chương 2 thiết bị neo tàu

CHƯƠNG II THIẾT BỊ NEO TÀU §1 KHÁI NIỆM CHUNG Khi tàu không chuyển động, tàu chòu tác động gió, lực cản dòng nước chảy, lực va đập sóng ngoại lực va đâïp ngẫu nhiên khác Neo thiết bò dùng để giữ cho tàu không chuyển động tònh tiến tác dụng ngoại lực đó, hay neo tổ hợp kết cấu cấu dùng để neo tàu Trên tàu thường trang bò neo neo phụ, neo thường đặt mũi gọi neo dừng (đứng) dùng để cố đònh tàu (Vì mũi tàu có dạng thoát nước nên làm giảm sức cản so với đuôi tàu, khoang mũi thường không dùng nên dùng làm hầm xích neo thuận tiện 1.Neo HÌNH VẼ 2.Xích neo 3.Hãm xích neo 4.Tời neo 5.Lỗ thả neo Hầm xích neo 7.Thiết bò nhả nhánh gốc xích neo 8.Lỗ thả neo boong Lỗ thả neo bên mạn 10 ống thả neo 1)Lưc bám neo : Kí hiệu T Lưc bám neo khả bám vào đất neo, Lực bám neo phụ thuộc vào trọng lượng neo, kết cấu loại neo độ cứng đất nơi thả neo Trong trọng lượng neo yếu tố qua trọng nhất, trọng lượng neo lớn lực bám lớn Neo có cán dài neo bám đồng thời làm tăng tính ổn đònh neo đất Vì số trường hợp người ta thường làm ngang để tăng tính ổn đònh neo T =k.Gn T: Lực bám neo Gn: Trọng lượng neo k: Là hệ số bám xác đònh nhờ thực nghiệm phụ thuộc vào loại neo, tuỳ theo đất Trang 2) Chiều sâu thả neo: Kí hiệu h Trong khai thác điều kiện thuận lợi đỗ tàu neo, chiều dài dây neo chiều dài từ lỗ thả neo mạn đến nơi thả neo đất Chiều dài cáp neo phụ thuộc vào chiều sâu nơi thả neo l = 4h h  25 m Hình vẽ l = 3h 25< h  50 m l = 2h neáu 50< h  150 m h: chiều sâu thả neo l: chiều dài dây neo §2 PHÂN LOẠI NEO VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA NEO 1)Phân loại neo Tuỳ theo loại tàu, công dụng đặc tính người ta bố trí loại neo khác Theo kết cấu người ta phân làm hai loại neo: neo có ngáng neo ngáng Neo có ngáng bao gồm: Neo Matrôxov, neo Hải quân, neo lưỡi, chúng thường sử dụng tàu nội thủy Neo ngáng bao gồm: neo Hall, neo Grudông 2) Các đặc trưng hình học đặc trưng kết cấu neo -Góc ngập lưỡi  (Là góc nghiêng lưỡi trục cán neo) -Góc hay góc làm việc ( độ) ( góc tạo phương lưỡi neo với nền) - Chiều rộng thân neo phần liên kết với lưỡi neo An - Chiều dài thân: H1 - Độ mở lưỡi: L1 - Chiều cao lưỡi: h1 - Chiều rộng đế: B1 3)Đặc điểm kết cấu loại neo a) Neo HALL Neo Hall sử dụng rộng rãi hầu hết tất loại tàu: Tàu cỡ lớn nhỏ, tàu sông, tàu biển tàu hồ Trang -Ưu điểm: chế tạo đơn giản, làm việc tin cậy, có tính giới cao không cần thời gian chuẩn bò thả neo, việc tháo lắp sửa chữa neo dễ dàng, mặt khác sử dụng loại neo có xu hướng làm giảm chiều dài mỏ neo -Nhược điểm Loại neo bò kẹt lỗ thả neo kéo neo -Đặc điểm kết cấu neo Hall +Neo ngáng Cán neo, đế