NGUYEN NGỌC ĐẠT
DIEU KHIEN CAN BANG TAU THUY
KHI CO SU DICH CHUYEN HANG HOA
LUAN VAN THAC Si
Trang 2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM
NGUYEN NGOC DAT
DIEU KHIEN CAN BANG TAU THUY
Trang 3Cy
————
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ
TP HCM ngày 25 tháng 01 năm 2014
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghỉ rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội dong chấm bảo vệ Luận văn Thạc si)
1.PGS.TS Trần Thu Hà
2 TS Nguyễn Viễn Quốc
3 TS Võ Tường Quân
4 TS Nguyễn Duy Anh 5 TS Nguyễn Thanh Phương
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có)
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
—
Trang 4TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
CÔNG NGHỆ TP HCM Độc lập — Tự do - Hạnh phúc
PHONG QLKH - DTSDH
TP HCM, ngày 24 tháng 02 năm 2014
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYÊN NGỌC ĐẠT Giới tinh: Nan Ngay, thang, nam sinh: 04/10/1988 Noi sinh: Bac Ninh
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử MSHV: 1241840004
1- Tên đề tài:
ĐIÊU KHIÊN CÂN BẰNG TÀU THỦY KHI CÓ SỰ DỊCH CHUYÊN HÀNG HÓA
II- Nhiệm vụ và nội dung:
Thiết kế và thi công được mô hình thu nhỏ theo tỷ lệ tàu thật
Thiết kế và thi công mạch điện điều khiển
Phương án giải thuật điều khiển theo phương pháp điều khiển fuzzy
Trang 5Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận
Trang 6ii
LOI CAM ON
Luận văn tốt nghiệp như là một công trình phải vận dụng kiến thức từ các
môn học và kiến thức thực tế để hoàn thành Đây là một bài tập vô cùng khó khăn, do đó, nếu không có sự giúp đỡ tận tình của Giảng viên hướng đẫn và bạn bè thì khó có thể hoàn thành đề tài đúng thời hạn!
Trong suốt quá trình từ lúc nhận đến lúc hồn thành đề tải, tơi đã nhận được
nhiều sự giúp đỡ của mọi người xung quanh Trong đó Giảng viên hướng dẫn của tôi là Thầy Võ Hoàng Duy — người đã đặt nền móng và cho tôi những định hướng
ban đầu về đề tài Tôi xin gửi đến Thấy lời cảm ơn và lời chúc sức khỏe trân trọng
nhat!
Ngoài ra để hoàn thành được luận văn như ngày hôm nay, không thể không kê đến những kiến thức mà tất cả các Thầy trong bộ môn Kỹ thuật cơ điện tử đã tận tình chi day tôi trong suốt thời gian học tập tại trường Cảm ơn tất cả các Thay da
dat nén móng căn bản cho tôi Bên cạnh đó tôi còn nhận được sự giúp đỡ từ những
người bạn thân thiết - những người bạn đã hướng dẫn cho tôi về chế tạo mô hình và giải thuật lập trình Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn rất nhiều!
Trang 7sự mới mẻ Phần lớn các hệ thống được lắp đặt trên các tàu đo chúng ta đóng đều là
nhập khẩu từ nước ngoài, với giá thành cao, chỉ phí vận chuyến lớn Vì vậy, hệ
thống cân bằng tàu thủy đã được nghiên cứu nguyên lý hoạt động, chế tạo và hoạt động ở cấp độ mô hình thu nhỏ
Hệ thống cân bằng tàu thủy được chế tạo và lắp đặt trên tàu nhằm nâng cao khả năng ổn định của tàu khi có hiện tượng thay đổi trọng tâm (theo phương ngang)
tạo nên góc nghiêng ngang cho tàu Lý thuyết ổn định tĩnh và bài toán liên quan đến
sự thay đổi trọng vật trên tàu được đưa ra ở phần đầu nhằm trang bị cho người đọc
những kiến thức căn bản, những thuật ngữ về én định của tàu thủy Qua đó người đọc sẽ hiểu được vấn đề góc nghiêng ngang sẽ gây ảnh hưởng như thế nào đến ổn định tàu thủy
Công việc nghiên cứu chế tạo hệ thông bắt đầu được tiến hành với việc xác định đối tượng mô hình là tàu VLCC Mô hình này được chế tạo theo tỷ lệ thu nhỏ
1:200 Song song với quá trình chế tạo mô hình là việc nghiên cứu vi điều khiển
ứng dụng cho hệ thống
Qua gần sáu tháng tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện, hệ thống cân bằng tàu đã được hoàn thành và lắp đặt thành công trên mô hình Công tác thử nghiệm được
tiếp tục thực hiện Và cho đến giai đoạn cuối thì hệ thống mô hình đã hoạt động
Trang 8iv
ABSTRACT
Ship balanced system has long been applied in the shipbuilding industry and the maritime world However, in Vietnam this system really new Most systems are installed on the ship we play are imported from abroad, with high costs, high transport costs So balancing system has been studied ship operating principles, fabrication and operation level microcosm
Balancing system ships were built and installed on the ship to improve the ship's stability when changing focus phenomenon (horizontally) to create horizontal angle to the vessel Static stability theory and problems related to the change in character on the ship was launched at the beginning to equip readers with the basic knowledge, the terms of the stability of the ship Thereby the reader will understand the horizontal angle problems will affect how the ship stable
Research work started manufacturing system was conducted to determine the object model VLCC This model was built at the ratio of 1:200 miniature In
