Thiết kế tàu chở dầu có trọng tải DW+6800 tấn, tốc độ vs=13 knots, chạy tuyến vũng tàu quảng ninh

PHỤ LỤC Giới thiệu phần, mục lục STT Trang NHIỆM VỤ THIẾT KẾ PHỤ LỤC LỜI NÓI ĐẦU TUYẾN ĐƢỜNG HÀNH TRÌNH -TÀU MẪU Giới thiệu tuyến đƣờng tàu hành trình 1.1.1 Cảng xuất phát - Cảng Vũng Tàu 1.1.2 Cảng đến - Cảng Quảng Ninh 12 1.1.3 Tuyến đƣờng hành trình cảng cảng đến 12 Số liệu tàu mẫu 13 PHẦNII THƠNG SỐ KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU 15 2.1 Tính toán sơ lƣợng choán nƣớc tàu 16 2.2 Tính tốn thơng số kich thƣớc chủ yếu 16 2.2.1 Xác định chiều dài đƣờng vng góc tàu 16 2.2.2 Xác định chiều rộng tàu 16 2.2.3 Xác định chiều chìm thiết kế tàu 17 2.2.4 Xác định chiều cao mạn tàu 17 2.3 Tính tốn hệ số béo tàu 17 2.3.1 Xác định hệ số béo thể tích 17 2.3.2 Xác định hệ số béo sƣờn tàu 17 2.3.3 Xác định hệ số béo đƣờng nƣớc tàu 18 2.3.4 Xác định hệ số béo dọc tàu 18 2.3.5 Tính tốn lại lƣợng chiếm nƣớc thể tích tàu theo 18 PHẦN I 1.1 1.2 phƣơng trình khối lƣợng 2.4 Tính tốn kiểm tra điều kiện ổn định 18 2.4.1 Tính tốn kiểm tra ổn định ban đầu 18 2.4.2 Kiểm tra ổn định theo tỉ số B/T 19 Tính tốn chu kỳ lắc tàu 19 2.5 Xác định thiết bị lƣợng tàu 19 2.6.1 Phƣơng pháp lựa chọn để tính tốn sức cản tàu 19 2.6.2 Xác định sức cản tàu 19 Nghiê ̣m la ̣i lƣơ ̣ng chiế m nƣớc của tàu theo kić h thƣớc 23 2.6 2.7 chủ yếu 2.8 PHẦN III Kiể m tra phƣơng trình dung tích của tàu 25 TIẾN HÀNH XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ 28 THUYẾT CỦA TÀU Xây dựng đƣờng cong diện tích đƣờng sƣờn 30 3.1.1 Xác định chiều dài đoạn thon đuôi,thân ống,thon mũi 30 3.1.2 Xây dựng đƣờng cong diện tích đƣờng sƣờn 30 3.2 Xây dựng đƣờng cong đƣờng nƣớc thiết kế 33 3.3 Xác định tung độ đƣờng nƣớc trung bình 35 3.4 Xây dựng tuyến hình dạng mũi tàu, dạng tàu, dạng 37 3.1 sƣờn mũi, sƣờn đuôi 3.5 Xây dựng sƣờn tàu theo phƣơng pháp chọn 37 3.6 Kiểm tra tính tốn lại thơng số tàu 43 Nghiệm lại lƣợng chốn nƣớc hồnh độ tâm theo 43 3.6.1 chiều dài tính tốn tàu Kiêm tra lại diện tích đƣờng nƣớc 45 BỐ TRÍ CHUNG TRÊN TÀU 46 4.1 Yêu cầu quy định bố trí chung tàu 47 4.2 Phân chia khoang tàu 47 4.3 Trang thiết bị buồng phòng tàu 47 4.4 Sơ đồ bố trí buồng phòng tàu 52 4.5 Tính tốn lựa chọn trang thiết bị, hệ thống tàu 54 4.5.1 Tính tốn thiết bị lái tàu thủy 54 4.5.2 Tính tốn thiết bị neo tàu thủy 55 4.5.3 Thiết bị vận chuyển 56 3.6.2 PHẦN IV 4.5.4 Tính tốn thiết bị chằng buộc tàu thủy 57 4.5.5 Lựa chọn trang thiết bị cứu sinh 58 4.5.6 Thiết bị tín hiệu 60 4.5.7 Thiết bị hàng hải 62 4.5.8 Thiết bị vô tuyến điện 63 4.5.9 Hệ thống thơng hơi, thơng gió 63 4.5.10 Hệ thống cứu hỏa 64 4.5.11 Trang thiết bị cứu thủng 67 4.5.12 Trang thiết bị chống ô nhiễm môi trƣờng 69 4.5.13 Hệ thống làm mát 71 4.5.14 Hệ thống dầu đốt, dầu bôi trơn 71 4.5.15 Hệ thống rửa hầm hàng hút khô dằn 73 4.5.16 Hệ thống nƣớc sinh hoạt, vệ sinh, thải 74 4.5.17 Hệ thống hàng rào, lan can, cửa, cầu thang, cầu nối 74 4.5.18 Hệ thống hâm nóng hàng nhiên liệu 75 4.5.19 Hệ thống làm hàng 75 4.6 Hiệu chỉnh mạn khô 76 CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐẶC TRƢNG TÍNH NỔI 81 5.1 Tỷ lệ Bonjean 82 5.2 Tính tốn họ đƣờng cong thủy lực 100 