YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI TÀU KÉO
2.1.2.2.Đường hình dáng đặc biệt của tàu kéo.
a) Dạng tàu kéo hình cầu: Do đường cong diện tích mặt cắt ngang mũi tàu thay đổi và góc vào nước của đường nước thiết kế giảm nhỏ, dạng tàu mũi hình cầu có thể giảm nhỏ sức cản sóng, khi chạy tự do, tàu cá và tàu kéo có thành phần sức cản sóng tương đối lớn, dạng tàu mũi hình cầu có lợi thế nhất định đối với tính chạy nhanh, nhất là khi sức cản nằm ở khu vực đỉnh sức cản.
Phạm vi sử dụng mũi hình cầu Người kiến nghị L V / Fr v/ gL Wigley Bragg Weiblum Doust Nhật bản 0,81,9 0,8 trở lên 0,84 1,3 hoặc lơn hơn 1,05 1,20 0,84 0,875 trở lên 0,238 0,565 0,238 trở lên 0,25 0,33 hoặc lớn hơn 0,31 0,36 0,25 0,26 trở lên -Nhưng cũng có rất nhiều ý kiến khác nhau về việc sử dụng dạng mũi hình cầu (bảngtrên). Căn cứ vào thí nghiệm củaHenschke cho rằng dạng mũi hình cầu không hẳn có lợi, cần phải nghiên cứu thêm về tính năng dạng tàu mũi hình cầu.
- Khi thiết kế dạng tàu hình cầu, có hai phương pháp để đạt tới thể tích hình cầu:
- Cho đường nước chở đầy gầy như vậy góc vào nước mũi tàu càng nhọn, có lợi đối với sức cản, nhưng giảm tính ổn định.
- Giữ nguyên đường nước chở đầy để đảm bảo ổn định, nh ưng bóp gầy phần trước mũi tàu phía dưới đường nước, đơn thuần xét về mặt sức cản, bi ện pháp này không tốt lắm.
- Khi thiết kế đường hình dáng mũi hình cầu, còn phải chú ý các điểm sau đây:
+ Phần hình cầu phải nhô ra phía tr ước đường thẳng góc mũi tàu, và tốt nhất, tâm hình cầu nên nằm trên đường thẳng góc mũi tàu;
+Kích thước chiều ngang hình cầu phải lớn hơn chiều dọc;
+ Hình dáng khối cầu nên dưới to trên nhỏ và phải phối hợp trơn tru với toàn bộ đường hình dáng thân tàu;
+ Mép trên của khối cầu không nên quá gần đường nước, khoảng cách này tốt nhất không nhỏ hơn chiều ngang khối cầu.
+ Để giảm hiện tượng va đập trong sóng của mũi tàu, phần đáy khối cầu nên nghiêng 200 đến 450, mức độ lớn hay nhỏ tùy thuộc vào chiều rộng khối cầu.
Để tiện cho việc thi công, đáy khối cầu nên thiết kế theo mặt nón, để giảm khối lượng hỏa công.
+ Còn phải chỉ rõ vị trí tâm nổi của tàu mũi hình cầu có thể bố trí về phía trước một chút, đối với một số loại t àu, như vậy sẽ có lợi cho việc điều chỉnh nghiêng dọc.
b) Loại tàu mũi vát: Đặc điểm của loại tàu này là phần mũi dưới đường nước bị vát lớn, hình dáng mặt cắt các đường sườn lý thuyết gần như song song và có dạng V hoàn toàn. Hình 2.3 là đường hình dáng dạng mũi vát (còn gọi là đường hình dáng Mayer).
- Loại tàu này có biên độ lắc dọc nhỏ, tổn thất tốc độ trong sóng gió khá nhỏ. Ngoài ra, do diện tích mặt tiếp xúc n ước tương đối bé, khi tốc độ thấp, so với đường hình dáng thông thường sức cản tương đối nhỏ. Cũng phải chú ý mũi tàu vát quá lớn không có lợi đối với tính năng điều khiển của tàu.
Hình 2.3 Loại tàu mũi vát
c) Dạng tàu gãy góc: Loại hình dáng thân tàu này được các nước gọi là hình dáng con thủy lực (hydroconic). Loại đ ường hình dáng đơn giản này được sử dụng cho tàu kéo và các loại tàu nhỏ đi biển. Đặc điểm chủ yếu của loại đ ường hình dáng này là hình dạng mặt cắt ngang được thiết kế theo kiểu hai đ ường gãy góc, các đoạn tương ứng trên các mặt cắt ngang của đuôi t àu đều song song với nhau, xem hình 2.4.
Hình 2.4. Đường hình dáng gãy góc
- Khi thiết kế nếu xét được đặc tính động lực dòng, tính năng hàng hải của dạng này không thua kém dạng tàu thông thường. Đường dòng của loại tàu hình dáng gãy góc, ở phía mũi tàu thì theo hướng mặt cắt nghiêng, ở phía lái theo hướng mặt cắt dọc.
- Trong thiết kế hình dáng đuôi tàu, chú ý cho dòng chảy trơn, dòng theo phân số đều đặn, do đó khe hở giữa cánh chân vịt và khung giá lái có thể nhỏ, làm tăng đường kính chân vịt, để đạt tới hiệu suất tương đối cao. Loại tàu này có các ưu điểm sau đây:
Đơn giản hóa đường hình dáng, thi công dễ dàng. Khi thiết kế, có thể lợi dụng đầy đủ đặc điểm của loại tàu dạng phẳng này, tôn vỏ dễ khai triển, ít phải hỏa công. So với tàu thường, lượng công tác gia công vỏ tàu có thể tiết kiệm được khoảng 30%.
Có ưu điểm nhất định về tính hàng hải, khi lắc dọc, chân vịt ít bị nhô ra ngoài mặt nước, đường nước mũi lái tương đối trơn, vòng quay chân vịt không bị giảm nhiều. Do đó, tổn thất độ trong sóng gió rất ít. Đ ồng thời mặt cắt ngang mũi tàu có dạng chữ V có lợi cho tính hàng hải của tàu.
Dễ đạt được tính ổn định đầy đủ. Để đường nước hướng theo mặt cắt nghiêng chảy suôn sẻ, góc vào nước thường tương đối lớn, mặt đường nước phía mũi tàu béo, đồng thời để đảm bảo đuôi tàu phủ kín chân vịt, mặt đ ường nước đuôi tàu tương đối rộng. Do đó hệ số diện tích mặt đường nước khá lớn, điều này có ý nghĩa thực dụng đối với tàu kéo, tàu cỡ nhỏ đi biển.
Nếu chọn hệ số lăng trụ thỏa đáng, sức cản của dạng tàu gãy góc có thể gần như dạng tàu thông thường.
Chương 3:
THIẾT KẾ TÀU KÉO 600 HP PHỤC VỤ CHO
CÔNG TÁC LAI DẮT TẠI CẢNG NHA TRANG
3.1. XÂY DỰNG NHIỆM VỤ TH Ư THIẾT KẾ.