parallel with the fabrication process modeling is the study of microcontrollers for
system applications
After nearly six months of research, study and implement, train balance
Trang 9ABSTRACT uccsssssssssssccsssssessscsonsesssssnscessessnssscessnsorsosssauosssssnosesssssuucsssaveesersseseeseanneseney iv
h0 500511077 11 v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTT -2 -e<vereeredrerrdderaesiosirasrrsrsdrnrke vii DANH MUC CAC BANG wessscssssessscovsssocssconessssssssosossssssenscassesecsesnssessonsessensnnseessanunecs ix DANH MUC BIEU BDO, HINH VE -sssssssssesssssssssssssssnesscrsnsseesesnerecensnereessnsnesescsnees x CHƯƠNG 1 MO DAU .cecssssssssssssscsonssssonsseccnssessonsesssussonanssensesoseuneccasosennsecsanssseenenecsones 1
1.1 Tổng quan về hướng nghiên cứu <-c2zeerrrrrrtrrrrrrirrrrrrriiiinisririe 1
1.2 Phân loại hệ thông cân bằng tâu - tình seeennaneenie 4
1.3 Một số hãng sản xuẤt .c-c nu nh nhìn re 5
CHƯƠNG 2 LÝ THUYÉT VẺ ÔN ĐỊNH TÀU THỦY - - 6
2.1 Lý thuyết về ổn định tàu - - 55c tre HH 6
2.2 Ảnh hưởng của trọng vật trên tàu đến ôn định . cccceccee cư 12 2.3 Ảnh hưởng của chuyển dịch hàng hóa đến ôn định co-ec-c-ceces 14
2.4 Ảnh hưởng của bốc đỡ hàng hoặc nhận hàng lên tàu - - 16 2.5 Ảnh hưởng hàng treo đến ôn định ban đầu csec síicrerrrrrrirrre 17
CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH TÀU 18
3.1.Ước lượng tính toán của VLCC .sccns chen tre Hee 18
3.1.1 Thông số cơ bản của tàu VLCC 18
3.1.2 Ước lượng trọng lượng hàng hóa trên tàu VUCC .18
3.2 Kiểm tra én định sơ bộ cho tàu VLLCC - cọ HH2 rerre 21 3.3, Kiểm tra én định cho tàu thật VLỚC -5 52c crr Hee 22
3.4 Quy đổi đồng dạng cho mô hình -s5s nen 29
Trang 10vi
3.5 Phương án thi công mô hình c2 2tHHhe thư 31
3 5.1, Phan vitrng thi CONG ne e 31
35.2 Thị công phân vùng gia lĂU cành Kha khe 33
3.5.3 Thi công phân vùng đuÔI FẰU Teen Hhhrhehhhrrerrrrerree 34
3.5.4 Lắp đặt các hệ thống bên IrOHE nen neireiriirre 35
3.5.5 Ước lượng các khốt lượng tính tỐH «cài nhai 36
3.6 Thử nghiêng lệch tàu - TH 1H 12kg 36
361 Mục đích thứ nghiÊng co ch HH HH nhi 36
3.6.2 Nội dung ChÍHÌ, ào eo HH Hi Hi HH nghe iè 37
3.6.3 Nguyên (Ắc CÌủng ccccccctrrehirrerriererre re 37
3.7 Tiến hành thử nghiêng lệch mô hình ¿ác cọ con Hưn 40
3.8 Phân tích thí đụ cụ thể trên tàu mô hình . c5cccccszcrrrertiereeerees 44 CHUONG 4 KIEM TRA ON DINH CHO TAU MO HÌNH 50
4.1 Các bảng trạng thái tải trọng tính toán «che Hee 50
4.2 Tính biên độ lắc ngang -.sc- cọ St nhi Hari 54 4.3 Ôn định khi gió tác động -cncntHnHHHhh kre 55
Ảẽ‹ a5 55
CHƯƠNG 5 TỎNG QUAN VỀ ĐIỂU KHIẾN CÂN BẰNG TÀU 56
NT 0 sẽ ẽ ố ẽ 56
3.1.1 Sơ đề khối về hề thống SH He hà Hai 56 5.1.2 Hoat Gong ctia ne théng.eccccccccccce coc cosets Hee HHHhere on 56 5.2 Thuật toan m6 phong hé thOng cccccecceecseeccssesesseccstessseces satessnses saseesseeeeaneesees
Trang 11Kích thước chính của tàu và hê số béo: L Loa Lop Lyi B Dhoặc H đhoặc 7 CB, Cg CM, Cys CP, Cp CW, Cw DA V,V
chiều đài tàu nói chung - length of ship chiều dài toàn bộ - length over all
chiều dài giữa hai trụ - length between perpendiculars chiều dài đường nước - wzferplane length
chiều réng - breadth chiéu cao tau - depth
mớn nước tau - draught, draft
hệ số đầy thé tich - block coefficient
hé sé day mat cat gitta tau - midship coefficient hệ số đây lăng tru - longitudinal prismatic cefficient hệ số đầy đường nước - waferplane coejfficienf lượng chiếm nước - displacement weight thé tich phan chim- displacement volume Các ký hiệu dùng chung: BM BM BML, BML Hh Wow Fb
khoảng cách từ tâm nổi B dén tam nghiéng M trong mặt cắt ngang -
metacentre above centre of buoyancy
khoang cach tu tam néi B dén tam nghiéng M trong mat cắt dọc - longitudinal metacentre above centre of buoyancy
gia tốc trọng trường - acceleration due to gravity chiều cao nói chung - height, depth
khối lượng — mass chu kỳ - period trọng lượng - weighf mạn khô tàu - #eeboard
Trang 12GM GM, KB (keel) viii
chiéu cao tam nghiéng (ngang) - metancentric height
chiều cao tam nghiéng doc - longitudinal metacentric height tay đòn én dinh - stability lever
momen quán tính đọc của đường nước - /ongifudinal moment of inertia of waterplane
momen quan tinh ngang cua dung nude - tranverse moment of inertia of waterplane
chiều cao tâm nỗi trên day - center of gravity above moulded base tam nghiéng - metacentre
mặt ướt vỏ tàu - wetted surface
hệ số đầy thê tích
hệ số đầy mặt giữa tàu hệ số đầy đường nước hệ số đầy lăng trụ
lượng chiếm nước của tàu - displacement weight
Trang 13
3.2 Trang thái tải trọng IA- trạng thái toàn tai trọng, tàu cân bằng 23 3.3 Trạng thái tải trọng HA- trạng thái 10% tải trọng, tàu cân băng 24 3.4 Trạng thái tải trọng IB- trạng thái toàn tái trọng, tàu bị nghiêng 24
