Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương Kế Thừa Kinh Nghiệm Của Ngư Dân Phú Yên

-1- LỜI NĨI ĐẦU Việt Nam quốc gia có tiềm lớn biển, với chiều dài bờ biển lên tới 3260km trải dài từ Bắc xuống Nam Để tận dụng khai thác nguồn tài ngun biển, nước ta có hàng ngàn, hàng vạn tàu tham gia hoạt động khai thác thuỷ hải sản Kéo theo nhiều sở, xưởng sửa chữa đóng tàu xây dựng hầu hết tỉnh ven biển đặc biệt xưởng sửa chữa đóng tàu gỗ Nhưng có thực trạng đáng lo ngại hầu hết xưởng đóng đóng tàu cá theo kinh nghiệm dân gian mà khơng có vẽ thiết kế Tơi Bộ mơn Đóng tàu giao thực đồ án: “Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương Kế Thừa Kinh Nghiệm Của Ngư Dân Phú n ” Đồ án áp dụng phương pháp thiết kế PGS-TS Nguyễn Quang Minh là: “Phương pháp thiết kế tối ưu tàu dựa sở kinh nghiệm dân gian” Đồ án trình bày chương: Chương 1: Đặt vấn đề Chương 2: Thiết kế tối ưu đường hình tàu Chương 3: Lựa chọn bố trí chung, tính tốn thiết bị kiểm tra tính tàu Chương 4: Các ý kiến thảo luận Trong q trình thưc đồ án này, nhờ giúp đỡ tận tình Khoa Đóng Tàu, thầy giáo hướng dẫn PGS-TS Nguyễn Quang Minh chú, anh làm việc Chi Cục Bảo Vệ Nguồn Lợi Thuỷ Sản Phú n , đến tơi hồn thành xong đồ án Tơi xin chân thành cảm ơn Do trình độ chun mơn hạn chế, tài liệu thời gian khơng nhiều nên thiếu sót điều khó tránh khỏi Rất mong q thầy đánh giá, phê bình đóng góp ý kiến bạn Nha Trang, tháng 11 năm 2007 Sinh viên thưc PHẠM THANH HỒ -2- Chương TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QT CHUNG VỀ NGHỀ CÂU CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG Ở NƯỚC TA 1.1.1 Khái qt chung Nghề câu xuất sớm phổ biến với nhiều phương thức câu khác câu tay, câu cần, câu vàng v.v với nghề câu khơi, từ xa xưa ơng cha ta dùng loại tàu cỡ nhỏ chạy sức gió để câu xa bờ Từ qua q trình phát triển, nghề câu có nhiều thay đổi cho phép tàu xa Nghề câu cá ngừ du nhập vào Việt Nam vào năm đầu kỷ XX nghề cung cấp cá xuất có giá trị phát triển mạnh nước ta Trên giới, nghề câu cá ngừ đại dương có từ lâu với sản lượng lớn Các nước có sản lựợng đánh bắt lớn Nhật Bản, Mỹ, Tây Ban Nha, Pháp, Hàn Quốc…ở nước ta, nghề câu cá ngừ đại dương phát triển nên nghề mẻ nhiều hạn chế làm ảnh hưởng đến sản lựợng cá ngừ đánh bắt như: tàu thuyền có cơng suất thấp, khơng có tàu chun dùng, kỹ thuật đánh bắt chưa cao v.v sản lượng cá ngừ đại dương khai thác chiếm phần lớn tổng sản lựợng thủy sản đánh bắt đựơc từ nghề đánh bắt xa bờ hàng năm nước ta Nghề câu cá ngừ đại dương nước ta phát triển mạnh tỉnh ven biển miền Trung miền Nam Trung Bộ như, Đà Nẳng, Bình Định, Phú n, Khánh Hòa, Bình Thuận, Vũng Tàu Tại tỉnh hình thành đội tàu cơng suất lớn, chủ yếu hoạt động quần đảo Trường Sa với sản lượng bình qn đạt từ 3000 ÷ 5000 tấn/năm Đặc điểm nghề câu cá ngừ đại dương - Cho sản lượng đánh bắt chất lượng cao - Phương tiện đánh bắt gọn nhẹ, phù hợp cho lắp đặt trang thiết bị đại đáp ứng u cầu khai thác dài ngày biển - Ngư trường khai thác rộng - Sử dụng nhân lực -3- - Bảo vệ nguồn lợi thủy sản 1.1.2 Ngư trường, mùa vụ đối tượng khai thác nghề câu Ngư trường nghề câu Để tiến hành khai thác cần phải có thơng tin đầy đủ ngư trường, trữ lượng khả khai thác, mùa vụ, đặc tính ăn mồi đối tượng khai thác.v.v thu đựợc hiệu suất cao đồng thời bảo vệ đựợc nguồn lợi thủy sản Ngư trường khai thác nghề câu cá ngừ đại dương nằm 50 đến 150 độ vĩ Bắc 110 đến 150 độ kinh Đơng Hiện nay, ngư dân nước ta khai thác cá ngừ vùng biển từ Thừa Thiên Huế đổ vào trong, nước sâu từ 100 m trở Ngư trừơng nằm phía đơng bắc quần đảo Trường Sa, cự ly khoảng 500 km, cách Phan Thiết 750 km phía đơng Mùa vụ khai thác - Vụ cá nam (mùa chính) Vụ kéo dài từ tháng 10 đến tháng năm sau Trong vụ sản lượng cá ngừ mắt to nhiều cá ngừ mắt vàng chất lượng cá vụ tốt năm - Vụ bắc (mùa phụ ) Vụ kéo dài từ tháng đến tháng Sản lượng cá ngừ vây vàng vụ nhiều cá ngừ mắt to, chất lượng cá vụ vụ trước Các đối tượng khai thác Cá ngừ đại dương thuộc họ cá thu – ngừ (Scombridac), cá di cư tự do, chúng thường tập trung thành đàn lớn Ở Việt Nam, có khoảng 10 lồi cá ngừ đại dương có lồi có trữ lượng cao, trọng lượng lớn có giá trị kinh tế cao Đó ngừ vằn, ngừ vây xanh, ngừ mắt to, ngừ vây vàng ngừ vây dài Trong ngừ vây vàng ngừ vây dài đánh bắt nhiều nhất, hai loại có trọng lượng lớn chất lượng thịt thơm ngon nên thị trường giới ưa chuộng 1.2 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH TÀU THUYỀN VÀ KINH TẾ THUỶ SẢN CỦA TỈNH PHÚ N 1.2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh -4- Phú n tỉnh nằm khu vực Nam Trung Bộ, diện tích tự nhiên 5045 km2 trải dài từ vĩ độ 130o44’28”B đến vĩ độ 120o 42’36”B, từ kinh độ 108o40’40’’Đ đến kinh độ 109o27’47”Đ Phú n có chiều dài bờ biển kéo dài từ Bắc (Mũi Bàn Thang) đến Nam (Chân Hòn Nưa) dài khoảng 190km, có nhiều dải núi ăn biển hình thành eo vịnh, đầm phá Cùng với vùng bãi triều nước lợ, cửa sơng nhiều dinh dưỡng tạo nên vùng nước lợ ven biển khoảng 21.000 bãi đẻ sinh trưởng tốt lồi tơm, cá Chúng nguồn bổ sung trữ lượng hải sản vùng biển, vùng nước mặn, nước lợ ven biển thuận lợi cho phát triển Dọc bờ biển Phú n có cửa sơng, vịnh nơi vào trú đậu tàu thuyền đánh cá nơi ni trồng thủy sản nước lợ Do đó, từ lâu đời hình thành cụm cư dân ngư nghiệp Từ Bắc xuống Nam có cửa sơng vịnh là: cửa đầm Cù Mơng, cửa vịnh Xn Đài, cửa Tiên Châu (sơng Kỳ Lộ), cửa Tân Quy (Đầm Ơ Loan), cửa Đà Rằng (sơng Đà Rằng), cửa Đà Nơng (sơng Bàn Thạch), cửa vịnh Vũng Rơ Hai vịnh Vũng Rơ Xn Đài vùng nước rộng, sâu, kín gió thích hợp cho loại tàu lớn 1000 vào trú đậu Hai cửa Đà Rằng Tiên Châu có độ sâu trung bình 3m phù hợp cho loại tàu thuyền 90 CV vào trú đậu Các cửa lạch lại hẹp, cạn thích hợp cho loại tàu thuyền nhỏ 60 CV vào có thuỷ triều dâng Lưu lượng nước biển bốn sơng: Sơng Cầu, Kỳ Lộ, Sơng Ba, Bàn Thạch cung cấp, hàng năm đổ biển khoảng (12÷13) tỷ m3 nước mang theo lượng phù sa, bùn cát gần 2,3 triệu chất hồ tan khoảng 0,55 triệu tấn, tạo nên vùng sinh thái nước lợ giàu dinh dưỡng cho loại thuỷ sinh vật phát triển phong phú cửa sơng, lạch ven biển Độ nơng sâu biển phức tạp: độ sâu từ 200m trở vào chiếm 46,38%, 200m chiếm 53,62% Do biển sâu nên nghề khai thác cá chủ yếu Khai thác cá tầng đáy thích hợp vùng thềm ven biển có độ sâu < 100m trở vào Phú n có chế độ hải lưu thay đổi quanh năm phức tạp Thời kỳ gió mùa đơng bắc dòng hải lưu chảy theo hướng Bắc Nam, tốc độ dòng chảy đạt tới (50 ÷ 60) m/s (từ tháng 12 đến tháng năm sau), nhỏ 25 m/s vào tháng Còn thời -5- kỳ gió mùa Tây Nam hải lưu chảy theo hướng Nam Bắc, tốc độ dòng chảy đạt tới (30 ÷ 50) m/s chảy sát bờ biển miền Trung Ở vùng biển phía nam Phú n, hoạt động hải lưu tạo nên vùng “nước trồi” từ tháng đến tháng Vùng “nước trồi” ảnh hưởng đến vùng biển này, với dòng hải lưu mùa hè mang dòng nước ấm từ phía Nam lên tạo thành vùng tập trung cá rộng lớn Ngồi khơi, có hồn lưu kín tạo nên dải “giáp nước” nơi tập trung đàn cá Ngừ cá khác Thuỷ triều vùng biển Phú n thuộc chế độ nhật triều khơng đều, hàng tháng có khoảng 20 ngày nhật triều Biên độ thuỷ triều kỳ nước cường từ (1,2 ÷ 2,20)m, kỳ nước từ (0,5 ÷ 1)m Biên độ thuỷ triều bị giảm mạnh truyền vào sơng, đầm Nồng độ muối ngồi khơi ổn định cao từ (33,6 ÷ 34) ‰, vùng ven bờ khoảng (31 ÷ 32) ‰, vào sâu cửa sơng, cửa đầm nồng độ muối giảm Nhiệt độ nước biển tầng mặt vào mùa hè khoảng (28 ÷ 29) 0C, mùa đơng từ (24,2 ÷ 25,5) oC Với vị trí địa lý thuận lợi tạo điều điện thuận lợi cho kinh tế Phú n phát triển, hồ nhập vào kinh tế vùng nước 1.2.2 Tình hình chung nghề cá tàu cá Phú n Phú n tỉnh có kinh tế phát triển, đặc biệt ngành thuỷ sản ln đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế tỉnh nhà Biển Phú n có nguồn lợi thuỷ sản phong phú, gần ngư trường điểm ngư trường xa bờ Tổng sản lượng khai thác 30.000 tấn/năm (tơm, cá, mực v.v ) Trong nguồn lợi vùng khơi chưa khai thác nhiều, nghề khai thác tỉnh phát triển theo hướng tích cực, ngày giảm khai thác vùng ven bờ, tăng lực lượng khai thác vùng khơi xa Tuy nhiên, so với tỉnh phía Nam nghề cá Phú n yếu số lượng tàu thuyền, cơng suất máy, cấu nghề kỹ thuật đánh bắt Nghề khai thác cá tỉnh Phú n đa phần nghề sau: lưới kéo (giã cào), lưới vây, lưới rê, câu khơi, câu tay, mành trù, pha xúc … 1.2.3 Đặc điểm nghề cá Phú n • Nghề lưới kéo: Đánh cá lưới kéo phương thức đánh bắt cơng nghiệp có tính chủ động cao nghề phổ biến Nghề -6- đánh bắt theo kiểu lọc nước lấy cá, thơng thường đánh bắt loại cá tầng đáy tầng Lưới kéo có kết cấu bao hở miệng Năng suất đánh bắt định lượng nước lọc qua lưới nhiều hay mật độ cá nước cao hay thấp Nghề lưới kéo Phú n chia làm hai vụ vào tháng 2, 3, 4, 9, 10, 11 Thời vụ phụ rơi vào tháng lại năm Trong thời vụ phụ tàu vào cảng neo đậu để tránh bão làm số cơng tác đảm bảo an tồn kiểm tra định kỳ, cạo hà sơn sửa lại Thường khoảng 6-7 tháng ngư dân lại đưa tàu vào sở, xưởng sửa chữa tàu để làm lại đường xơ tre, keo dán đồng thời sơn lại tàu cho • Nghề lưới vây: Đây hình thức đánh bắt cơng nghiệp cho suất sản lượng cao (đã có mẻ lưới đến 30 cá, tơm) Lưới vây có kết cấu phẳng mà chiều dài gấp nhiều lần chiều rộng Thực chất đánh bắt cá lưới vây dùng hàng rào lưới bao bọc lấy đàn cá, sau dồn chúng lại chỗ đưa lên tàu Lưới vây cơng cụ đánh bắt tầng mặt nên khơng phụ thuộc vào địa hình đáy biển mà phụ thuộc vào độ sâu đánh bắt • Nghề lưới rê: Lưới rê cơng cụ đánh bắt lưới, có từ lâu đời sử dụng rộng rãi tồn giới Lưới rê có cấu tạo thơng thường dải lưới gồm nhiều lưới hình chữ nhật liên kết lại với nhau, có chiều dài lưới từ vài chục mét đến hàng chục kilơmét Với việc sử dụng hệ thống dây giềng trang bị phao, chì v.v nên lưới có hình dạng giống tường lưới làm việc Nó sử dụng đánh bắt cá vùng nước, trình độ quy mơ khác nhau, khả kinh tế - kỹ thuật cụ thể Các tàu lưới rê trang bị lưới có chiều dài lớn, tuỳ thuộc vào độ sâu Các tàu lưới rê thường hoạt động vào ban đêm, lưới thả vào chiều thu lên lúc sáng • Nghề mành: Đây nghề chủ yếu đánh bắt ven bờ, cá đánh chủ yếu loại cá nhỏ, giá trị kinh tế khơng cao Khi đánh bắt người ta dùng đèn để thu hút đàn cá, người ta thường dùng giàn đèn, giàn bóng đèn Neon để tập trung ánh sáng -7- Các tàu tham gia nghề thường tàu nhỏ, hoạt động ven bờ nên cơng suất tàu tương đối thấp thời gian hoạt động biển ngắn, buổi chiều buổi sáng Tuy suất nghề khơng cao vốn đầu tư thấp phù hợp với nhiều ngư dân Đây nghề phổ biến tỉnh Phú n • Nghề pha xúc: Đây nghề đánh bắt đêm khác nghề mành điểm đèn dùng có cơng suất cao nhiều đèn Neon Nghề pha xúc nghề đánh cá phát triển năm gần nhiên sản lượng đánh bắt tương đối cao, mặt khác ngư cụ đánh bắt lại đơn giản Nó lưới đưa lên hạ xuống Khi đánh cá lưới hạ xuống nước, dùng giàn đèn cơng suất lớn để tập trung đàn cá vào khu vực lưới lưới nâng lên Giàn đèn cơng suất lớn dùng thường có từ 16-22 bóng • Nghề câu: Đây nghề khai thác có tính chọn lọc hình thức khai thác sau: - Mồi câu: mồi câu thường dùng là: cá chuồn, mực khơi… - Thả câu: thường đánh mẻ ngày đêm, mẻ thứ thả vào lúc 13 14 giờ, kết thúc thả câu khoảng lúc 16 17 Mẻ thứ hai bắt đầu thả lúc 2h 2h30, kết