đồ án kỹ thuật tàu thủy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TÀU HÀNG HAI THÂN CHỞ 600T GẠO VẬN TỐC 25 KM/H, CHẠY TUYẾN CẦN THƠ – MỸ THỚI Ngành : KỸ THUẬT TÀU THỦY Chuyên ngành: THIẾT KẾ THÂN TÀU THỦY Giảng viên hướng dẫn : PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ Sinh viên thực MSSV: 1051070055 : NGUYỄN TẤN TRƯỞNG Lớp: VT10 TP Hồ Chí Minh  2015 PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng trình làm TKTN sinh viên: ························································································· ························································································· ························································································· ························································································· ························································································· ························································································· ························································································· Đánh giá chất lượng cơng trình TKTN ( so với nội dung, u cầu đề nhiệm vụ TKTN mặt: Lý luận, thực tiễn, tính tốn, giá trị sử dụng, chất lượng, ) ························································································ ························································································ ························································································ ························································································ ························································································ ························································································ ························································································ Cho điểm cán hướng dẫn ( điểm ghi số chữ) ························································································ ························································································ ························································································ ························································································ ························································································ Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2015 Cán hướng dẫn (Họ tên chữ ký) PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ LỜI CẢM ƠN Sau bốn năm ngồi ghế nhà trường, với cố gắng, nỗ lực học tập rèn luyện thân mái Trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Tp.Hồ Chí Minh quan tâm, giúp đỡ bạn bè, bảo tận tình Thầy Cơ khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy, Sự quan tâm ,động viên gia đình Đến hơm em hồn thành khóa học Em lấy làm vinh dự giao đề tài tốt nghiệp Đây đồ án cuối quãng đời Sinh viên lần thiết kế tàu hoàn chỉnh, trước bắt đầu trở thành người Kỹ sư thiết kế tàu Trong trình thực đồ án tốt nghiệp, em gặp nhiều khó khăn Nhưng quan tâm dẫn tận tình Thầy Đặng Hữu Phú giúp em hoàn thành tiến độ đồ án tốt nghiệp Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy hướng dẫn Đặng Hữu Phú Em xin chúc Thầy có thật nhiều sức khỏe để tiếp tục dìu dắt bảo cho nhiều hệ sinh viên Kỹ Thuật Tàu Thủy ! Do thời gian làm đề