3.5 Trạng thái tải trọng IIB- trạng thái 10% tải trọng, tàu bị nghiêng 25
3.6 Bảng tính cân băng dọc 25
3.7 Biên độ lắc ngang 27
3.8 Bảng tính góc vào nước ứng với các trạng thái 27
3.9, On dinh khi gió tác động 28
3.10 Thông số quy đổi giữa tàu thật và mô hình 31
3.11 Bảng ghi độ nghiêng ngang 40
3.12 Bảng ghi độ nghiêng ngang 42
3.13 Bảng kê các vật nặng thêm vào 43
3.14 Đánh giá sai số của mô hình 44
4.1 Trạng thái tải trọng 1A- trạng thái toàn tải trọng, tàu cân bằng 50
4.2 Trạng thái tải trọng 2 — trang thai khong tai trong, tau can bang 51
4.3 Trạng thái tải trọng 3 trạng thái tải trọng tập trung một bên 51 4.4 Trạng thái tải trọng 4 Trạng thái 50% tải trọng tập trung một bên 52
Trang 14x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỎ THỊ
Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang
1.1 Hàng hóa bị xô dịch làm trọng tâm tàu lệch 1
1.2 AHS-Anti Heeling System 2
1.3, Tàu bị nghiêng khi trọng tâm bị lệch 2 2.1 Momen phục hôi 7 2.2 Momen phục hôi 9 2.3 Các đại lượng hình học 10 2.4 Chiều cao ôn định ban dau 10 2.5 D6 thi 6n định tàu chở gỗ 12 2.6 Momen phục hôi 13 27 Dịch chuyển hàng hóa 14 2.8 Ảnh hưởng hàng treo 17 3.1 Đồng dạng hình học của (a) mô hình thật và (b) mô 29 hình thu nhỏ với tỉ lệ 1/10 3.2 Tuyên hình 3D tàu VLCC 31
3.3 Phương án thi công 31
3.4 Phân vùng thi công 32
Trang 153.14 Hoàn thành mô hình 35
3.15 Hệ thông bên trong 35
3.16 Sơ đồ bố trí dịch chuyên vật đo 37
3.17 1, 2, 3 ~ vi tri đặt cảm biên góc nghiêng 38
3.18 Dịch chuyên trọng lượng 39
3.19 Tàu khi cân bằng trong bê thử 41
3.20 Maxsurf tìm trọng lượng tàu không 41 3.21 Vật nặng thử nghiêng 42 3.22 Vật nặng thử nghiêng 44 3.23 Vật nặng thử nghiêng 46 3.24 Vật nặng thử nghiêng 47 3.25 Vật nặng thử nghiêng 48
5.1 Sơ đồ khôi của hệ thông 56
5.2 sơ đỗ điều khiển bang tay 57
5.3 Giải thuật điêu khiên 59
5.4 giải thuật điều khién 62
5.5 Nguyên lý điều khiển mờ 66
5.6 Sơ đỗ điều khién 67
5.7 Cửa số soạn thảo bộ điều khiên mờ 68
5.8 Hàm liên thuộc của biên ngôn ngữ đầu vào và đầu 69
ra
5.9 Quá trình mức nước tăng và giữ ôn định ở mức này 70
5.10 simulink của van và bơm 70
5.11 Sơ đỗ khối điều khiên 71
5.12 Mô phỏng đầu ra của luật hợp thành 72
5.13 Kết quả đáp ứng đầu ra 73
Trang 16Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tổng quan về nghiên cứu
1.1.1 Lý do chọn đề tài
Trong ngành kỹ thuật đóng tàu cũng như hàng hải thé giới, việc ôn định góc nghiêng là một trong những công tác hết sức quan trọng nhằm bảo đảm an toàn đối với con tàu, hàng hóa, và tính mạng con người Đã xảy ra nhiều trường hợp tàu bị lật, gây tai nạn do không đảm bảo giới hạn ôn định góc nghiêng ngang Các hệ thống giảm nghiêng ngang đã được nghiên cứu và thực hiện hàng thế kỷ nay Khi con tàu bị ngá về mạn trái hoặc mạn phải mà không trở về vị trí thắng đứng ban đầu
do trọng tâm của con tàu đã bị dịch chuyển khỏi vị trí mặt phẳng giữa, thì lúc đó nó
đã bị nghiêng đi một góc Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên có thể là hàng hóa bị
xô dịch, bốc dỡ hàng không hợp lý
Hình 1.1 Hàng hóa bị xô dịch làm trọng tâm tàu lệch
Trong đó, nguyên nhân phô biến nhất là sự bó trí hàng hóa không đều và khi bốc dỡ hàng hóa Để khắc phục được hiện tượng nghiêng này, các nhà kĩ thuật hàng
hải đã nghĩ ra hé thong chéng nghiéng ngang ty déng AHS (Anti Heeling System) Thực chất hệ thống chống nghiêng này được phát triển dựa trên các hệ thống giảm lắc ngang chủ động đã được áp dụng hàng thập kỷ trước đó
Trang 17
Hinh 1.2 AHS-Anti Heeling System
1.1.2 Mục tiêu của đề tài
Hình 1.3 Tàu bị nghiêng khi trọng tâm bị lệch
Hệ thống chống chống nghiêng AHS có thế được bé trí như một hệ thống
độc lập hoặc là một thành phan được tích hợp trong hệ thống kiểm soát dẫn tàu Tùy
theo mức độ quan trọng mà hệ thống được thực hiện bằng tay hoặc tự động khắc
phục góc nghiêng của con tàu Với những loại tàu hàng, tàu contener loại nhỏ, việc
bố trí một hệ thống tự động thực sự là không cần thiết bởi khối lượng hàng hóa nhỏ
và thời gian bốc dỡ tương đối nhanh sẽ ít ảnh hưởng đến góc nghiêng ngang Trong
khi đó, đối với những loại tàu cỡ lớn và rất lớn, chí một thay đổi về khối lượng và vị
trí hàng hóa có thể tạo ra góc nghiêng gây mat ôn định cho ban than con tàu Vì vậy,
những con tàu này nên bố trí hệ thống chống nghiêng ngang tự động nhằm khắc
Trang 18Hệ thống chống nghiêng trên tàu biển tự động phát hiện góc nghiêng của tàu để bù lại góc tương ứng Hệ thống này giúp con tàu tiếp tục xếp đỡ hàng mà không
bị gián đoạn để cân chỉnh Điều này giúp tiết kiệm khá lớn thời gian bốc xếp hàng
hóa ở cảng Trong hệ thống này, các két nước dẫn được nối với nhau bởi các đường
ống, van tự động và các hệ thông kiểm soát Khi tàu bị nghiêng về bất cứ mạn nào, cảm biển nghiêng sẽ gửi tín hiệu về sự biến đổi đó cho hệ thống kiểm soát để nó cân
