Từ 2 bảng tính trên, ta xác định được sức cản tổng hợp tác dụng lên tàu khi tàu chuyển động.
Công suất có ích của thiết bịđộng lực Ne xác định theo công thức : η . 75 .V R Ne = (Hp) (3.54) Trong đó:
η: hiệu suất tổng hợp của liên hợp tàu, xác định theo công thức :
η =ηck.ηP.ηtt (3.55)
•ηck =0,86: hiệu suất cơ khí, tính đến các mất mát cơ học trên đường trục, hộp số và trong các gối đỡ khi truyền công suất từđộng cơđến chân vịt.
•ηp = 0,7: hiệu suất chân vịt, tính đến các mất mát năng lượng khi chân vịt làm việc.
•ηtt = 0,84: hiệu suất thân tàu, tính đến mất mát năng lượng do ảnh hưởng qua lại giữa thân tàu với chân vịt
Thay số: η = 0,83.0,75,0,84 = 0,53 Vậy 53 , 0 . 75 .V R Ne = (Hp)
Bảng 3.30 : Bảng tính sức cản toàn phần và nghiệm công suất máy chính
Vận tốc tàu Giá trị Hl/h m/s Rf (kG) R0 (kG) R(kG) Ne (Hp) 1 0,515 2,1 0,5 3,0 0,04 2 1,029 7,4 1,1 9,7 0,3 3 1,544 15,6 2,3 20,5 0,8 4 2,058 26,5 3,3 34,2 1,8 5 2,573 40,1 4,6 51,4 3,3 6 3,087 56,2 5,3 70,7 5,5 7 3,602 74,9 19,5 108,5 9,8 8 4,116 96,0 45,1 162,2 16,8 9 4,631 119,5 60,0 206,1 24,0
Do chịu ảnh hưởng của môi trường làm việc và để trích một lượng công suất dự
trữ cho hệ thống chiếu sáng, hệ thống hút khô, hệ thống làm việc của cơ cấu vớt rác… ta chọn máy chính trang bị cho tàu là loại máy VIKYNO DIESEL EV 2400-N có các thông số cơ bản như sau:
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT
KIỂU EV2400-N
Loại 4 kỳ, 1 xilanh, nằm ngang Đường kính x hành trình pittông (mm) 116 x 105 Thể tích xylanh (cm3) 1109 Công suất định mức (Mã lực/vòng/phút)
Công suất tối đa
22/2200 17/2200 Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/Mã lực/giờ) 165 Moment cực đại (kgm/vòng/phút) 8.3 Tỉ số nén 16 Hệ thống làm mát Két nước Hệ thống đốt nhiên liệu Phun trực tiếp Nhiên liệu Dầu Diesel Dầu bôi trơn Nhớt 30 Thể tích nước làm mát (l) 4.7 Thể tích thùng nhiên liệu (l) 16 Thể tích dầu bôi trơn (l) 5 Hệ thống khởi động Tay quay Trọng lượng (kg) 325 Kích thước:- Dài - Rộng - Cao (mm) 943 - 453 - 667
Chương 4:
THẢO LUẬN KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Sau hơn ba tháng nghiên cứu tính toán, với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Trần Gia Thái, em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp với nội dung: “Nghiên cứu thiết kế sơ bộ một mẫu tàu xử lý rác ven biển”. Bản thân em không những cũng cố được những kiến thức đã tiếp thu được trong thời gian học tập, mà hơn thế em đã thu được rất nhiều kiến thức bổ ích trong lĩnh vực tàu thuyền, đặc biệt là lĩnh vực tàu hai thân.
Qua tìm hiểu về lĩnh vực tàu hai thân thì em xin được đưa ra những thảo luận về vấn đề này như sau:
• Bài toán thiết kế tàu hai thân là một bài toán mới ở nước ta hiện nay và không đơn giản đối với sinh viên. Qua thời gian thực hiện đề tài em thấy công việc thiết kế tàu hai thân rất phức tạp, quá trình tính toán cũng rất mới mẻ, song cũng từ đó em tiếp thu được nhiều kiến thức mới, mở rộng tầm nhìn về vấn đề thiết kế tàu.
• Tàu hai thân có ưu điểm: diện tích sử dụng mặt boong lớn, tính ổn định cao, sức cản thấp nên ta có thể vận dụng các ưu điểm trên của tàu hai thân để đưa tàu hai thân vào sử dụng rộng rãi trong công việc khai thác đánh bắt cá, vận chuyển hành khách, hàng hóa, ....Đi sâu vào tìm hiểu về lĩnh vực tàu hai thân thì em nhận thấy rằng đây là một lĩnh vực hay, đã đang và sẽ phát triển rất mạnh.