tài có hạn, kinh nghiệm chưa có trình độ thân hạn chế nên thiết kế tốt nghiệp không tránh khỏi sai sót mà thân em chưa nhìn thấy Do vậy, Em kính mong Thầy Cơ bảo thêm đồ án tốt nghiệp em hoàn chỉnh ! Em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TUYẾN ĐƯỜNG, TÀU MẪU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích viêc tìm hiểu tuyến đường 11 1.3 Đặc điểm tuyến đường Cần Thơ – Mỹ Thới 11 1.3.1 Nhiệt độ khơng khí 11 1.3.2 Chế độ gió 12 1.3.3 Chế độ mưa 12 1.3.4 Độ ẩm khơng khí 12 1.3.5 Đặc điểm cảng Mỹ Thới 13 1.3.6 Đặc điểm cảng Cần Thơ 16 1.4 Xác định cấp tàu, vùng hoạt động 20 1.5 Tàu mẫu 21 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 23 2.1 Đặc trưng hình học tàu hai thân 23 2.2 Xác định lượng chiếm nước 24 2.2.1 Đặc trưng hàng vận chuyển phương án xếp hàng 24 2.2.2 Xác định lượng chiếm nước 26 2.3 Xác định kích thước sơ 26 2.3.1 Tính theo cơng thức thiết kế tàu hai thân 27 2.3.2 Trọng lượng tàu hàm kích thước CB 30 2.4 Nghiệm lại lượng chiếm nước theo thành phần trọng lượng 34 2.4.1 Trọng lượng vỏ tàu 34 2.4.2 Trọng lượng buồng máy 35 2.4.3 Trọng lượng thiết bị tàu hệ thống 36 2.4.4 Trọng lượng tàu không 36 2.4.5 Trọng lượng dầu mỡ nước cấp 36 i 2.4.6 Trọng lượng lương thực thực phẩm, thuyền viên, nước 37 2.4.7 Tổng trọng lượng thành phần 38 2.4.8 Trọng lượng hàng hóa vận chuyển 39 2.4.9 Sức chở tàu 39 2.4.10 Trọng lượng tàu đầy tải 39 2.4.11 Nghiệm lại lượng chiếm nước 39 2.5 Kiểm tra ổn định sơ 40 2.6 Kiểm tra chu kì lắc ngang 42 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 44 3.1 Đặc điểm chung 44 3.2 Xây dựng tuyến hình 44 3.3 Tính mạn khơ 46 3.3.1 Thơng số kích thước tàu 46 3.3.2.Mạn khô tối thiểu 46 CHƯƠNG 4: TÍNH NỔI 48 4.1 Đặc điểm chung 48 4.2 Xây dựng tỷ lệ Bonjean 48 4.3 Xây dựng đường cong thủy tĩnh 60 CHƯƠNG : BỐ TRÍ CHUNG 76 5.1 Những u cầu bố trí chung tồn tàu 76 5.2 Phân khoang 77 5.2.1 Phân khoang theo chiều dài tàu 77 5.2.2 Bố trí boong, thượng tầng lầu 79 5.3 Tính chọn thiết bị tàu 80 5.3.1 Tính chọn thiết bị lái 80 5.3.2 Tính chọn thiết bị neo 82 5.3.3 Lan can cầu thang 84 5.3.4 Thiết bị chằng buộc 84 5.3.5 Thiết bị tín hiệu 85 5.3.6 Thiết bị cứu sinh 85 ii 5.3.7 Thiết bị hàng giang 86 5.3.8 Vật hiệu 86 5.3.9 Dụng cụ chữa cháy 87 5.3.10 Trang bị cứu đắm 87 CHƯƠNG : KẾT CẤU 88 6.1 Đặc điểm chung 88 6.2 Các thông số 88 6.3 Tỷ số kích thước 89 6.4 Khoảng cách sườn 89 6.5 Hệ thống kết cấu 89 6.5.1 Vật liệu đóng tàu 89 6.5.2 Hệ thống kết cấu 89 6.5.3 Phân khoang 90 6.6 Đặc điểm kết cấu 90 6.6.1 Chiều dày tôn 90 6.6.2 Sống mũi sống đuôi 92 6.7 Kết cấu dàn đáy 93 6.7.1 Kết cấu dàn đáy khu vực tàu 93 6.7.2 Kết cấu dàn đáy khu vực buồng máy 99 6.7.3 Kết cấu dàn đáy khu vực mũi đuôi 102 6.8 Kết cấu dàn mạn 110 6.8.1 Kết cấu dàn mạn khu vực tàu 110 6.8.2 Kết cấu dàn mạn khu vực buồng máy 114 6.8.3 Kết cấu dàn mạn khu vực mũi tàu 119 6.8.4 Kết cấu dàn mạn khu vực đuôi tàu 124 6.9 Kết cấu dàn boong 128 6.9.1 Kết cấu dàn boong khu vực giữ tàu 128 6.9.2 Kết cấu dàn boong khu vực buồng máy 135 6.9.3 Kết cấu dàn boong khu vực mũi lái 141 6.10 Kết cấu vách kín nước 148 iii 6.11 Kết cấu thượng tầng 153 6.12 Cột chống 154 6.13 Kết cấu cầu nối 156 6.13.1 Tính momen uốn ngang tàu nước tĩnh 157 6.13.2 Tính moen uốn ngang lớn trường hợp tàu ngang sóng 159 6.13.3 Tính tốn ngoại lực tàu có hướng xiên với sóng góc 1 160 6.13.4 Tính