5.2.1 Mục đích tính tốn 100 5.2.2 Các đại lƣợng tính tốn 100 TÍNH TỐN KẾT CẤU CƠ BẢN 113 6.1 Giới thiệu chung 114 6.2 Hình thức kết cấu 114 6.2.1 Vùng khoang hàng 114 6.2.2 Vùng khoang máy 114 6.3 Phân khoang, khoảng sƣờn 114 6.4 Kết cấu khoang hàng 114 PHẦN V PHẦN VI 6.4.1 Dàn vách 114 6.4.2 Dàn đáy 117 6.4.3 Dàn mạn 124 6.4.4 Dàn mạn 129 6.4.5 Dàn boong 131 Kết cấu khoang máy 143 6.5.1 Dàn vách 143 6.5.2 Dàn đáy 144 6.5.3 Dàn mạn 150 6.5.4 Dàn boong 154 Tính chọn đƣờng hàn 163 TÍNH TOÁN SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ 165 6.5 6.6 PHẦN VII THIẾT BỊ ĐẨY 7.1 Tính sức cản tàu 166 7.2 Tính tốn chong chóng 166 7.2.1 Vật liệu chế tạo 166 7.2.2 Tính tốn hệ số dòng theo, hệ số lực hút 166 7.2.3 Chọn sơ đƣờng kính chong chóng 166 7.3 Chọn số cánh chong chóng 167 7.4 Tính yếu tố chong chóng 167 7.4.1 Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền 167 7.4.2 Tính tốn chong chóng đảm bảo tốc độ cho, lựa chọn 168 động 7.5 Tính lại vận tốc đƣờng kính chong chóng biết 169 thơng số máy 7.5.1 Tính tốn chong chóng tốc độ tàu 169 7.5.2 Kiểm tra điều kiện xâm thực 171 Xây dựng vẽ chong chóng 171 Xây dựng vẽ hình bao duỗi phẳng 171 7.6 7.6.1 7.6.2 Xây dựng profin cánh chong chóng 172 7.6.3 Xây dựng hình chiếu pháp hình chiếu cạnh 174 7.6.4 Xây dựng củ chóng 174 7.6.5 Xây dựng tam giác đúc 177 Kiểm tra bền chong chóng 178 7.7.1 Kiểm tra theo chiều dày cánh 178 7.7.2 Kiểm tra theo bán kính góc lƣợn 180 7.8 Xây dựng đồ thị đặc tính vận hành chong chóng 181 7.8.1 Tính tốn đặc tính thủy động lực học chong 181 7.7 chóng làm việc sau tàu 7.8.2 Tính tốn đặc trƣng chong chóng 182 7.8.3 Tính tốn gần đặc tính ngồi động 185 PHẦN VIII CÂN BẰNG TÀU VÀ ỔN ĐỊNH 186 Giới thiệu chung 187 8.1.1 Các thơng số tính tốn 187 8.1.2 Các trạng thái tải trọng tính tốn 187 Cân tàu 188 8.2.1 Các thành phần tải trọng 188 8.2.2 Xét ảnh hƣởng mặt thoáng 192 8.2.3 Cân dọc trạng thái tải trọng 194 Tính vẽ cánh tay đòn ổn định hình dáng 196 8.3.1 Mục đích xây dựng đồ thị cánh tay đòn ổn định 196 8.3.2 Phƣơng pháp xây dựng 197 8.3.3 Dựng sƣờn Trebusep 197 Kiểm tra ổn định 218 Tính cánh tay đòn ổn định hình dáng, cánh tay đòn ổn 218 8.1 8.2 8.3 8.4 8.4.1 định tĩnh động hai trạng thái 8.4.2 Kiểm tra ổn định trạng thái 220 8.4.3 Kiểm tra ổn định trạng thái 222 LỜI NÓI ĐẦU Ngày kinh tế Việt Nam bƣớc vào giai đoạn phát triển theo hƣớng CNH-HĐH phấn đấu trƣớc năm 2020 trở thành nƣớc công nghiệp,hội nhập sâu rộng với kinh tế tồn giới.Thời kì giai đoạn hội nhập mạnh mẽ,tiếp thu thành tựu KH-KT vào công xây dựng,phát triển bảo vệ đất nƣớc Nền kinh tế Việt Nam ngày khẳng định vai trò vị với kinh tế khu vực Đông Nam Á, đồng thời ngày có vị tầm ảnh hƣởng lớn giới Cùng với việc hội nhập,hòa chung vào kinh tế khu vực giới ngành Hàng Hải Việt Nam giữ tay đầu tàu việc phát triển kinh tế biển theo chủ trƣơng sách Đảng Nhà nƣớc,đi tiên phong việc lƣu thơng vận chuyển hàng hố, giao lƣu kinh tế, trị, chuyển giao kỹ thuật công nghệ nƣớc giới Đối với riêng ngành Đóng tàu đƣợc Đảng, Nhà Nƣớc quan tâm,phát triển đạt đƣợc thành tựu đáng khích lệ Các nhà máy đóng tàu đóng đƣợc tàu vạn tấn,đa dạng chủng loại,đƣợc công nhận chủ tàu