chỉnh tàu về vị trí thắng đứng Trong chế độ tự động, các nhà điều hành hệ thống có thể lập trình giới hạn góc nghiêng ngang để hệ thống tự động nhận biết và khắc phục Góc nghiêng ngang được hiển thị trên bảng điều khiển Tuy nhiên, khi góc nghiêng vượt quá giới hạn, hoặc khi một trong những cảm biến giới hạn mực nước trong các két nước báo hiệu mực nước trong két thấp hoặc cao hơn mức cho phép thì hệ thống sẽ báo động cho người điều hành biết sự cố Hầu hết AHS hoạt động
thông qua một cặp (hoặc nhiều cặp) két nước dẫn (mạn trái và mạn phải) được kết
nối thông qua đường ống Tốc độ dịch chuyển của nước phụ thuộc vào đường kính
ống nối, chiều cao két nước (vị trí giới hạn mực nước trên) và công suất của máy
bơm Ngoài ra, khi tính toán tốc độ dịch chuyên nước cần chú ý đến chu kì lắc của
con tàu để tránh hiện tượng cộng hưởng lắc xây ra
1.1.3 Nhiệm vụ của đề tài
Xây dựng được mô hình thu nhỏ để mô phỏng và điều khiển cân bằng tàu khi có sự dịch chuyên hàng hóa, và các thành phần của một hệ thống chống nghiêng
bằng bơm nước điên hình:
Cảm biến góc nghiêng của tàu
Cảm biến này cung cấp các tín hiệu đầu vào hiệu chỉnh cho hệ thông điều khiển
chống nghiêng ngang
* Cảm biển báo mức
Các cảm biến này bao gồm cảm biến giới hạn mực nước tối thiểu và tối đa trong các két dằn Nếu mực nước vượt qua giới hạn này thì cảm biến sẽ gửi tín hiệu cảnh báo về hệ thống điều khiển trung tâm
Trang 19khiển từ xa (RCV) Chính các van này kiểm soát lượng nước chảy qua lại giữa các két nước dẫn
’ Bang dién diéu khién
Bảng điều khiển này được thiết kế để giám sát và vận hành AHS từ vị trí từ xa, ví
dụ, từ buồng lái Bảng điều khiển hiển thị các thông số chính cho phép người quản lý điều khiển hệ thống một cách dễ dàng
Hệ thống điều khiển trung tâm
Là đơn vị thu thập dữ liệu từ các cảm biến Sau đó xử lý, kích hoạt hệ thống bơm,
van hoạt động
Két nước đẳn
Là két chứa nước, thường được bế trí hai bên mạn Khi thiết kế hệ thống phải tinh
toán lượng nước lưu chuyên và lượng nước chứa trong két nước dẫn sao cho khi tàu bị nghiêng trong giới hạn thì hệ thống vẫn hoạt động bình thường
1.2 Phân loại hệ thống cân bằng tàu
Hiện nay có hai loại hệ thống chống nghiêng được sử dụng rộng rãi trên tàu: Hé théng chay bang khi (Pneumatic system): hé thống này bao gồm hệ
thống hút khí và hệ thống van tác dụng lên phía trên của két ballast Khí được bơm
vào một két và hút ra ở két khác, tạo ra sự chênh lệch áp suất, do đó lượng nước
được đi chuyển từ két này qua két khác
Hệ thống bơm nước: hệ thống bơm nước bao gồm một mô tơ điện để chạy bơm, bơm này là loại có thể đảo chu trình, kết nỗi với bộ kiểm soát các van điều
khiển từ xa để chuyển ballast qua lại các két Đây là hệ thống được sử dụng nhiều
Trang 20143 Một số hãng sản xuất
Một số tập đồn cơng nghiệp chuyên sản xuất và phân phối hệ thống chống nghiêng ngang AHS dành cho tàu container, tàu sân bay, tau Ro-Ro
Bảng 1.1 các hãng sản xudt hé thong AHS STT Hãng sản xuât Sản phẩm
1 Besi Marine Systems
2 PG Marine Group Hoppe AHS 300
3 Humphree CTOS
4 Metso Automation AS
5
Trang 212.1.1 Khái niệm về ốn định tàu
Tàu nổi cũng như tàu ngầm đạt vị trí cân bằng khi lực nổi cân bằng trọng lực và tâm nổi cùng nằm trên đường thẳng vuông góc với mặt thoáng, đi qua trọng tâm
tàu
Trong tự nhiên tàu hoạt động trên mặt nước, dù trên sông, hồ hay trên biển, luôn
chịu tác động của môi trường như gió, sóng, dòng chảy Dưới ảnh hưởng của
ngoại lực tác động nhất thời, vị trí cân bằng của tàu bị phá vỡ, tàu bị nghiêng về
phía mạn hay nghiêng đọc tàu Có thể hình đung được rằng khi hàng hóa, vật tư
thiết bị trên tàu được giữ chặt tại các vị trí cố định trong những trường hợp khai
thác cụ thể, trọng tâm G của tàu hầu như không đổi khi tàu nghiêng, còn tâm nổi B
thuộc phần chìm tàu thay đổi vị trí tùy thuộc hình dang hình học phần chim
Trong trường hợp chung nhất, tâm nỗi nhất thời B” không còn nằm trên cùng đường vng góc với mặt thống đi qua G; khoảng cách giữa hướng lực của trọng
lực W với hướng lực của lực nổi E thay đổi từ 0 cho vị trí cân bằng đến giá trị L # 0 Mômen ngẫu lực giờ đây mang giá trị WL = EFL # 0 Mômen này hoạt động tuân
thủ định luật cơ học, có thể cùng dấu với mômen nghiêng đã quay tàu khỏi vị trí cân bằng ban đầu, nhưng cũng có thể ngược dấu với mômen trên Trường hợp đầu, mômen ngẫu lực làm cho tàu nghiêng đến góc lớn hơn, còn trường hợp sau chống lại mômen nghiêng
Hình 2.1a mômen ngẫu lực cố gắng xoay tàu về bên phải, chống lại hướng
nghiêng hiện tại của tàu Trường hợp này mômen ngẫu lực có thể đưa tàu lại vi tri
Trang 22Hình 2.1b miêu tả bức tranh ngược lại, mômen ngẫu lực với hướng xoay như chỉ
rõ trên hình làm cho tàu ngày càng nghiêng nhiều hơn Trường hợp sau có thể coi không én định GS F oh} — } — M Ww a) b)
