Đồ án thiết kế tàu kéo tại đà nẵng

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  6,1.104 (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) rcos Σrcos y(m) rsin Σrsin z-zB ycos (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 Σrcos yθ(m) rθsinθ Σrsin 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