neo đúc rời Lưỡi neo quay so với cán neo góc  =45o Đồng thời lưỡi cắm đất Trọng lượng neo: Gn = (100 8000) kg Lực bám neo: T = (3 4)Gn k = 3 -Các thông số chính: Hình vẽ Lưỡi neo Cán neo Đế neo Chốt Móc Các kích thước neo xác đònh theo An Trong đó: An = 18,5 Gn Chiều dài thân: H1 = 9,6.An Độ mở lưỡi: L1 = 6,4.An Chiều cao lưỡi: h1 =5,8.An Chiều rộng đế: B1 = 2,65.An Góc làm việc:  = 64o b) Neo Hải Quân: neo có ngáng Ngày loại neo dùng cho tàu nhỏ, dùng làm neo đuôi, neo hãm cho tàu chuyên dụng cỡ nhỏ -Ưu nhược điểm: Ưu điểm: Neo có kết cấu đơn giản, lực bám cao làm việc tin cậy tất loại Nhược điểm: Trang - Loại neo có ngáng nên nhổ neo chậm có bò vướng -Loại neo thả bám vào đất lưỡi lưỡi quay ngược lên phía gây khó khăn cho tàu vùng nước cạn, loại neo không giới hoá thả kéo neo (dùng cần cẩu) Đặc điểm kết cấu: -Neo Hải Quân neo có ngáng Thông thường lưỡi neo cán neo đúc liền thành khối kết cấu hàn Trọng lượng neo: Gn = (10 3000) kg Lực bám neo: T = (6 8)Gn hoaëc k = 6 - Các thông số chính: Hình vẽ Cán neo Lưỡi neo Đế neo Chốt hãm Thanh ngáng Quai neo, Móc neo Kích thước neo tính theo An: Trong đó: An = 23 Gn Chiều dài thân neo: H1 = 11,4.An Độ mở lưỡi: L1 = 7,35.An Chiều cao lưỡi: h1 =2,75 An Chiều rộng đế: B1 = 2,15.An Chiều dài ngáng: Bo = (10,8 11,3).An c) Neo lưỡi (sttbtt t1/195) Là neo có ngáng lưỡi cố đònh Neo tiêu chẩn hoá Neo lưỡi thường dùng làm neo đứng neo để đònh vò đội tàu kó thuật d) Neo Matrôxov Thường dùng cho tàu nhỏ, tàu quốc, tàu hút bùn, dùng vừa để đònh vò, vừa động sử dụng đất mềm -Đặc điểm kết cấu: Là Neo có ngáng lưỡi quay Trang Lưỡi neo cán neo đúc rời, lưỡi quay so với cán góc , để tăng lực bám người ta tăng chiều dày lưỡi Để tăng độ ổn đònh người ta làm ngáng Trọng lượng neo: Gn = (5 1500) kg – Neo hàn Trọng lượng neo: Gn = (25 200) kg – Neo đúc Lực bám neo: T = (6 11)Gn k = 6 11 - Các thông số chính: Hình vẽ Cán neo Lưỡi neo Đế neo Chốt hãm Thanh ngáng -Các kích thước bảng (2-11),(2-12) STTBTT T1/196 Trang §3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯNG CỦA NEO 1.Xác đònh trọng lượng neo theo quy phạm a)Tàu biển: - Đặc trưng cung cấp EN = W2/3 + 2,0hB + 0,1A (m2) (1) Trong đó: W: Lượng chiếm nước toàn tải tàu h = f + h/ f: Khoảng chách thẳng đứng tàu đo từ đường nước chở hàng thiết kế lớn nhấ t đến mặt xà ngang boong liên tục mạn.