.
.10,34.
9, 46(m)
Bs htc 7,17
2,33
Suy ra :
E = E1 + E2 = 4,07 + 9,46 = 13,53
Tỉ lệ :
E/Lf = 55,22 %
(m)
Theo [5]/Phần 11/Mạn khô/Mục 4.4.2/Trang 49 ta có E/Lf = 55,22 % > 35% .Nên
không cần hiệu chỉnh mạn khô vùng giữa tàu.
Hiệu chỉnh mạn khô theo hệ số béo CB
Theo [5]/Phần 11/Mạn khô/Mục 4.4.3/Trang 50 ta có CB = 0,49 Fđc .Thỏa mãn qui phạm mạn khô
Hiệu chỉnh mạn khô vùng mũi tàu
Mạn khô vùng mũi tàu đo tại đƣờng vuông góc mũi: Fm= 1763(mm)
Mạn khô tối thiểu tính theo công thức.
Fmmin 56.L f .(1
Lf
1,36
1438(mm)
500 CB 0,68
).
Trang 25
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Suy ra Fm > Fmmin thỏa mãn
Kết luận: Các thông số tính toán hoàn toàn thỏa mãn với các yêu cầu về ổn định, lắc
ngang và thỏa mãn các điều kiện khác theo qui phạm. Vậy ta chọn kích thƣớc chính
của tàu thiết kế nhƣ sau:
Bảng 1-7 : Thông số tàu thiết kế
Ltk = 24 (m)
=
0,49
B = 7,5 (m)
=
0,84
H = 3,4 (m)
=
0,86
T = 2,6
=
0,62
(m)
Trang 26
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CHƢƠNG II . TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH
2.1.Thuyết kế tuyến hình
2.1.1. Chọn tỉ số đồng dạng.
Các tỉ lệ theo kích thƣớc,vận tốc,lƣợng chiếm nƣớc đƣợc áp dụng:
∆L/Ltk=(7-10)%
∆B/Btk=(7-10)%
∆T/Ttk=(7-10)%
∆D/Dtk=đến 20%
∆V/Vtk=(4-5)%
2.1.2. Các thông số chủ yếu của tàu thiết kế và tàu mẫu.
Bảng 2-1 : Thông số chủ yếu
Công suất
D
máy (HP)
(T)
Tàu thiết kế
2x600
236,7
Tàu mẫu
2x800
257,2
Tên tàu
Kích thƣớc chủ yếu
L
B
H
T
L/B
B/T
D/T
δ
24,00 7,50 3,40 2,60 3,20 2,88 1,31 0,49
24,46
7,60 3,60 2,70 3,22 2,81 1,33 0,50
Kiểm tra các tỉ lệ kích thƣớc,vận tốc,lƣợng chiếm nƣớc:
∆L/Ltk=
∆B/Btk =
∆T/Ttk =
Ltk Lm
0, 04
100%
0,16%
Ltk
24,5
Bm Btk 7, 6 7, 43
100% 2, 2%
Btk
7, 43
Tm Ttk 2, 7 2, 6
100% 3,8%
Ttk
2, 6
Trang 27
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
∆D/Dtk=
Dtk Dm 236, 7 257, 2
100% 8, 6%
Dtk
236, 7
Kết luận: Tất cả các thông số đều thỏa mãn.
2.1.3. Các tỉ số đồng dạng:
k1
Ltk
24
0,981
Lm 24, 46
k2
Btk 7,5
0,987
Bm 7, 6
k3
Ttk 2, 6
0,963
Tm 2, 7
ΔLtk=ΔLm.k1
ΔTtk=ΔTm.k3
yijtk yijm .k2
i : Thứ tự sƣờn
j : Thứ tự đƣờng nƣớc
Căn cứ vào bản trị số tuyến hình tàu mẫu và các tỉ số đồng dạng,ta lập đƣợc bảng
trị số tuyến hình và xây dựng đƣợc tuyến hình của tàu thiết kế.
2.1.4. Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh tuyến hình:
Dựa trên bảng vẽ tuyến hình vừa xây dựng, ta liệt kê vị trí các mặt cắt tuyến hình
và bảng trị số tuyến hình tàu:
Trang 28
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Vị trí các mặt cắt tuyến hình : Đơn vị là (mm)
Bảng 2-2 : Vị trí các mặt cắt tuyến hình
Vị trí các sƣờn lí thuyết
Vị trí các đƣờng nƣớc
Vị trí các đƣờng bổ dọc
Sn
Hoành độ
TT
Cao độ
Sn
Tung độ
-2
-10900
ĐN0
0
-2
0
-1
-9810
ĐN0’
260
-1
2705
0
-8720
ĐN1
520
0
3057
1
-7630
ĐN1’
780
1
3287
2
-6540
ĐN2
1040
2
3507
3
-5450
ĐN3
1560
3
3648
4
-4360
ĐN4
2080
4
3700
5
-3270
ĐNTK
2600
5
3736
6
-2180
ĐN6
3120
6
3750
7
-1090
7
3750
8
0
8
3750
9
1090
9
3750
10
2180
10
3750
11
3270
11
3750
12
4360
12
3746
13
5450
13
3711
14
6540
14
3593
15
7630
15
3354
16
8720
16
2988
17
9810
17
2519
18
10900
18
1910
19
11990
19
1104
20
13080
20
0
Trang 29
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Trị số tuyến hình tàu : Đơn vị là (mm)
Bảng 2-3 : Trị số nửa chiều rộng
Sn
ĐN0’
ĐN1
ĐN1’
ĐN2
ĐN3
ĐN4
ĐNTK
ĐN6
BG
MB
MBN
MG
-2
-
-
-
-
-
-
-
2980
-
3045
2654
-
-1
-
-
-
-
-
-
2705
3254
-
3393
3312
3217
0
-
-
-
-
-
-
3057
3454
-
3547
3500
3390
1
-
-
-
-
-
859
3287
3573
-
3630
-
3530
2
-
-
-
-
-
2628
3507
3652
-
3678
-
3540
3
-
-
-
-
1032
3335
3648
3699
-
3720
-
3553
4
-
-
-
-
2938
3586
3700
3742
-
3746
-
3553
5
-
-
727
2267
3508
3700
3736
3750
-
3750
-
3553
6
-
1261
2730
3363
3677
3750
3750
3750
-
3750
-
3553
7
1222
2866
3437
3628
3750
3750
3750
3750
-
3750
-
3553
8
1676
3156
3516
3672
3750
3750
3750
3750
-
3750
-
3553
9
1581
3054
3470
3650
3750
3750
3750
3750
-
3750
-
3553
10
1366
2773
3266
3538
3747
3750
3750
3750
-
3750
-
3553
11
1144
2402
2992
3331
3669
3747
3750
3750
-
3750
-
3553
12
934
2046
2651
3039
3493
3699
3746
3750
-
3750
-
3553
13
763
1707
2283
2693
3252
3565
3711
3750
-
3750
-
3553
14
603
1388
1909
2317
2490
3353
3593
3710
3744
3744
-
3553
15
471
1082
1532
1918
2544
3020
3354
3588
3704
3704
-
3538
16
370
767
1154
1500
2094
2578
2988
3324
3585
3585
-
3458
17
234
476
769
1056
1592
2079
2519
2931
3355
3355
-
3150
18
108
233
398
597
1029
1471
1910
2380
3000
3000
-
2691
19
-
-
77
157
390
696
1104
1616
2395
2395
-
2058
20
-
-
-
-
-
-
-
482
1401
1401
-
878
Trang 30
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-4 : Trị số chiều cao cách chuẩn
Sn
DT
CD0’
CD1
CD1’
CD2
CD3
CD4
CD5
CD6
CD7
BG
MB
MBN
MG
-2
2714
2714
2714
2714
2714
2714
2714
2794
3182
-
-
3749
4141
-
4239
4239
4240
4242
4243
4243
4244
4191
3860
-1
2331
2339
2374
2361
2377
2415
2468
2548
2761
-
-
3724
4141
4687
0
2214
2225
2238
2252
2269
2309
2358
2428
2565
-
3682
4141
4655
1
2003
2025
2048
2070
2093
2140
2195
2267
2404
2911
-
3660
-
4623
2
1736
1766
1796
1825
1855
1911
1973
2056
2177
2586
-
3618
-
4596
3
1402
1439
1477
1516
1555
1628
1697
1777
1884
2258
-
3585
-
4596
4
1040
1076
1112
1150
1189
1272
1360
1452
1579
1898
-
3553
-
4596
5
675
711
747
783
820
898
989
1092
1239
1550
-
3532
-
4596
6
330
372
411
451
485
556
633
722
866
1173
-
3534
-
4596
7
70
109
150
188
227
302
377
454
554
843
-
3557
-
4594
8
0
39
77
117
155
232
310
387
471
762
-
3596
-
4594
9
0
41
82
123
164
247
327
407
503
812
-
3645
-
4617
10
0
47
94
143
193
283
372
463
600
994
-
3701
-
4656
11
0
56
113
171
229
331
434
549
785
1226
-
3757
-
4720
12
0
67
139
213
276
393
507
698
1010
1573
-
3809
-
4789
13
0
81
171
256
330
459
636
912
1286
1938
3649
3851
-
4841
14
0
101
220
309
382
569
835
1171
1623
2366
3649
3892
-
4898
15
0
150
272
364
480
759
1099
1519
2053
2894
3672
3957
-
4970
16
0
184
343
505
673
1040
1473
1980
2616
3514
3740
4062
-
5076
4700
17
0
278
542
763
988
1457
1992
2562
3214
-
3802
4161
-
5153
18
13
560
918
1224
1525
214
2719
3250
-
-
3855
4259
-
5232
19
565
1266
1769
2157
2479
3010
3479
-
-
-
3865
4368
-
5333
20
2714
2899
3136
3339
3524
-
-
-
-
-
3812
4479
-
5440
5217
Trang 31
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
2.1.5. Diện tích sƣờn.
Từ bảng trị số tuyến hình ta tính diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết nhƣ sau:
yi = …. (m)
ΔT = 0,520 (m)
ωi = ΔT.Ʃ yiki =….(m2)
Phƣơng pháp tính toán :
Áp dụng công thức hình thang : Để tính diện tích mặt phẳng giới hạn bởi đƣờng
cong y = f(z).Chia H ra thành nhiều đoạn,chiều dài mỗi đoạn là ΔT
Hình 2-1: Tính diện tích đƣờng sƣờn
Công thức tính :
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
i 2. ( y0 y1 ).T ( y1 y2 ).T ( y2 y3 ).T ( y3 y4 ).T ( y4 y5 ).T
T .( y0 2 y1 2 y2 2 y3 2 y4 y5 )
Trang 32
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-5/1: Kết quả tính toán diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết
Sƣờn -2
Sƣờn -1
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0
0.000
0
0
0
0.000
0’
0
0
0.000
0’
0
0
0.000
1
0
0
0.000
1
0
0
0.000
1’
0
0
0.000
1’
0
0
0.000
2
0
0
0.000
2
0
0
0.000
3
0
0
0.000
3
0
0
0.000
4
0
0
0.000
4
0
0.517
0.000
TK
0
0
0.000
TK
2.705
0.517
1.398
w-2
0.000
w1
Sƣờn 0
0.727
Sƣờn 1
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0
0.000
0
0
0
0.000
0’
0
0
0’
0
0
0.000
1
0
0
1
0
0
0.000
1’
0
0
1’
0
0
0.000
2
0
0
0.000
2
0
0
0.000
3
0
0
0.000
3
0
0.148
0.000
4
0
0.742
0.000
4
0.859
1.148
0.986
TK
3.057
0.742
2.268
TK
3.287
1
3.287
w0
0.000
1.180
w1
2.222
Trang 33
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-5/2: Kết quả tính toán diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết
Sƣờn 2
Sƣờn 3
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0
0.000
0
0
0
0.000
0’
0
0
0.000
0’
0
0
0.000
1
0
0
0.000
1
0
0
0.000
1’
0
0
0.000
1’
0
0
0.000
2
0
0
0.000
2
0
0.304
0.000
3
0
0.662
0.000
3
1.032
1.304
1.346
4
2.628
1.662
4.368
4
3.335
2
6.670
TK
3.507
1
3.507
TK
3.648
1
3.648
w2
4.095
w3
Sƣờn 4
6.065
Sƣờn 5
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0
0.000
0
0
0
0.000
0’
0
0
0.000
0’
0
0
0.000
1
0
0
0.000
1
0
0.202
0.000
1’
0
0
0.000
1’
0.727
0.702
0.510
2
0
1
0.000
2
2.267
1.5
3.401
3
2.938
2
5.876
3
3.508
2
7.016
4
3.586
2
7.172
4
3.700
2
7.400
TK
3.700
1
3.700
TK
3.736
1
3.736
w4
8.709
w5
11.473
Trang 34
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-5/3: Kết quả tính toán diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết
Sƣờn 6
Sƣờn 7
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0
0.000
0
0
0.365
0.000
0’
0
0.365
0.000
0’
1.222
0.865
1.057
1
1.261
0.865
1.091
1
2.866
1
2.866
1’
2.73
1
2.730
1’
3.437
1
3.437
2
3.363
1.5
5.045
2
3.628
1.5
5.442
3
3.677
2
7.354
3
3.75
2
7.500
4
3.75
2
7.500
4
3.75
2
7.500
TK
3.75
1
3.750
TK
3.75
1
3.750
w6
14.284
w7
Sƣờn 8
16.407
Sƣờn 9
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0.5
0.000
0
0
0.5
0.000
0’
1.676
1
1.676
0’
1.581
1
1.581
1
3.156
1
3.156
1
3.054
1
3.054
1’
3.516
1
3.516
1’
3.47
1
3.470
2
3.672
1.5
5.508
2
3.65
1.5
5.475
3
3.75
2
7.500
3
3.75
2
7.500
4
3.75
2
7.500
4
3.75
2
7.500
TK
3.75
1
3.750
TK
3.75
1
3.750
w8
16.955
w9
16.812
Trang 35
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-5/4: Kết quả tính toán diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết
Sƣờn1 0
Sƣờn 11
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0.5
0.000
0
0
0.5
0.000
0’
1.366
1
1.366
0’
1.144
1
1.144
1
2.773
1
2.773
1
2.402
1
2.402
1’
3.266
1
3.266
1’
2.992
1
2.992
2
3.538
1.5
5.307
2
3.331
1.5
4.997
3
3.747
2
7.494
3
3.669
2
7.338
4
3.75
2
7.500
4
3.747
2
7.494
TK
3.75
1
3.750
TK
3.75
1
3.750
w10
16.357
w11
Sƣờn 12
15.661
Sƣờn 13
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0.5
0.000
0
0
0.5
0.000
0’
0.934
1
0.934
0’
0.763
1
0.763
1
2.046
1
2.046
1
1.707
1
1.707
1’
2.651
1
2.651
1’
2.283
1
2.283
2
3.039
1.5
4.559
2
2.693
1.5
4.040
3
3.493
2
6.986
3
3.252
2
6.504
4
3.699
2
7.398
4
3.565
2
7.130
TK
3.746
1
3.746
TK
3.711
1
3.711
w12
14.726
w13
13.592
Trang 36
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-5/5: Kết quả tính toán diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết
Sƣờn 14
Sƣờn 15
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0.5
0.000
0
0
0.5
0.000
0’
0.603
1
0.603
0’
0.471
1
0.471
1
1.388
1
1.388
1
1.082
1
1.082
1’
1.909
1
1.909
1’
1.532
1
1.532
2
2.317
1.5
3.476
2
1.918
1.5
2.877
3
2.94
2
5.880
3
2.543
2
5.086
4
3.353
2
6.706
4
3.02
2
6.040
TK
3.593
1
3.593
TK
3.357
1
3.357
w14
12.248
w15
Sƣờn 16
10.631
Sƣờn 17
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0.5
0.000
0
0
0.5
0.000
0’
0.37
1
0.370
0’
0.234
1
0.234
1
0.767
1
0.767
1
0.476
1
0.476
1’
1.154
1
1.154
1’
0.769
1
0.769
2
1.5
1.5
2.250
2
1.056
1.5
1.584
3
2.096
2
4.192
3
1.576
2
3.152
4
2.587
2
5.174
4
2.079
2
4.158
TK
2.988
1
2.988
TK
2.522
1
2.522
w16
8.785
w17
6.705
Trang 37
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-5/6: Kết quả tính toán diện tích đƣờng sƣờn lý thuyết
Sƣờn 18
Sƣờn 19
ĐN
yi
ki
yi.ki
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0.475
0.000
0
0
0
0.000
0’
0.18
0.975
0.176
0’
0
0
0.000
1
0.233
1
0.233
1
0
0.413
0.000
1’
0.398
1
0.398
1’
0.77
0.913
0.703
2
0.597
1.5
0.896
2
0.157
1.5
0.236
3
1.029
2
2.058
3
0.372
2
0.744
4
1.471
2
2.942
4
0.69
2
1.380
TK
1.911
1
1.911
TK
1.101
1
1.101
w18
4.479
w19
2.165
Sƣờn 20
ĐN
yi
ki
yi.ki
0
0
0
0
0’
0
0
0
1
0
0
0
1’
0
0
0
2
0
0
0
3
0
0
0
4
0
0
0
TK
0
0
0
w20
0.000
2.1.6. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc.