Hinh 2.1 Momen phuc héi
Ôn định được hiểu theo nghĩa chung là khả năng của tàu chống lại các tác động của ngoại lực đã đây tàu ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu để đưa tàu trở lại vị trí cân bằng này, khi tác động ngoại lực không còn nữa
Ôn định tàu xét trong những hoàn cảnh cụ thể Dưới tác động tĩnh của ngoại lực
tàu phan ứng trong khuôn khổ của ổn định tĩnh Ngược lại tính ôn định tàu được xét
trong điều kiện mômen ngoại lực tác động lên tàu đưới đạng động sẽ được gọi là én
định động Tác động tĩnh của ngoại lực xây ra với tốc độ tăng chậm Số đo của ôn
định là giá trị mômen phục hồi xuất hiện khi nghiêng tàu Mômen phục hỗồi chống lại mômen gây nghiêng tàu, và khi mômen nghiêng không còn tác động mômen phục hồi đưa tàu về vị trí cân bằng ban đầu Điều này phụ thuộc vào độ lớn của mômen phục hồi so với mômen nghiêng Tác động của mômen ngoại lực thể hiện ở tốc độ tăng trưởng nhanh của nó Số đo ổn định động là công sinh ra dé thắng công ngoại lực và đưa tàu đã bị nghiêng đến góc khá lớn quay trở về vị trí cân bằng ban đầu lúc ngoại lực không còn tác động
Phụ thuộc vào hướng nghiêng tàu khi bị ngoại lực tác động có thể phân biệt hai
trường hợp khác của tính ổn định là ổn định ngang khi xét ồn định trong trạng thái
Trang 23mômen J, của đường nước chưa thay đổi đáng kẻ, BM tinh theo công thức: BM =“ Vv hoặc để tạo thuận lợi khi viết, có thể bỏ qua dau gach ngang trên ký hiệu BM, lúc đó công thức cuối trở thành: BM = v
Thuật ngữ chuyên ngành gọi BM (hoặc r) là bán kính tâm nghiêng ngang; M- tâm nghiêng ngang, viết tắt từ Metacentre
Chiều cao của điểm M so với mặt chuẩn qua đáy tính theo công thức:
KM=KB +BM
Với một tàu cụ thé, khi biết chiều cao trọng tâm so với đáy, công thức tính chiều
cao tâm nghiêng ban đầu được tính như sau:
GM = KM + KG hoac: GM = KB + BM-KG
trong đó KG là chiều cao trọng tâm so với mặt chuẩn qua đáy tàu
Khi bị nghiêng trong phạm vì góc nhỏ tâm nỗi B di chuyển trên cung gần như cung tròn, bán kính r= BM, tâm tại M Khoảng cách giữa đường tác động của lực
F và W từ hình 9 có thể xác định như sau:
GZ =GM.sing
trong đó ư là góc nghiêng của tàu so với mặt thoáng trong tình trạng tĩnh
Đại lượng GZ có tên gọi tay đòn ôn định của mômen én định tau Ban thân
mômen ổn định tinh theo công thức:
Trang 24Hình 2.2 Momen phục hỗi Mômen M có tên gọi theo chức năng của nó là mômen phục hồi, ký hiệu Mạ: M„ =DGM.sinp Công thức có thể hiểu đưới dang sau: GM = KB+BM- KG= BM- (KG-KB)=r—a trong đó a = KG— KB Từ đó công thức tính GZ, có thể hiểu theo cách sau: GZ =(r—a)sinø=rsinø—asinø
Thành phần thứ nhất trong biểu thức bên phải của công thức trên phụ thuộc vào
vị trí của điểm B', còn B' lại phụ thuộc hoàn toàn vào kích thước và hình dáng hình
học phần chìm của tàu, do vậy có tên gọi tay đòn ổn định hình đáng, Thành phần
thứ hai, ngược lại, chỉ phụ thuộc vào vị trí trọng tâm tàu trong một trạng thái chở
hàng, không lệ thuộc vào hình dạng hình học thân tàu, có tên gọi tay đòn ổn định trọng lượng
Các đại lượng hình học liên quan đến ổn định ban đầu được trình bày tại hình
Trang 25NT Hình 2.3 Các đại lượng hình học KM _ xp- =
Độ lớn GM là thước đo độ dếc của đường cong ôn định Với GM lớn, mômen
phục hồi tăng nhanh Mômen nảy có thể nhanh chóng đuôi kịp và vượt quá giá trị mômen nghiêng, chống đối sự quay của tàu va dé dang bất tàu quay lại vị trí ban đầu sau khi mômen nghiêng ngừng tác động Ngược lại khi độ dốc thể hiện bằng
gia tri GM nho, diễn tiến đồ thị ồn định chậm, khả năng chống trả ngoại lực trong
trường hợp này không lớn, mômen phục hồi rất nhanh chóng trở về giá trị không hoặc thậm chí âm Gz GZ = ø © Ns 10 20 30 40 50 feo 70 80540 10 20 90 40 50 E0 70 Đạ $Ó 57,3 57,3
Hinh 2.4 Chiéu cao 6n dinh ban dau
Trang 2611
C - hệ số thực nghiệm, C = 0,7 — 0,82 tùy thuộc kiểu tàu
Chu kỳ tàu ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện làm việc và an toàn của tàu Chu kỳ ngắn dẫn đến nhiều hiện tượng không thuận lợi cho khai thác tàu vì tàu sẽ lắc nhiều, gia tốc lắc lớn hoặc rất lớn Những hậu quả dé thấy là ánh hưởng đến sức khỏe của những người làm việc trên tàu Vận tốc lớn, gia tốc lớn dễ gây ra dịch chuyển hàng trên tàu, làm hư kết cấu và dẫn đến mất an toàn của tàu Chính vi ly do đó yêu cầu về chiều cao ban đầu cho tàu không được thấp song không cho phép GM
quá lớn
Giá trị GM ảnh hướng lớn đến ổn định ban đầu Tuy nhiên bản thân GM chưa
nêu được bản chất của đường cong ôn định, ngoại trừ độ dốc Nguyên tắc chung cho
người thiết kế và người sử dụng là GM càng lớn càng tốt vì trong nhiều trường hợp
GM lớn đồng nghĩa với độ ổn định tốt Tuy nhiên giá trị GM không thể lớn không
hạn độ nếu xét tàu cả về mặt ôn định và khía cạnh lắc tàu Đòi hỏi hết sức gay gắt