nhƣ bạn hàng lớn khu vực giới 1.Lý lựa chọn đề tài: Cùng với phát triển chung kinh tế đất nƣớc tiềm ngành dầu mỏ hóa chất với mỏ dầu trữ lƣợng lớn đất liền biển Đơng.Song song với việc đóng sửa chữa tàu hàng thông dụng,chúng ta thiết kế tàu chuyên dụng chở dầu cỡ vừa,cỡ lớn.Vì việc nghiên cứu thiết kế khoa học nhằm cho đời sản phẩm ƣu việt phù hợp với khả cơng nghệ nƣớc 2.Mục đích thiết kế: Khi tính tốn thiết kế tàu chở dầu phức tạp khó khăn, yêu cầu ngƣời thiết kế phải nắm vững yêu cầu bản,am hiểu định hàng lỏng để tính tốn.Từ kinh nghiệm cho sản phẩm ƣu việt hồn thiện Phƣơng pháp thiết kế: Trong trình thiếtkế tàu có nhiều phƣơng pháp nhằm đảm bảo độ bền, tính xác, tính thẩm mĩ tàu đƣợc đóng Ở em chọn tàu thiết kế theo phƣơng pháp thiết kế tuyến hình Phƣơng pháp có tác dụng phát huy tính ƣu điểm cho tàu khai thác cho độ xác cao, khắc phục nhƣợc điểm phƣơng pháp thiết kế cũ Tuy nhiên q trình thiết kế đòi hỏi ngƣời thiết kế phải có kinh nghiệm đặc biệt q trình chỉnh trơn tuyến hình 4.Ý nghĩa đề tài thiết kế: Giúp ngƣời thiết kế nắm kiến thức thiết kế, cung cấp kinh nghiệm thực tế việc thiết kế Sau năm học tập rèn luyện trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em đƣợc nhà trƣờng khoa Đóng tàu giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp sau: Thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy biển cấp HCI, vận tốc 13 knot Để hoàn thành đƣợc đề tài em nhận đƣợc hƣớng dẫn tận tình giúp đỡ thầy khoa Đóng tàu, đặc biệt thầy ThS Nguyễn Văn Dƣơng Khi thiết kế tàu em hoàn toàn tuân thủ nguyên tắc sau: - Thiết kế tàu thoả mãn Quy chuẩn Việt Nam 2011 - Các cơng ƣớc quốc tế ngành đóng tàu - Tính an tồn, vận hành tiện lợi cho sử dụng - Phù hợp với khả công nghệ nhà máy đóng tàu Việt Nam Là sinh viên hạn chế kiến thức thực tế kinh nghiệm nên đề tài em khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong đƣợc dẫn góp ý thầy cô giáo bạn để đề tài em hoàn thiện kinh nghiệm tốt cho em công tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo tồn thể bạn Hải Phòng, tháng 12 năm 2015 PHẦN I TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU 1.1 Tuyến đƣờng tàu hành trình Trong cơng việc thiết kế ban đầu,ngƣời kỹ sƣ cần phải lựa chọn phƣơng án phù hợp lựa chọn tuyến đƣờng yếu tố quan trọng định đến trình thời gianhàng hải tàu Từ tuyến đƣờng ta xác định đƣợc đặc điểm khí tƣợng,thời tiết, thủy văn, độ sâu luồng lạch, từ giúp ngƣời thiết kế lựa chọn thơng số kích thƣớc tàu phù hợp Đề tài đƣợc giao nhiệm vụ thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy tuyến biển cấp HCI, với vận tốc tàu v=13 knot Nhận thấy lựa chọn tuyến đƣờng cho tàu hành trinh từ cảng Vũng Tàu – Quảng Ninh 1.1.1 Lựa chọn cảng đi–Cảng Vũng Tàu Cảng Vũng Tàu cụm cảng biển tổng hợp cấp quốc gia,đầu mối quốc tế Việt Nam Cảng thuộc địa phận tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Đông Nam Bộ Việt Nam Cảng vũng tàu gồm khu bến : Khu bến Cái Mép,Sao Mai Bến Đình : Đây khu bến cảng cho phép tàu container năm 2020.Hiện khu bến cảng có khả tiếp nhận tàu 50 nghìn DWT.Chính phủ phát triển bến để đến năm 2015 tiếp nhận tàu 100 nghìn DWT Khu bến Phú Mỹ , Mỹ Xuân : khu bến cảng