Dựa vào diện tích các đƣờng sƣờn vừa tính ta lập bảng tính thể tích chiếm nƣớc và
mô men quán tính diện tích so với mặt phẳng sƣờn giữa :
Trang 38
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 2-6 : Kết quả tính toán
Kết quả tính toán
sƣờn
wi (m2)
ki
ki.wi
i
i.ki.wi
-2
0.000
1
0.000
-10
0.000
-1
0.727
2
1.454
-9
-13.090
0
1.180
2
2.359
-8
-18.872
1
2.222
2
4.444
-7
-31.108
2
4.095
2
8.190
-6
-49.138
3
6.065
2
12.130
-5
-60.651
4
8.709
2
17.418
-4
-69.672
5
11.473
2
22.945
-3
-68.836
6
14.284
2
28.568
-2
-57.136
7
16.407
2
32.814
-1
-32.814
8
16.955
2
33.910
0
0.000
9
16.812
2
33.623
1
33.623
10
16.357
2
32.714
2
65.428
11
15.661
2
31.321
3
93.963
12
14.726
2
29.452
4
117.809
13
13.592
2
27.183
5
135.915
14
12.248
2
24.497
6
146.980
15
10.631
2
21.263
7
148.840
16
8.785
2
17.571
8
140.566
17
6.705
2
13.411
9
120.697
18
4.479
2
8.958
10
89.575
19
2.165
2
4.330
11
47.631
20
0.000
1
0.000
12
0.000
408.56
23
739.71
Tổng
Trang 39
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
a.Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc.
ΔL = 1,09 (m)
1
D2 1, 005. .L. . ki .i 1, 005.0,5.1, 09.1, 025.408,56 230 (T)
2
D2= 230 (T)
D1 D2
236, 7 230
.100%
.100% 2,83%
D1
236, 7
D
ΔD = 2,83% ≤ 3%
b.Hoành độ tâm nổi.
X C L.
i.ki .i
739, 71
1, 09.
1,811(m)
ki .i
408,56
c.Nghiệm lại đƣờng nƣớc thiết kế và hoành độ tâm đƣờng nƣớc:
- Diện tích đƣờng nƣớc thiết kế : Stk = α.B.L = 0,84.7,5.24 = 151,2 (m2)
- Hoành độ tâm diện tích đƣờng nƣớc xác định theo phƣơng pháp thực nghiệm :
Xf
L
1, 75 3,5. 2 . 1
100
24
1, 75 0,84 3,5.0,842 . 1 0,84 0,324(m)
100
- Diện tích và mô men quán tính diện tích đƣờng nƣớc :
k1
L ' 1, 09
1
L 1, 09
k1 = 1
k2
L '' 1, 09
1
L 1, 09
k2 = 1
Phƣơng pháp tính toán : Áp dụng phƣơng pháp hình thang : Để tính diện tích mặt
phẳng giới hạn bởi đƣờng cong y = f(x).Chia L ra thành nhiều đoạn,chiều dài mỗi
đoạn là ΔL
Trang 40
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Hình 2-2 :Tính diện tích đƣờng nƣớc
Công thức tính :
1
1
1
1
Si ( y0 y1 ).L ( y1 y2 ).L .... ( y6 y7 ).L ( y7 y8 ).L
2
2
2
2
1
.L.( y0 2 y1 2 y2 .... 2 y6 2 y7 y8 )
2
Bảng 2-6 : Diện tích và mô men quán tính diện tích đƣờng nƣớc
Sƣờn
yi (m)
ki
ki.yi
i
i.ki.yi
-2
0
1
0.000
-10
0.000
-1
2.705
2
5.410
-9
-48.690
0
3.057
2
6.114
-8
-48.912
1
3.287
2
6.574
-7
-46.018
2
3.507
2
7.014
-6
-42.084
3
3.648
2
7.296
-5
-36.480
4
3.700
2
7.400
-4
-29.600
5
3.736
2
7.400
-3
-22.200
6
3.750
2
7.500
-2
-15.000
Trang 41
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
7
3.750
2
7.500
-1
-7.500
8
3.750
2
7.500
0
0.000
9
3.750
2
7.500
1
7.500
10
3.750
2
7.500
2
15.000
11
3.750
2
7.500
3
22.500
12
3.746
2
7.492
4
29.968
13
3.711
2
7.422
5
37.110
14
3.593
2
7.186
6
43.116
15
3.354
2
6.714
7
46.998
16
2.988
2
5.976
8
47.808
17
2.519
2
5.044
9
45.396
18
1.910
2
3.822
10
38.220
19
1.104
2
2.202
11
24.222
20
0
1
0.000
12
0.000
Tổng
138.07
138.066
-Nghiệm lại diện tích đƣờng nƣớc thiết kế :
S L.ki . yi 1,09.138,07 150,5(m2)
S
Stk S
151, 2 150,5
.100%
.100% 0, 46%
Stk
151, 2
-Nghiệm lại hoành độ tâm diện tích đƣờng nƣớc:
X f 1 L.
X f
iki yi
61,354
1, 09.
0, 48 (m)
ki yi
138, 07
X f1 X f
X f1
.100%
0, 48 0,324
32,5%
0, 48
Vậy tuyến hình xây dựng là phù hợp.
Trang 42
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CHƢƠNG III : BỐ TRÍ CHUNG
3.1. Giới thiệu chung
Thiết kế bố trí chung toàn tàu là một khâu rất quan trọng trong quá trình thiết kế
tàu. Công việc bố trí chung ảnh hƣởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, khả năng khai
thác và đặc biệt liên quan tới cân bằng - ổn định của con tàu.
Việc bố trí chung toàn tàu đòi hỏi ngƣời thiết kế phải quan tâm tới các vấn đề liên
quan tới hiệu quả sử dụng con tàu, sự tiện nghi sinh hoạt cho thuyền viên, khả năng
bảo vệ hàng hoá đồng thời phải để ý tới những quy định chung mang tính chất Quốc tế
về khả năng an toàn, chống ô nhiễm môi trƣờng biển.
Tuy nhiên do khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế bố trí
chung toàn tàu, em mới chỉ dừng lại ở một số yêu cầu quan trọng, cụ thể là:
- Đảm bảo thao tác dễ dàng trong quá trình khai thác
- Việc bố trí các khoang két đảm bảo tính chống chìm, đảm bảo cân bằng
ngang, cân bằng dọc, chiều cao trọng tâm của tàu cũng nhƣ ổn định của tàu trong quá
trình khai thác.
- Đảm bảo đièu kiện làm việc thuận lợi
- Thoả mãn các yêu cầu theo QP
3.2.Đặc điểm chủ yếu
Chiều dài toàn bộ
Loa
=
25,64 m
Chiều dài tính toán
LTT
=
24 m
Chiều dài tính toán
LTK
=
23,82 m
Chiều dài hai trụ
Lpp
=
22,36 m
Chiều rộng
B
=
7,5 m
Chiều cao mạn
H
=
3,4 m
Trang 43
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Chiều chìm
T
=
2,6 m
Công suất
Ne
=
2x600 CV
Thuyền viên
z
=
7 ngƣời
3.3. Phân khoang:
Xác định khoảng sƣờn :
Theo [5]/Phần 2B/Chƣơng 5/Mục 5.2.1 ta có khoảng cách chuẩn của các sƣờn
ngang khoang đƣợc tính theo công thức sau đây:
a = 2L + 450 (mm)
Với L = 24 (m), suy ra: a = 498 (mm). Chọn a = 500(mm )
Bảng 3-1 : Phân chia khoang tàu
TT
Tên khoang
Khoảng sƣờn
Chiều dài
Vị trí sƣờn
(mm)
(m)
0÷3
500
1,5
1
Khoang đuôi
2
Khoang máy lái
3÷11
500
4,0
3
Kề khoang máy lái
11÷18
500
3,5
4
Khoang máy
18÷33
500
7,5
5
Khoang thuyền viên
33÷42
500
4,5
6
Khoang mũi
42÷49
500
3,5
3.3.1. Dƣới boong chính.
Dƣới boong chính tàu đƣợc phân chia thành các khoang bởi các vách ngang, vách
dọc.
Từ sƣờn 0 đến sƣờn 3: Két dằn lái 1500x1400, 2 nắp hầm ôvan 500x300.
Từ sƣờn 3 đến sƣờn 11: Khoang máy lái 7250x4000.
Từ sƣờn 11 đến sƣờn 18: Hai bên bố trí 2 két dầu đốt mỗi két 3500x1950, ở giữa
bố trí kho dụng cụ (kho dây,hầm trục) 3600x3500.
Trang 44
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Từ sƣờn 18 đến sƣờn 33: Buồng máy, bố trí 2 máy chính CATERPILLAR có ký
hiệu C18 ACERT và các bộ phận kèm theo (hộp số, máy bơm, các van…), xuống
buồng máy bằng cầu thang dọc tàu tại sƣờn 24. Ngoài ra còn bố trí 2 máy phụ, 4 nắp
hầm ôvan 500x300, bảng điều khiển, từ sƣờn 28 đến sƣờn 33 bố trí 2 két dầu đốt đối
xứng mỗi két 3700x2500.
Từ sƣờn 33 đến sƣờn 42: Bố trí buồng ở cho thuyền viên, có 6 giƣờng, 5 tủ đựng
đồ, đi lên bằng cầu thang đặt tại sƣờn 35. Bên dƣới bố trí 2 két nƣớc ngọt sinh hoạt
4000x2375, 1 két trống 3160x500, 6 nắp hầm 500x300.
Từ sƣờn 42 đến mũi: Bố trí 2 hầm xích neo, két dằn mũi.
3.3.2. Bố trí trên boong chính.
Trên mặt boong chính từ sƣờn 0 đến sƣờn 18: Bố trí hệ thống lái thủy lực, 2 cột
bít đôi, 2 cột bít đơn, 4 nắp hầm ô van 500x300, 2 nắp hầm 600x600, 1 cung đỡ dây
kéo gần sƣờn số 10.
Từ sƣờn 18 đến sƣờn 26: Bố trí giếng máy, lối xuống buồng máy, 1 nắp hầm
600x600, 1 ống thông hơi.
Từ sƣờn 26 đến sƣờn 42: Bố trí nhà bếp, khu vệ sinh, buồng ăn, câu lạc bộ,
buồng thuyền trƣởng, 2 cửa thông sang, 2 cột bít đôi.
Từ sƣờn 42 đến mũi: Bố trí 1 tời neo, 2 lỗ xích neo, 1 cột kéo mũi, 3 nắp hầm
oovan 500x300.
3.3.3. Bố trí trên boong cứu sinh.
Bố trí 2 ống thông hơi gần sƣờn 19, 2 ống khói từ sƣờn 18 đến sƣờn 21 , 2 bè cứu
sinh, 2 phao cứu sinh, 2 đèn tín hiệu, 5 cầu thang lên boong lầu lái.
3.3.4. Boong lầu lái và nóc lầu lái.
Trên boong lầu lái bố trí thiết bị lái, các thiết bị hàng hải.
Trên nóc lầu lái bố trí 1 đèn pha 24V-12W, 1 cột đèn trên đó gồm các loại đèn tín
hiệu, 2 phao cứu sinh, 1 còi điện.
Trang 45
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
3.4.Trang thiết bị.
3.4.1. Giới thiệu chung.
Tàu hoạt động tại vùng cảng biển Đà Nẵng, cấp hạn chế CHIII
Tính toán trang thiết bị theo“ Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003”
3.4.2. Thiết bị lái.
Tàu có 2 bánh lái bán cân bằng đặt trực tiếp sau chân vịt.
Vật liệu chế tạo bánh lái: thép cacbon thấp 1%C , giới hạn chảy ζ = 393MPa
Chiều cao bánh lái: dựa vào tuyến hình tàu ta chọn chiều cao bánh lái nhƣ sau
hbl =1,71 (m)
Diện tích bánh lái: Diện tích của bánh lái đƣợc tính theo công thức thực nghiệm:
Fbl = .L.T
Trong đó:
+ : hệ số diện tích bánh lái đƣợc tra theo bảng (11-2) tr 704 STKTĐTT _Tập 1
Với tàu kéo biển:
= (3,0 6,0) %
+ L: Chiều dài giữa 2 đƣờng vuông góc: L = 23,36 m
+ T: Chiều chìm của sƣờn giữa ở trạnh thái toàn tải: T = 2,6 m
= > Fbl = (3,0 6,0)
23,36.2,6
= 1,822 3,644 (m2)
100
Chọn: F BL = 2,1375 (m3)
Chiều rộng trung bình bánh lái: b ep =
Fbl
2,1375
=
= 1,25 (m)
1,71
hbl
Kiểm tra diện tích bánh lái so với F min
F min = p.q.
L.T
150
(0,75
) (m2)
100
L 75
Trang 46
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
+ p = 1, 2 bánh lái làm việc không trực tiếp sau chong chóng
+ q = 1, 25 (đối với tàu kéo) hệ số phụ thuộc vào kiểu tàu
=> F min = 1,2.1,25.
23,36.2,6
150
2
(0,75
) = 2,072 (m )
100
23,36 75
=> Fbl > F min
3.4.3. Thiết bị neo.
Theo quy phạm phân cấp, trên mỗi tàu phải có thiết bị neo bao gồm: neo, xích
neovà cáp.
Tính thiết bị neo tàu dựa vào đặc trƣng cung cấp của trang thiết bị neo đối với tàu
biển. Theo [5]/2B/Chƣơng 21/Mục 21.2.1/Trang 124 đối với tàu kéo ta có công thức
áp dụng :
2
3
EN W 2.( fB h''b) 0,1A
Trong đó :
W : Lƣợng chiếm nƣớc toàn tải của tàu (tấn)
B : Bề rộng tàu (m)
h ''b : Tổng tích số chiều cao h’’ với chiều rộng b của thƣợng tầng và
lầu rộng nhất có chiều rộng lớn hơn B/4 và đƣợc đặt trên boong liên tục cao nhất.