khi thiết kế tàu là tàu chỉ lắc "vừa phải”, chu kỳ lắc không được quá ngắn, gia tốc
lắc không được vượt quá giới hạn chịu đựng của con người
Trong thực tế có thể gặp trường hợp đạt giá trị nhỏ hơn không Trường hợp này thường xảy ra đối với tàu chở gỗ Trên tàu chuyên dụng kiểu này, gỗ được xếp không chỉ trong hầm hàng mà còn cả trên boong tàu Trọng tâm tàu chở gỗ KG thường có giá trị lớn Kết quả từ phép trừ theo công thức sẽ đưa lại giá trị âm cho
tàu chở gỗ Vì độ dốc đường ổn định mang giá trị âm, giá trị GZ trong giai đoạn đầu
sẽ mang đấu âm
Theo minh hoa trên hình 2.5, tàu thuộc lớp “không én định” Tuy nhiên, kết luận trên chưa được minh chứng Mômen ngẫu lực trong giai đoạn đầu tác động cùng chiều với mômen nghiêng, làm cho tàu cảng nghiêng lớn hơn Trong khi nghiêng, tại đường nước nghiêng, mép mạn tàu xa đường trung hòa hơn, mômen quán tính tính qua trục trung hòa của tàu chở gỗ sẽ lớn dẫn theo bậc ba khoảng cách
từ mạn đến trục trung hòa Đến một thời điểm nhất định, ví dụ khi mép mạn tàu
chạm nước và khi đó tàu chưa bị sự cố, giá trị bán kính tâm nghiêng BM(o)=l/V
lớn, lam cho GM lớn lên, kéo theo GZ lớn và quay về giá trị dương Qua ví dụ trên
Trang 27
Hình 2.5 Đề thị én dimh tàu chờ gỗ
Trong thực tế thiết kế và sử dụng tau, ngoại trừ trường hợp tàu chở gỗ hoặc tàu hoạt động trên nguyên tắc tương tự tàu chở gỗ trên boong, chiều cao tâm nghiêng
tối thiểu phải lớn hơn 0 Giá trị GM cần thiết được chọn bằng đường tính toán hoặc
từ phép toán thống kê, áp dụng cho các kiểu tàu được trình bày trong phần “tiêu
chuẩn ổn định”
Giá trị GM > 0 cần được coi như điều kiện cần của ôn định Điều kiện đủ cho
bài toán ổn định cho đến bây giờ đang được khám phá và công việc còn tiếp tục lâu dài Có thể nêu một ví dụ thực tế đã xảy ra trên biển để minh chứng cho những điều kiện ổn định cần thiết khi tàu có cùng chiều cao tâm nghiêng ban đầu song khác
nhau về những yếu tế hình học thân tàu
2.2 Ảnh hưởng của trọng vật trên tàu đến ôn định
Tàu nổi cũng như tàu ngầm đạt vị trí cân bằng khi lực nổi cân bằng trọng lực và tâm nỗi cùng nằm trên đường thắng vuông góc với mặt thoáng, đi qua trọng tâm
tàu
Trong tự nhiên tàu hoạt động trên mặt nước, dù trên sông, hồ hay trên biển,
Trang 2813
thác cụ thể, trọng tâm G của tàu hầu như không đổi khi tàu nghiêng, còn tâm nỗi B
thuộc phần chìm tàu thay đổi vị trí tùy thuộc hình dáng hình học phan chim
Trong trường hợp chung nhất, tâm nổi nhất thời B' không còn nằm trên cùng đường vuông góc với mặt thoáng đi qua G; khoảng cách giữa hướng lực của trọng lực W với hướng lực của lực nỗi F thay đổi từ 0 cho vị trí cân bằng đến giá trị L # 0 Mômen ngẫu lực giờ đây mang giá trị WL = FL # 0 Mômen này hoạt động tuân thủ định luật cơ học, có thể cùng đâu với mômen nghiêng đã quay tàu khỏi vị trí cân bằng ban đầu nhưng cũng có thể ngược dấu với mômen trên Trường hợp dầu, mômen ngẫu lực làm cho tàu nghiêng đến góc lớn hơn, còn trường hợp sau chéng lại mômen nghiêng
Hình 2.6a, mômen ngẫu lực cố gắng xoay tàu về bên phải, chỗng lại hướng
nghiêng hiện tại của tàu Trường hợp này mômen ngẫu lực có thể đưa tàu lại vị trí
cân bằng ban đầu khi mômen ngoại lực thôi tác động Có thể trông đợi ở đây tàu có
tính ổn định
Hình 2.6b miêu tả bức tranh ngược lại, mômen ngẫu lực với hướng xoay như chỉ rõ trên hình làm cho tàu ngày càng nghiêng nhiều hơn Trường hợp sau có thé coi không ổn định Gi F ® — } — M W a) b) Hình 2.6 Momen phục hơi
Ơn định được hiểu theo nghĩa chung là khả năng của tàu chống lại các tác
động của ngoại lực đã đây tàu ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu để đưa tàu trở lại vị trí
Trang 29én dinh là giá trị mômen phục hồi xuất hiện khi nghiêng tàu Mômen phục hồi
chống lại mômen gây nghiêng tàu, và khi mômen nghiêng không còn tác động mômen phục hồi đưa tàu về vị trí cân bằng ban đầu Điều này phụ thuộc vào độ lớn
của mômen phục hồi so với mômen nghiêng Tác động của mômen ngoại lực thể
hiện ở tốc độ tăng trưởng nhanh của nó Số đo ên định động là công sinh ra để thắng công ngoại lực và đưa tàu đã bị nghiêng đến góc khá lớn quay trở về vị trí cân
bằng ban đầu lúc ngoại lực không còn tác động
Phụ thuộc vào hướng nghiêng tàu khi bị ngoại lực tác động có thể phân biệt
hai trường hợp khác của tính ổn định là ổn định ngang khi xét 6n định trong trạng thái nghiêng ngang và ổn định đọc cho trường hợp tàu bị nghiêng doc
2.3 Ảnh hướng của chuyến dịch hàng hóa đến ấn định
Khi dịch chuyển hàng trên tàu, trọng tâm tàu thay đổi kéo theo sự thay đổi chiều cao tâm nghiêng, tay đòn ôn định và góc nghiêng ban đầu Giả sử một trọng
vật w được chuyển từ vị trí ban dau A (x, Vị, ZI) đến vị trí B (4, ¥2, Zz) DS chuyén dịch vị trí của vat w dugc tinh la: x =x.~-x1; y¥=Y2—-Y13 Z=Z2—-Z)
Mat phang
đối xú ôi xứng ———w !