thúc 4h 5h sáng ngày hơm sau Trước thả câu cần xem xét hướng gió, nước, tàu phải hướng gió tránh tình trạng dây giềng câu mắc vào chân vịt - Ngâm câu: sau thả xong ngâm câu từ (2 ÷ 3)h, chạy tàu lên hướng gió tắt máy, thả trơi cách dàn câu khoảng tầm nhìn thấy cờ hiệu (ban đêm pin nhấp nháy) Nếu tàu trơi mạnh phải dùng neo để neo tàu - Thu câu: sau kết thúc thời gian ngâm câu tiến hành thu câu Trong q trình thu câu tàu ln gió để tránh dây câu mắc vào chân vịt -8- Bảng 1.1.Tổng hợp nghề khai thác thuỷ sản Phú n tính đến 8/2007 Địa phương Đơng Ngành Hòa nghề 19 Câu Phú Hồ Sơng Cầu Tuy An Số tàu Tuy Hồ thuyền (chiếc) Tỷ lệ (%) 19 170 575 783 21,59 36 0,99 44 1,21 Dịch vụ - hậu cần 10 14 Lặn 40 Lưới kéo 336 129 61 563 15,25 Lưới rê 382 274 156 76 888 24,49 Lưới vây 67 17 73 165 4,55 Mành 53 580 362 79 1074 29,61 Pha xúc 60 10 74 2,04 Tổng 3627 Từ bảng tổng hợp nghề khai thác ta thấy nghề lưới rê chiếm 24,49%, nghề câu chiếm 21,59%, lưới vây chiếm 4,55%, lưới kéo chiếm 15,25% Theo ta thấy, hình thức đánh bắt lưới rê câu ngư dân sử dụng phổ biến Tuy vậy, ngư dân Phú n khai thác thủ cơng chủ yếu hiệu khai thác suất thấp Nhìn chung, nghề cá Phú n có phát triển chủ yếu nằm tình trạng tự phát, quy mơ sản xuất nhỏ, khai thác tập trung ven bờ Muốn phát triển vững vươn lên sản xuất lớn nên cần phải có tàu có cơng suất lớn để phục vụ cho việc đánh bắt xa bờ 1.2.4 Lực lượng tàu thuyền đánh cá Phú n Theo số liệu thống kê Chi cục bảo vệ nguồn lợi thuỷ sản Phú n năm 2001 tổng số tàu thuyền đánh bắt hải sản 3125 với tổng cơng suất 118.122 CV, cơng suất bình qn tàu 37,80 CV Cho đến 3/2007 -9- tồn tỉnh có tổng số tàu thuyền đánh bắt 3627 với tổng cơng suất 169.861 CV, bình qn cơng suất tàu 44,83 CV Qua ta thấy, tổng số tàu thuyền có Phú n tăng so với năm 2001 502 chiếc, tổng cơng suất tăng 51,739 CV cơng suất bình qn tàu tăng 7,03 CV, thấp so với khu vực nước Điều cho thấy, số lượng tàu thuyền tăng khơng đáng kể cơng suất tàu tăng lên để phục vụ cho việc đánh bắt xa bờ, đặc biệt nghề câu cá ngừ đại dương Nhìn chung tàu cá Phú n hầu hết tàu khơng lớn lắm, lắp máy có cơng suất nhỏ Mục tiêu tỉnh đầu tư sở hạ tầng, cầu cảng, bến cảng, dịch vụ hậu cần nghề cá v.v thật tốt, tăng số lượng tàu thuyền đánh bắt xa bờ, có sách đắn cho nghề cá để tận dụng tiềm kinh tế tỉnh nhà Những số liệu nêu dẫn chứng cụ thể bảng 1.2 Bảng 1.2 Bảng thống kê tổng hợp tàu thuyền tỉnh Phú n tính đến 8/2007 Địa phương Đơng Phú Sơng Tuy Tuy Hồ Cầu Hồ Hồ An TT Phân chia < 20 CV < 12m 332 604 347 73 theo cơng (20 ÷ 49) 12 ÷ 15 143 590 274 182 suất (50 ÷ 89) 16 ÷ 18 46 136 183 114 (CV) ứng (90 ÷ 149) 19 ÷ 21 18 15 56 234 với chiều(150 ÷ 400) 22 ÷ 25 63 206 dài tàu (m) Tổng số tàu thuyền (chiếc) 3627 Tổng cơng suất (CV) 169.861 Bình qn cơng suất tàu (CV/chiếc) 44,83 -10- 1.2.5 Ngư trường mùa vụ khai thác nghề cá Phú n Ngư trường mùa vụ khai thác nghề lưới kéo Do đặc điểm địa hình thềm lục địa hẹp dốc, sâu đột ngột nên ngư trường khai thác nghề lưới kéo chia thành: ngư trường gần bờ ngư trường xa bờ Mùa vụ khai thác nghề lưới kéo: Vụ chính: từ tháng (2 ÷ 5) tháng (9 ÷11) Vụ phụ: tháng lại năm Ngư trường mùa vụ khai thác nghề lưới vây Thời vụ khai thác từ tháng đến tháng 10 Các loại cá khai thác là: cá nục, cá ồ, cá ngân, cá trích v.v Ngư trường mùa vụ khai thác nghề lưới rê Ngư trường khai thác nghề lưới rê gồm: ngư trường phía Bắc từ Bình Định đến Đà Nẵng, ngư trường phía Nam từ Khánh Hồ đến vịnh Thái Lan Nghề lưới rê khai thác quanh năm trừ ngày có trăng (từ ngày 12 ÷ 17 âm lịch hàng tháng) Ngư trường mùa vụ khai thác nghề câu Ngư trường khai thác nghề câu rộng lớn bao gồm tất ngư trường nước Tuy nhiên, theo kinh nghiệm ngư