tống hợp,cảng container khác có khả tiếp nhận tàu 30 nghìn Khu bến Sơng Dinh Khu Bến Đầm,Cơn Đảo 1.1.2 Cảng đến–Cảng Quảng Ninh Cảng nằm vĩ độ 20047‟ Đông Chế độ thuỷ triều nhật triều, với mực nƣớc triều cao 4,00 mét, thấp 0,00 mét Biên độ dao động lớn 4,00 mét, trung bình 2,50 mét Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt: từ tháng 10 đến tháng 03 năm sau gió Bắc-Đơng Bắc; từ tháng 04 đến tháng 09 gió Nam-Đơng Nam Luồng vào cảng Cái Lân có độ sâu ổn định, từ “Một” phao số “0” đến bến đầu có độ sâu âm 8,00 mét Từ bến đầu đến Cái Lân dài km có độ sâu luồng đoạn ngồi (4 km) âm 6,00 mét đến âm 7,00 mét; đoạn dài km có độ sâu giảm dần từ âm 5,00 mét đến âm 4,00 mét Nói chung đủ điều kiện cho tàu có trọng tải 3.000 đến 4.000 vào Cầu tàu kho bãi: Cảng Quảng Ninh từ nhiều năm chủ yếu làm nhiệm vụ chuyển tải từ Hạ Long, sản lƣợng bình quân hàng năm khoảng 300.000 Cảng có bến dã chiến dài 16 km cho xà lan chuyển tải cập Độ sâu trớc bến âm 4,00 mét Cảng có kho thép diện tích 2.200 m2, chủ yếu chứa gạo số hàng hoá khác Cảng có hai bãi với diện tích 30.000 m2 Hiện cảng có thêm bến Cái Lân cho tàu có trọng tải 14.000 DWT bến 14.000 Cả hai bến có tổng chiều dài 330 m Khả thơng qua cảng đạt đợc 400.000 đến 450.000 tấn/năm 1.1.3-Xác định quãng đƣờng thời giantauf hành trình Khoảng cáchgiữa cảng Vũng Tàuvà cảng Quảng Ninh r = 916hải lý Vận tốc yêu cầu tàu v = 13hải lý/giờ , từ ta tính đƣợc thời gian hành trình tàu t r 916   2, 73 ngày 24.v 24.13 Nhận thấy thời gian hành trình tàu bao gồm tính tốn đến thời gian dự trữ sử nhƣ: nghỉ dừng cảng trung gian,thời gian tàu tránh bão gặp thời tiết xấu,thời gian tàu sửa chữa bảo dƣỡng gặp cố… Vậy ta chọn thời gian hàng hải thực tế tàu t = ngày Chức danh Thuyền trƣởng Ngƣời Vị trí Máy trƣởng 10 Ngƣời STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V1= 9346 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 6,86 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 101 (m)  = 600 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 7.876 -0.153 62.031 0.023 488.559 -0.004 4.792 6.155 22.963 37.884 110.040 233.176 4.792 6.337 22.963 40.158 110.040 254.479 4.792 6.337 22.963 40.158 110.040 254.479 4.792 6.337 22.963 40.158 110.040 254.479 4.792 6.337 22.963 40.158 110.040 254.479 4.792 6.337 22.963 40.158 110.040 254.479 4.792 6.337 22.963 40.158 110.040 254.479 6.664 3.15 44.409 9.923 295.941 31.256 48.084 47.174 267.183 Cơ sở tính tốn (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 288.775 Đơn vị (m ) -121.156 (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 1069 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 1554.780 1791.300 Kết 12516.815 -0.113 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 212 12503.084 -0.010 1.338 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V1= 9346 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 6,86 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 101 (m)  = 700 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 7.737 -0.266 59.861 0.071 463.146 -0.019 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 189.218 6.253 3.514 39.100 12.348 244.492 43.392 43.435 