(m) h/ : Chiều cao từ boong liên tục đến thượng tầng trền lầu có chiều rộng lớn B/4 (m) A = fL + h//l h//l: Tổng tích số chiều cao h// (m) chiều dài l(m) kết cấu thượng tầng có chiều rộng lớn B/4 chiều cao lớn 1,5 m Khi trọng lượng neo tra theo quy phạm phần trang thiết bò ĐKVN 2010 cho tàu biển tàu biển quy phạm ĐKVN 2005 cho tàu sông tàu sông b ) Tàu sông: -Đặc trưng cung cấp Nc =L (B +D) + A (2) Trong ño:ù L, B, D – kích thước tàu A – Là đại lượng điều chỉnh cho thượng tầng lầu A = klihi (i = 1 n) k = cho tàu có ùtổng chiều dài lầu thượng tầng bố trí tất boong lớn 0,5L k = 0,5 cho tàu có tổng chiều dài lầu thượng tầng bố trí tất boong nằm giới hạn (0,250,5)L k = 0: cho tàu có tổng chiều dài lầu thượng tầng bố trí tất boong có li < 0,25L Khi trọng lượng neo tra theo quy phạm sổ tay thiết bò tàu thuỷ tập -Tàu hai thân: Trang Nc = 2L(Bt + d) + L(Bc +D – d) + klihi (i = 1 n) Bt – Chieàu rộng thân (m) Bc – Chiều rộng toàn bộcủa tàu (m) D – Chiều chìm tàu đầy tải 2-Trọng lượng Neo theo phương pháp lý thuyết Hình vẽ: Phương pháp lý thuyết dùng để tính toán tàu không nằm giám sá t ĐK (khi h> 150 m) Khi tính toán trọng lượng neo ta coi tàu tường chắn sóng, chòu tác dụng sóng gió dòng chảy Khi tàu neo neo tác dụng ngoại lực tàu tự quay cho tổng mô men ngoại lực TP hợp lực chúng mặt phẳng hình chiếu với thành phần To lực căng dây neo tàu, phương hợp lực hợp với mặt phẳng đối xứng góc  Nếu gọi lực bám neo tàu To  Điều kiện để tàu đứng yên tàu có neo là: To  R R – Ngoại lực tác dụng lên tàu Trang R = Rgió + Rsóng + Rdòng chảy (KG) To = n (kGn + afq) a – Đoạn xích neo nằm mặt k – hệ số bám neo f – Hệ số ma sát xích neo với mặt nên q – Tải trọng phân bố xích neo n – Số neo a ) Sức cản gió: Gỉa sử hướng gió tác dụng hợp với mặt phẳng đối xứng tàu góc  , ñoù: Rgioù = q(S1sin + S2 cos)Ck (KG) Trong ño:ù Ck = 0,8: hệ số hứng gió S1, S2 (m2): Là diện tích hình chiếu phần khô vỏ tàu lên mặt mặt phẳng đối xứng mặt phẳng sườn q (KG/m2): áp lực gió tính toán trung bình tác dụng lên phần khô thân tàu xđ theo bảng gió Bôfo b ) Sức cản nướcù: (xem động lực học) Khi tàu đứng yên dòng nước thuy triều lên xuống dòng nước chảy từ thượng nguồn đến bao quanh thân tàu Ta coi dòng nước đứng yên, tàu chuyển động với vận tốc vận tôùc dòng nước Rdc = R1 + R2 R1: Sức cản tính sức cản phần động học R2: Sức cản phần nhô R1 = Rd + Rms (KG) R2 = 50AE.D2B.v2p (KG) Ao AE/Ao =  - tỉ số đóa DB : đường kính chân vòt vp; Vận tốc dòng nước chảy tới chân vòt Trang c) Sức cản sóng: (Rs) R = k.m.Pn cos (KG) k: Hệ số k = 0.25 gọi hệ số làm giảm chấn động cho dây m: Số thân tàu : góc giưã phương truyền sóng mặt phẳng đối xứng tàu Pn : Lực va đập sóng Pn = Pztb Sn.sin2.sin2 Sn(m2) diện tích phần mũi tàu bò sóng phủ ,: góc nghiêng sống mũi so với phương nằm ngang góc phương truyền sóng với hướng diện tích vùng mũi bò sóng phủ Pztb – lực va đập sóng trung bình Pztb phụ thuộc vào hs, h,  