Hinh 2.7 Dich chuyén hang héa
Trang 3015
Tiếp theo đó chiều cao tâm nghiêng ngang và đọc đều bị thay đổi một lượng KG Chiều cao tâm nghiêng sau dịch chuyển hàng phải là:
GM, =GM +6KG GM,, =GM, +öKG
Trường hợp nhiều trọng vật được chuyển đời vị trí trên tàu, độ dịch chuyển
trọng tâm tính theo công thức: ðKG = -v> w,.0z, Góc nghiêng của tàu sau khi dịch chuyển hàng tính như sau: Góc nghiêng ngang: oa =H) V(GM +5KG) Nếu nhiều trọng vật bị dịch chuyên góc nghiêng sẽ là: — Ð.W,Ôy, „= V(GM +6KG) Momen nghiéng ngang 1 °
Từ công thức xác định mômen ôn định tàu M=D.GM.sing, với góc @ rất
nhỏ, giá trị của sindp = @, có thé viết:
Mx~DGMø@
Trong đó góc nghiêng (p tính bằng radian
Khi sử dụng hệ thống đo góc bằng độ, sau khi thay biểu thức gần đúng bằng
dấu “=? cho trường hợp góc nhỏ, công thức trên được đổi thanh: g° = @/57,3 M=DGM.p°
Để nghiêng được 1', mômen cần thiết sẽ là:
1 M„=DGM.—— * 57,3
Khi có mômen nghiêng ngang đơn vị, xác định góc nghiêng ngang tàu dưới
Trang 31mớn nước, trọng tâm và thay đôi các đại lượng liên quan Trong mọi trường hợp, nhận thêm hàng hoặc bốc đỡ hàng khỏi tàu làm thay đổi lượng chiếm nước và theo
đó thay đổi chiều chìm tàn, thay đổi góc nghiêng ngang, nghiêng đọc
Trường hợp trọng vật được đưa vào hoặc lẫy ra khỏi tàu w không lớn hơn 10 ~ 15% so với lượng chiếm nước D của tàu, có thê tỉnh các thay đổi như sau:
Trường hợp đơn giản là khi đưa w lên tàu, w nằm tại vị trí P trên đường tâm
đọc tàu, trên vị trí trọng tâm G của tàu, cách đường cơ bản đoạn KP Trường hợp
này chưa gây ra nghiêng ngang và nghiêng dọc
Thay đổi chiều chìm: 6T =—— 7 Ay Thay đổi vị trí tâm nổi và trọng tâm tàu xác định bằng công thức: w w oT BB'= BC = (7 +24 KB) w+W w+W 2 GG'=—”“— @P=—“—(KP- KG) w+W w+W
Trong đó: B' — vị trí tam nổi mới;
G’ — vị trí trọng tâm sau khi nhận hàng;
P ~ điểm nhận hàng trên tàu;
C— vị trí giữa của độ thay đổi chiều chìm
Trang 3217
Khi bắc đỡ hàng, có thé coi là trường hợp “nhận” thêm hàng mang giá trị “âm”, Các công thức được giữ như trên, trong đó thay vì “w” phải sử dụng ” —w”
Trường hợp tổng quát, trọng vật w được đặt tại vị trí P, tọa độ của P là (X Y, Z), các công thức vừa trình bày sẽ có dạng sau: Thay đổi chiều chìm: ðr=—*— vA, Chiều cao tâm nghiêng ngang: G'M'=GM+—®—(r+ŠF_@w~—Z) w+W 2 Góc nghiêng của tàu tính theo công thức đã nêu: _ wŸ (W+w).G'M' tang
2.5 Ảnh hưởng hàng treo đến ôn định ban dau
Hàng treo ảnh hưởng trực tiếp đến ôn định giống như ảnh hưởng của trọng vật
được nhận vào tàu hoặc trọng vật dịch chuyển trên tàu Giả sử rằng trọng vật w
được cầu derrick nhắc lên từ vị trí trọng vật đang chiếm chỗ Chiều cao puli đỡ dây
cầu so với vị trí chiếm chỗ ban đầu của trọng vật xác định bằng d Điều có thể nhận
biết từ cơ sở cơ học, trọng tâm g của trọng vật w khi vật bị móc vào câu đã được
chuyên sang vị trí “ảo” gy, tại puli treo trọng vật Trong trường hợp này, trọng
tâm tàu bị thay đổi một lượng, tính theo công thức (2.) Dạng dễ nhớ của (2.) trong trường hợp này sẽ là: GG;.= 4 A
Trường hợp cần câu derrick
chuyển trọng vật vừa nêu ra mạn,
tùy thuộc tầm vươn tính từ cột cầu
đến vị trí chuẩn bị hạ hàng a có thé
Trang 333.1 _ Ước lượng tính tốn của VLCC
3.1.1 Thơng số cơ bản của VLCC
- Chiéu dài thiết kế Ltk = 308 m - Chidu rộng thiết kế Btk = 78m - Chiéu cao đến mép boong D =45m -_ Mớn nước trung bình d = 20m -_ Lượng chiếm nước A = 389 815 tan - _ Vận tốc tính toán Vv = 6-8HV/h
- Vung hoạt động Không giới hạn
Trang 3419
Tổng cộng toàn bộ trọng lượng các nhóm kế trên cùng đoàn thủy thủ và hành khách trên tàu sẽ là trọng lượng toàn bộ của tàu D Trọng lượng tàu cân bằng với
lực nỗi khi tàu nồi trên nước
Trong ngành tàu chúng ta thường sử dụng khái niệm rạng rải để chỉ sức chở
của tàu ché hang Trong tai, deadweight, viết tắt đwf hoặc tấn DW là hiệu số giữa
lượng chiếm nước của tàu tại trạng thái đầy tải Dạ và trọng lượng tàu không Dụ:
DWT=D-D,
Như vậy trong DWT có cả thành phần đoàn thúy thủ, hành khách dự trữ lương
thực, thực phẩm cho người trên tàu, đự trữ dầu, nước cho máy
Như cách làm thực tế, chúng ta có thể viết phương trình trọng lượng của tàu dạng tổng các thành phần sau đây: D=Pị+P;¿+P;ạ+P¿ trong đó: P\ - trọng lượng vỏ, P; - trọng lượng hàng hóa, P; - nhiên liệu,
P, - các trọng lượng không lệ thuộc khác như hàng, ballast, dự trữ vv
3.1.2.2 Hệ số sử dụng lượng chiễm nước
Hé sé sit dung (ultility coefficiem) được biểu theo nghĩa tông quát, là tỷ lệ giữa deadweighi và lượng chiếm nước của tàu:
_ DW D
Trong hệ thống tài liệu một vài nước người ta còn dùng khái niệm “sức chở thuần túy”, theo đó khả năng chở hàng của tàu không phải đánh giá qua deadweight mà qua lượng hàng tỉnh được chở trên tàu Nếu ký hiệu CN, tạm mượn từ C —
cargo, N — netto để chỉ lượng hàng chở trên tàu, hệ số sử dụng được xét như là:
n oN
sp
Hệ số thứ hai này được dùng rộng rãi trong tài liệu chính thức và không chính