241.342 Cơ sở tính tốn 243.133 Đơn vị 1349.775 1367.899 Kết 45.56 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - -10.047 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 999 10166.116 -0.010 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 213 10166.015 -0.001 1.088 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 00 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 0.568 0.568 0.323 0.323 0.183 0.183 7.374 7.374 54.376 54.376 400.968 400.968 8.004 8.004 64.064 64.064 512.768 512.768 8.5 8.5 72.250 72.250 614.125 614.125 8.5 8.5 72.250 72.250 614.125 614.125 8.5 8.5 72.250 72.250 614.125 614.125 8.446 8.446 71.335 71.335 602.495 602.495 8.335 8.335 69.472 69.472 579.051 579.051 3.89 3.89 15.132 15.132 58.86 58.864 62.117 491.452 Cơ sở tính tốn 491.452 Đơn vị 62.117 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 1394.182 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 3996.70 3996.704 Kết 29901.266 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 214 29901.266 5.522 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 100 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 0.588 0.578 0.346 0.334 0.203 0.193 8.005 7.087 64.080 50.226 512.961 355.949 8.446 7.784 71.335 60.591 602.495 471.638 8.631 8.632 74.494 74.511 642.959 643.183 8.631 8.632 74.494 74.511 642.959 643.183 8.631 8.632 74.494 74.511 642.959 643.183 8.631 8.572 74.494 73.479 642.959 629.864 8.578 8.246 73.582 67.997 631.187 560.699 3.964 3.926 15.713 15.413 62.288 60.513 62.089 523.033 Cơ sở tính tốn 491.574 Đơn vị 64.105 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) 176.520 (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 1416.177 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 4380.970 4008.403 Kết 31382.469 0.125 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 215 31360.467 0.015 5.791 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 200 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 0.497 0.763 0.247 0.582 0.123 0.444 8.747 7.107 76.510 50.509 669.233 358.971 8.887 7.876 78.979 62.031 701.884 488.559 8.912 8.977 79.424 80.587 707.824 723.425 8.912 8.977 79.424 80.587 707.824 723.425 8.912 8.977 79.424 80.587 707.824 723.425 8.912 8.6 79.424 73.960 707.824 636.056 8.912 8.279 79.424 68.542 707.824 567.458 4.005 4.063 16.040 16.508 64.240 67.072 63.619 568.895 Cơ sở tính tốn 513.892 Đơn vị 66.696 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) 308.623 (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 1462.424 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 4974.602 4288.836 Kết 34652.12 0.211 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 216 34586.990 0.018 6.387 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 300 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 0.321 1.164 0.103 1.355 0.033 1.577 9.431 7.075 88.944 50.056 838.829 354.144 9.44 7.701 89.114 59.305 841.232 456.711 9.44 8.067 89.114 65.076 841.232 524.972 9.44 8.067 89.114 65.076 841.232 524.972 9.44 8.067 89.114 65.076 841.232 524.972 9.44 8.059 89.114 64.947 841.232 523.412 9.44 7.915 89.114 62.647 841.232 495.853 4.118 4.224 