dân Phú n thường đánh bắt từ vĩ độ ÷ 17 oN, kinh độ 111 ÷ 115 oE Qua thực tế điều tra phản ánh bà ngư dân hoạt động nghề câu cho biết nghề câu cá ngừ đại dương khai thác từ tháng đến hàng năm, thời điểm khai thác đạt sản lượng cao vào tháng 2, 3, 5, Mùa vụ khai thác: có mùa - Vụ cá Bắc từ tháng 10 đến tháng năm sau - Vụ cá Nam từ tháng đến tháng Các loại cá khai thác được: ngừ vây vàng, ngừ mắt to, cá nhám, cá cờ bườm,cá cờ kiếm, cá nục heo v.v 1.3 CÁC TÀU CÂU CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG CỦA TỈNH PHÚ N, THỰC TRẠNG CƠNG TÁC THIẾT KẾ TÀU -89- 3.4.2.3 Tính cân dọc chiều cao tâm ổn định ban đầu: Phần xác định với góc nghiêng dọc ψ trường hợp tải trọng nêu tính thơng số đặc trưng cho ổn định ban đầu Từ để có số liệu để kiểm tra ổn tính cho tàu góc nghiêng khác Các thơng số cần xác định tra đồ thị yếu tố thủy lực dựa vào lượng chiếm nước biết, ngồi sử dụng cơng thức sau để tính : h0 = r0 + zc - zg = r0 – (zg - zc ) = r –a (3.15) Với a = zg - zc H0 = R – a = R + zc – zg ∆Tm = ( L - xf ) ∆T/L Tm = T + ( ∆Tl = ( ; L - xf ) ∆T/L L + xf ) ∆T/L Tl = T - ( (3.16) (3.17) (3.18) ; L + xf ) ∆T/L ∆T =( xg - xc )L/H0 Kết tính ghi bảng sau: (3.19) (3.20) (3.21) -90- Bảng.3.13: Bảng tính cân dọc tâm ổn định ban đầu TT Đại lượng tính Ký hiệu Đơn vị Các trường hợp tải trọng Lượng chiếm nước D T 64,52 Thể tích chiếm nước V m3 62,94 64,13 53,90 66,54 Mớn nước T m 1,38 1,40 1,22 1,44 Hồnh độ tâm XC m -0,164 -0,167 -0,126 -0,175 Hồnh độ trộng tâm Xg m -0,50 0,38 0,21 0,24 Cao độ trọng tâm Zg m 1,47 1,32 1,35 1,25 Cao độ tâm ZC m 1,06 1,07 0,93 1,10 Hiệu Xg -XC m -0,33 0,55 0,332 0,412 Bán kính ổn định dọc R0 m 16,84 16,65 18,63 16,29 10 11 Chiều cao ổn định dọc Nghiêng dọc H0 m m 16,43 -0,329 16,40 0,538 18,20 0,285 16,14 0,415 m -0,427 -0,435 -0,410 -0,430 12 Hồnh độ trọng tâm ĐN ∆T Xf 65,74 55,25 68,21 13 14 Nghiêng dọc mũi Nghiêng dọc ∆Tm ∆Td m m -0,173 0,156 0,284 -0,252 0,150 -0,135 0,,218 -0,196 15 r0 m 1,216 1,215 1,330 1,180 16 17 18 Bán kính ổn định ngang Chiều chìm mũi Chiều chim Chiều cao tâm ổn định Tm Td h0 m m m 1,527 1,856 0,806 1,984 1,348 0,965 1,850 1,565 0,907 1,918 1,504 1,031 19 Hệ số béo δ - 0,63 0,63 0,63 0,63 20 Hệ số diện tích MĐN α - 0,835 0,836 0,835 0,846 21 Chiều dài tàu L m 16,108 16,13 16,65 16,25 22 Chiều rộng tàu B m 4,312 4,320 4,260 4,300 Từ giá trị hàm fi(θ) ứng với góc nghiêng θ tàu theo kết PGS-TS Nguyễn Quang Minh cho bảng sau: -91- Bảng 3.14: Bảng giá trị hàm fi(θ) fi(θ) F1(θ) θ F2(θ) F3(θ) F4(θ) sin(θ) 10 0,0194 -0,0086 0,1618 0,0010 0,1736 20 0,1441 -0,0626 0,2531 0,0074 0,342 30 0,4270 -0,1770 0,2298 0,0201 0,5 40 0,7304 -0,3153 0,0943 0,0335 0,6428 50 1,2168 -0,3883 -0,0978 0,0356 0,766 60 1,3835 -0,2792 -0,2512 0,0143 0,866 70 1,1539 0,0887 -0,2702 -0,0306 0,9397 80 0,5423 0,6455 -0,1313 -0,0671 0,9848 90 0,0000 1,0000 0,0000 0,0000 Với lượng chiếm nước tàu, dựa đồ thị tĩnh thủy lực ta tìm thơng số tàu từ tính thơng số hình học quy đổi tàu bảng sau: Bảng 3.15: Bảng thơng số hình học quy đổi tàu TT 10 11 Các thơng số Hệ số α Hệ số δ Mớn nước T Hồnh độ trọng tâm xG Hồnh độ tâm xC Cao độ trọng tâm zC r90 zc0 r0 yc90 zc90 0,835 0,63 1,38 -0,55 -0,164 1,06 0,319 0,787 1,849 0,845 1,257 Các trường hợp tải trọng 0,836 0,83 0,63 0,63 1,40 1,22 0,38 0.21 -0,167 -0,126 1,07 0,93 0,310 0,798 1,829 0,829 1,257 0,335 0,694 2,042 1,023 1,254 0,846 0,63 1,44 -0,24 -0,175 1,10 0,290 0,825 1,764 0,799 1,263 Từ thơng số hình học quy đổi ta xác định tay đòn ổn định tĩnh lθ tay đòn ổn định động lđ cho tàu góc nghiêng -92- Trường hợp 1: Tàu ngư trường với 100% dự trữ Bảng 3.16: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh động trường hợp θ lθ=[2]+[3]+[4]+ YC90.f1(θ) (ZC90-ZC0).