h – Chiều sâu lớp nước quan sát hs – Chiều cao sóng : Bước sóng Gía trò Pztb xđ theo bảng No Công thức tính Đơn vò ro = hs/2 m T = 2/ - h1 = 2h/ m rz =ro e –h1 m Pz = 2r2z/ KG Pztb = Pz/n KG n = 5(Số lần qsát) (m) = , hs(m) = , h(m) = To  R  To = (kGn + afq)  R Trong : q : Trọng lượng đơn vò xích neo q = Gn/k1 k1 : Hệ số phụ thuộc vào vùng hoạt động tàu Gn  k1R/n(kk1 +af) (*) Vậy trọng lượng neo tàu tính theo công thức (*) Trang § 4) DÂY NEO Dây neo dùng để nối neo với tàu (Thả neo, kéo neo, đảm bảo truyền lực bám neo để tàu đứng yên) Dây neo cáp, xích, có ngáng, ngáng Nhưng tàu ngøi ta thường dùng dây neo xích neo có độ bền cao không hay bò rối thả neo Nếu tàu bố trí hai neo phải bố trí hai hầm xích neo Dây neo phải có khả dải hầm xích neo, phải có khả tăng tính ổn đònh tăng lực bám cho neo 1)Phân loại xích neo a)Phân loại theo phương pháp chế tạo Có loại: loại xích neo có ngáng ngáng Xích neo có ngáng gồm có -Xích neo hàn áp lực có ngáng: d = (13100)mm -Xích neo hàn điện có ngáng: d = (1562)mm -Xích neo đúc có ngáng: d = (34100)mm Xích neo ngáng gồm có - Xích neo hàn áp lực ngáng với d = (737)mm - Xích neo hàn điện ngáng với d = (537)mm b)Phân loại theo vật liệu chế tạo Bao gồm: -Xích neo có độ bền thông thường -Xích neo có độ bền cao -Xích neo có độ bền đặc biệt cao 2)Cấu tạo dây neo Xích neo tạo thành từ chuỗi mắt xích nối ghép lại với gồm: Mắt cuối, mắt xoay, mắt nối, mắt ba chạc +Mắt cuối dùng để nối neo với xích neo +Mắt xoay dùng để tránh rối sử dụng neo +Mắt nối dùng để thay đổi chiều dài xích neo +Mắt thường chiếm hầu hết chiều dài dây neo +Mắt ba chạc dùng để thay đổi phương dây neo Trang 10 Hình vẽ 3)Tính toán chiều dài xich neo a)Tính theo quy phạm ĐKVN quy đònh Tổng chiều dài xích neo: l = f(Đặc trưng cung cấp) b)Tính theo lý thuyết: (Chương 3- STTBT1) Gọi chiều dài xích neo là: l= Hình vẽ h 2,1 (k1Gn )  h (m) q k1: Hệ số bám q = Gn/k1 Trọng tải phân bố xích neo h: Chiều sâu thả neo (m) ln = lo + l + a lo : Chiều dài xích neo từ ống dẫn xích neo đến thiết bò hãm nhả khâu cuối xích neo a: Chiều dài xích neo nằm đất Trang 11 §5) LỖ THẢ NEO 1)Yêu cầu: - Khi thả neo, neo không lệch sang mạn lúc tàu chòng chành o - Neo cân lọt hẳn vào lỗ thả vò trí lưỡi Khi thân neo lọt vào lỗ thả, lưỡi neo phải tựa vào vỏ mạn tàu vào hốc (nếu có), đế neo tựa vào gia cường mép lỗ - Neo dễ dàng thả khỏi hốc tác tác dụng tự trọng - Khi nằm lọt vào lỗ, neo không chạm xuống mặt nước gây cản trở tàu chuyển động - Chiều dài lỗ thả neo phải vừa đủ để thân neo nằm lọt vào - Trên tàu có nhiều boong, phần lỗ khoét mạn phải bố trí cho ống dẫn không chạm vào boong - Lỗ thả phần boong mạn ống dẫn phải bố trí cho độ gẫy khúc xích neo nhỏ 2) Các đặc trưng lỗ thả neo ( T207 – STTBTT-T1) §6)HÃM XÍCH NEO (T201-STTBTT-T1) Hãm xích neo bố trí mũi để giữ chặt neo trình khai thác tàu Hãm xích neo bao gồm hãm lệch tâm hãm ma sát (hãm tay quay hãm trục vít) Hãm trục vít chế tạo theo tiêu chuẩn §7) THIẾT BỊ GIỮ VÀ NHẢ GỐC XÍCH NEO (T204-STTBTT-T1) Để giữ gốc xích neo thả chúng cần thiết, người ta dung thiết bò chuyên dung có móc lề Thiết bò giữ nhả gốc xích neo đặt hầm xích neo vò trí thẳng đứng hoặ c nằm ngang Để thiết bò không cản trở chuyển động xích neo nhổ thả, người ta đặt vào hốc hầm xích neo Kích thước hốc đảm bao cho nắp ráp sửa chữa thiết bò thuận tiện không chiếm nhiều diện tích §8) ỐNG DẪN XÍCH NEO (T217-STTBTT-T1) Ống dẫn xích neo dùng để dẫn hướng xích neo vào cấu neo hầm xích neo ốáng dẫn xích neo đặt thẳng đứng nằm nghiêng Trang 12 Ống dẫn xích neo dùng kết cấu hàn đúc, chiều dày chúng chọn gần 0,2 lần cỡ xích Kích thước ống dẫn cho bảng (2.21 STTBTT-T1) §9)HẦM XÍCH NEO (T221-STTBTT-T1) Hầm xích neo dùng để chứa xích neo tàu Bố trí hầm xích neo phụ thuộc vào bố cục toàn tàu Đối với neo mũi, hầm xích neo thường bố trí khoang mũi Đối với neo đuôi, hầm xích neo thường bố trí sau khoang đuôi Hầm xích neo có dạng chữ nhật hình tròn -Hầm hình chữ nhật: Có ưu điểm dễ gia công lại dễ bò rối xích thả kéo - Hầm tròn : Xích tự dải hầm xích  không bò rối thả kéo neo khó gia công Đáy hầm lát gỗ, có rãnh để tiêu thoát nước Thành hầm quét ximăng, hắc ín sơn, thông thường sử dụng hắc ín ( môi trường làm việc khắc nghiệt, tiếp xúc với nước, bùn… hắc ín chống ăn mòn tốt §10)MÁY NEO (T230-STTBTT-T1) Máy neo thường sử dụng để thực thao tác sau -Thả neo dừng tàu, dùng điện thả tự nhả dần phanh máy neo -Giữ cáp neo phanh tàu dùng -Nhổ neo gồm kéo tàu phía neo, nhổ nâng neo khỏi mặt đất, kéo nao vào nỗ thả neo -Nâng lúc hai neo (đối với máy neo nằm), nhổ neo khỏi đất không đồng thời Các kiểu máy neo cho baûng (2-26), (2-27)/T234 STTBTT-T1 Trang 13 ... 0 ,2 lần cỡ xích Kích thước ống dẫn cho bảng (2. 21 STTBTT-T1) §9)HẦM XÍCH NEO (T 221 -STTBTT-T1) Hầm xích neo dùng để chứa xích neo tàu Bố trí hầm xích neo phụ thuộc vào bố cục toàn tàu Đối với neo. .. hoạt động tàu Gn  k1R/n(kk1 +af) (*) Vậy trọng lượng neo tàu tính theo công thức (*) Trang § 4) DÂY NEO Dây neo dùng để nối neo với tàu (Thả neo, kéo neo, đảm bảo truyền lực bám neo để tàu đứng... dụng loại neo có xu hướng làm giảm chiều dài mỏ neo -Nhược điểm Loại neo bò kẹt lỗ thả neo kéo neo -Đặc điểm kết cấu neo Hall +Neo ngáng Cán neo, đế neo đúc rời Lưỡi neo quay so với cán neo góc