16.958 17.842 69.833 75.365 60.339 640.686 Cơ sở tính toán 451.382 Đơn vị 70.51 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) 1062.206 (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 1468.417 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 5956.089 3481.978 Kết 35305.359 0.723 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 217 34536.993 0.063 6.378 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 400 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 8.421 0.043 70.913 0.002 597.160 0.000 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 7.856 6.755 61.717 45.630 484.847 308.231 4.007 4.973 16.056 24.731 64.337 122.986 52.301 518.986 Cơ sở tính tốn 344.143 Đơn vị 4055.42 2280.602 Kết 67.42 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 981.067 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 1343.536 23701.429 0.730 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 218 22985.040 0.064 4.245 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 500 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 7.985 3.04 63.760 9.242 509.125 28.094 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 6.154 6.217 37.872 38.651 233.063 240.294 8.078 5.613 65.254 31.506 527.122 176.842 52.172 394.116 Cơ sở tính tốn 311.305 Đơn vị 2667.686 1886.993 Kết 59.141 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - 464.664 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 1249.179 17037.872 0.372 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 219 16865.029 0.032 3.115 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 600 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 6.084 4.515 37.015 20.385 225.200 92.039 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 5.202 5.804 27.061 33.686 140.770 195.516 6.999 5.746 48.986 33.017 342.853 189.713 50.889 275.427 Cơ sở tính tốn 289.207 Đơn vị 1553.445 1650.364 Kết 49.497 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - -77.321 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 1127 11984.618 -0.069 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 220 11979.311 -0.006 2.212 STT Thể tích ngâm nƣớc tàu V3= 5415 (m3) Chiều chìm thiết kế tàu T= 3,97 (m) Chiều dài thiết kế tàu L= 99,68 (m)  = 700 Sƣờn -4 -3 -2 -1  a b a2 b2 a3 b3 (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3) 5.319 4.538 28.292 20.593 150.484 93.453 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 4.899 5.31 24.000 28.196 117.577 149.721 6.589 5.31 43.415 28.196 286.061 149.721 47.018 239.708 Cơ sở tính tốn 246.162 Đơn vị 1259.584 1291.223 Kết 46.201 (m2) S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a - b ) 3 (m ) (m ) yf =  = Mx'/S' (m) Ix = Ix' - -36.215 Ix'= (1/3)(L/9)(a +b ) S'yf2 1046 9541.908 -0.035 (m )  = (1/2).(Mx'/S) (m) r = Ix/V (m) 221 9540.654 -0.003 1.762 Tính tốn tay đòn ổn định hình dáng trạng thái tải trọng xác định l = y.cos + (Z – ZB).sin d Z – ZB =  r sin  d y   rcos d = 10° = 0,1744 (rad) Kết tính tốn đƣợc thể bảng tính sau Bảng 8.8: Tính tốn tay đòn ltại trạng thái Trạng thái No.1 Thông số (m) 3.558 r 3.558 r.cos r.cos y y.cos r.sin r.sin Z - ZB (Z-ZB)sin l Trạng thái No.3 Thông số (m) 5.522 r 5.522 r.cos r.cos y y.cos r.sin r.sin Z - ZB (Z-ZB)sin l  9346 10 3.725 3.668 7.226 0.629 0.619 0.647 0.647 0.056 0.010 0.628 20 3.423 3.216 14.110 1.228 1.153 1.170 2.464 0.214 0.073 1.226  5415 10 5.791 5.703 11.225 0.977 0.961 1.005 1.005 0.087 0.015 0.976 20 6.387 5.997 22.925 1.995 1.873 2.184 4.195 0.365 0.125 1.998 (m3) d= 6,86 Góc nghiêng (độ) 30 40 50 3.082 2.474 1.838 2.669 1.895 1.178 19.995 24.559 27.632 1.740 2.137 2.404 1.506 1.637 1.543 1.541 1.590 1.407 5.175 8.306 11.303 0.450 0.723 0.983 0.225 0.464 0.753 1.732 2.101 2.297 60 1.338 0.669 29.479 2.565 1.282 1.160 13.870 1.207 1.045 2.327 (m3) d= 3,97 Góc nghiêng (độ) 30 40 50 6.378 4.245 3.115 5.523 3.252 2.002 34.446 43.221 48.475 2.997 3.760 4.217 2.595 2.880 2.708 3.189 2.728 2.386 9.568 15.486 20.600 0.832 1.347 1.792 0.416 0.865 1.373 3.011 3.745 4.080 (m) zB = 60 2,08 70 (m) 2.212 1.762 1.106 0.603 51.583 53.291 4.488 4.636 2.244 1.586 1.916 1.655 24.902 28.472 2.166 2.477 1.876 2.326 4.120 3.912 222 (m) 70 1.088 0.372 30.520 2.655 0.908 1.022 16.052 1.396 1.311 2.219 4.1 Xác định cánh tay đòn ổn định tĩnh Cánh tay đòn ổn định tĩnh xác định theo công thức: l = y.cos + (z – zB).sin – a.sin = l – a.sin Với: a = zG – zB + h0 Q trình tính tốn thể bảng Bảng 8.9: Tính tốn cánh tay đòn ổn định tĩnh  T=  độ) 10 20 30 40 50 60 70  d=  độ) 10 20 30 40 50 60 70 9346 6,86 l (m) 0.628 1.226 1.732 2.101 2.297 2.327 2.219 5415 3,97 l (m) 0.976 1.998 3.011 3.745 4.08 4.12 3.912 (tấn) (m) sin 0,174 0,342 0,500 0,643 0,766 0,866 0,940 Trạng thái No.1 zG = 5,65 (m) zB = 3,58 (m) a.sin l = l - a.sin (m) (m) 0 0.3602 0.2678 0.7079 0.5181 1.035 0.697 1.331 0.77 1.5856 0.7114 1.7926 0.5344 1.9458 0.2732 (tấn) (m) sin 0.174 0.342 0.5 0.643 0.766 0.866 0.94 Trạng thái No.3 zG = 6,01 (m) zB = 2,08 (m) a.sin l = l - a.sin (m) (m) 0 0.7042 0.2718 1.3841 0.6139 2.0235 0.9875 2.6022 1.1428 3.1 0.98 3.5047 0.6153 3.8042 0.1078 h0 = a= 0,02 (m ) 2,09 (m ) h0 = a= 0,11 4,04 (m ) (m ) 8.2.4 Xác định góc vào nƣớc trạng thái tải trọng Góc vào nƣớc vn đƣợc xác định vị trí dƣới ngƣỡng cửa kín nƣớc khoảng 76 mm - Trạng thái No.1: T = 6,86 (m), vn = 34° - Trạng thái No.3: d = 3,97 (m), vn = 52° 223 Hình 8.1: Xác định góc vào nƣớc 8.2.5 Tính tốn diện tích tâm mặt hứng gió Bảng 8.10: Diện tích cao độ tâm hứng gió Trạng thái No.1 TT Tên gọi Mạn khô thân tàu Mạn giả Thƣợng tầng Cột đèn, ống khói  d= 7,49 (m) Diện tích Hệ số zi Ai (m ) Ki (m) 177,1 69,2 146 18 410,3 1 1 7,1 8,5 11,6 14 Chiều cao tâm hứng gió zv = 9,240 (m) Trạng thái No.3 d= 3,7 (m) Diện tích Hệ số zi TT Tên gọi Ai (m ) Ki (m) Mạn khô thân tàu 177,1 7,1 Mạn giả 69,2 8,5 Thƣợng tầng 146 11,6 Cột đèn, ống khói 18 14 Phần thêm 246,7 4,9 657  Chiều cao tâm hứng gió zv = 7,610 (m) Ai.Ki Ai.Ki.zi 177,1 69,2 146 18 410,3 1257,41 588,2 1693,6 252 3791,21 Ai.Ki Ai.Ki.zi 177,1 69,2 146 18 246,7 657 1257,41 588,2 1693,6 252 1208,83 5000,04 8.2.6 Xác định biên độ lắc ngang Xác định biên độ lắc ngang theo Quy chuẩn 21, thơng số bảng tính đƣợc lấy từ bảng tính cân dọc tàu Hệ số k = tàu khơng có vây giảm lắc Bảng 8.11: Xác định biên độ lắc ngang STT Hạng mục Đơn vị Lƣợng chốn nƣớc  Chiều chìm trung bình T m 224 Các phƣơng án No.1 No.3 9580 5551 6,86 3,97 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 Thể tích ngâm nƣớc  Chiều rộng thiết kế Hệ số béo thể tích tàu CB r = 0,73 + 0,6(zG - d)/d Tỷ số B/d c = 0,373+0,023.B/d-0,043LWL/100 10 T = cBh1/2 11 S - tra bảng 10/2.1.5-1(3) 12 X1 - tra bảng 10/2.1.5-1(1) 13 X2 - tra bảng 10/2.1.5-1(2) 14 1r = 109kX1X2(rS)1/2 15 r (chọn) m m3 m độ độ 1,44 9346 17 0,793 0,746 2,4 0,38 34,2 30,9 0,08 30,9 31 1,513 5415 17 0,77 1,204 4,86 0,43 6,6 30,7 0,89 28,8 29 8.2.7 Kiểm tra ổn định theo yêu cầu Quy phạm Để kiểm tra ổn định trạng thái tải trọng theo yêu cầu Quy phạm 2010, ta phải xác định đƣợc hệ số an toàn K Tàu đƣợc coi đảm bảo ổn định thỏa mãn điều kiện sau: - Hệ số an toàn K = b/a ≥ - Góc nghiêng tĩnh w1 khơng vƣợt q 16° 0,8 lần góc mép boong nhúng nƣớc - Diện tích đồ thị ổn định tĩnh khơng nhỏ 0,055 m.rad góc nghiêng đến 30° khơng nhỏ 0,09 m.rad nghiêng đến 40° Ngoài diện tích đồ thị tay đòn ổn định tĩnh phạm vi góc nghiêng (30 † 40)° khơng nhỏ 0,03 m.rad -Cánh tay đòn ổn định lớn lmax ≥ 0,226m tàu có L = 112m góc nghiêng  ≥ 30° - Giới hạn dƣơng đồ thị ổn định tĩnh (góc lặn) khơng nhỏ 60° Q trình tính tốn thực theo bảng sau Trong đó: - Diện tích b tạo tay đòn ổn định tĩnh l( đƣờng nằm ngang cánh tay đòn gây nghiêng gió giật lw2 góc vào nƣớc  w2 = 50° góc vào nƣớc  góc  c góc tạo bở giao điểm thứ cánh tay đòn nghiêng lw2 l() - Diện tích a tạo cánh tay đòn ổn định tĩnh l() đƣờng nằm ngang cánh tay đòn gây nghiêng gió giật lw2 góc ngiêng ( r –  w1) - g = 9,81 (m/s2) – gia tốc trọng trƣờng - Tay đòn hứng gió zv lấy khoảng cách cao độ tâm mặt hứng gió z v đến vị trí d/2 - Áp suất gió động đƣợc tra theo bảng 10/2.1.4-1 225 Bảng 8.12: Xác định tay đòn gây nghiêng Hạng mục STT Lƣợng chốn nƣớc Chiều chìm trung bình T Các phƣơng án No.1 No.3 9580 5551 m 6,86 3,97 m 9,24 7,61 Đơn vị Trọng tâm mặt hứng gió zvitheo chiều cao Cánh tay đòn hứng gió zv m 3,1 3,2 Áp suất gió động Pv Pa 1001 1143 Diện tích mặt hứng gió Av m 410 657 Tay đòn lw1=Pv.Av.zv/(1000g.) Tay đòn lw2=1,5lw1 m 0,06 0,045 m 0,09 0,068 Bảng 8.13: Kiểm tra ổn định theo quy phạm STT Hạng mục Đơn vị Lƣợng choán nƣớc  Chiều chìm trung bình Biên độ chòng chành mạn θm m độ Góc vào nƣớc θvn Tay đòn lw1 độ m Tay đòn lw2 Các phƣơng án N1 N3 9580 5551 6,86 3,97 31 30 m 34 0,06 0,09 52 0,045 0,068 Momen nghiêng cho phép T.m 719,2 Momen nghiêng gió động T.m 584,7 1270 Hệ số an tồn K - 1,23 1,68 Nhận xét: Các kết bảng tính thỏa mãn yêu cầu Quy phạm 2010 226 ... nhiệm vụ thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy tuyến biển cấp HCI, với vận tốc tàu v=13 knot Nhận thấy lựa chọn tuyến đƣờng cho tàu hành trinh từ cảng Vũng Tàu – Quảng Ninh 1.1.1 Lựa... pháp thiết kế: Trong q trình thiếtkế tàu có nhiều phƣơng pháp nhằm đảm bảo độ bền, tính xác, tính thẩm mĩ tàu đƣợc đóng Ở em chọn tàu thiết kế theo phƣơng pháp thiết kế tuyến hình Phƣơng pháp có. .. tải tàu tàu ( ) Từ số liệu thống kê mối quan hệ chiều dài trọng tải tàu Tính toán Lpp= 101 m 2.3 Xác định chiều rộng tàu B (m) Nhiệm vụ đề tài thiết kế tàu chở dầu trọng tải 6800 tấn,kết hợp