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-ZC0)Sin(θ) ∑[7] ld=1/2∆θ[8] [5]-[6] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10 0,0237 -0,0071 0,2925 0,0008 0,1189 0,1909 0,1909 0,0166 20 0,1700 -0,0497 0,4238 0,0052 0,2337 0,3156 0,6976 0,0608 30 0,4767 -0,1302 0,3217 0,0135 0,3417 0,4200 1,4333 0,1250 40 0,8425 -0,2070 0,0447 0,0195 0,4305 0,5090 2,3623 0,2060 50 1,2721 -0,2185 -0,2472 0,0160 0,5235 0,5416 3,4129 0,2976 60 1,0970 -0,1017 -0,4003 0,5918 0.41890 4,3734 0,3814 70 0,7893 0,1179 -0,3317 -0,0213 0,6424 -0.08812 4,7041 0,4103 80 0,3266 0,3562 -01266 -0,0294 0,6697 -0.14293 4,4731 0,3901 90 04700 0 0,6834 -0.21341 4,1168 0,3590 Trường hợp 1: D = 64,52Tấn ; Zg = 1,47m Lθ,Lθd (m) 07 Lcp = 0,175 0,6 Lθ 0,5 Lθd 0,4 0,3 0,2 0,1 -30 -20 -10 23,83 10 20 30 40 50 60 70 80 90 57,3 Hình 3.8: Đồ thị tay đòn ổn định tàu trường hợp θ ο -93- Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường về, 100% tải trọng hầm, với10% dự trữ Bảng 3.17: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh động trường hợp θ YC90.f1(θ) (ZC90-ZC0).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-ZC0)Sin(θ) lθ=[2]+[3]+[4] ∑[7] ld=1/2∆θ[8] +[5]-[6] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10 0,0232 0,0069 0,2894 0,0007 0,0907 0,2157 0,2157 0,0188 20 0,1669 -0,0485 0,4192 0,0051 0,1784 0,3644 0,7958 0,0694 30 0,4679 -0.1270 0,3183 0,0131 0,2608 0,4115 1,5717 0,1370 40 0,8270 -0,2020 0,2100 0,0190 0,286 0,5253 2,5086 0,2188 50 1,2487 -0,2133 -0,2445 0,0155 0,3995 0,4068 3,4408 0,3001 60 1,0768 -0,0993 -0,3510 0,4517 0,1747 4,0224 0,3508 70 0,7748 0,1151 -03018 -0,0207 0,4903 0,0771 4,2742 0,3728 80 0,3206 0,3477 -0,1253 -0,0286 0,5112 0,0032 4,3546 0,3798 90 0,4588 0,5216 -0,0628 4,2951 0,3746 0 Trường hợp 2: D = 65.74 Tấn ; Zg = 1,32m Lθ, Lθd (m) 0,7 Lcp = 0,16m 0,6 Lθ Lθd 0,5 0,4 0,3 0,2 -30 -20 -10 18.13 10 20 30 40 50 60 70 80 57,3 Hình 3.9: Đồ thị tay đòn ổn định tàu trường hợp 0,1 ο θ 90 -94- Trường hợp 3: Tàu từ ngư, trường về, 20% tải trọng hầm, 70% đá 10% dự trữ Bảng 3.18: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh động trường hợp3 θ YC90.f1(θ) (ZC90-ZC0).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-ZC0)Sin(θ) lθ=[2]+[3]+[4] ∑[7] ld=1/2∆θ[8] +[5]-[6] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10 0,0287 -0,0085 0,2712 0,0008 0,1142 0,1780 0,1780 0,0155 20 0,2059 -0,0592 0,4301 0,0055 0,2245 0,357 0,7139 0,0622 30 0,5773 -0,1551 0,3955 0,0142 0,3282 0,5037 1,5755 0,1374 40 1,0204 -0,2466 0,1520 0,0205 0,4135 0,5328 2,6121 0,2278 50 1,5407 -0,2603 -0,3510 0,0168 0,5028 0,4433 3,5883 0,3129 60 1,3286 -0,1212 -0,4421 0,5684 0,1967 4,2284 0,3688 70 0,9560 0,1405 -0,3663 -0,0224 0,6170 0,0907 4,5159 0,3938 80 0,3956 0,4244 -0,1399 -0,0309 0,6433 0,0059 4,6126 0,4023 90 0,5600 0,6564 -0,0963 4,5222 0,3944 Lθ, Lθd (m) 0 Trường hợp 3: D = 55,25 Tấn ; Zg = 1,35m 0,7 Lcp = 0,18m 0,6 Lθ Lθd 0,5 0,4 0,3 0,2 -30 -20 -10 19.48 10 20 30 40 50 60 70 80 57,3 Hình 3.10: Đồ thị tay đòn ổn định tàu trường hợp 0,1 o θ 90 -95- Trường hợp 4: Tàu ngư trường với 25% dự trữ, mẻ cá lưới ướt boong Bảng 3.19: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh động trường hợp θ YC90.f1(θ) (ZC90-ZC0).