tốn ngoại lực hai thân uốn theo hai chiều ngược 2 165 6.13.5 Tính tốn nội lực cho trường hợp 170 6.13.6 Tính tốn momen chống uốn cầu dẫn 185 CHƯƠNG 7: SỨC CẢN VÀ THIẾT BỊ ĐẨY 189 7.1 Đặc điểm sức cản tàu hai thân 189 7.2 Tính sức cản tàu hai thân 190 7.3 Tính chọn chân vịt 193 7.3.1 Thông số chân vịt 193 7.3.2 Tính chọn máy 196 7.3.3 Tính chân vịt để tận dụng hết công suất máy 198 7.4 Kiểm tra xâm thực chân vịt 200 7.5 Kiểm tra độ bền cánh chân vịt 201 7.6 Các kích thước hình học chân vịt 206 7.7 Tính tốn khối lượng moment quán tính 211 7.7.1 Tính toán khối lượng chân vịt 211 7.7.2 Tính momen quán tính 211 7.8 Xây dựng đường đặc tính chân vịt 212 7.8.1 Thông số chân vịt 212 7.8.2 Xác định đường đặc tính momen khơng đổi 213 7.8.3 Xác định đường đặc tính vòng quay khơng đổi 214 KẾT LUẬN 216 TÀI LIỆU THAM KHẢO 217 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Kích thước hệ số béo: L : chiều dài nói chung LOA : chiều dài tồn Lpp : chiều dài hai trụ B,Bh : chiều rộng thân tàu Bmax : chiều rộng toàn tàu D : chiều cao mạn d : mớn nước tàu CB : hệ số béo thể tích CM : hệ số béo sườn CW : hệ số béo đường nước CP : hệ số béo lăng trụ CS : hệ số thuôn  : lượng chiếm nước V, : tích phần chìm Các ký hiệu dùng chung: H,h : chiều cao nói chung P : cơng suất T : chu kỳ v W, w : trọng lượng Fb : mạn khô tàu G : trọng tâm tàu F,A : diện tích nói chung v : vận tốc  : trọng lượng riêng nước bao tàu GM : chiều cao tâm nghiêng ngang GML : chiều cao tâm nghiêng dọc GZ : tay đòn ổn định IL : momen quán tính dọc đường nước, IT : momen quán tính ngang đường nước vi DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH 1.Danh mục bảng Bảng 1.1 Thông số cầu cảng Cảng An Giang Bảng 1.2 Danh sách thiết bị Cảng An Giang Bảng 1.3 Danh sách thiết bị Cảng Cần Thơ Bảng 1.4 Thông số tàu mẫu sử dụng cho thiết kế Bảng 2.1 Qui cách đóng bao gạo xuất Bảng 2.2 Thơng số kích thước tàu thiết kế Bảng 3.1 Bảng trị số tuyến hình tàu thiết kế Bảng 4.1 Bảng tính thủy tĩnh thân tàu Bảng 4.2 Bảng tính thủy tĩnh tồn tàu 10 Bảng 6.1 Tỷ số kích thước 11 Bảng 6.2 Chiều dày tôn 12 Bảng 6.3 Tổng hợp ngoại lực tác dụng lên cầu nối 13 Bảng 6.4 Modun chống uốn mặt cắt ngang cầu dẫn 14 Bảng 6.5 Modun chống uốn mặt cắt dọc cầu dẫn 15 Bảng 7.1 Tính tốn sức cản tàu hai thân 16 Bảng 7.2 Tính tốn chọn máy 17 Bảng 7.3 Tính tốn chân vịt để tận dụng hết cơng suất máy 18 Bảng 7.4 Hệ số kiểm tra bền chân vịt 19 Bảng 7.5 Tọa độ mép cánh chân vịt 20 Bảng 7.6 Tọa độ profin cánh chân vịt 21 Bảng 7.7 Hệ số momen máy 22 Bảng 7.8 Hệ số phục vụ tính đường đặc tính chân vịt 23 Bảng 7.9 Đường đặc tính cho chế độ momen khơng đổi 24 Bảng 7.10 Đường đặc tính cho chế độ n = const Danh mục biểu đồ vii ... cho đồ án Các kết đạt đề tài Đồ án giải hoàn thành mục tiêu nội dung yêu cầu để đồ án, đưa phương án cho tàu thiết kế đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế Qua việc nghiên cứu thết kế Đồ án tốt... tế Mặc dù Đồ án hoàn thành chỉnh sửa nhiều song làm thiếu sót Rất mong nhận đánh giá Thầy cô gúp đỡ phát sai sót khuyết điểm nhằm hồn chỉnh Đồ án Kết cấu Đồ án tốt nghiệp Qua ba tháng nghiên... Thầy Cơ khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy, Sự quan tâm ,động viên gia đình Đến hơm em hồn thành khóa học Em lấy làm vinh dự giao đề tài tốt nghiệp Đây đồ án cuối quãng đời Sinh viên lần thiết kế tàu hoàn chỉnh,