Trang 35hiểu theo nghia deadweight hoặc sức chở hàng tỉnh Từ kết quả thống kê hoặc từ tàu mẫu người thiết kế có thể xác định trong phạm vi cho phép hệ số sử dụng, rồi từ hệ số sử dụng xác định lượng chiếm nước của tàu Điều phải lưu ý khi xác định hệ số
sử dụng là phải quan tâm đầy đủ ảnh hưởng các thông số khác của tàu đến Y† kiểu tàu, kích cỡ, vận tốc khai thác và trang thiết bị trên tàu vv Bảng 3.1 Một sé giá trị thực tế của hệ số sử dụng Kiểu tàu 7 Tịc Tàu hàng khô 0,50 - 0,73 0,45 ~ 0,61 Tàu container 0,62 0,55 Tau chở hàng rời 0,67 — 0,79 0,60 — 0,69 Tàu chở dầu 0,60 — 0,84 0,56 — 0,80 Tàu đánh cá 0,36 0,01 Tàu kéo 0,11— 0,30 0,0
3.1.2.3 Uớc lượng trọng lượng hàng hóa trên tàu VLCC
Trong bài tính này, sức chở của tàu được tính theo hệ số sử dụng lượng chiếm nước
tỳ
Lượng chiếm nước của tàu VLCC theo thiết kế là D = 389 815 T
Đối với tàu hàng khô, theo thông kê chúng ta có thể chấp nhận hệ số sử dụng
cho kiểu tàu này là khoảng 0,65 Áp dụng công thức tính:
7, = oe => DW =7,.D = 0,65.389815 = 25337975 T
Trang 3621 Giả định trong số hàng hóa chở của tàu có khoảng 10% tổng khối lượng hàng hóa có thể bị dịch chuyển © 253379,75.10⁄%=25337,9757 Khếi lượng địch chuyển được chia thành bốn khối lượng bằng nhau mị = mạ = mạ = mạ = 6334,5 T Bố trí khối lượng và trọng tâm được giả định như phần tính én định cho tàu thật dưới đây
3.2 Kiểm tra ỗn định sơ bộ cho tàu VLCC
Trang 37hb, =KB+ BM- KG =10,425+27,332— 24,75 = 15,257 m
Viltg = ho mm nén tau dam bảo điều kiên én dinh ban dau
Hoành độ trong tâm tàu được ước lượng khoảng 1% chiều dài thiết kế lấy từ mặt phăng giữa về phía đuôi tàu => LCG = 308.0,1 = 3,08 m
Tinh chu ki lc cho tau: 3.3 3.3.1 Công thức tính chu kì lắc sơ bộ cho tau: C.B V h,
Trong đó: B là chiều rộng tau; B = 78 m
hạ là chiều cao én định ban đầu; hạ = 15,257 m T= C là hệ số kinh nghiệm rút từ công thức thực tiễn [4] 2 2 C= (0,620 7)af1+ 2 =0,74)1+ B 22 = 0,808 78 Vậy chu kì lắc của tàu là: — CB — 0,808.78 _ TT Vi5.257 Kiểm tra ôn định cho tàu thật VLCC 16,15 Các trạng thái tính toán
Trạng thái I-A: Trạng thái toàn tải trọng cân bằng
Trạng thái II-A: Trạng thái 10% tải trọng cân bằng
Trạng thái I-B: Trạng thái toàn tải trọng tập trung một bên mạn Trang thai II-B: Trang thai 10% tai trong, tập trung một bên mạn
Ở trạng thái I-A và II-A, đây là hai trạng thai cân bằng của tàu, tức là việc bố trí
Trang 3823
con tau trong hai trường hợp này được ấn định là năm tại mặt phẳng giữa tàu, nên sẽ
không có hiện tượng tàu bị nghiêng do thay đổi trọng tâm
Ngược lại, tại trạng thái I-B và II-B, đây là hai trạng thái giả định Khi tàu đang hoạt động thì bất ngờ có ngoại lực tác động vào nó, làm cho hàng hỏa trên tàu có sự xô dịch về vị trí, đây là trường hợp gặp rất nhiều trong thực tế Khi hàng hóa bị thay đổi vị trí sẽ ảnh hưởng đến trọng tâm tàu nên sẽ thay đổi mức độ ôn định của con
tàu Trạng thái I-B và II-B là một ví dụ về sự dịch chuyển hàng hóa từ trạng thái cân
bằng tương ứng là I-A và II-A
Các trạng thái tính toán được chia thành A va B nhằm so sánh hệ số an toàn K trong hai trường hợp là khi tàu cân bằng và khi tàu bị nghiêng Trong bài luận này,
các trạng thái I-A và I-B so sánh với nhau, H-A và II-B được so sánh với nhau Qua
đó, đánh giá mức độ ôn định bị thay đổi thế nào khi hàng hóa bị dịch chuyển ( theo
giả định là dịch chuyên từ mạn này sang mạn kia) 3.3.2 Tính ỗn định toàn ven cho tau that VLCC
Trang 391 | Tàu không 13647025 | 22.5 | 3070580.63 | 3.080 | 420328.37 0 0 2 | Hàng hóa 0 22.5 9 3.080 0 0 0 3 | Khôi lượng 1 6334.5 45 285052.5 50.0 316725 30 190035 4 | Khôi lượng 2 6334.5 45 285052.5 50.0 316725 30 190035 5 | Khối lượng 3 6334.5 45 285052.5 -50.0 | -316725 -30 -190035 6 | Khôi lượng 4 6334.5 45 285052.5 -50.0 -316725 -30 -190035 Tổng 161808.25 4210790.63 420328.37 0 KG [m] 26.023 LCG [m] 2.598 VCG [m] 0.000 D[T] 161808.25 d[m] 8.766
Bảng 3.4 Trạng thái tải trọng IB- trạng thái toàn tải trọng, tàu bị nghiêng
Trang 4025 Bảng 3.5 Trạng thải tải trọng IIB- trạng thái 10% tải trọng, tàu bị nghiêng TT | Tên mục tính |_ PHIT] KGi | Pi.KGiI | LCGi | PiLCGi | VCGi | Pi.VCGi [m] [T.m] [m] [T.m] Im] Ir.m] 1 | Tàu không 136470.25 | 22.5 |3070580.63 | 3.080 | 420328.37 0 0 2 | Hàng hóa 0 22.5 0 3.080 0 0 0 3 | Khối lượng 1 6334.5 | 45 | 2850525 | 50.0 | 316725 30 | 190035 4 | Khối lượng 2 6334.5 | 45 | 2850525 | 50.0 | 316725 30 190035 5 | Khôi lượng 3 63344 | 45 | 285052 | -50.0 | -316725 | 20 | 126690 6 | Khôi lượng 4 6334.5 | 45 | 2850525 | -50.0 | -316725 | 20 126690 Tong 161808.25 4210790.63 420328.37 633450 KG [m] 26.023 LCG [m] 2.598 VCG [m] 3.915 DỊTỊ 161808.25 d[m] §.766 Bảng 3.6 Bảng tính cân bằng dọc
TTỊ Đạilượngtính | Kíhiệu “mn TT-IA TT-HA TT-IB TT-IB
1 | Lượng chiếm nước D T 389815 | 16180825 | 389815 | 161808.25
2 |Thêtíchchêmnước | V=D/y | mổ | 3803073 | 1578617 | 3803073 | 157861.7
3 | Chiều dài đường nước L m 308 286.6 308 286.6
4 | Chiéu chim trung bình | d,T m 20 8.766 20 8.766
5 | Chiều rộng B m 78 78 78 78
6 | Hoanh dé trong tam LCG m 2.880 2.598 2.880 2.598
7 | Chiéu cao trong tim KG m 23.963 26.023 23.963 26.023