''
A : Giá trị tính theo công thức sau: A fL h l
Với :
h ''l :Tổng các tích số của chiều cao h”(m) và chiều dài l (m) của kết
cấu thƣợng tầng,lầu hoặc hầm nổi đƣợc đặt trên boong liên tục trên cùng trong phạm
vi chiều dài tàu và có chiều rộng lớn hơn B/4 và chiều cao lớn hơn 1,5m.
f : Khoảng cách thẳng đứng giữa tàu từ đƣờng nƣớc thiết kế đến mặt trên
của xà boong liên tục trên cùng tại mạn(m).
L : Chiều dài thiết kế tàu (m)
Trang 47
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Với các số liệu đo trên bảng vẽ bố trí chung ta đƣợc:
fB 0,95.7,5 7,125
h''b (5,3.2,563 3,1.3, 740) 25,18
fL 0,95.23,82 22,63
h''l (2,563.9, 624 3, 470.3,5) 36,8
A fL h''l 22, 63 36,8 59, 43
2
3
''
Vậy : EN W 2.( fB h b) 0,1A
2
3
236,7 2.(7,125 25,18) 0,1.59, 43 109
Với EN = 109.Tra bảng 2B/21.2.1/Trang 125 của [5] ta đƣợc:
Bảng 3-2 : Tính chọn Neo,xích và cáp.
Xích dùng cho neo
Mã
Đặc trƣng
hiệu
cung cấp
thiết
bị
Neo
(Xích neo có ngáng)
Dây kéo tàu
Số
Khối lƣợng
Tổng
lƣợng
một neo
chiều
(neo không
dài
ngáng)
(EN)
A3
90÷110
2
Dây buộc tàu
Đƣờng kính
Chiều
Loại
Loại
Tổng
Tải
Số
dài của
Tải thử
1
2
chiều
kéo
lƣợng
mỗi
kéo
dài
đứt
đƣờng
đứt
m
kN
110
39
kg
m
mm
mm
m
kN
300
247,5
17,5
16
180
98
3
Trang 48
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
3.4.4. Thiết bị kéo.
Tàu kéo có thiết bị dùng để kéo thƣờng xuyên các tàu khác và công trình nổi.
Trang bị thiết bị chuyên dùng của thiết bị kéo: Dây cáp kéo, móc kéo, cột kéo, cáp, Puli định hƣớng kéo, Cung kéo và chốt, vòng lăn của móc kéo. Lựa chọn thiết bị kéo cho
tàu là thiết bị kéo phức tạp : Móc kéo loại có lò xo giảm chấn.
Dây cáp kéo
Chọn dây cáp kéo làm bằng thép.Vì có độ bền cao
Để đảm bảo độ mềm dẽo của cáp theo thời gian,ứng lực đứt cáp tại mọi chỗ
thƣờng lấy RT ≤ (120÷140) kG/mm2
Ta có đặc trƣng cung cấp của thiết bị EN = 109.Tra bảng 2B/21.2.1/Trang
125 của [5] ta đƣợc :
- Tổng chiều dài cáp thép : l = 180 m
- Tải kéo đứt : 89 kN
- Chọn đƣờng kính dây cáp kéo : dC = 20 mm
Móc kéo
Chọn móc kéo dạng lò xo giảm chấn
Chọn sức kéo của móc kéo là 8T
Pu-li định hƣớng kéo
Pu li dùng để hƣớng dây kéo đến tời kéo
Cung kéo và chốt
Cung kéo là một dầm thép tròn,đƣợc uốn lại thành một cung tròn có chiều
dài đi qua tâm cung là 2100 mm.
Theo [7]/trang 155,ta có mô men chống uốn tiết diện ngang của cung kéo là
: W,cm3
W Wmin 13, 2.
RT .l
CH
, (cm3 )
Trang 49
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Trong đó :
- RT = 961 kG: ứng lực đứt cáp
- ζCH = 393.104 kG/cm2: ứng suất chảy của vật liệu làm cung kéo
- l = 210 cm : Khoảng cách đo theo phƣơng ngang giữa 2 gối đỡ của thanh
kéo
Vậy mô men chống uốn tiết diện ngang của cung kéo là:
W Wmin 13, 2.
961.210
0, 68(cm3 )
4
393.10
Vòng lăn của móc kéo
Móc kéo và pu-li định hƣớng kéo khi di chuyển từ mặt phẳng đối xứng của
tàu sang bên mạn dựa trên các vòng lăn.
Vòng lăn làm theo hình dạng cong của cung kéo.Vòng lăn chỉ đỡ móc kéo
và pu-li và chỉ đỡ một phần tải trọng của nó.
Theo [7]/trang 156,mô men chống uốn tiết diện ngang của vòng lăn ở giữa
nhịp là W,cm3.
W Wmin 0, 46.
RT .l
CH
0, 46.
961.210
0, 024(cm3 )
4
393.10
3.4.5. Cột bít
Cột bít mạn
Đặt dọc theo mạn tàu và cách mép mạn tàu từ (1,5÷2).DB .Với DB là
đƣờng kính cột bích , DB = 275 mm
Đƣờng kính cột bích DB ≥ 10.dC ,với dC là đƣờng kính cáp
Cột bích mũi
Trang 50
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Cột bích mũi đƣợc đặt riêng lẻ tạo thành từ một hoặc hai cột
ngắn,cứng,đứng,đƣợc nối với các tấm đỡ và đặt trong mép sống mũi một khoảng
từ (2÷3).DB
Cột bích đuôi
Gồm có 2 cột bích đôi và 2 cột bích đơn.Độ bền của cột phải đƣợc đảm bảo
dƣới tác dụng của ứng lực đứt cáp với ứng suất phát sinh là ζ ≤ 0,95.ζCH
Theo [7]/trang 158 ,với cột bích đơn,mô men chống uốn cần thiết của cột là
W,cm3
W Wmin
RT .l
961.91, 6
0, 0236(cm3 )
4
0,95. CH 0,95.393.10
Trong đó :
- l = 91,6 cm,là chiều dài phần công son của cột bích
- Cột bích đôi có thanh xà nằm ngang đƣợc tính toán với tải tọng tức thời.Ứng
với lực đứt cáp T0 = RT ở tại mặt phẳng đối xứng của cột.Sau đó mỗi cột đƣợc
kiểm tra nhƣ một cột riêng biệt
- Theo [7]/trang 158 , diện tích tiết diện ngang của các thanh xà đƣợc tính
theo công thức sau
F Fmin
2,5.RT
CH
2,5.961
6,1.104 (cm2 )
4
393.10
3.4.6. Thiết bị cứu sinh.
Bè cứu sính 2 cái , sức chứa mỗi cái 8 ngƣời .
Phao tròn 4 cái (trong đó 2 phao có dây ném).
Phao áo cá nhân 7 cái.
3.4.7. Thiết bị tín hiệu.
Tín hiệu ánh sáng.
Trang 51
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Một đèn mạn phải màu xanh lục góc chiếu 112, 5o tầm nhìn xa 2 hải lý
Một đèn mạn trái màu đỏ góc chiếu 112, 5o tầm nhìn xa 2 hải lý
Hai đèn cột: trên màu trắng, dƣới màu đỏ cách nhau 3,7m, đặt tại mặt
phẳng đối xứng của tàu chiếu sáng liên tục trên phạm vi 1 cung chân trời 225 o,
tầm nhìn 5 hải lý
Một đèn nhấp nháy đỉnh cột góc chiếu 360o nhìn xa 2 hải lý
Hai đèn không chủ động màu góc chiếu 360o tầm nhìn xa 2 hải lý
Hai đèn đuôi màu trắng góc chiếu 135o bố trí ở cột sau lái cách nhau
1,
7m, tầm nhìn 2 hải lý
Một đèn kéo nhằm phục vụ cho việc theo dõi các thiết bị kéo phía sau
Một đèn neo nhằm phục vụ cho việc theo dõi các thiết bị neo phía trƣớc
Một đèn pha luồng đặt ở giữa tàu, trên nóc ca bin.
Tín hiệu âm thanh.
Trang bị 1 còi 1 chuông
Tín hiệu ban ngày.
Ba quả cầu đen đƣờng kính 200 (mm)
Cờ hàng hải, quốc kỳ, ống truyền lệnh.
3.4.8. Thiết bị hàng hải
Bảng 3-2 : Trang thiết bị hàng hải
STT
Tên trang thiết bị
Số lƣợng
1
Đồng hồ tàu
1
2
Dụng cụ đo sâu bằng tay
1
3
Thƣớc đo mức nƣớc
1
4
Thƣớc đo độ nghiêng
1
5
ống nhòm 7x50
1
Trang 52
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Ngoài ra còn trang bị 1 máy vô tuyến điện thoại(VHF)hàng hải có công suất phát
25 W.
3.4.9. Thiết bị cứu hỏa.
Trang bị hệ thống chữa cháy cố định:
Buồng máy: 1 bơm chữa cháy, 1 bình khí CO2
Khu vực boong: 1 hệ thống bọt có trang bị đầu phun bọt
Buồng ở
: 1 bình khí CO2
Trang bị hệ thống vòi phun nƣớc có đƣờng ống bơm đi tới mọi vị trí trên tàu.
Ngoài ra còn bố trí 1 thùng cát dung tích 0, 25 (m3), 1 xẻng và 1 bộ dụng cụ chữa
cháy gồm: 1 rìu, 1 xà beng, 2 xô, 2 chăn chữa cháy.
3.4.10. Trang thiết bị buồng, phòng.
Buồng thuyền trƣởng: 1 giƣờng 1900x750, 1 tủ, 1 bàn làm việc 890x400, 1 ghế
đơn.
Buồng ăn và giải trí bố trí đối diện bếp gồm 6 ghế đơn, 1 bàn dài 1645x700, bộ
phận giải trí
Bếp: 1 bếp ga 2 cửa nấu, 1 chậu rửa, 1 tủ đựng đồ, 1 tủ lạnh.
Buồng tắm: 1 chậu rửa 500x300, 1 vòi hoa sen, 1 WC.
Buồng thuyền viên: 6 giƣờng đơn 1900x750, 5 tủ đựng đồ, 6 ghế đơn, 1 bàn dài
1500x520 .
3.4.11. Hệ thống giao thông.
Do đây là tàu chuyên dùng, nên các cầu thang đƣơc chọn nhƣ nhau có các thông
số:
Chiều rộng cầu thang: b t = 700 mm.
Độ nghiêng : 600
Khoảng cách thẳng đứng giữa các bậc: h = 200 mm.
Chiều rộng bậc: t = 250 mm
Hành lang trên tàu:
-
Hành lang hai bên mạn tàu 800 mm.
-
Hành lang chính ngang tàu 1000 mm.
Trang 53
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
3.4.12. Hệ thống thông gió.
Hệ thống thông gió cho buồng ở là hệ thống thông gió nhân tạo, buồng thuyền
trƣởng, buồng thuyền viên và các buồng khác đƣợc thông gió bởi buồng điều hòa, ở
đây trang bị thiết bị điều hoà không khí, buồng này nằm cạnh buồng thuyền viên.
Ngoài ra còn tận dụng hệ thống thông gió tự nhiên thông qua các cửa hành lang.
Trang 54
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CHƢƠNG IV : TÍNH BONGJEAN-THỦY LỰC
4.1.Tính toán Bongjean:
Việc xây dựng đồ thị Bonjean và các yếu tố thủy lực có ý nghĩa đặc biệt quan
trọng cho tính nổi và tính ổn định của tàu.
Đồ thị Bonjean là tập hợp hai họ đƣờng cong:
+Đƣờng cong diện tích các sƣờn ngâm nƣớc ω (m2)
+Đƣờng con mô men tĩnh diện ích sƣờn ngâm nƣớc đối với đƣờng chuẩn đáy Mω
(m3)
Các đại lƣợng tính toán :
-Diện tích sƣờn ωi :
T
i 2 yi .dz
z0
-Mô men tĩnh của diện tích sƣờn lấy đối với đƣờng chuẩn đáy Mω :
T
M 2 yi .z.dz
z0
4.1.1.Phƣơng pháp tính :
- Sử dụng phƣơng pháp tính tích phân gần đúng nhƣ : Phƣơng pháp hình
thang,phƣơng pháp Simpson…để tính diện tích sƣờn và mô men tĩnh diện tích sƣờn.
- Sử dụng phƣơng pháp hình thang:
i T . yi
tp
M T 2 . yi .i
tp
Trong đó :
-ΔT : số gia chiều chìm tàu
-yi : nửa chiều rộng tàu tại sƣờn thứ i đang xét ở một đƣờng nƣớc bất kì.