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-ZC0)Sin(θ) lθ=[2]+[3]+[4] ∑[7] ld=1/2∆θ[8] +[5]-[6] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10 0,0224 -0.0066 0,2791 0,0007 0,0738 0,2217 0,2217 0,0193 20 0,1608 -0,0463 0,4043 0,0047 0,1452 0,3784 0,8219 0,0716 30 0,4509 -0,1212 0,3569 0,0123 0,2123 0,4866 1,6870 0,1471 40 0,8135 -0,1512 0,0920 0,0151 0,2475 0,5219 2,6955 0,2351 50 1,2033 -0,2034 -0,2614 0,0145 0,3252 0,4277 3,6451 0,3179 60 1,0376 -0,0947 -0,3819 0,3677 0,1932 4,2661 0,3721 70 0,7466 0,1098 -0,3165 -0,0193 0,3991 0,1214 4,5808 0,3995 80 0,3089 0,3317 -0,1208 -0,0267 0,4161 0,0769 4,7792 0,4165 90 0,4376 0 0,4246 0,0130 4,8692 0,4241 Trường hợp : D = 68,21 Tấn ; Zg = 1,25m Lθ, Lθd (m) Lcp=0,17 0,6 Lθ 0,5 Lθd 0,4 0,3 0,2 0,1 -30 -20 -10 22.58 10 20 30 40 50 60 70 80 90 57,3 Hình 3.11: Đồ thị tay đòn ổn định tàu trường hợp ο θ -96- 3.4.2.4 Tính diện tích chiều cao tâm hứng gió cách chuẩn: Trường hợp 1: Bảng 3.20: Bảng tính diện tích chiều cao tâm hứng gió trường hợp TT Bề mặt chịu gió Ai(m2) Zch (m) Ai.Zch(m3) Mạn khơ 22.07 1.9 41.933 Thượng tầng Ống khói 13.8 0.05 3.5 48.3 Tổng 35.92 2.51 90.23 Chiều cao cách chuẩn: Zch = 2,51 m Trường hợp 2: Bảng 3.21: Bảng tính diện tích chiều cao tâm hứng gió trường hợp TT Bề mặt chịu gió Ai(m2) Zch (m) Ai.Zch(m3) Mạn khơ 21.7 1.89 41.013 Thượng tầng 13.8 3.5 48.3 Ống khói Tổng 0.05 35.55 2.51 89.31 Chiều cao cách chuẩn: Zch = 2,51 m Trường hợp 3: Bảng 3.22: Bảng tính diện tích chiều cao tâm hứng gió trường hợp TT Bề mặt chịu gió Ai(m2) Zch (m) Ai.Zch(m3) Mạn khơ 24.57 2.1 51.597 Thượng tầng 13.8 3.5 48.3 Ống khói Tổng 0.05 38.42 2.60 99.89 Chiều cao cách chuẩn: Zch = 2,60 m Trường hợp 4: Bảng 3.23: Bảng tính diện tích chiều cao tâm hứng gió trường hợp TT Bề mặt chịu gió Ai(m2) Zch (m) Ai.Zch(m3) Mạn khơ Thượng tầng 21.2 13.8 1.95 3.5 41.34 48.3 Ống khói Tổng 0.05 35.05 2.55 89.64 -97- Chiều cao cách chuẩn: Zch =2,55 m 3.4.2.5 Kiểm tra ổn định gió tác động: Trong trường hợp áp lực gió lấy theo bảng 2.1.2.2 – Lý thuyết tàu – Nguyễn Thị Hiệp Đồn Bảng 3.24: Bảng kiểm tra ổn định gió tác động TT Thơng số tính Diện tích hứng gió Chiều cao tâm hứng gió Áp lực gió Kí hiệu Đơn vị Ai m2 35,92 35,55 38,42 35,05 Zch m 2,512 2,600 2,600 2,557 24,5 26,6 26,8 26,2 Mng T.m 2,21 2,46 2,68 2,35 ho m 0,806 0,965 0,907 1,031 B/T 3,12 3,09 3,49 2,99 X1 0,95 0,89 0.85 0.905 X2 0,955 0,9 0,89 0,951 0,22 27,6 22,10 0,21 31,4 23,75 0,24 32 27,54 Pv KG/m Các trường hợp tải trọng Momen nghiêng gió Chiều cao tâm ổn định ban đầu Tỷ số B/T Hệ số X1 Hệ số X2 Tỷ số ho/B 10 11 Hệ số Y Biên độ lắc Y φ1r Độ 0,19 32 29,03 12 Diện tích vây giảm lắc Ακ m2 1,5 1,5 1,5 1,5 13 Tỷ số(Ak/LB)% % 2,16 2,15 2,11 2,15 14 Hệ số k 0.82 0.82 0.82 0.82 15 Biên độ lắc Độ 23,83 18,13 19,48 22,58 m 0,175 0,16 0,18 0,17 T.m 11,29 10,51 10,22 11,80 5,10 4.3 3,81 5,02 16 17 18 k=f(Ak/L.B) % φ2r Tay đòn ổn định lcp cho phép Momen nghiêng Mcp = D.lcp cho phép Hệ số an tồn n= Mcp /Mng -98- 3.4.2.6 Kiểm tra kết luận ổn định tàu Qua kết bảng trên, lấy giá trị nhỏ trơng trường hợp đem so sánh với u cầu tiêu chuẩn vật lý, tiêu chuẩn ổn định IMO ta được: a Tiêu chuẩn ổn định vật lý: n = 3,81 > (ngh) = (đảm bảo ổn định) b Tiêu chuẩn ổn định IMO: + Chiều cao tâm ổn định ban đầu: h0 = 0,806(m) > 0,35 (m) + Cánh tay đòn ổn định tĩnh θ = 300 lθ30 = 0,4115(m)> 0,2 (m) + Góc ứng với cánh tay đòn ổn định tĩnh cực đại: θ max = 30 ≥ ( 300 ) + Cánh tay đòn ổn định động góc nghiêng 300 lθd30 = 0,125 > 0,055 (m) + Cánh tay đòn ổn định động góc nghiêng 400 lθd40 = 0,206> 0,09 (m) + Hiệu: lθd40 - lθd30 = 0,081 > 0,03 (m) Kết luận Tàu thiết kế đảm bảo ổn định.Qua ta nhận thấy việc tính tốn tốn thuận (kiểm tra tính biển tàu, hoạch định tiêu chuẩn an tồn biển cho tàu) nhiều trở ngại Việc áp dụng tiêu chuẩn IMO để kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế có độ xác cao Tuy nhiên tiêu chuẩn này q cồng kềnh phức tạp Sau áp dụng tiêu chuẩn IMO thầy PGS-TS Nguyễn Quang Minh nhận thấy rằng, tiêu chuẩn định tiêu chuẩn 2, lθ30 = ≥ 0,2 (m) Khi tàu thiết kế thỏa mãn tiêu chuẩn thỏa mãn tiêu chuẩn lại, từ tiêu chuẩn dẩn tỷ lệ giới hạn B/H] B/H ≥ [B/H] = 29 − B 10 Đây biểu thức tốn viết dạng đơn giản, dùng để tính chọn yếu tố hình học cho tàu kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế -99- Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 4.1 Kết luận: +Sau tháng thực đề tài giao, với số lượng cơng việc tương đối nhiều, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Minh ban ngành: Sở Thuỷ Sản Phú n, Chi Cục Bảo Vệ Nguồn Lợi Thuỷ Sản Phú n số thầy bạn lớp Đến đề tài hồn thành với kết luận sau: - Tàu thiết kế đảm bảo tất điều kiện tối ưu, đảm bảo tính ổn định, tính lắc, tốc độ, đáp ứng đủ u cầu nhiệm vụ thiết kế - Việc sử dụng phương pháp thiết kế tối ưu cho tàu cá xa bờ thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh phương pháp thiết kế mang tính khoa học, nâng cao độ tin cậy cho tàu giảm bớt thời gian cho người thiết kế ‘ 4.2.Đề xuất ý kiến: - Cần phổ biến rộng rãi thuật tốn thiết kế tối ưu PGS- TS Nguyễn Quang Minh phương pháp có nhiều ưu điểm so với phương pháp thiết kế khác - Cần áp dụng phần mềm tự động hóa vẽ đường hình tàu đường hình tàu thường vẽ dựa đường hình tàu mẫu - Hướng cho ngư dân đóng tàu theo thiết kế khơng hồn tồn theo kinh nghiệm để tàu đóng đảm bảo ổn định, an tồn, kinh tế đáp ứng u cầu Đăng kiểm quan quản lý - Nên có thời gian thực đề tài dài hơn, tăng thời gian thực tập để sinh viên tiếp cận nhiều với thực tế nghiên cứu tài liệu để hồn thành Đồ án tốt Cuối cùng, qua tơi xin thành thật bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh, thầy mơn tàu thuyền bạn lớp giúp tơi hồn thành tốt đề tài giao -100- TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Ân số tác giả SỔ TAY KỸ THUẬT ĐĨNG TÀU - TẬP 1,2,3 Nhà xuất khoa học kỷ thuật - 1978 Võ Duy Bơng GIÁO TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CHÂN VỊT TÀU THỦY Nhà xuất Nơng nghiệp - 1983 Huỳnh Tấn Đạt LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đại học Thủy sản - 1998 KS.Nguyễn Thị Hiệp Đồn LÝ THUYẾT TÀU Đại học Hàng Hải – Hải Phòng - 1995 Phạm Ngọc Hòe – Lê Ngọc Phước ỔN TÍNH CHO TÀU ĐI BIỂN Nhà xuất Nơng nghiệp - 1980 THS Nguyễn Đình Long GIÁO TRÌNH TRANG BỊ ĐỘNG LỰC HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐỘNG LỰC Đại học Thủy sản PGS.TS.Nguyễn Quang Minh BÁO CÁO KHOA HỌC (1995), MỘT VÀI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA TÍNH ỔN ĐỊNH TÀU NGHỀ CÁ VEN BỜ CÁC TỈNH PHÍA NAM VIỆT NAM BÁO CÁO KHOA HỌC ĐỀ TÀI BỘ GDĐT QUẢN LÝ Mà SỐ 91B-15(1995), KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU THIẾT KẾ TÀU NGHỀ CÁ Bùi Văn Nghiệp LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đại học Thủy sản - 1998 -101- 10.TCVN 3003-1984 QUY PHẠM ĐĨNG TÀU VỎ GỖ (TCVN 71111:2002) NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên sinh viên : Phạm Thanh Hòa Lớp : 45TT2 Chun ngành : Đóng tàu Mã : 18.06.10 Tên đề tài : Thiết kế sơ tàu câu cá ngừ đại dươngkế thừa kinh nghiệm ngư dân Phú n Số trang: 95 Số chương: 03 Số tài liệu tham khảo: 10 Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận: Nha Trang, ngày tháng năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS-TS Nguyễn Quang Minh PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TN Họ, tên sinh viên : Phạm Thanh Hòa Lớp : 45TT2 Chun ngành : Đóng tàu Mã : 18.06.10 Tên đề tài : Thiết kế sơ tàu câu cá ngừ đại dương kế thừa kinh nghiệm ngư dân Phú n Số trang: 95 Số chương: 03 Số tài liệu tham khảo: 10 Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Điểm phản biện: Nha Trang, ngày ĐIỂM CHUNG Bằng số tháng năm 2007 CÁN BỘ PHẢN BIỆN Bằng chữ Nha Trang, ngày tháng năm 2007 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG