Thiết kế tàu chở hàng rời, trọng tải 6560 tấn, vận tốc 13,5 knots, chạy tuyến quảng ninh indonesia

MỤC LỤC PHẦN I: TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU ………………………….11 Tuyến đường:……………………………………………………………… 12 1.1 Giới thiệu chung cảng …………………………………………………… 12 1.1.1 Cảng quảng Ninh …………………………………………………… 12 1.1.2 Cầu bến……………………………………………………………… 12 1.1.3 luồng vào cảng……………………………………………………… 12 1.1.4 Kho bãi……………………………………………………………… 13 1.1.5 Phương tiện thiết bị……………………………………………………13 1.1.6 Tuyến hậu phương…………………………………………………….13 1.1.7 Cảng Indonesia……………………………………………………… 14 1.1.8 Tuyến đường từ cảng Quảng Ninh đến cảng Indonesia………………14 1.2 Bảng Thống Kê Tàu Mẫu………………………………………………… 15 PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU……………………………….18 2.1 Xác định sơ lượng chiếm nước, kích thước chủ yếu hệ số béo…….19 2.1.1 Lượng chiếm nước sơ bộ……………………………………………….19 2.1.2 Sơ xác định kích thước chủ yếu hệ số béo………………………19 2.1.2.1 Chiều dài tàu…………………………………………………………19 2.1.2.2 Hệ số béo thể tích…………………………………………………… 20 2.1.2.3 Hệ số béo thể tích…………………………………………………… 20 2.1.2.4 Hệ số béo dọc……………………………………………………… 20 2.1.2.5 Hệ số béo đường nước thiết kế………………………………………20 2.1.2.6 Hệ số béo thẳng đứng……………………………………………… 20 2.1.2.7 Chiều rộng tàu, chiều chìm tàu, chiều cao mạn…………………… 21 2.2 Tính nghiệm thông số sơ bộ………………………………………………22 2.2.1 Nghiệm lượng chiếm nước…………………………………………….22 2.2.2 Nghiệm tỉ số kích thước………………………………………… 22 2.2.3 Sơ kiểm tra tính ổn định………………………………………………23 2.2.4 Kiểm tra tính lắc………………………………………………………… 24 2.2.5 Sơ tính tốn khối lượng tàu theo thành phần khối lượng…………24 2.2.6 Sơ kiểm tra dung tích………………………………………………… 31 PHẦN III XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÍ THUYẾT……………………………33 3.1 Đặc trưng hình dáng phương pháp thiết kế………………………………… 34 3.1.1 Phương án thiết kế……………………………………………………… 34 3.1.2 Đặc trưng hình dáng tàu……………………………………………… 34 3.1.3 Dạng sườn sống mũi, sống đuôi………………………………………….35 3.1.4 xây dựng đường nước trung bình đường nước thiết kế………………… 38 3.1.5 Xây dựng sườn lớn nhất………………………………………………… 46 3.1.6 Xây dựng tuyến hình theo phương pháp I.A.IACOVLEV…………… 46 3.2 NGHIỆM TUYẾN HÌNH……………………………………………………….51 3.2.1 Nghiệm lượng chiếm nước, tọa độ tâm nổi………………………………51 3.2.2 Nghiệm đường nước thiết kế…………………………………………… 52 PHẦN IV: BỐ TRÍ CHUNG THÂN TÀU………………………………………….54 4.1 Đặc điểm bố trí chung tàu………………………………………………… 55 4.2 Phân khoang…………………………………………………………………… 56 4.3 Biên chế thuyền viên…………………………………………………………….57 4.4 Bố trí boong…………………………………………………………………… 58 4.5 Tinh chọn bánh lái……………………………………………………………… 59 4.6 Tính chọn thiết bị neo……………………………………………………………61 4.7 Thiết bị chằng buộc…………………………………………………………… 62 4.8 Thiết bị cứu sinh……………………………………………………………… 63 4.9 Phương tiện tín hiệu…………………………………………………………… 64 4.10 Thiết bị cứu hóa……………………………………………………………… 65 4.11 Hệ thống làm mát………………………………………………………………66 4.12 Hệ thống dầu đốt, dầu bôi trơn….…………………………………………… 66 4.13 Hệ thống rửa hầm hàng hút khô dằn…………………………………… …67 4.14 Hệ thống nước sinh hoạt vệ sinh thải………………………………………… 67 4.15 Hệ thống hâm nóng dầu hàng nhiên liệu……………………………………67 4.16 Trang bị ngăn ngừa nhiễm biển…………………………………………… 67 4.17 Trang bị phòng nạn…………………………………………………………….68 4.18 Trang bị vô tuyến điện………………………………………………………….69 4.19 Hiệu chỉnh man khơ……………………………………………………………69 4.20 Tính tốn bố trí dằn…………………………………………………………….72 PHẦN V TÍNH TỐN CÁC YẾU TỐ THỦY TĨNH …………………………… 74 A Tính tốn vẽ đồ thị bonjean……………………………………………………75 5.1 Tính tốn…………………………………………………………………………75 5.1.1 Đại Lượng cần tính………………………………………………………75 5.1.2 Cơng thức tính……………………………………………………………75 5.1.3 Phương pháp tính…………………………………………………………75 5.2 Bảng tính…………………………………………………………………………76 B Tính tốn vẽ đường cong thủy lực………………………………………… …80 5.3 Các đại lượng tính tốn………………………………………………………….80 5.3.1 Nhóm Các yếu tố đường nước………………………………………… 80 5.3.2 Cơng thức tính…………………………………………………………………80 5.4 Bảng tính yếu tố đường nước……………………………………………… 82 5.5 Nhóm yếu tố thân tàu…………………………………………………… 89 5.6 Bảng tính thơng số đường cong thủy lực……………………………………90 5.7 Đồ thị……………………………………………………………………………… PHẦN VI: TÍNH TỐN KẾT CẤU CƠ BẢN…………………………………… 6.1 Đặc điểm tàu thiết kế tài liệu sử dụng………………………………………… 6.2 Vật liệu…………………………………………………………………………… 6.3 Hệ thống kết cấu…………………………………………………………………… 6.4 Phân khoang, khoảng sườn………………………………………………………… 6.5 Kết cấu vùng khoang hàng………………………………………………………… 6.5.1 Kết cấu dàn vách…………………………………………………………… 6.5.2 Bố trí kết cấu……………………………………………………………… 6.5.3 Tơn vách…………………………………………………………………… 6.5.4 Nẹp vách…………………………………………………………………… 6.5.5 Sống đứng vách…………………………………………………………… 6.6 Kết cấu dàn đáy…………………………………………………………………… 6.6.1 Bố trí kết cấu……………………………………………………………… 6.6.2 Tơn đáy ngồi……………………………………………………………… 6.6.3 Tơn đáy trong……………………………………………………………… 6.6.4 Dầm dọc đáy ngồi………………………………………………………… 6.6.5 Dầm dọc đáy trong………………………………………………………… 6.6.6 Sống sống phụ……………………………………………………… 6.6.7 Đà ngang đăc.……………………………………………………………… 6.6.8 Liên kết…………………………………………………………………… 6.7 Kết cấu dàn mạn………………………………………………………………… 6.7.1 Bố trí kết cấu……………………………………………………………… 6.7.2 Tơn mạn…………………………………………………………………… 6.7.3 Sườn thường……………………………………………………………… 6.8 Kết cấu dàn boong………………………………………………………………… 6.8.2 Tôn boong………………………………………………………………… 6.8.3 Dầm dọc boong…………………………………………………………… 6.8.4 Sống ngang boong………………………………………………………… 6.8.5 Xà ngang công xon………………………………………………………… 6.8.6 Xà ngang boong…………………………………………………………… 6.8.7 Sống dọc boong…………………………………………………………… 6.9 Kết cấu vùng khoang mũi………………………………………………………… 6.9.1 Kết cấu dàn vách…………………………………………………………… 6.9.2 Tôn vách…………………………………………………………………… 6.9.3 Nẹp vách…………………………………………………………………… 6.9.4 Sống vách………………………………………………………………… 6.9.5 Liên kết…………………………………………………………………… 6.10 Kết cấu dàn đáy………………………………………………………………… 6.10.1 Bố trí kết cấu……………………………………………………………… 6.10.2 Tơn đáy…………………………………………………………………… 6.10.3 Đà ngang………………………………………………………………… 6.10.4 Sống chính……………………………………………………………… 6.10.5 Liên kết…………………………………………………………………… 6.11 Kết cấu dàn mạn………………………………………………………………… 6.11.1 Bố trí kết cấu……………………………………………………………… 6.11.2 Tơn mạn………………………………………………………………… 6.11.3 Sườn thường……………………………………………………………… 6.11.4 Sống dọc mạn…………………………………………………………… 6.11.5 Thanh chống hai bên mạn………………………………………… 6.11.6 Liên kết…………………………………………………………………… 6.12 Kết cấu dàn boong……………………………………………………………… 6.12.1 Bố trí kết cấu…………………………………………………………… 6.12.2 Tơn boong……………………………………………………………… 6.12.3 Xà ngang boong………………………………………………………… 6.12.4 Sống dọc boong………………………………………………………… 6.12.5 Liên kết………………………………………………………………… 6.12.6 Kết cấu sống mũi……………………………………………………… 6.12.7 Kết cấu vùng gia cường sau vách mũi………………………………… 6.12.8 Tôn bao đáy vùng mũi………………………………………………… 6.12.9 Nẹp dọc đáy…………………………………………………………… PHẦN VII TÍNH TỐN THIẾT BỊ ĐẨY……………………………………… 141 7.1 Thông số tàu……………………………………………………… 142 7.2 Tính tốn sức cản………………………………………………………………143 7.3 Thiết kế chong chóng………………………………………………………….146 7.3.1 Lựa chọn sơ thơng số chong chóng…………………146 7.3.2 Tính tốn chong chóng đảm bảo tốc độ tàu cho…………………… 148 7.3.3 Kiểm tra điều kiện xâm thực……………………………………………149 7.4 Xây dựng vẽ chong chóng…………………………………………………150 7.4.1 Xây dựng bao duỗi phẳng chong chóng……………………………… 150 7.4.2 Xây dựng vẽ profin chong chóng………………………………… 150 7.4.3 Xây dựng củ chong chóng…………………………………………… 153 7.4.4 Chon then……………………………………………………………… 153 7.4.5 Chọn mũi nước……………………………………………………154 7.4.6 Tính khối lượng chong chóng………………………………………… 154 PHẦN VIII TÍNH TỐN CÂN BẰNG VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH………172 8.1 Giới thiệu chung………………………………………………………….173 8.1.1 Loại tàu cơng dụng cấp tính tốn………………………………………173 8.1.2 Các thơng số tàu……………………………………………173 8.1.3 Các kí hiệu dung bảng……………………………………………173 8.2 Tính tốn thơng số khoang két theo phần trăm………………………… 174 8.3 Tính tốn cân tàu……………………………………………………189 8.3.1Trọng lượng trọng tâm tàu trạng thái…………………………… 189 8.4 Tiêu chuẩn thời tiết……………………………………………………….201 8.4.1 Xác định góc vào nước………………………………………………….201 8.4.2 Diện tích trọng tâm hứng gió…………………………………… …201 8.4.3 Biên độ lắc ngang……………………………………………………….202 8.5 Kiểm tra ổn định theo quy phạm………………………………………….204 LỜI NÓI ĐẦU Ngày kinh tế Việt Nam bước vào giai đoạn mới- giai đoạn hoà nhập mạnh mẽ vào kinh tế khu vực giới Song song với việc hội nhập kinh tế ngành hàng hải Việt Nam giữ chức quan trọng việc lưu thơng hàng hố, giao lưu trị, khoa học kỹ thuật với tiến trình hồ nhập chung thành phần kinh tế khác Trong chức khơng thể khơng kể đến vai trò to lớn ngành đóng tàu Việt Nam- ngành cơng nghiệp mũi nhọn Đảng Nhà nước chọn làm ngành công nghiệp hàng đầu làm động lực cho phát triển chung kinh tế Việt Nam kỷ Từ chức quan trọng mà kỹ sư, cán cơng nhân ngành Đóng tàu Việt Nam mong muốn đóng góp phần nhỏ cơng sức vào phát triển chung ngành lớn kinh tế đất nước Là sinh viên ngành đóng tàu thân em nhận thức vai trò, trách nhiệm kỹ sư đóng tàu tương lai Sau thời gian học tập trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, em vinh dự khoa Đóng Tàu nhà trường giao đề tài thiết kế tốt nghiệp là: Thiết kế tàu chở hàng rời, trọng tải 6.560 tấn, vận tốc13,5 knots, chạy tuyến QuảngNinh – INDONESIA Để hoàn thành tốt đề tài này, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình giúp đỡ quý báu thầy cô tổ môn Lý thuyết thiết kế tàu thuỷ, đặc biệt cô giáo Nguyễn Thị Thu Quỳnh Vì khả kinh nghiệm hạn chế hồn thành đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Em kính mong thầy giúp đỡ góp ý để đề tài em hoàn thiện hơn, đồng thời giúp em có thêm kiến thức, vững vàng cơng việc tới Em xin chân thành cảm ơn! 10 PHẦN I TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU 11 1- Tuyến Đường 1.1- Giới thiệu chung cảng 1.1.1 C¶ng Qu¶ng Ninh: Cảng Quảng Ninh cảng biển nước sâu nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, nơi có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc đầu tư xây dựng, khai thác kinh doanh cảng biển như: vụng nước sâu, rộng nằm gần cửa biển, luồng lạch ngắn bị sa bồi, vịnh Hạ Long bao bọc, bị ảnh hưởng sóng, gió Hệ thống đường giao thông thủy, tới vùng kinh tế lân cận đồng bộ, thuận tiện Với lợi trên, năm qua Cảng Quảng Ninh không ngừng đầu tư phát triển mở rộng sở hạ tầng, đổi công nghệ, trang thiết bị, phương tiện đại, đào tạo nâng cao chất lượng đội ngũ cán quản lý, công nhân kỹ thuật, đáp ứng nhu cầu xếp dỡ, vận tải, bảo quản hàng hóa, kinh doanh kho bãi dịch vụ hàng hải khác 1.1.2 Cầu bến Cầu bến (berth facilities): Độ sâu(Depth Tên/Số hiệu(Name/No.) Dài(Length) alongside) Bến số 166 m 7.1m Bến số 5, 6, 680 m -11,7 m Bến phụ thượng lưu Bến 80 m -5m Loạitàu/hàng (Vessel/Cargo) Hàng gỗ cây, dăm gỗ, lúa mì, bột mỳ, sắt thép, than, phân bón, vật liệu xây dựng Container, than, thiết bị, phân bón, lúa mì, nơng sản, dăm gỗ Than gỗ cây, vật liệu xây dựng 1.1.3 Luồng vào cảng (Access channel): Tổng chiều dài (Total length) : Tổng chiều dài 36Km bao gồm đoạn:  Từ phao số đến Hòn Một dài 25.5km, rộng 300 – 400m, sâu -13 đến -20m  Từ Hòn Một đến bến Cảng Cái Lân dài 10,5km , rộng: 130m, sâu: -10m Độ sâu luồng (Channel depth): -10m Chế độ thủy triều (Tidal regime): Nhật triều Chênh lệch b/q (Average variation): 3.2 m 12 két) (m) γ CB - Tỉ trọng hàng lỏng ((t)/m3) - Hệ số béo két, CB = V/atbtct Bảng 8.1 : Momen nghiêng bổ sung hàng lỏng két Trạng thái N0.1 Với θ = 10o STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Cb g c i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,0358 15,94829 11 0,87 0,386946 0,0331 0,26091 0,86 0,0537 8,011474 0,86 0,0537 8,011474 Tổng 32,23214 Với θ = 20o STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Cb g c i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,0858 59,17257 11 0,87 0,386946 0,0831 1,037887 0,86 0,09537 18,96132 0,86 0,09537 18,96132 Tổng 98,1331 Với θ = 30o STT Khoang két V a b g c m3 m 4,2 10,9 m Cb i0 m T/m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,097 71,12906 11 0,87 0,386946 0,099 1,349589 0,86 0,11 23,48767 0,86 0,11 23,48767 Tổng 119,454 Với θ = 40o 17 STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Cb g c i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,11 85,8971 11 0,87 0,386946 0,11 1,580657 0,86 0,11 23,48767 0,86 0,11 23,48767 Tổng 134,4531 o Với θ = 50 STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Cb g c i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,106 81,25466 11 0,87 0,386946 0,106 1,495228 0,86 0,1 20,35874 0,86 0,1 20,35874 Tổng 123,4674 Với θ = 60o STT Khoang két V a b m3 m 4,2 10,9 Cb g c i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,0958 69,81323 11 0,87 0,386946 0,0959 1,286698 0,86 0,084 15,67364 0,86 0,084 15,67364 Tổng 102,4472 o Với θ = 70 STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 Cb g c i0 m T/m DM0 T.m 0,952381 0,0858 59,17257 11 0,87 0,386946 0,0831 1,037887 0,074 12,95981 26,6 0,87 18 0,86 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 0,86 0,074 Tổng 12,95981 86,13007 Với θ = 80o STT Khoang két V a b g c m3 m 4,2 10,9 Cb i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,068 41,74965 11 0,87 0,386946 0,067 0,751382 0,86 0,058 8,992759 0,86 0,058 8,992759 Tổng 60,48655 o Với θ = 90 STT Khoang két V a b g c m3 m 4,2 10,9 Cb i0 m T/m m Két nước 217 Két dầu DO 16,6 1,3 3 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 DM0 T.m 0,952381 0,048 24,76004 11 0,87 0,386946 0,048 0,455628 0,86 0,038 4,76899 0,86 0,038 4,76899 Tổng 34,75365 Trạng thái N0.3 o Với θ = 10 STT Khoang két V a b m3 m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn g c m Cb e m T/m DMh0 T.m 0,952381 0,0358 15,94829 11 0,87 0,386946 0,0331 0,26091 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,0537 8,011474 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,0537 8,011474 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,01 1,929178 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,108 106,5199 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,108 137,5154 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,108 141,117 19 1,12 11 Tổng 403,3653 o Với θ = 20 STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn Cb g c e m T/m m DMh0 T.m 0,952381 0,0858 59,17257 11 0,87 0,386946 0,0831 1,037887 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,09537 18,96132 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,09537 18,96132 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,028 9,038771 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,11 109,4924 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,11 141,3529 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,11 145,055 11 Tổng 1,12 443,8996 Với θ = 30o STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn Cb g c e m T/m m DMh0 T.m 0,952381 0,097 71,12906 11 0,87 0,386946 0,099 1,349589 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,11 23,48767 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,11 23,48767 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,067 33,45681 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,106 103,5747 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,106 133,7133 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,106 137,2153 11 Tổng 1,12 456,285 Với θ = 40o STT Khoang két V a b m3 m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 g c m Cb e m T/m DMh0 T.m 0,952381 0,11 85,8971 11 0,87 0,386946 0,11 1,580657 20 Két dầu FO1 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,11 23,48767 Két dầu FO2 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,11 23,48767 Két dằn mũi 299 6,5 6,3 0,087 49,50524 Két dằn 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,1 94,90628 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,1 122,5224 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,1 125,7314 11 Tổng 1,03 0,911935 1,12 441,2213 Với θ = 50o STT Khoang két V a b m3 m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn g c Cb e m T/m m DMh0 T.m 0,952381 0,106 81,25466 11 0,87 0,386946 0,106 1,495228 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,1 20,35874 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,1 20,35874 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,096 57,38246 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,094 86,49415 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,094 111,6625 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,094 114,587 11 Tổng 1,12 412,3389 Với θ = 60o STT Khoang két V a b m3 m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn g c m Cb e m T/m DMh0 T.m 0,952381 0,0958 69,81323 11 0,87 0,386946 0,0959 1,286698 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,084 15,67364 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,084 15,67364 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,12 80,19443 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,076 62,8804 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,076 81,17757 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,076 83,30365 11 Tổng 1,12 340,19 21 o Với θ = 70 STT Khoang két V a b m3 m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn Cb g c e m T/m m DMh0 T.m 0,952381 0,0858 59,17257 11 0,87 0,386946 0,0831 1,037887 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,074 12,95981 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,074 12,95981 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,137 97,82575 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,058 41,92151 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,058 54,11998 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,058 55,53741 11 Tổng 1,12 276,3622 Với θ = 80o STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 Két dầu FO2 Két dằn mũi Két dằn Cb g c e m T/m m DMh0 T.m 0,952381 0,068 41,74965 11 0,87 0,386946 0,067 0,751382 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,058 8,992759 148 1,3 26,6 0,87 0,855986 0,058 8,992759 299 6,5 6,3 1,03 0,911935 0,139 99,97572 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,041 24,91556 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,041 32,16558 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,041 33,00802 11 Tổng 1,12 208,8018 o Với θ = 90 STT Khoang két V a b m m 4,2 10,9 Két nước 217 Két dầu DO1 16,6 1,3 Két dầu FO1 148 1,3 m Cb g c e m T/m DMh0 T.m 0,952381 0,048 24,76004 11 0,87 0,386946 0,048 0,455628 26,6 0,87 0,855986 0,038 4,76899 22 Két dầu FO2 148 1,3 5 Két dằn mũi 299 6,5 6,3 Két dằn 26,6 0,87 0,855986 0,038 4,76899 1,03 0,911935 0,138 98,89879 293 1,25 10 27 1,03 0,867556 0,021 9,133219 Két dằn 378 1,25 10 27 1,03 0,021 11,79084 Két dằn 388 1,25 10 27 1,03 1,149333 0,021 12,09964 11 Tổng TT Đại lượng tính Lượng chiếm nước Δ (t) Thể tích  9132 2952 Mớn nước trung bình d m3 m 6,75 1,64 Chiều dài trụ L m 115,00 114,21 Hoành độ trọng tâm LCG m 0,77 -5,88 Cao độ trọng tâm kG m 6,59 6,42 Hoành độ tâm (TL) LCB m 0,71 2,03 Cao độ tâm (TL) kB m 4,70 1,80 Bán kính tâm nghiêng (TL) r m 4,52 7,5 10 Bán kính tâm chúi (TL) m 148,0 362,0 11 Chiều cao tâm chúi R H0 m 95,8 289,0 1,12 141,9161 Ký Đơn hiệu vị Các trạng thái tải trọng o No1 N3 9371 3026 12 Momen nghiêng dọc Tm/c Mcm m cm chiều chìm 3,15 0,7 13 Hồnh độ tâm đường nước (TL) xf m -2,01 1,05 14 Số gia chiều chìm mũi Δdm m -0,05 -0,07 15 Số gia chiều chìm lái Δd đ m 0,05 0,04 16 Chiều chìm mũi dm m 6,700 1,04 17 Chiều chìm dđ m 6,800 2,24 18 Momen nghiêng mặt thoáng hàng lỏng ∑Mh t.m 1764 1764 m 0,016 0,022 19 Hiệu chỉnh ảnh hưởng Δh0 mặt thoáng 23 20 Chiều cao tâm nghiêng ban h0 đầu m 2,21 7,96 21 Chiều cao tâm nghiêng ban h'0 đầu sau hiệu chỉnh m 2,19 5,86 Tư tàu trạng thái tải trọng: Trạng thái No1: Tm < Tđ nên tàu chúi Góc chúi: tgψ = ΔT/L = 0,0006 Tm = 5,595 →ψ = 0,032 (độ) (m) > [Tm] = 3,25 (m) - tránh Slemming Tđ = 5,605 (m) > [Tđ] = 4,65 (m) - đảm bảo thiết bị đẩy Trạng thái No3: Tm < Tđ nên tàu chúi Góc chúi: tgψ = ΔT/L = -0,0198 Tm = 1,040 →ψ = -1,132 (độ) (m) > [Tm] = 3,25 (m) - tránh Slemming Tđ = 2,240 (m) < [Tđ] = 4,65 (m) - đảm bảo thiết bị đẩy o Do trạng thái N 3, không đảm bảo cân dọc tàu nên kiến nghị dằn cho trạng thái Khi trạng thái No3, tính tốn lại theo bảng 8.8 Bảng 8.8 : Trạng thái N o sau dằn Tọa độ trọng tâm TT Trọng lượng thành phần Momen tĩnh Pi(T) xi(m) zi(m) Pixi(T.m) Pizi(T.m) 2931,0 -4,8 6,5 -13922,3 19110,1 Tàu không Két dầu DO(T,P) 25,0 -33,0 5,0 -824,3 125,2 Két dầu FO(T,P) 40,5 -33,1 0,7 -1340,6 29,1 Nước 5,5 -43,5 5,1 -239,2 28,0 Thuyền viên hành lý 2,3 -57,1 18,4 -132,4 42,6 Lương thực, thực phẩm 5,1 -64,4 14,0 -330,1 71,9 Két dằn 01 (T,P) 293 53,88 0,66 15786,8 193,1 Két dằn 02 (T,P) 378 31,53 0,65 11916,5 246,8 Két dằn 03 (T,P) 388 6,45 0,65 2502,6 253,4 12 Két dầu bôi trơn 69,00 -60,00 0,80 -4140,0 55,2 13 Tổng 4068 9277 20155 Lượng chiếm nước Tọa độ trọng tâm Δ= 4068 LCG = 2,28 (t) m kG = m 4,95 24 Bảng 8.9 - Cân dọc tàu sau dằn Ký Đơn hiệu vị Các trạng thái tải trọng o No1 N3 9371 4068 TT Đại lượng tính Lượng chiếm nước Δ (t) Thể tích  9142 3969 Mớn nước trung bình d m3 m 6,75 2,43 Chiều dài trụ L m 115,00 114,60 Hoành độ trọng tâm LCG m 0,77 2,28 Cao độ trọng tâm kG m 6,59 4,95 Hoành độ tâm (TL) LCB m 0,71 2,01 Cao độ tâm (TL) kB m 4,70 1,70 Bán kính tâm nghiêng (TL) r m 4,52 7,5 10 Bán kính tâm chúi (TL) m 148,0 362,0 11 Chiều cao tâm chúi R H0 m 95,8 279,0 12 Momen nghiêng dọc Tm/c Mcm m cm chiều chìm 3,15 0,5 13 Hoành độ tâm đường nước (TL) xf m -2,01 1,03 14 Số gia chiều chìm mũi Δdm m -0,05 -0,07 15 Số gia chiều chìm lái Δd đ m 0,05 0,04 16 Chiều chìm mũi dm m 6,700 2,32 17 Chiều chìm dđ m 6,800 2,54 18 Momen nghiêng mặt thoáng hàng lỏng ∑Mh t.m 1764 15962 19 Hiệu chỉnh ảnh hưởng Δh0 mặt thoáng m 0,016 0,022 20 Chiều cao tâm nghiêng ban h0 đầu m 2,21 7,96 21 Chiều cao tâm nghiêng ban h'0 đầu sau hiệu chỉnh m 2,19 5,86 Trạng thái No3: dm < dđ nên tàu chúi mũi Góc chúi: tgψ = ΔT/L = →ψ = 0,0084 0,479 25 (độ) 4,86 8.3.3.1 Tính tốn xây dựng đường cong tay đòn ổn định tĩnh Công thức: lθ = yθcosθ + (zθ-zB)sinθ - a.sinθ = lΦ - a.sinθ (8.25) Kết tính toán lθ theo AutoHidro: a.Trạng thái tải trọng (N o 1) Các thông số: Δ= 9371  9132 ((t)) (m3) d= 6,75 (m) Bảng 8.68 θ kG = 6,59 (m) kB = 4,70 (m) a= 1,89 (m) Δh = 0,021 lΦ sinθ asinθ ΔM0 lθ 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 10 1,14 0,17 0,33 32,200 0,864 20 2,30 0,34 0,64 98,130 1,750 30 3,51 0,50 0,95 119,450 2,675 40 4,53 0,64 1,21 134,450 3,430 50 5,70 0,76 1,44 123,460 3,740 60 6,29 0,86 1,63 102,440 3,710 70 5,58 0,93 1,76 86,130 3,306 80 4,63 0,98 1,85 60,480 2,623 90 3,44 1,00 1,89 34,750 1,500 a.Trạng thái tải trọng (N o 3) Các thông số: Δ= 4068  3969 ((t)) (m3) d= 2,43 (m) Bảng 8.68 θ kG = 4,95 (m) kB = 1,70 (m) a= 4,93 (m) Δh = 0,022 lΦ sinθ asinθ ΔM0 lθ 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 10 1,37 0,17 0,85 403,360 0,773 20 2,74 0,34 1,68 443,890 1,665 30 3,59 0,50 2,46 456,284 2,557 40 4,88 0,64 3,15 441,221 3,190 50 5,61 0,76 3,75 412,330 3,817 26 60 5,38 0,86 4,24 340,190 3,750 70 4,79 0,93 4,58 276,360 3,285 80 3,84 0,98 4,83 208,800 2,410 90 2,94 1,00 4,93 141,910 1,218 8.4 TIÊU CHUẨN THỜI TIẾT 8.4.1 Xác định góc vào nước Góc vào nước xác định vị trí ngưỡng cửa kín nước khoảng 76mm Bảng 8.72 Trạng thái tải trọng TT Hạng mục tính tốn Đơn vị No1 No3 m độ 6,750 26,6 1,640 41,9 Hệ số Ki Zi KiAi (m) (m) KiAiZi (m3) Chiều chìm trung bình Góc vào nước θvn 8.4.2 Diện tích trọng tâm mặt hứng gió a.Trạng thái tải trọng Chiều chìm: T = 6,750 (m) Bảng 8.73 TT Thành phần hứng gió Ai (m2) Thượng tầng mũi 43,60 1,00 4,71 43,60 205,4 Boong cứu sinh 59,77 1,00 4,60 59,77 274,9 Boong sĩ quan 51,65 1,00 7,50 51,65 387,4 Boong la bàn 48,42 1,00 10,20 48,42 493,9 Boong dâng mũi 26,66 1,00 12,80 26,66 341,3 Lầu lái 28,29 1,00 15,60 28,29 441,3 Ống khói 28,29 1,00 16,45 28,29 465,4 Mạn chắn sóng 5,00 1,00 9,37 5,00 46,9 Mạn tàu 482,90 1,00 3,02 482,90 1458,4 10 Tổng 774,58 6988,70 45144,7 11 Tăng 10% (bù cho phần nhỏ khơng tính) 77,46 Diện tích hứng gió: Av= 852,0 (m2) Chiều cao tâm hứng gió so với mặt nước: Z= 6,36 (m) 27 c.Trạng thái tải trọng Chiều chìm: T = 2,300 (m) Bảng 8.73 TT Ai Thành phần hứng gió Hệ số Ki (m2) Zi KiAi (m) (m) KiAiZi (m3) Thượng tầng mũi 43,60 1,00 9,03 43,60 393,7 Boong cứu sinh 59,77 1,00 8,92 59,77 533,1 Boong sĩ quan 51,65 1,00 11,82 51,65 610,5 Boong la bàn 48,42 1,00 14,52 48,42 703,1 Boong dâng mũi 26,66 1,00 17,12 26,66 456,5 Lầu lái 28,29 1,00 19,92 28,29 563,5 Ống khói 28,29 1,00 20,77 28,29 587,6 Mạn chắn sóng 5,00 1,00 13,69 5,00 68,5 Mạn tàu 1173,67 1,00 7,34 1173,67 8614,7 10 Tổng 1465,35 1465,35 12531,1 11 Tăng 10% (bù cho phần nhỏ khơng tính) 146,53 Diện tích hứng gió: Av= 1611,9 (m2) Chiều cao tâm hứng gió so với mặt nước: Z= 8,55 (m) 8.4.3 Biên độ lắc ngang Theo 2.1.5 - Phần 10[5] QCVN 21:2010 Góc lắc, tính độ, tàu hơng tròn xác định theo cơng thức sau: θ1r = 109kX1X2(rS)0.5 Trong đó: k - hệ số kể đến hiệu vây giảm lắc, tàu vây giảm lắc k lấy X1 k= - hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào B/T (tra bảng) X2 - hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào CB (tra bảng) r =0.73 + 0.6(ZG - d)/d , r khơng cần lấy S - hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào vùng hoạt động chu kỳ lắc xác định theo công thức sau: 28 T = 2cB/h0.5 Với c = 0.373 + 0.023B/T - 0.043LWL/100 h chiều cao tâm nghiêng ban đầu có xét ảnh hưởng mặt thoáng LWL chiều dài đường nước tàu Bảng 8.77 TT Đơn vị Đại lượng tính tốn Phương án tải trọng No1 No3 9371 4068 9132 3969 Lượng chiếm nước Δ Thể tích ngâm nước  (t) m3 Chiều chìm trung bình d Chiều cao tâm nghiêng h0 m m 6,75 2,21 2,43 7,96 Chiều rộng tàu B Hệ số béo CB m - 15,50 0,760 15,50 0,730 Tỉ số B/d - 2,30 6,38 Cao độ trọng tâm kG m 6,59 4,95 10 Hệ số r Chiều dài LWL m 0,56 115,00 0,62 114,58 11 Hệ số c - 0,356 0,401 12 13 Chu kì lắc T Hệ số X1 s - 11,46 1,000 8,65 0,800 14 Hệ số X2 - 1,000 1,000 15 16 Hệ số S θ1r độ 0,059 20 0,068 18 8.5Kiểm tra ổn định theo yêu cầu Quy Phạm Bảng 8.78 :Xác định tay đòn gây nghiêng Đại lượng tính tốn Đơn Phương án tải trọng vị No1 No3 Lượng chiếm nước Δ (t) 9371 4068 Chiều chìm trung bình d 6,75 6,46 2,43 2,15 Diện tích hứng gió Av m m m2 852 1612 Tay đòn hứng gió Zv m 0,56 5,96 Cao độ tâm mặt hứng gió zvi 29 Áp suất gió động Pv m3 504,00 504,00 Tay đòn lW1 m 0,03000 0,036 Tay đòn lW2 m 0,045 0,054 8.6 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn Bảng 8.80 Đại lượng tính tốn Đơn vị Lượng chiếm nước Δ Chiều chìm trung bình d Biên độ chòng chành θ1r TT Phương án tải trọng No1 No3 (t) 9371 4068 m 6,75 2,43 độ 19,79 17,92 Góc vào nước θf độ 26,60 41,90 Tay đòn lW1 m 0,030 0,054 Tay đòn lW2 t.m 0,0450 0,054 Diện tích a t.m 0,45 0,36 Diện tích b (t) 2,97 2,02 Hệ số an toàn K - 6,60 5,60 10 Góc nghiêng tĩnh qw1 độ 0,47 0,84 11 Diện tích DT góc 30 o m.rad 0,97 0,86 Diện tích DT góc 40 o m.rad 1,84 1,34 o m.rad 0,870 0,480 m 3,9 3,14 15 Diện tích DT (30 - 40 ) Cánh tay đòn lớn Góc lmax độ 30 30 16 Góc lặn độ 82,00 85,00 12 o 13 14 Để kiểm tra ổn định trạng thái tải trọng theo yêu cầu Quy phạm 2010, ta phải xác định hệ số an toàn K Tàu coi đảm bảo ổn định thỏa mãn điều kiện sau: - Hệ số an tồn K = b/a ≥ - Góc nghiêng tĩnh qw1 không vượt 16° 0,8 lần góc mép boong nhúng nước - Diện tích đồ thị ổn định tĩnh khơng nhỏ 0,055 m.rad góc nghiêng đến 30° không nhỏ 0,09 m.rad nghiêng đến 40° Ngồi diện tích đồ thị tay đòn ổn định tĩnh phạm vi góc nghiêng (30 ÷ 40)° khơng nhỏ 0,03 m.rad 30 -Cánh tay đòn ổn định lớn lmax ≥ 0,226m tàu có L = 92m góc nghiêng q ≥ 30° - Giới hạn dương đồ thị ổn định tĩnh (góc lặn) khơng nhỏ 60° Vậy tàu đảm bảo ổn định 31 ... Đại học Hàng Hải Việt Nam, em vinh dự khoa Đóng Tàu nhà trường giao đề tài thiết kế tốt nghiệp là: Thiết kế tàu chở hàng rời, trọng tải 6.560 tấn, vận tốc1 3,5 knots, chạy tuyến QuảngNinh – INDONESIA. .. tàu mẫu vô quan trọng người thiết kế trước bước vào công việc thiết kế loại tàu Tàu mẫu tàu có thơng số tính quan trọng gần giống tàu ta chuẩn bị thiết kế ví dụ số trọng tải, số hành khách, tốc. .. kê tàu mẫu Tàu mẫu tàu đóng đưa vào khai thác mà có tính tốt, loại tàu công dụng với tàu thiết kế Có trọng tải sức chở hàng, tốc độ công suất máy vùng khai thác tương đương với tàu thiết kế 15