-i
Zi
T
Trang 55
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
4.1.2.Bảng tính toán Bongjean :
Bảng 4-1/1 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn -2
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
TK
0.000
0.000
0.000
5
0.000
0.000
0.000
5
2.980
2.980
1.550
6
17.880
17.880
4.835
MB
3.045
9.005
4.683
7.215
21.970
57.730
15.610
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
TK
2.705
2.705
1.407
5
13.525
13.525
3.657
5
3.254
8.664
4.505
6
19.524
46.574
12.594
MB
3.393
15.311
7.962
7.163
24.304
90.402
24.445
Sƣờn -1
Trang 56
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/2 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 0
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
TK
3.057
3.057
1.590
5
15.285
15.285
4.133
5
3.454
9.568
4.975
6
20.724
51.294
13.870
MB
3.547
16.569
8.616
7.081
25.116
97.134
26.265
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
4
0.859
0.859
0.447
4
3.436
3.436
0.929
TK
3.287
5.005
2.603
5
16.435
23.307
6.302
5
3.573
11.865
6.170
6
21.438
61.180
16.543
MB
3.630
19.068
9.915
7
25.410
108.028
29.211
Sƣờn 1
Trang 57
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/3 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 2
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
4
2.628
2.628
1.367
4
10.512
10.512
2.842
TK
3.507
8.763
4.557
5
17.535
38.559
10.426
5
3.652
15.922
8.279
6
21.912
78.006
21.093
MB
3.678
23.252
12.091
6.960
25.599
125.517
33.940
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
1.032
1.032
0.537
3
3.096
3.096
0.837
4
3.335
5.399
2.807
4
13.340
19.532
5.281
TK
3.648
12.382
6.439
5
18.240
51.112
13.821
5
3.699
19.729
10.259
6
22.194
91.546
24.754
MB
3.720
27.148
14.117
6.894
25.646
139.386
37.690
Sƣờn 3
Trang 58
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/4: Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 4
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
2.938
2.938
1.528
3
8.814
8.814
2.383
4
3.586
9.462
4.920
4
14.344
31.972
8.645
TK
3.700
16.748
8.709
5
18.500
64.816
17.526
5
3.742
24.190
12.579
6
22.452
105.768
28.600
MB
3.746
31.678
16.473
6.833
25.596
153.816
41.592
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
2.267
2.267
1.179
2
4.534
4.534
1.226
3
3.508
8.042
4.182
3
10.524
19.592
5.298
4
3.700
15.250
7.930
4
14.800
44.916
12.145
TK
3.736
22.686
11.797
5
18.680
78.396
21.198
5
3.750
30.172
15.689
6
22.500
119.576
32.333
MB
3.750
37.672
19.589
6.796
25.485
167.561
45.308
Sƣờn 5
Trang 59
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/5 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 6
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
1.261
1.261
0.656
1
1.261
1.261
0.341
2
3.363
5.885
3.060
2
6.726
9.248
2.501
3
3.677
12.925
6.721
3
11.031
27.005
7.302
4
3.750
20.352
10.583
4
15.000
53.036
14.341
TK
3.750
27.852
14.483
5
18.750
86.786
23.467
5
3.750
35.352
18.383
6
22.500
128.036
34.621
MB
3.750
42.852
22.283
6.796
25.485
176.021
47.596
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
2.866
2.866
1.490
1
2.866
2.866
0.775
2
3.628
9.360
4.867
2
7.256
12.988
3.512
3
3.750
16.738
8.704
3
11.250
31.494
8.516
4
3.750
24.238
12.604
4
15.000
57.744
15.614
TK
3.750
31.738
16.504
5
18.750
91.494
24.740
5
3.750
39.238
20.404
6
22.500
132.744
35.894
MB
3.750
46.738
24.304
6.796
25.485
180.729
48.869
Sƣờn 7
Trang 60
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/6 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 8
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
3.156
3.156
1.641
1
3.156
3.156
0.853
2
3.672
9.984
5.192
2
7.344
13.656
3.693
3
3.750
17.406
9.051
3
11.250
32.250
8.720
4
3.750
24.906
12.951
4
15.000
58.500
15.818
TK
3.750
32.406
16.851
5
18.750
92.250
24.944
5
3.750
39.906
20.751
6
22.500
133.500
36.098
MB
3.750
47.406
24.651
6.829
25.609
181.609
49.107
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
3.054
3.054
1.588
1
3.054
3.054
0.826
2
3.950
10.058
5.230
2
7.900
14.008
3.788
3
3.750
17.758
9.234
3
11.250
33.158
8.966
4
3.750
25.258
13.134
4
15.000
59.408
16.064
TK
3.750
32.758
17.034
5
18.750
93.158
25.190
5
3.750
40.258
20.934
6
22.500
134.408
36.344
MB
3.750
47.758
24.834
6.900
25.875
182.783
49.425
Sƣờn 9
Trang 61
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/7 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 10
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
2.773
2.773
1.442
1
2.773
2.773
0.750
2
3.538
9.084
4.724
2
7.076
12.622
3.413
3
3.747
16.369
8.512
3
11.241
30.939
8.366
4
3.750
23.866
12.410
4
15.000
57.180
15.461
TK
3.750
31.366
16.310
5
18.750
90.930
24.587
5
3.750
38.866
20.210
6
22.500
132.180
35.741
MB
3.750
46.366
24.110
7
26.250
180.930
48.923
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
2.402
2.402
1.249
1
2.402
2.402
0.650
2
3.331
8.135
4.230
2
6.662
11.466
3.100
3
3.669
15.135
7.870
3
11.007
29.135
7.878
4
3.747
22.551
11.727
4
14.988
55.130
14.907
TK
3.750
30.048
15.625
5
18.750
88.868
24.030
5
3.750
37.548
19.525
6
22.500
130.118
35.184
MB
3.750
45.048
23.425
7.100
26.625
179.243
48.467
Sƣờn 11
Trang 62
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/8 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 12
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
2.046
2.046
1.064
1
2.046
2.046
0.553
2
3.039
7.131
3.708
2
6.078
10.170
2.750
3
3.493
13.663
7.105
3
10.479
26.727
7.227
4
3.699
20.855
10.845
4
14.796
52.002
14.061
TK
3.746
28.300
14.716
5
18.730
85.528
23.127
5
3.750
35.796
18.614
6
22.500
126.758
34.275
MB
3.750
43.296
22.514
7.200
27.000
176.258
47.660
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
1.707
1.707
0.888
1
1.707
1.707
0.462
2
2.693
6.107
3.176
2
5.386
8.800
2.380
3
3.252
12.052
6.267
3
9.756
23.942
6.474
4
3.565
18.869
9.812
4
14.260
47.958
12.968
TK
3.711
26.145
13.595
5
18.555
80.773
21.841
5
3.750
33.606
17.475
6
22.500
121.828
32.942
MB
3.750
41.106
21.375
7.400
27.750
172.078
46.530
Sƣờn 13
Trang 63
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/9: Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 14
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
1.388
1.388
0.722
1
1.388
1.388
0.375
2
2.317
5.093
2.648
2
4.634
7.410
2.004
3
2.940
10.350
5.382
3
8.820
20.864
5.642
4
3.353
16.643
8.654
4
13.412
43.096
11.653
TK
3.593
23.589
12.266
5
17.965
74.473
20.137
5
3.710
30.892
16.064
6
22.260
114.698
31.014
MB
3.744
38.346
19.940
7.500
28.080
165.038
44.626
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
1.082
1.082
0.563
1
1.082
1.082
0.293
2
1.918
4.082
2.123
2
3.836
6.000
1.622
3
2.544
8.544
4.443
3
7.632
17.468
4.723
4
3.020
14.108
7.336
4
12.080
37.180
10.053
TK
3.354
20.482
10.651
5
16.770
66.030
17.855
5
3.588
27.424
14.260
6
21.528
104.328
28.210
MB
3.704
34.716
18.052
7.600
28.150
154.006
41.643
Sƣờn 15
Trang 64
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/10 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 16
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.767
0.767
0.399
1
0.767
0.767
0.207
2
1.500
3.034
1.578
2
3.000
4.534
1.226
3
2.094
6.628
3.447
3
6.282
13.816
3.736
4
2.587
11.309
5.881
4
10.348
30.446
8.233
TK
2.988
16.884
8.780
5
14.940
55.734
15.070
5
3.324
23.196
12.062
6
19.944
90.618
24.503
MB
3.585
30.105
15.655
7.800
27.963
138.525
37.457
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.476
0.476
0.248
1
0.476
0.476
0.129
2
1.056
2.008
1.044
2
2.112
3.064
0.829
3
1.592
4.656
2.421
3
4.776
9.952
2.691
4
2.079
8.327
4.330
4
8.316
23.044
6.231
TK
2.519
12.925
6.721
5
12.595
43.955
11.885
5
2.931
18.375
9.555
6
17.586
74.136
20.046
MB
3.355
24.661
12.824
8.000
26.840
118.562
32.059
Sƣờn 17
Trang 65
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/11 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 18
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.233
0.233
0.121
1
0.233
0.233
0.063
2
0.597
1.063
0.553
2
1.194
1.660
0.449
3
1.029
2.689
1.398
3
3.087
5.941
1.606
4
1.471
5.189
2.698
4
5.884
14.912
4.032
TK
1.910
8.570
4.456
5
9.550
30.346
8.206
5
2.380
12.860
6.687
6
14.280
54.176
14.649
MB
3.000
18.240
9.485
8.200
24.600
93.056
25.162
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.157
0.157
0.082
2
0.314
0.314
0.085
3
0.390
0.704
0.366
3
1.170
1.798
0.486
4
0.696
1.790
0.931
4
2.784
5.752
1.555
TK
1.104
3.590
1.867
5
5.520
14.056
3.801
5
1.616
6.310
3.281
6
9.696
29.272
7.915
MB
2.395
10.321
5.367
8.400
20.118
59.086
15.977
Sƣờn 19
Trang 66
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-1/12 : Kết quả tính toán bongjean
Sƣờn 20
ĐN
yi
Σyi
i
yi.i
Σyi.i
M
(1)
(2)
(3)
(5)
(6)
(7)
(8)
0
0.000
0.000
0.000
0
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
1
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
2
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
3
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
4
0.000
0.000
0.000
TK
0.000
0.000
0.000
5
0.000
0.000
0.000
5
0.482
0.482
0.251
6
2.892
2.892
0.782
MB
1.401
2.365
1.230
8.600
12.049
17.833
4.822
4.1.3.Vẽ đồ thị Bongjean
- Dựa vào kết quả tính toán cho 23 sƣờn lý thuyết ở trên ta tiến hành vẽ đồ thị
Bongjean.
4.2.Tính toán các yếu tố thủy lực:
Đƣờng cong thủy lực là đồ thị biểu diễn các yếu tố của diện tích đƣờng nƣớc và
thể tích ngâm nƣớc phụ thuộc theo chiều chìm tàu khi tàu không nghiêng,không chúi.
Các đại lƣợng tính toán chia làm hai nhóm:
+Các yếu tố của đƣờng nƣớc
+Các yếu tố thân tàu
4.2.1.Nhóm 1: Các yếu tố của đƣờng nƣớc
4.2.1.1.Các đại lƣợng tính toán:
+Đƣờng cong diện tích đƣờng nƣớc S(z)
Xm
S
2. y.dx
Xd
+Đƣờng cong hoành độ tâm diện tích đƣờng nƣớc Xf(z)
Trang 67
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Xm
Xf
My
S
2 y.x.dx
Xd
Xm
2 y.dx
Xd
+Đƣờng cong mô men quán tính của diện tích đƣờng nƣớc Ix(z).Đối với trục đi
qua tâm đƣờng nƣớc và song song với tục Ox
Xm
Ix
2
3 . y .dx
3
Xd
+Đƣờng cong mô men quán tính của diện tích đƣờng nƣớc If(z).Đối với trục đi qua
tâm đƣờng nƣớc và song song với trục Oy
Xm
2. y.x .dx X
I f I y X 2f .S
2
2
f
.S
Xd
4.2.1.2.Phƣơng pháp tính toán:
Sử dụng phƣơng pháp tích phân gần đúng: Phƣơng pháp hình thang,phƣơng pháp
Simpson…..
Phƣơng pháp hình thang:
S L. yi .ki
M Y L2 . yi .ki .i
Xf
Ix
L2 . yi .ki .i
L. yi .ki
L
. yi3 .ki
3
I f L3 . yi .ki .i 2 X 2f .S
Trang 68
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
4.2.1.3.Bảng tính thủy lực nhóm 1:
Bảng 4-2/1 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN 1
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
6,234
0
0,766
0,000
-1,766
0,000
0,000
0,000
7
1,222
1,766
2,158
-1
-2,158
2,158
3,223
8
1,676
2
3,352
0
0,000
0,000
9,416
9
1,581
2
3,162
1
3,162
3,162
7,904
10
1,366
2
2,732
2
5,464
10,928
5,098
11
1,144
2
2,288
3
6,864
20,592
2,994
12
0,934
2
1,868
4
7,472
29,888
1,630
13
0,763
2
1,526
5
7,630
38,150
0,888
14
0,603
2
1,206
6
7,236
43,416
0,439
15
0,471
2
0,942
7
6,594
46,158
0,209
16
0,370
2
0,740
8
5,920
47,360
0,101
17
0,234
2
0,468
9
4,212
37,908
0,026
18
0,108
1,6581
0,179
10
1,791
17,908
0,002
18,658
0,000
0,6581
0,000
10,658
0,000
0,000
0,000
54,186
297,628
31,929
Tổng
20,621
S
=
22,498
m2
My
=
64,497
m3
Iy
=
386,499
m4
Ix
=
11,612
m4
xf
=
2,867
m
If
=
201,599
m4
Trang 69
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-2/2 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN2
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
5,443
0
0,557
0,000
-2,557
0,000
0,000
0,000
6
1,261
1,557
1,964
-2
-3,927
7,855
3,123
7
2,866
2
5,732
-1
-5,732
5,732
47,082
8
3,156
2
6,312
0
0,000
0,000
62,870
9
3,054
2
6,108
1
6,108
6,108
56,969
10
2,773
2
5,546
2
11,092
22,184
42,646
11
2,402
2
4,804
3
14,412
43,236
27,717
12
2,046
2
4,092
4
16,368
65,472
17,130
13
1,707
2
3,414
5
17,070
85,350
9,948
14
1,388
2
2,776
6
16,656
99,936
5,348
15
1,082
2
2,164
7
15,148
106,036
2,533
16
0,767
2
1,534
8
12,272
98,176
0,902
17
0,476
2
0,952
9
8,568
77,112
0,216
18
0,233
1,9624
0,457
10
4,572
45,724
0,025
18,962
0,000
0,9624
0,000
10,962
0,000
0,000
0,000
112,607
662,921
276,509
Tổng
45,855
S
=
50,028
m2
My
=
134,034
m3
Iy
=
860,867
m4
Ix
=
100,557
m4
xf
=
2,679
m
If
=
501,765
m4
Trang 70
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-2/3 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN3
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
4,7085
0
0,291
0,000
-3,291
0,000
0,000
0,000
5
0,727
1,291
0,939
-3
-2,817
8,450
0,496
6
2,730
2
5,460
-2
-10,920
21,840
40,693
7
3,437
2
6,874
-1
-6,874
6,874
81,202
8
3,516
2
7,032
0
0,000
0,000
86,931
9
3,470
2
6,940
1
6,940
6,940
83,564
10
3,266
2
6,532
2
13,064
26,128
69,675
11
2,992
2
5,984
3
17,952
53,856
53,569
12
2,651
2
5,302
4
21,208
84,832
37,261
13
2,283
2
4,566
5
22,830
114,150
23,798
14
1,909
2
3,818
6
22,908
137,448
13,914
15
1,532
2
3,064
7
21,448
150,136
7,191
16
1,154
2
2,308
8
18,464
147,712
3,074
17
0,769
2
1,538
9
13,842
124,578
0,910
18
0,398
2
0,796
10
7,960
79,600
0,126
19
0,077
1,145
0,088
11
0,970
10,666
0,001
19,145
0
0,145
0,000
11,145
0,000
0,000
0,000
146,975
973,210
502,406
Tổng
61,241
S
=
66,814
m2
My
=
174,941
m3
Iy
=
1263,808
m4
Ix
=
182,708
m4
xf
=
2,618
m
If
=
805,752
m4
Trang 71
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-2/4 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN4
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
4
0
1
0,000
-4
0,000
0,000
0,000
5
2,276
2
4,552
-3
-13,656
40,968
23,580
6
3,363
2
6,726
-2
-13,452
26,904
76,070
7
3,628
2
7,256
-1
-7,256
7,256
95,506
8
3,672
2
7,344
0
0,000
0,000
99,023
9
3,650
2
7,300
1
7,300
7,300
97,254
10
3,538
2
7,076
2
14,152
28,304
88,573
11
3,331
2
6,662
3
19,986
59,958
73,919
12
3,039
2
6,078
4
24,312
97,248
56,133
13
2,693
2
5,386
5
26,930
134,650
39,061
14
2,317
2
4,634
6
27,804
166,824
24,878
15
1,918
2
3,836
7
26,852
187,964
14,112
16
1,500
2
3,000
8
24,000
192,000
6,750
17
1,056
2
2,112
9
19,008
171,072
2,355
18
0,597
2
1,194
10
11,940
119,400
0,426
19
0,157
1,273
0,200
11
2,199
24,186
0,005
19,273
0
0,273
0,000
11,273
0,000
0,000
0,000
170,119
1264,034
697,645
Tổng
73,356
S
=
80,031
m2
My
=
202,489
m3
Iy
=
1641,470
m4
Ix
=
253,710
m4
xf
=
2,530
m
If
=
1129,148
m4
Trang 72
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-2/5 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN5
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
2,547
0
0,453
0,000
-5,453
0,000
0,000
0,000
3
1,032
1,453
1,499
-5
-7,496
37,482
1,597
4
2,938
2
5,876
-4
-23,504
94,016
50,721
5
3,508
2
7,016
-3
-21,048
63,144
86,339
6
3,677
2
7,354
-2
-14,708
29,416
99,428
7
3,750
2
7,500
-1
-7,500
7,500
105,469
8
3,750
2
7,500
0
0,000
0,000
105,469
9
3,750
2
7,500
1
7,500
7,500
105,469
10
3,747
2
7,494
2
14,988
29,976
105,216
11
3,669
2
7,338
3
22,014
66,042
98,781
12
3,493
2
6,986
4
27,944
111,776
85,237
13
3,252
2
6,504
5
32,520
162,600
68,783
14
2,940
2
5,880
6
35,280
211,680
50,824
15
2,544
2
5,088
7
35,616
249,312
32,929
16
2,094
2
4,188
8
33,504
268,032
18,364
17
1,592
2
3,184
9
28,656
257,904
8,070
18
1,029
2
2,058
10
20,580
205,800
2,179
19
0,390
1,502
0,586
11
6,445
70,893
0,089
19,502
0
0,502
0,000
11,502
0,000
0,000
0,000
190,790
1873,073
1024,963
Tổng
93,551
S
=
102,064
m2
My
=
227,094
m3
Iy
=
2432,367
m4
Ix
=
372,745
m4
xf
=
2,225
m
If
=
1927,080
m4
Trang 73
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 4-2/6: Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN6
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
0,6691
0
0,331
0,000
-7,331
0,000
0,000
0,000
1
0,859
1,331
1,143
-7
-8,003
56,018
0,844
2
2,628
2
5,256
-6
-31,536
189,216
36,300
3
3,335
2
6,670
-5
-33,350
166,750
74,185
4
3,586
2
7,172
-4
-28,688
114,752
92,228
5
3,700
2
7,400
-3
-22,200
66,600
101,306
6
3,750
2
7,500
-2
-15,000
30,000
105,469
7
3,750
2
7,500
-1
-7,500
7,500
105,469
8
3,750
2
7,500
0
0,000
0,000
105,469
9
3,750
2
7,500
1
7,500
7,500
105,469
10
3,750
2
7,500
2
15,000
30,000
105,469
11
3,747
2
7,494
3
22,482
67,446
105,216
12
3,699
2
7,398
4
29,592
118,368
101,224
13
3,565
2
7,130
5
35,650
178,250
90,617
14
3,353
2
6,706
6
40,236
241,416
75,393
15
3,020
2
6,040
7
42,280
295,960
55,087
16
2,587
2
5,174
8
41,392
331,136
34,627
17
2,079
2
4,158
9
37,422
336,798
17,972
18
1,471
2
2,942
10
29,420
294,200
6,366
19
0,696
1,7324
1,206
11
13,263
145,892
0,584
19,732
0
0,7324
0,000
11,732
0,000
0,000
0,000
167,960
2677,803
1319,292
Tổng
113,389
S
=
123,707
m2
My
=
199,920
m3
Iy
=
3477,385
m4
Trang 74
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Ix
=
479,783
m4
xf
=
1,616
m
If
=
3154,300
m4
Bảng 4-2/7 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐNTK
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
-1,883
0
0,883
0,000
-9,883
0,000
0,000
0,000
-1
2,705
1,883
5,093
-9
-45,834
412,504
37,263
0
3,057
2
6,114
-8
-48,912
391,296
57,137
1
3,287
2
6,574
-7
-46,018
322,126
71,028
2
3,507
2
7,014
-6
-42,084
252,504
86,266
3
3,648
2
7,296
-5
-36,480
182,400
97,094
4
3,700
2
7,400
-4
-29,600
118,400
101,306
5
3,736
2
7,472
-3
-22,416
67,248
104,292
6
3,750
2
7,500
-2
-15,000
30,000
105,469
7
3,750
2
7,500
-1
-7,500
7,500
105,469
8
3,750
2
7,500
0
0,000
0,000
105,469
9
3,750
2
7,500
1
7,500
7,500
105,469
10
3,750
2
7,500
2
15,000
30,000
105,469
11
3,750
2
7,500
3
22,500
67,500
105,469
12
3,746
2
7,492
4
29,968
119,872
105,132
13
3,711
2
7,422
5
37,110
185,550
102,212
14
3,593
2
7,186
6
43,116
258,696
92,769
15
3,354
2
6,708
7
46,956
328,692
75,460
16
2,988
2
5,976
8
47,808
382,464
53,355
17
2,519
2
5,038
9
45,342
408,078
31,968
18
1,910
2
3,820
10
38,200
382,000
13,936
Trang 75
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
19
1,104
1,658
1,831
11
20,136
221,497
2,231
19,658
0,000
0,658
0,000
11,658
0,000
0,000
0,000
59,792
4175,827
1664,261
Tổng
137,435
S
=
149,942
m2
My
=
71,170
m3
Iy
=
5422,715
m4
Ix
=
605,236
m4
xf
=
0,475
m
If
=
5388,934
m4
Bảng 4-2/8 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 1
ĐN8
ΔL =
1,091
m
Sƣờn
yi
Ki
Ki.yi
i
i.Ki.yi
i2 .Ki.yi
Ki.yi3
-2,166
0
0,166
0,000
-10,166
0,000
0,000
0,000
-2
2,980
1,166
3,474
-10
-34,744
347,439
30,854
-1
3,254
2
6,508
-9
-58,572
527,148
68,910
0
3,454
2
6,908
-8
-55,264
442,112
82,413
1
3,573
2
7,146
-7
-50,022
350,154
91,228
2
3,652
2
7,304
-6
-43,824
262,944
97,414
3
3,699
2
7,398
-5
-36,990
184,950
101,224
4
3,742
2
7,484
-4
-29,936
119,744
104,795
5
3,750
2
7,500
-3
-22,500
67,500
105,469
6
3,750
2
7,500
-2
-15,000
30,000
105,469
7
3,750
2
7,500
-1
-7,500
7,500
105,469
8
3,750
2
7,500
0
0,000
0,000
105,469
9
3,750
2
7,500
1
7,500
7,500
105,469
10
3,750
2
7,500
2
15,000
30,000
105,469
Trang 76
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
11
3,750
2
7,500
3
22,500
67,500
105,469
12
3,750
2
7,500
4
30,000
120,000
105,469
13
3,750
2
7,500
5
37,500
187,500
105,469
14
3,710
2
7,420
6
44,520
267,120
102,130
15
3,588
2
7,176
7
50,232
351,624
92,382
16
3,324
2
6,648
8
53,184
425,472
73,454
17
2,931
2
5,862
9
52,758
474,822
50,359
18
2,380
2
4,760
10
47,600
476,000
26,963
19
1,616
2
3,232
11
35,552
391,072
8,440
20
0,482
1,169
0,563
12
6,759
81,114
0,131
20,169
0,000
0,169
0,000
12,169
0,000
0,000
0,000
48,754
5219,215
1879,915
Tổng
149,384
S
=
162,978
m2
My
=
58,030
m3
Iy
=
6777,655
m4
Ix
=
683,663
m4
xf
=
0,356
m
If
=
6756,992
m4
4.2.2.Nhóm 2 : Các yếu tố thân tàu :
4.2.2.1.Các đại lƣợng tính toán :
Đƣờng cong thể tích chiếm nƣớc V(z)
V
T
T Xm
Z0
Z0 X d
S.dz 2 y.dx.dz
Đƣờng cong hoành độ tâm nổi XB(z)
T
XB
M yz
V
S.X
f
.dz
Z0
T
S.dz
Z0
Đƣờng cong cao độ tâm nổi ZB(z)
Trang 77
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
T
ZB
M xy
V
S .z.dz
Z0
T
S .dz
Z0
Đƣờng cong bán kính tâm nghiêng r0(z)
r0
Ix
V
Đƣờng cong bán kính tâm chúi R0(z)
R0
If
V
Các đƣờng cong hệ số béo thể tích δ,hệ số béo đƣờng nƣớc α,hệ số béo sƣờn giữa
CM:
V
L.B.T
S
L.B
B.T
CB
CW
Chiều cao tâm nghiêng ZM : ZM
Chiều cao tâm chúi
= r0 + ZB
ZML : ZML = R0 + ZB
Số tấn trên 1cm chiều chìm TPC :
TPC
.S
100
Mô men chúi trên 1cm chiều chìm MTC :
MTC
D.H 0
100.L
D là lƣợng chiếm nƣớc.D=γ.V
4.2.2.2.Phƣơng pháp tính toán :
Sử dụng phƣơng pháp tích phân gần đúng : Phƣơng pháp hình thang, phƣơng pháp
Simpson,…
Phƣơng pháp hình thang :
V
T
. Si
2 tp
Trang 78
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
S .X
S
i
fi
tp
XB
i
tp
S .i
T .
S
i
ZB
tp
i
tp
Trong đó :
yi : nửa chiều rộng tàu tại sƣờn thứ i đang xét ở đƣờng nƣớc bất kì.
ki : hệ số hình thang.
ΔL : khoảng sƣờn lý thuyết.
ΔT : khoảng cách giữa hai đƣờng nƣớc liên tiếp.
Li : chiều dài tại đƣờng nƣớc thứ i.
Bi : chiều rộng sƣờn giữa tại đƣờng nƣớc đang xét.
T : chiều chìm tàu.
4.2.2.3.Bảng tính thủy lực nhóm 2
Bảng 4-3 : Kết quả tính toán thủy lực nhóm 2
TT
ĐẠI LƢỢNG
CÔNG THỨC
GIÁ TRỊ ĐƢỢC TÍNH THEO ĐƢỜNG NƢỚC
ĐV
0
520
1040
1560
2080
2600
3120
0
1
2
3
4
5
6
1
Thứ tự đƣờng nƣớc
i
2
Chiều chìm
d
m
0
0,520
1,040
1,560
2,080
2,600
3,120
3
Diện tích đƣờng nƣớc
S
m2
0
50,028
80,031
102,064
123,707
149,942
162,978
SS
2
m
0
50,028
180,087
362,182
587,954
861,603
1174,523
V=(Dd/2)*(4)
m3
0
13,007
46,823
94,167
152,868
224,017
305,376
Xf
m
0
2,679
2,530
2,225
1,616
0,475
0,356
4
Tổng tích phân
5
Thể tích ngâm nƣớc
6
Hoành độ tâm ĐN
7
Tích số
S.Xf
m3
0
134,034
202,489
227,094
199,920
71,170
58,030
8
Tổng tích phân
SS.Xf
m3
0
134,034
470,557
900,140
1327,154
1598,244
1727,444
9
Hoành độ tâm nổi
XB =(8)/(4)
m
0
2,679
2,613
2,485
2,257
1,855
1,471
2
10
Tích số
i.S
m
0
50,028
160,063
306,193
494,829
749,709
977,866
11
Tổng tích phân
Si.S
m2
0
50,028
260,118
726,374
1527,396
2771,934
4499,509
12
Cao độ tâm nổi
ZB=D d.(11)/(4)
m
0
0,520
0,751
1,043
1,351
1,673
1,992
13
Tung độ sƣờn giũa
YM
m
0
3,156
3,672
3,750
3,750
3,750
3,750
14
Tổng tích phân
SYM
m
0
3,156
9,984
17,406
24,906
32,406
39,906
15
Diện tích sƣờn giữa
wM=D d.(14)
m2
0
1,641
5,192
9,051
12,951
16,851
20,751
Trang 79
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
16
Chiều dài đƣờng nƣớc
17
Hệ số béo sƣờn giữa
18
Hệ số béo đƣờng nƣớc
19
Hệ số béo thể tích
20
Mô men quán tính Ix
Ix
21
Bán kính tâm nghiêng
22
Mô men quán tính If
23
Bán kính tâm chúi
24
L
m
0
14,749
16,663
18,499
20,788
23,822
24,366
CM=wM/(Bi.di)
0
0,500
0,680
0,774
0,830
0,864
0,887
CWP=S/(Li.Bi)
0
0,537
0,654
0,736
0,793
0,839
0,892
CB=V/(Li.Bi.di)
0
0,269
0,368
0,435
0,471
0,482
0,536
m4
0
100,557
253,710
372,745
479,783
605,236
683,663
r=ix/V
m
0
7,731
5,419
3,958
3,139
2,702
2,239
If
m4
0
501,765
1129,148
1927,080
3154,300
5388,934
6756,992
R=If/V
m
0
38,576
24,115
20,464
20,634
24,056
22,127
Cao độ tâm chúi
ZM=R+ZB
m
0
39,096
24,867
21,507
21,985
25,729
24,119
25
Cao độ tâm nghiêng
Zm=r+ZB
m
0
8,251
6,170
5,001
4,489
4,375
4,231
26
Lƣợng chiếm nƣớc
D=g.V
T
0
13,332
47,993
96,522
156,690
229,617
313,010
Trang 80
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CHƢƠNG V : CÂN BẰNG-ỔN ĐỊNH
5.1. Giới thiệu chung
Tính toán ổn định là một khâu rất quan trọng trong quá trình thiết kế một con
tàu.Tính toán ổn định đƣợc thể hiện qua việc xây dựng đƣờng cong ổn định và tiến
hành kiểm tra ổn định theo quy phạm.
Trong quá trình hành trình con tàu phải trải qua nhiều trạng thái khai thác khác
nhau cần phải kiểm tra ổn định.Tại mỗi trạng thái,sau khi kiểm tra chiều cao tâm
nghiêng ban đầu h0,cần phải tính toán và vẽ đƣờng cong ổn định động l để kiểm tra
bƣớc tiếp theo :
Đƣờng cong ổn định tĩnh đƣợc xác định:
l y .cos ( z zB ).sin ( zB zG ).sin l ( zB zG ).sin
Ta thấy lϕ chỉ phụ thuộc vào hình dáng tàu,không phụ thuộc vào zG nên ta đi tính
toán và vẽ lϕ trƣớc.
5.2.Tính toán và vẽ đƣờng cong tay đòn ổn định hình dáng lφ
5.2.1.Dựng sƣờn Trêbƣsep
Để tiến hành xây dựng sƣờn Trêbƣsep.Theo chiều dài tàu chia thành 9 sƣờn với các
hoành độ đƣợc xác định theo công thức : X i ki
L
2
Trong đó :
ki : Hệ số Trêbƣsep
L : Chiều dài tàu
Trang 81
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-1 : Bảng tọa độ sƣờn Trêbƣsep
Sƣờn
ki
Xi (m)
-4
-0,9116
-10,939
-3
-0,6010
-7,212
-2
-0,5288
-6,348
-1
-0,1679
-2,016
0
0
0
1
0,1679
2,016
2
0,5288
6,348
3
0,6010
7,212
4
0,9116
10,939
Độ cong ngang boong của sƣờn đƣợc xác định theo công thức :
h
Bi
50
Trong đó :
Bi : Chiều rộng tàu tại sƣờn thứ i
Quy ƣớc :
Sƣờn đuôi vẽ bằng nét đứt
Sƣờn mũi vẽ bằng nét liền
5.2.2.Phƣơng pháp tính toán
Kẻ các đƣờng nƣớc phụ đi qua tâm F của đƣờng nƣớc ban đầu,sau đó đo trên sƣờn
Trêbƣsep và tính toán các yếu tố đƣờng nƣớc phụ
'
2
Diện tích đƣờng nƣớc phụ : Si (m )
Trang 82
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
L
2
Si' (a b)dx
L
2
L 9
. (a b)
9 i 1
Mô men tĩnh của đƣờng nƣớc phụ đối với trục qua tâm diện tích đƣờng nƣớc trƣớc
'
3
và song song với trục Ox : M x (m )
L
2
1 L 9
M x' (a 2 b 2 )dx . . (a 2 b 2 )
2 9 i 1
L
2
Mô men quán tính của diện tích đƣờng nƣơc phụ lấy đối với trục đi qua trọng tâm
'
3
của đƣờng nƣớc trƣớc và song song với trục Ox : I x (m )
I x'
L
2
1
1 L 9 3
3
3
(
a
b
)
dx
. . (a b3 )
3L
3 9 i 1
2
Tung độ trọng tâm đƣờng nƣớc : y f (m)
9
1
yf .
2
(a
i 1
9
2
b2 )
( a b)
M x'
'
Si
i 1
Mô men quán tính của diện tích đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng lấy đối với trục qua tâm
3
diện tích và song song với trục Ox : I x (m )
I x I x' 2 .Si'
Khoảng cách từ đƣờng nƣớc phụ đến đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng : (m)
1
2
. .
Trang 83
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Trong đó :
= 100 , tính bằng Radian
Bán kính tâm nghiêng : r (m)
r
Ix
V
Tay đòn ổn định hình dáng : l (m)
l y .cos ( z zB ).sin
Trong đó :
y r cos .d
0
2
. tp r cos
z zB r sin .d
0
2
. tp r sin
5.2.3.Kết quả tính toán
a.Trƣờng hợp 1 : Tàu chở 0% hàng ; 10% dự trữ :V0=206,1 m3 ;T0 =2,32 m
BẢNG TÍNH CÁC YẾU TỐ CỦA ĐƢỜNG NƢỚC TẠI CÁC GÓC NGHIÊNG
Các thông số :
V0
= 206,1 (m3)
L0 = 23,525
(m)
T0
= 2,32 (m)
B0 = 3,75
(m)
Trang 84
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/1 :Nghiêng 00
θ = 00
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
-3
2.998
2.998
8.988
8.988
26.946
26.946
-2
3.326
3.326
11.062
11.062
36.793
36.793
-1
3.750
3.750
14.063
14.063
52.734
52.734
0
3.750
3.750
14.063
14.063
52.734
52.734
1
3.750
3.750
14.063
14.063
52.734
52.734
2
3.518
3.518
12.376
12.376
43.540
43.540
3
3.314
3.314
10.983
10.983
36.396
36.396
4
1.656
1.656
2.742
2.742
4.541
4.541
Tổng
26.062
26.062
88.339
88.339
306.420
306.420
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
52.124
Hiệu
a2-b2 =
0.000
Tổng
a3+b3 =
612.840
Diện tích đờng nớc
S' =
136.246
m2
Mômen tĩnh
M'x =
0.000
m3
Hoành độ
η=
0.000
m
Mômen quán tính
I' =
533.965
m4
0.000
m4
I'0 = I'-η2S' =
533.965
m4
rθ = I'0/Vi =
2.591
m
ε=
0.000
m
h2S' =
Dịch chỉnh
Trang 85
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/2 :Nghiêng 100
θ = 100
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
-3
3.638
1.529
13.235
2.338
48.149
3.575
-2
3.700
2.149
13.690
4.618
50.653
9.925
-1
3.808
3.770
14.501
14.213
55.219
53.583
0
3.808
3.813
14.501
14.539
55.219
55.437
1
3.808
3.813
14.501
14.539
55.219
55.437
2
3.761
3.227
14.145
10.414
53.200
33.604
3
3.658
2.986
13.381
8.916
48.948
26.624
4
1.974
1.460
3.897
2.132
7.692
3.112
Tổng
28.155
22.747
101.850
71.708
374.299
241.296
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
50.902
Hiệu
a2-b2 =
30.142
Tổng
a3+b3 =
615.596
Diện tích đờng nớc
S' =
133.052
m2
Mômen tĩnh
M'x =
39.394
m3
Hoành độ
=
0.296
m
Mômen quán tính
I' =
536.366
m4
2S' =
11.664
m4
I'0 = I'-η2S' =
524.702
m4
rθ = I'0/Vi =
2.546
m
0.026
m
Dịch chỉnh
=
Trang 86
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/3 :Nghiêng 200
θ = 200
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
3.217
-1.259
10.349
1.585
33.293
-1.996
-3
3.859
0.959
14.892
0.920
57.468
0.882
-2
3.806
1.390
14.486
1.932
55.132
2.686
-1
3.626
3.681
13.148
13.550
47.674
49.877
0
3.597
3.886
12.938
15.101
46.539
58.682
1
3.859
3.780
14.892
14.288
57.468
54.010
2
3.987
2.929
15.896
8.579
63.378
25.128
3
3.965
2.694
15.721
7.258
62.335
19.552
4
2.603
1.335
6.776
1.782
17.637
2.379
Tổng
32.519
19.395
119.098
64.995
440.924
211.201
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
51.914
Hiệu
a2-b2 =
54.103
Tổng
a3+b3 =
652.125
Diện tích đờng nớc
S' =
135.697
m2
Mômen tĩnh
M'x =
70.709
m3
Hoành độ
=
0.521
m
Mômen quán tính
I' =
568.194
m4
2S' =
36.845
m4
I'0 = I'-η2S' =
531.349
m4
rθ = I'0/Vi =
2.578
m
0.046
m
Dịch chỉnh
=
Trang 87
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/4 :Nghiêng 300
θ = 300
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
2.934
-0.860
8.608
0.740
25.257
-0.636
-3
2.799
0.711
7.834
0.506
21.928
0.359
-2
2.757
1.047
7.601
1.096
20.956
1.148
-1
2.618
3.176
6.854
10.087
17.944
32.036
0
2.596
3.618
6.739
13.090
17.495
47.359
1
2.795
3.455
7.812
11.937
21.835
41.242
2
3.252
2.665
10.576
7.102
34.392
18.927
3
3.333
2.468
11.109
6.091
37.026
15.033
4
3.455
1.273
11.937
1.621
41.242
2.063
Tổng
26.539
17.553
79.070
52.269
238.075
157.532
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
44.092
Hiệu
a2-b2 =
26.801
Tổng
a3+b3 =
395.607
Diện tích đờng nớc
S' =
115.252
m2
Mômen tĩnh
M'x =
35.028
m3
Hoành độ
=
0.304
m
Mômen quán tính
I' =
344.691
m4
2S' =
10.646
m4
I'0 = I'-η2S' =
334.045
m4
rθ = I'0/Vi =
1.621
m
0.0265
m
Dịch chỉnh
=
Trang 88
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/5 :Nghiêng 400
θ = 400
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
2.349
-0.669
5.518
0.448
12.961
-0.299
-3
2.228
0.578
4.964
0.334
11.060
0.193
-2
2.193
0.862
4.809
0.743
10.547
0.641
-1
2.080
2.691
4.326
7.241
8.999
19.487
0
2.062
3.047
4.252
9.284
8.767
28.289
1
2.223
2.969
4.942
8.815
10.985
26.172
2
2.596
2.468
6.739
6.091
17.495
15.033
3
2.662
2.309
7.086
5.331
18.864
12.310
4
3.090
1.269
9.548
1.610
29.504
2.044
Tổng
21.483
15.524
52.185
39.898
129.182
103.868
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
37.007
Hiệu
a2-b2 =
12.286
Tổng
a3+b3 =
233.050
Diện tích đờng nớc
S' =
96.732
m2
Mômen tĩnh
M'x =
16.058
m3
Hoành độ
=
0.166
m
Mômen quán tính
I' =
203.055
m4
2.666
m4
I'0 = I'-η2S' =
200.390
m4
rθ = I'0/Vi =
0.972
m
0.015
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 89
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/6 :Nghiêng 500
θ = 500
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.998
-0.561
3.992
0.315
7.976
-0.177
-3
1.890
0.500
3.572
0.250
6.751
0.125
-2
1.860
0.752
3.460
0.566
6.435
0.425
-1
1.763
2.369
3.108
5.612
5.480
13.295
0
1.747
2.680
3.052
7.182
5.332
19.249
1
1.885
2.625
3.553
6.891
6.698
18.088
2
2.206
2.323
4.866
5.396
10.735
12.536
3
2.263
2.206
5.121
4.866
11.589
10.735
4
2.641
1.291
6.975
1.667
18.421
2.152
Tổng
18.253
14.185
37.700
32.745
79.417
76.428
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
32.438
Hiệu
a2-b2 =
4.955
Tổng
a3+b3 =
155.845
Diện tích đờng nớc
S' =
84.789
m2
Mômen tĩnh
M'x =
6.476
m3
Hoành độ
=
0.076
m
Mômen quán tính
I' =
135.787
m4
0.495
m4
I'0 = I'-η2S' =
135.293
m4
rθ = I'0/Vi =
0.656
m
0.007
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 90
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/7 :Nghiêng 600
θ = 600
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.781
-0.497
3.172
0.247
5.649
-0.123
-3
1.681
0.453
2.826
0.205
4.750
0.093
-2
1.655
0.687
2.739
0.472
4.533
0.324
-1
1.567
2.162
2.455
4.674
3.848
10.106
0
1.554
2.460
2.415
6.052
3.753
14.887
1
1.677
2.418
2.812
5.847
4.716
14.137
2
1.964
2.214
3.857
4.902
7.576
10.853
3
2.015
2.145
4.060
4.601
8.181
9.869
4
2.359
1.350
5.565
1.823
13.128
2.460
Tổng
16.253
13.392
29.902
28.822
56.134
62.607
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
29.645
Hiệu
a2-b2 =
1.080
Tổng
a3+b3 =
118.741
Diện tích đờng nớc
S' =
77.489
m2
Mômen tĩnh
M'x =
1.411
m3
Hoành độ
=
0.018
m
Mômen quán tính
I' =
103.458
m4
0.026
m4
103.432
m4
0.502
m
0.002
m
2S' =
I'0 = I'-η2S' =
rθ = I'0/Vi =
Dịch chỉnh
=
Trang 91
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/8 :Nghiêng 700
θ = 700
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.648
-0.458
2.716
0.210
4.476
-0.096
-3
1.555
0.426
2.418
0.181
3.760
0.077
-2
1.530
0.650
2.341
0.423
3.582
0.275
-1
1.449
2.051
2.100
4.207
3.042
8.628
0
1.436
2.337
2.062
5.462
2.961
12.764
1
1.551
2.312
2.406
5.345
3.731
12.358
2
1.816
2.154
3.298
4.640
5.989
9.994
3
1.864
2.110
3.474
4.452
6.476
9.394
4
2.186
1.471
4.779
2.164
10.446
3.183
Tổng
15.035
13.053
25.593
27.083
44.463
56.577
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
28.088
Hiệu
a2-b2 =
-1.490
Tổng
a3+b3 =
101.040
Diện tích đờng nớc
S' =
73.419
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-1.947
m3
Hoành độ
=
-0.027
m
Mômen quán tính
I' =
88.036
m4
2S' =
0.052
m4
I'0 = I'-η2S' =
87.984
m4
rθ = I'0/Vi =
0.427
m
-0.0023
m
Dịch chỉnh
=
Trang 92
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/9 :Nghiêng 800
θ = 800
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.576
-0.437
2.484
0.191
3.914
-0.083
-3
1.486
0.414
2.208
0.171
3.281
0.071
-2
1.462
0.635
2.137
0.403
3.125
0.256
-1
1.384
2.014
1.915
4.056
2.651
8.169
0
1.372
2.293
1.882
5.258
2.583
12.056
1
1.482
2.282
2.196
5.208
3.255
11.884
2
1.736
2.198
3.014
4.831
5.232
10.619
3
1.782
2.159
3.176
4.661
5.659
10.064
4
2.091
1.712
4.372
2.931
9.142
5.018
Tổng
14.371
13.270
23.385
27.711
38.842
58.053
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
27.641
Hiệu
a2-b2 =
-4.326
Tổng
a3+b3 =
96.895
Diện tích đờng nớc
S' =
72.251
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-5.653
m3
Hoành độ
=
-0.078
m
Mômen quán tính
I' =
84.425
m4
2S' =
0.442
m4
I'0 = I'-η2S' =
83.982
m4
rθ = I'0/Vi =
0.407
m
-0.0068
m
Dịch chỉnh
=
Trang 93
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-2/10 :Nghiêng 900
θ = 900
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.553
-0.430
2.412
0.185
3.746
-0.080
-3
1.464
0.415
2.143
0.172
3.138
0.071
-2
1.440
0.640
2.074
0.410
2.986
0.262
-1
1.364
2.035
1.860
4.141
2.538
8.427
0
1.352
2.320
1.828
5.382
2.471
12.487
1
1.460
2.320
2.132
5.382
3.112
12.487
2
1.711
2.320
2.928
5.382
5.009
12.487
3
1.756
2.320
3.084
5.382
5.415
12.487
4
2.061
2.305
4.248
5.313
8.755
12.247
Tổng
14.161
14.245
22.707
31.751
37.169
70.877
Chiều dài tàu
L=
23.525
m
Chiều chìm tàu
d=
2.320
m
Thể tích chiếm nớc
V0 =
206.100
m3
Tổng
a+b =
28.406
Hiệu
a2-b2 =
-9.043
Tổng
a3+b3 =
108.045
Diện tích đờng nớc
S' =
74.250
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-11.819
m3
Hoành độ
=
-0.159
m
Mômen quán tính
I' =
94.14
m4
2S' =
1.88
m4
I'0 = I'-η2S' =
92.26
m4
rθ = I'0/Vi =
0.448
m
-0.014
m
Dịch chỉnh
=
Trang 94
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-3 : Bảng tính cánh tay đòn ổn định hình dáng V0
(độ) r(m)
rcos Σrcos
y(m)
rsin
Σrsin
z-zB
ycos
(z-zB)sin
l(m)
0
2.591
2.591
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
10
2.546
2.507
5.098
0.445
0.442
0.442
0.039
0.438
0.007
0.445
20
2.578
2.423
10.028
0.875
0.882
1.766
0.154
0.822
0.053
0.875
30
1.621
1.404
13.854
1.209
0.810
3.458
0.302
1.047
0.151
1.198
40
0.972
0.745
16.003
1.396
0.625
4.893
0.427
1.070
0.274
1.344
50
0.656
0.422
17.169
1.498
0.503
6.021
0.525
0.963
0.403
1.366
60
0.502
0.251
17.842
1.557
0.435
6.959
0.607
0.779
0.526
1.304
70
0.427
0.146
18.239
1.592
0.401
7.795
0.680
0.544
0.639
1.184
80
0.407
0.071
18.456
1.611
0.401
8.597
0.750
0.280
0.739
1.019
90
0.448
0.000
18.527
1.617
0.448
9.446
0.824
0.000
0.824
0.824
b.Trƣờng hợp 2 : Tàu chở 0% hàng ; 100% dự trữ :V1=230,9 m3 ;T1 =2,6 m
BẢNG TÍNH CÁC YẾU TỐ CỦA ĐƢỜNG NƢỚC TẠI CÁC GÓC NGHIÊNG
Các thông số :
V1
= 230,9 (m3)
L1 = 24
(m)
T1
= 2,6 (m)
B1 = 3,75
(m)
Trang 95
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/1 :Nghiêng 00
θ = 00
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
-3
3.396
3.396
11.533 11.533
39.165
39.165
-2
3.542
3.542
12.546 12.546
44.437
44.437
-1
3.750
3.750
14.063 14.063
52.734
52.734
0
3.750
3.750
14.063 14.063
52.734
52.734
1
3.750
3.750
14.063 14.063
52.734
52.734
2
3.621
3.621
13.112 13.112
47.477
47.477
3
3.461
3.461
11.979 11.979
41.458
41.458
4
1.889
1.889
3.568
6.741
6.741
27.159 27.159 94.925 94.925
337.481
337.481
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
54.318
Hiệu
a2-b2 =
0.000
Tổng
3.568
3
3
a +b
Tổng
=
674.962
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
144.848
m2
Mômen tĩnh
M'x =
0.000
m3
Hoành độ
=
0.000
m
Mômen quá tính
I' =
599.966
m4
0.000
m4
I'0 = I'-η2S' =
599.966
m4
rθ = I'0/Vi =
2.598
m
0.000
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 96
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/2 :Nghiêng 100
θ = 100
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
2.993
-0.863
8.958
0.745
26.811
-0.643
-3
3.677
2.455
13.520
6.027
49.714
14.796
-2
3.730
2.912
13.913
8.480
51.895
24.693
-1
3.808
3.801
14.501
14.448
55.219
54.915
0
3.808
3.809
14.501
14.508
55.219
55.263
1
3.808
3.809
14.501
14.508
55.219
55.263
2
3.791
3.407
14.372
11.608
54.483
39.547
3
3.735
3.187
13.950
10.157
52.104
32.370
4
2.279
1.673
5.194
2.799
11.837
4.683
113.410
83.280
412.503 280.888
Tổng
31.629 24.190
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
55.819
Hiệu
a2-b2 =
30.130
Tổng
a3+b3 =
693.390
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
148.851
m2
Mômen tĩnh
M'x =
40.173
m3
Hoành độ
=
0.270
m
Mômen quán tính
I' =
616.347
m4
2S' =
10.842
m4
I'0 = I'-η2S' =
605.505
m4
rθ = I'0/Vi =
2.622
m
=
0.024
m
Dịch chỉnh
Trang 97
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/3 :Nghiêng 200
θ =200
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
3.215
-0.439
10.336
0.193
33.231
-0.085
-3
3.173
1.590
10.068
2.528
31.946
4.020
-2
3.120
2.008
9.734
4.032
30.371
8.096
-1
2.933
3.837
8.602
14.723
25.231
56.490
0
2.902
3.966
8.422
15.729
24.439
62.382
1
3.173
3.916
10.068
15.335
31.946
60.052
2
3.788
3.156
14.349
9.960
54.354
31.435
3
3.896
2.922
15.179
8.538
59.137
24.948
4
2.978
1.537
8.868
2.362
26.410
3.631
Tổng
29.178
22.493
95.627
73.400
317.065 250.970
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
51.671
Hiệu
a2-b2 =
22.226
Tổng
a3+b3 =
568.035
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
137.789
m2
Mômen tĩnh
M'x =
29.635
m3
Hoành độ
=
0.215
m
Mômen quán tính
I' =
504.920
m4
6.374
m4
I'0 = I'-η2S' =
498.546
m4
rθ = I'0/Vi =
2.159
m
0.019
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 98
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/4 :Nghiêng 300
θ = 300
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
2.428
-0.300
5.895
0.090
14.314
-0.027
-3
2.282
1.190
5.208
1.416
11.884
1.685
-2
2.239
1.510
5.013
2.280
11.224
3.443
-1
2.098
3.528
4.402
12.447
9.235
43.912
0
2.075
3.901
4.306
15.218
8.934
59.365
1
2.277
3.740
5.185
13.988
11.806
52.314
2
2.742
2.920
7.519
8.526
20.616
24.897
3
2.824
2.711
7.975
7.350
22.521
19.925
4
3.339
1.456
11.149
2.120
37.226
3.087
Tổng
22.304
20.656
56.650
63.434
147.759 208.600
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
42.960
Hiệu
a2-b2 =
-6.784
Tổng
a3+b3 =
356.359
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
114.560
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-9.045
m3
Hoành độ
=
-0.079
m
Mômen quán tính
I' =
316.764
m4
0.714
m4
I'0 = I'-η2S' =
316.050
m4
rθ = I'0/Vi =
1.369
m
-0.007
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 99
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/5 :Nghiêng 400
θ = 400
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.935
-0.233
3.744
0.054
7.245
-0.013
-3
1.809
0.970
3.272
0.941
5.920
0.913
-2
1.774
1.242
3.147
1.543
5.583
1.916
-1
1.660
3.052
2.756
9.315
4.574
28.428
0
1.642
3.416
2.696
11.669
4.427
39.861
1
1.804
3.326
3.254
11.062
5.871
36.793
2
2.180
2.729
4.752
7.447
10.360
20.324
3
2.247
2.554
5.049
6.523
11.345
16.660
4
2.683
1.434
7.198
2.056
19.314
2.949
Tổng
17.734
18.490
35.870
50.611
74.639
147.831
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
36.224
Hiệu
a2-b2 =
-14.741
Tổng
a3+b3 =
222.471
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
96.597
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-19.654
m3
Hoành độ
=
-0.204
m
Mômen quán tính
I' =
197.752
m4
4
m4
I'0 = I'-η2S' =
193.753
m4
rθ = I'0/Vi =
0.839
m
-0.018
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 100
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/6 :Nghiêng 500
θ = 500
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.642
-0.196
2.696
0.038
4.427
-0.008
-3
1.532
0.839
2.347
0.704
3.596
0.591
-2
1.502
1.083
2.256
1.173
3.389
1.270
-1
1.404
2.695
1.971
7.263
2.768
19.574
0
1.388
3.003
1.927
9.018
2.674
27.081
1
1.527
2.944
2.332
8.667
3.561
25.516
2
1.848
2.588
3.415
6.698
6.311
17.334
3
1.906
2.454
3.633
6.022
6.924
14.778
4
2.288
1.473
5.235
2.170
11.978
3.196
Tổng
15.037
16.883
25.812
41.753
45.626
109.332
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
31.920
Hiệu
a2-b2 =
-15.941
Tổng
a3+b3 =
154.959
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
85.120
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-21.255
m3
Hoành độ
=
-0.25
m
Mômen quán tính
I' =
137.741
m4
5.308
m4
I'0 = I'-η2S' =
132.433
m4
rθ = I'0/Vi =
0.574
m
-0.022
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 101
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/7 :Nghiêng 600
θ = 600
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.461
-0.173
2.135
0.030
3.119
-0.005
-3
1.361
0.759
1.852
0.576
2.521
0.437
-2
1.334
0.987
1.780
0.974
2.374
0.962
-1
1.247
2.462
1.555
6.061
1.939
14.923
0
1.233
2.756
1.520
7.596
1.875
20.933
1
1.357
2.711
1.841
7.350
2.499
19.925
2
1.644
2.486
2.703
6.180
4.443
15.364
3
1.695
2.401
2.873
5.765
4.870
13.841
4
2.041
1.542
4.166
2.378
8.502
3.667
Tổng
13.373
15.931
20.425
36.909
32.141
90.046
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
29.304
Hiệu
a2-b2 =
-16.485
Tổng
a3+b3 =
122.188
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
78.144
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-21.980
m3
Hoành độ
=
-0.281
m
Mômen quán tính
I' =
108.611
m4
6.182
m4
I'0 = I'-η2S' =
102.429
m4
rθ = I'0/Vi =
0.444
m
-0.025
m
2S' =
Dịch chỉnh
=
Trang 102
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/8 :Nghiêng 700
θ = 700
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.351
-0.160
1.825
0.026
2.466
-0.004
-3
1.258
0.714
1.583
0.510
1.991
0.364
-2
1.233
0.934
1.520
0.872
1.875
0.815
-1
1.152
2.333
1.327
5.443
1.529
12.698
0
1.139
2.619
1.297
6.859
1.478
17.964
1
1.254
2.591
1.573
6.713
1.972
17.394
2
1.520
2.423
2.310
5.871
3.512
14.225
3
1.567
2.376
2.455
5.645
3.848
13.413
4
1.890
1.675
3.572
2.806
6.751
4.699
Tổng
12.364
15.505
17.463
34.745
25.420
81.569
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
27.869
Hiệu
a2-b2 =
-17.282
Tổng
a3+b3 =
106.990
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
74.317
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-23.043
m3
Hoành độ
=
-0.310
m
Mômen quán tính
I' =
95.102
m4
2S' =
7.145
m4
I'0 = I'-η2S' =
87.957
m4
rθ = I'0/Vi =
0.381
m
-0.027
m
Dịch chỉnh
=
Trang 103
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/9 :Nghiêng 800
θ = 800
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.292
-0.152
1.669
0.023
2.157
-0.004
-3
1.202
0.693
1.445
0.480
1.737
0.333
-2
1.178
0.913
1.388
0.834
1.635
0.761
-1
1.100
2.291
1.210
5.249
1.331
12.025
0
1.088
2.570
1.184
6.605
1.288
16.975
1
1.198
2.558
1.435
6.543
1.719
16.738
2
1.452
2.460
2.108
6.052
3.061
14.887
3
1.498
2.420
2.244
5.856
3.362
14.172
4
1.808
1.932
3.269
3.733
5.910
7.211
Tổng
11.816
15.685
15.952
35.374
22.199
83.098
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
27.501
Hiệu
a2-b2 =
-19.423
Tổng
a3+b3 =
105.298
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
73.336
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-25.897
m3
Hoành độ
=
-0.353
m
Mômen quán tính
I' =
93.598
m4
2S' =
9.145
m4
I'0 = I'-η2S' =
84.435
m4
rθ = I'0/Vi =
0.366
m
-0.031
m
Dịch chỉnh
=
Trang 104
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-4/10 :Nghiêng 900
θ = 900
Sn
a (m)
b (m)
a2
b2
a3
b3
-4
1.273
-0.150
1.621
0.023
2.063
-0.003
-3
1.184
0.695
1.402
0.483
1.660
0.336
-2
1.160
0.920
1.346
0.846
1.561
0.779
-1
1.084
2.315
1.175
5.359
1.274
12.407
0
1.072
2.600
1.149
6.760
1.232
17.576
1
1.180
2.600
1.392
6.760
1.643
17.576
2
1.431
2.600
2.048
6.760
2.930
17.576
3
1.476
2.600
2.179
6.760
3.216
17.576
4
1.781
2.585
3.172
6.682
5.649
17.274
Tổng
11.641
16.765
15.483
40.433
21.228
101.095
Chiều dài tàu
L=
24.000
m
Chiều chìm tàu
d=
2.600
m
Thể tích chiếm nƣớc
V1 =
230.900
m3
Tổng
a+b =
28.406
Hiệu
a2-b2 =
-24.950
Tổng
a3+b3 =
122.323
Diện tích đƣờng nƣớc
S' =
75.749
m2
Mômen tĩnh
M'x =
-33.267
m3
Hoành độ
=
-0.439
m
Mômen quán tính
I' =
108.731
m4
2S' =
14.610
m4
I'0 = I'-η2S' =
94.121
m4
rθ = I'0/Vi =
0.408
m
-0.038
m
Dịch chỉnh
=
Trang 105
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng 5-5 : Bảng tính cánh tay đòn ổn định hình dáng : V1
(®é) rθ(m)
rθcosq
Σrcos
yθ(m)
rθsinθ Σrsin
zθ-zB
yθcosθ (zθ-zB)sinθ
lφ(m)
0
2.598
2.598
0.000
0.000 0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
10
2.622
2.583
5.181
0.452 0.455
0.455
0.040
0.445
0.007
0.452
20
2.159
2.029
9.792
0.855 0.738
1.649
0.144
0.803
0.049
0.852
30
1.369
1.185 13.007 1.135 0.684
3.072
0.268
0.983
0.134
1.117
40
0.839
0.643 14.835 1.295 0.539
4.296
0.375
0.992
0.241
1.233
50
0.574
0.369 15.846 1.383 0.439
5.275
0.460
0.889
0.353
1.241
60
0.444
0.222 16.437 1.434 0.384
6.098
0.532
0.717
0.461
1.178
70
0.381
0.130 16.789 1.465 0.358
6.840
0.597
0.501
0.561
1.062
80
0.366
0.064 16.983 1.482 0.360
7.558
0.660
0.257
0.650
0.907
90
0.408
0.000 17.046 1.488 0.408
8.326
0.727
0.000
0.727
0.727
5.3.Tính toán và kiểm tra ổn định
5.3.1.Tài liệu sử dụng và các trạng thái kiểm tra
Lựa chọn Qui phạm,Qui chuẩn để thiết kế ,kiểm tra.
Các trƣờng hợp ổn định :
-Trạng thái N01 : 0% hàng,10% dự trữ,có dằn
-Trạng thái N02 : 0% hàng,100% dự trữ,có dằn
Trang 106
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
5.3.2. Các bƣớc tính toán và kiểm tra
5.3.2.1.Kiểm tra chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 :
h0 r ZG Z B
Tính trọng lƣợng và tọa độ trọng tâm ZG :
Trọng lƣợng và tọa độ trọng tâm tàu đƣợc thể hiện qua bảng sau :
Trạng thái tải trọng N01 :
Bảng 5-6 : Trạng thái tải trọng N01
STT
Khối lƣợng thành phần
Pi
Xi
Zi
Mx
Mz
(Tấn)
(m)
(m)
(T.m)
(T.m)
1
Tàu không
89.670
1.181
2.380
105.900 213.415
2
Thuyền viên
0.700
7.650
3.100
5.355
2.170
3
Lƣơng thực, thực phẩm
2.163
-3.896
2.300
-8.427
4.975
4
Két dằn lái
2.367
-10.380
3.100
-24.569
7.338
5
Két dằn mũi
2.367
12.569
2.600
29.751
6.154
6
Két dầu DO đuôi tàu
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
7
Két dầu DO giữa tàu
2.830
4.212
0.600
11.920
1.698
8
Két nƣớc ngọt giữa tàu
11.800
7.800
0.800
92.040
9.440
Lƣợng chiếm nƣớc
D=
Hoành độ trọng tâm
XG =
1.894
m
Cao độ trọng tâm
ZG =
2.191
m
111.897 tấn
Đo trên đƣờng cong thủy lực,ứng với trạng thái tải trọng N01 ta đƣợc ZB = 1,463 (m)
Nên suy ra : h0 r ZG Z B 2,73 2,191 1, 463 2,002(m)
h0=2,002 >h0min.Vậy thỏa mãn
Trang 107
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Trạng thái tải trọng N02 :
Bảng 5-7 : Trạng thái tải trọng N02
STT
Khối lƣợng thành phần
Pi
Xi
Zi
Mx
Mz
(tấn)
(m)
(m)
(Tm)
(Tm)
1
Tàu không
89.670
1.181
2.380
105.900 213.415
2
Thuyền viên
0.700
7.650
3.100
5.355
2.170
3
Lƣơng thực, thực phẩm
2.163
-3.896
2.300
-8.427
4.975
4
Két dằn lái
2.367
-10.380
3.100
-24.569
7.338
5
Két dằn mũi
2.367
12.569
2.600
29.751
6.154
6
Két dầu DO đuôi tàu
16.000
3.900
2.300
62.400
36.800
7
Két dầu DO giữa tàu
12.300
4.212
0.600
51.808
7.380
8
Két nƣớc ngọt giữa tàu
11.800
7.800
0.800
92.040
9.440
Lƣợng chiếm nƣớc
D=
Hoành độ trọng tâm
XG =
2.288
m
Cao độ trọng tâm
ZG =
2.094
m
137.367 tấn
Đo trên đƣờng cong thủy lực,ứng với trạng thái tải trọng N02, ta đƣợc ZB = 1,673 (m)
Nên suy ra : h0 r ZG Z B 2,73 2,094 1,673 2,309(m)
h0=2,309 >h0min.Vậy thỏa mãn
5.3.2.2.Kiểm tra đƣờng cong ổn định :
Tính toán và vẽ đƣờng cong lϕ ,d :
l y .cos ( z zB ).sin a.sin l a.sin
d l .d
0
2
. l
tp
Trang 108
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Với lϕ đo trên đƣờng cong Pantôkaren ứng với các trạng thái tải trọng
Bảng kết quả
Trạng thái tải trọng N01 :
V0
= 206,1
m3
zG
= 2,191
m
T0
= 2,32
m
zB
= 1,463
m
δh0
= 0
m
a
= 0,728
m
Bảng 5-8/1 : Tính toán đƣờng cong lϕ ,d
d
. l
θ(độ)
lϕ
sinθ
a.sinθ
l= lϕ -a.sinθ
Ʃl
0
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
10
0.445
0.174
0.126
0.319
0.319
0.028
20
0.875
0.342
0.249
0.626
1.263
0.110
30
1.198
0.500
0.364
0.834
2.723
0.238
40
1.344
0.643
0.468
0.876
4.433
0.387
50
1.366
0.766
0.558
0.808
6.118
0.534
60
1.304
0.866
0.630
0.674
7.599
0.663
70
1.184
0.940
0.684
0.500
8.773
0.766
80
1.019
0.985
0.717
0.302
9.575
0.836
90
0.824
1.000
0.728
0.096
9.973
0.870
2
Trang 109
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Trạng thái tải trọng N02 :
V1
= 230,9
m3
zG
= 2,094
m
T1
= 2,6
m
zB
= 1,673
m
δh0
= 0
m
a
= 0,428
m
Bảng 5-8/2 : Tính toán đƣờng cong lϕ ,d
d
. l
θ (độ)
lϕ
sinθ
a.sinθ
l= lϕ -a.sinθ
Ʃl
0
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
10
0.452
0.174
0.073
0.379
0.379
0.033
20
0.852
0.342
0.144
0.708
1.466
0.128
30
1.117
0.500
0.211
0.906
3.080
0.269
40
1.233
0.643
0.271
0.962
4.949
0.432
50
1.241
0.766
0.323
0.918
6.830
0.596
60
1.178
0.866
0.365
0.813
8.562
0.747
70
1.062
0.940
0.396
0.666
10.042
0.876
80
0.907
0.985
0.415
0.492
11.201
0.977
90
0.727
1.000
0.421
0.306
11.999
1.047
2
Theo [5]/Phần 10/Chƣơng 1/Mục 1.4.9 : Khi có lỗ ở mạn,boong cao nhất hoặc
trong các thƣợng tầng của tàu mà qua đó nƣớc có thê lọt vào bên trong thân tàu thì
đƣờng cong ổn định chỉ tính đến góc vào nƣớc.Những độ nghiêng lớn hơn góc vào
nƣớc đƣợc xem là mất ổn định hoàn toàn và đồ thijoonr định phải ngắt đoạn tại góc
nghiêng đó.
Theo [5]/Phần 10/Chƣơng 2/Mục 2.1.1 : Tay đòn lớn nhất của đồ thì ổn định tĩnh
lmax ≥0,25 m với tàu có chiều dài L ≤ 80 m . Góc nghiêng θmax ≥ 300.
Góc có cánh tay đòn ổn định tĩnh cực đại θmax = 400.
Trang 110
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Với kết quả tính toán ổn định tĩnh và động với tiêu chuẩn ổn định theo qui phạm là
thỏa mãn.Vậy tàu đƣợc ổn định.
5.3.2.3.Kiểm tra theo tiêu chuẩn thời tiết :
Tra quy phạm tiêu chuẩn thời tiết :
Tính mô men nghiên do áp suất gió Mv
Theo [5]/Phần 10/Chƣơng 2/Mục 2.3.2 : Mô men nghiêng do áp suất gió Mv
tính theo công thức :
Mv=0,001.pv.Av.Z
Trong đó :
pv : áp suất gió,phụ thuộc vào vùng hoạt động của tàu và tay đòn hứng
gió.Tra bảng 10/2.1
Av : diện tích mặt hứng gió (m2)
Z : tay đòn hứng gió.Tính từ tâm của diện tích hứng gió đến mặt phẳng
đƣờng nƣớc ở trạng thái đang xét (m)
Trang 111
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Tính diện tích và tay đòn hứng gió theo các trạng thái tải trọng tính toán:
Trạng thái N01 : T= 2,32 m
Bảng 5-9/1 : Diện tích và tay đòn hứng gió
STT
1
Ai
zi
Mzi
(m2)
(m)
(m3)
81.326
2.264
184.122
Hạng mục
Mạn khô, thƣợng
tầng, be gió
2
Ống khói
5.250
2.264
11.886
3
Cột đèn
0.410
8.910
3.653
Tổng
86.986
199.661
Chiều chìm tàu
T
=
2.320
m
Diện tích mặt hứng gió
AV =
86.986
m2
Chiều cao tâm hứng gió
ZV =
2.295
m
Mô men nghiêng do áp suất gió gây ra :
MV = 0,001.pv.AV.ZV
= 0,001.267,025.86,986.2,295
= 53,3 (kN.m)
Trang 112
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Trạng thái N02 : T= 2,6 m
Bảng 5-9/2 : Diện tích và tay đòn hứng gió
STT
1
Hạng mục
Mạn khô, thƣợng
tầng, be gió
Ai
zi
Mzi
(m2)
(m)
(m3)
74.680
2.150
160.562
2
Ống khói
5.250
5.270
27.668
3
Cột đèn
0.410
9.190
3.768
Tổng
80.340
Chiều chìm tàu
T
Diện tích mặt hứng gió
Chiều cao tâm hứng gió
191.997
=
2.6
m
AV =
80.340
m2
ZV =
2.390
m
Mô men nghiêng do áp suất gió gây ra :
MV = 0,001.pv.AV.ZV
= 0,001.250,3.80,34.2,39
= 48,06 (kN.m)
Trang 113
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Bảng tổng hợp: Mô men nghiêng tác động lên tàu theo các phƣơng án tải trọng :
Bảng 5-10 : Mô men nghiêng tác động lên tàu theo các tải trọng
Các trạng thái tải trọng
Đại lƣợng tính
STT
Đơn vị
N0 1
N0 2
Tấn
212,73
236,7
1
Lƣợng chiếm nƣơc D
2
Chiều chìm trung bình T
m
2,32
2,6
3
Cao độ tâm mặt hứng gió ZGi
m
2,264
2,15
4
Tay đòn hứng gió Zv
m
2,295
12,39
5
Áp suất gió p
kG/m2
267,025
250,3
6
Diện tích mặt hứng gió Av
m2
89,986
80,4
7
Mô men nghiêng do gió Mv
T.m
5,43
4,9
Mô men lật MC :
M C D.lC
(T.m)
Trong đó :
D : Trọng lƣợng tàu tại trạng thái đang xét
lC : Xác định trên đồ thị lθ
Trang 114
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Tính biên độ chòng chành θr theo các trạng thái tải trọng
Bảng 5-11 : Bảng tính biên độ chòng chành θr
Các trạng thái tải trọng
Đại lƣợng tính
STT
Đơn vị
N0 1
N0 2
1
Lƣợng chiếm nƣớc D
T
212,73
236,7
2
Mớn nƣớc trung bình
m
2,32
2,32
3
Chiều cao tâm nghiêng h0
m
2,002
2,309
4
Thể tích chìm của tàu
m3
206,1
236,7
5
Chiều rộng tàu B
m
7,5
7,5
6
Hệ số béo thể tích CB
0,523
0,49
7
(h0)1/2/B
0,19
0,203
8
Tỉ số B/T
3,233
2,885
9
Y (tra bảng 10/2.2,phụ thuộc (h0)1/2/B)
31
31
10
X1 (tra bảng 10/2.3,phụ thuộc B/T)
0,853
0,90
11
X2(tra bảng 10/2.4,phụ thuộc CB )
0,852
0,75
12
θr = X1.X2.Y
Độ
22,53
21
13
θr (Chọn)
Độ
25
20
Trang 115
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
Tổng kết kết quả tính hệ số k :
Bảng 5-12 : Bảng tính hệ số an toàn k
Các trạng thái tải trọng
STT
Đại lƣợng tính
Đơn vị
N0 1
N0 2
1
Lƣợng chiếm nƣớc D
T
212,73
336,7
2
Chiều chìm T
m
2,32
2,6
3
Biên độ chòng chành θr
Độ
25
20
4
Góc vào nƣớc θvn
Độ
40
35
5
Tay đòn cho phép lC
m
0,17
0,128
6
Mô men nghiêng cho phép Mc
T.m
35,07
29,56
7
Mô men nghiêng do gió Mv
T.m
5,43
4,9
8
Hệ số an toàn k
6,46
6,03
Dựa vào bảng kết quả tính toán.Ta có hệ số an toàn k > 1 .Vậy tàu đảm bảo ổn
định theo qui phạm.
Trang 116
THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG
CHƢƠNG VI : KẾT CẤU VÙNG MŨI
6.1.Giới thiệu chung
Tàu đang thiết kế là tàu kéo có công suất máy là 2x600HP. Hoạt động tại cảng Đà
Nẵng.
Qua khảo sát tuyến đƣờng và vùng hoạt động.Tàu đang thiết kế hoạt động trong
vùng biển hạn chế cấp VRIII.
Tàu có một boong,mạn đơn,đáy đơn,buồng máy đặt ở giữa tàu
6.1.1.Thông số chính của tàu
Chiều dài lớn nhất :
Lmax = 24,72
(m)
Chiều dài tính toán :
LPP = 24,00
(m)
Chiều dài thiết kế :
LTK = 23,82
(m)
Chiều rộng mép boong :
Bmb = 7,50
(m)
Chiều rộng thiết kế :
BTK = 7,50
(m)
Chiều cao mạn :
H
= 3,40
(m)
Chiều chìm :
T
= 2,60
(m)
Tỉ số kích thƣớc :
LPP/H = 7,06
< 20
BTK/H = 2,21
[...]... tàu thiết kế - Vùng hoạt động giống với tàu thiết kế - Kích thƣớc chủ yếu không sai khác quá lớn với tàu thiết kế - Tỉ lệ kích thƣớc và các hệ số béo gần giống với tàu thiết kế Trang 11 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG Sau đây là các tàu đã đƣợc đóng và hoạt động tốt ở cảng Bảng 1-1 : Thông số tàu mẫu Tên tàu Công suất D máy (HP) (T) Kích thƣớc chủ yếu L B H T L/B B/T H/T δ Tàu kéo. .. 2x800 250 24,46 3,60 2,70 3,22 2,81 1,33 0,49 Tàu kéo 2x755HP Tàu kéo 1600HP 7,60 1.4.2 Phân cấp tàu Qua tìm hiểu về vùng hoạt động cũng nhƣ năng lực của công ty Tàu kéo 2x600HP đƣợc thiết kế theo qui phạm và phân cấp đóng tàu biển vỏ thép 2003, cấp tàu thiết kế VRIII 1.5.Tính toán kích thƣớc và các hệ số 1.5.1 Chiều dài tàu Với tàu kéo hạn chế cấp VRIII [5] ,thiết bị đẩy là chong chóng ta áp dụng công... tính toán hoàn toàn thỏa mãn với các yêu cầu về ổn định, lắc ngang và thỏa mãn các điều kiện khác theo qui phạm Vậy ta chọn kích thƣớc chính của tàu thiết kế nhƣ sau: Bảng 1-7 : Thông số tàu thiết kế Ltk = 24 (m) = 0,49 B = 7,5 (m) = 0,84 H = 3,4 (m) = 0,86 T = 2,6 = 0,62 (m) Trang 26 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG CHƢƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH 2.1.Thuyết kế tuyến... 50 (1) Trong đó : Ne = 1200HP : Công suất máy A = 11 : Hệ số đối với máy diesel nhẹ thì A = (9÷15) Do tàu kéo là tàu kéo cảng nên cần tính cơ động cao, kết hợp với thống kê tàu mẫu chọn L = 24 (m) Trang 12 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG 1.5.2 Chiều rộng tàu B Đối với tàu kéo cảng lắp 2 chong chóng đƣợc tính theo công thức Bogdanov ( 1 _Công thức 2-84/trang 76) ... 78 đối với tàu kéo cảng Simson kiến nghị chọn hệ số béo thể tích δ =(0,45÷0,55), kết hợp với thống kê tàu mẫu Sơ bộ ta chọn δ = 0,49 1.5.6 Hệ số béo đƣờng nƣớc α Theo 2 /trang 59 giá trị cho phép của α =(0,75÷0,85) Kết hợp với thống kê tàu mẫu Sơ bộ ta chọn α = 0,84 Trang 13 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG 1.5.7 Hệ số béo sƣờn giữa β Do trị số L/B và hệ số δ của tàu kéo tƣơng... đông kéo dài từ tháng 9 đến tháng 1, hƣớng gió Đông Bắc Mùa hạ từ tháng 2 đến tháng 8, hƣớng gió Đông Nam Tốc độ gió vào khoảng cấp 4-5 đôi khí cấp 6, có khi đoạt cấp 7 Lƣợng mƣa trung bình hàng năm 2.504 mm/năm Lƣợng mƣa cao nhất vào tháng 10, tháng 11 từ 550-100 mm/tháng Thấp nhất vào tháng 1,2,3,4 trung bình từ 23-40mm/tháng 1.4 .Tàu mẫu-Phân cấp tàu 1.4.1 .Tàu mẫu Các tàu đƣợc chọn làm tàu. .. DSB DSB 236, 7 = 0,34 % ≤ 3% Đảm bảo sai số cho phép Vậy lƣợng chiếm nƣớc của tàu thoả mãn 1.6.4 Kiểm nghiệm thiết kế sơ bộ Kiểm tra sơ bộ theo ổn định ban đầu Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0min đƣợc tra bảng (2-60)/117 tàu liệu [1] Với tàu kéo : h0min= 0,5÷0,7 (m) Trang 19 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG Mặt khác : h0 = ZC+r0 - ZG Trong đó : ZC : Cao độ tâm nổi.Đƣợc xác định... dài,chiều rộng,chiều chìm thiết kế của tàu (m) Trang 14 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG 1.6.2 Nghiệm lại các tỉ lệ kích thƣớc Tỉ số L 3, 2 : Biểu diễn bằng quan hệ B =f(L),ảnh hƣởng đến sức cản toàn tàu và B là yếu tố quyết định tính quay trở, tính ổn định hƣớng đi của con tàu Tỉ số H 1,3 : Ảnh hƣởng đến khả năng chống chìm và chống hắt nƣớc lên boong T của tàu Tỉ số B 2,88 : Có... toán mạn khô Lf 24,00 m 7 Chiều dày dải tôn mép boong tmb 8,00 mm 8 Chiều cao mạn khô tính toán Dmin + tmb 0,808 m 9 Chiều rộng tàu B 7,5 m 10 Hệ số béo CB tại 0,85Dmin 0,45 Trang 21 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG 1.7.2 Chiều dài các thƣợng tầng của tàu Bảng 1-5 : Chiều dài các thƣợng tầng của tàu Tên gọi I Boong S(m) h(m) htc(m) II III IV III/V bs(m) Bs(m) VI/VII E(m) V VI VII VIII... khô vùng giữa tàu: Fgiữa= H – T = 3,4 – 2,6 = 0,8 (m) = 800 (mm) Suy ra: Fgiữa> Fđc Thỏa mãn qui phạm mạn khô Hiệu chỉnh mạn khô vùng mũi tàu Mạn khô vùng mũi tàu đo tại đƣờng vuông góc mũi: Fm= 1763(mm) Mạn khô tối thiểu tính theo công thức Fmmin 56.L f (1 Lf 1,36 1438(mm) 500 CB 0,68 ) Trang 25 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG Suy ra Fm > Fmmin thỏa mãn Kết luận: Các ... với tàu thiết kế - Vùng hoạt động giống với tàu thiết kế - Kích thƣớc chủ yếu không sai khác lớn với tàu thiết kế - Tỉ lệ kích thƣớc hệ số béo gần giống với tàu thiết kế Trang 11 THIẾT KẾ TÀU KÉO... Do tàu kéo tàu kéo cảng nên cần tính động cao, kết hợp với thống kê tàu mẫu chọn L = 24 (m) Trang 12 THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG 1.5.2 Chiều rộng tàu B Đối với tàu kéo. .. hƣớng dẫn Trang THIẾT KẾ TÀU KÉO 2x600HP HOẠT ĐỘNG TẠI CẢNG ĐÀ NẴNG Ý nghĩa thực tế đề tài: Đề tài thiết kế có ý nghĩa quan trọng việc đánh giá lực, tƣ thiết kế thân Qua việc thiết kế đề tài em