• Quy phạm áp dụng để thiết kế tàu hai thân ở nước ta chưa thực sự hoàn hảo, các công thức và yêu cầu đề ra chưa mang tính cụ thể, sát thực. Nhà nước cần sớm sửa đổi, bổ sung để quy phạm áp dụng được hoàn thiện hơn.
• Việc xây dựng đường hình tàu được xác định trên cơ sở tàu mẫu. Các tính toán tính năng chỉ là phương pháp gần đúng, độ chính xác trong tính toán phụ
thuộc rất nhiều và cách tính. Để khắc phục sai số tính toán, giảm thời gian thiết kế
cần xây dựng phần mềm tính toán hoàn chỉnh để nâng cao độ tin cậy trong tính toán.
• Tuy nhiên, tài liệu về tàu hai thân ở nước ta còn rất hạn chế, đây là một khó khăn đối với sinh viên và những người nghiên cứu tìm hiểu về lĩnh vực này. Em nghĩ rằng, nếu như có được nguồn tài liệu về tàu hai thân dồi dào, đồng thời lĩnh vực này được đưa vào chương trình giảng dạy ở bậc đại học thì lĩnh vực tàu hai thân ở nước ta sẽ có được sự phát triển rất mạnh.
Vấn đề thiết kế tàu hai thân là một vấn đề còn rất mới lạ đối với sinh viên, những người tiếp xúc với thực tế chưa nhiều, và tài liệu về tàu hai thân là không nhiều. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Trần Gia Thái cùng với sự
giúp đỡ và tạo điều kiện của các thầy giáo trong bộ môn tàu thuyền và những nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu không nhiều cộng với kiến thức còn hạn chế của mình, nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót, em mong được sựđóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn
đểđề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thị Hiệp Đoàn, “Lý thuyết tàu”, Trường đại học Hàng Hải, Hải Phòng.
2. Nguyễn Đức Ân – Nguyễn Bân – Hồ Văn Bính – Hồ Quang Long – Trần Hùng Nam – Trần Công Nghị – Dương Đình Nguyên, “Sổ tay kỹ thuật đóng tàu
thủy” (Tập 1), Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
3. Trần Công Nghị (2005), “Thiết kế tàu cỡ nhỏ chạy nhanh”, Nhà xuất bản
Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
4. KTS. Nguyễn Thú (1995), “Nâng cao hiệu quả công tác thu gom, vận
chuyển, chứa và xử lý rác, phân ở các đô thị lớn Việt Nam – Đề tài KC.11.09”, Bộ
KHCN & MT – Bộ Xây Dựng, Hà Nội.
5. Trần công Nghị (2006), “Thiết kế tàu thủy”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh .
6. Nguyễn Đăng Cường – Lê Công Thành – Bùi Văn Xuyên – Trần Đình Hòa (2003), “Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van”, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
7. Nguyễn Văn Hợp – Phạm Thị Nghĩa – Lê Thiện Thanh (2000), “Máy trục
vận chuyển”, Nhà xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội.
8. Trần công Nghị (2003), “Kết cấu thân tàu”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh .
9. Đăng kiểm Việt Nam (2003), “Quy phạm kiểm tra và chế tạo các tàu làm
bằng chất dẻo cốt sợi thủy tinh TCVN 6282 : 2003”.
10. Đăng kiểm Việt Nam (2001), “Quy phạm phân cấp và đóng tàu sông,
TCVN 5801: 2001”
11. Trương Sỹ Cáp (1987), “Lực cản tàu thủy”, Nhà xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội.
12. Trần công Nghị (1993), “Sản xuất tàu nhỏ từ vật liệu composite”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh
13. Nguyễn Tất Đạt – Mai thắng (2000), “Cơ học chất lỏng kỹ thuật”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp
14. Nguyễn Văn Ba – Lê Trí Dũng (1998), “Bài giảng sức bền vật liệu”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp. 15. Các trang Web: http://www.thebeachcats.com http://en.wikipedia.org http://www.catamarans.com http://www.caribbean–boat–charters.com http://www.vinashin.com http://www.pkys.com http://www.uksa.org http://www.novusoft.com http://www.castawaycats.net
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ... - 1 -
CHƯƠNG1:ĐẶT VẤN ĐỀ... - 2 -
1.1 TỔNGQUANVỀVẤNĐỀNGHIÊNCỨU...-2-
1.2 TÌNHHÌNHNGHIÊNCỨUTRONGNƯỚCĐỐIVỚIVẤNĐỀĐẶTRA...-2-
1.3.MỤCTIÊU,PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨUVÀGIỚIHẠNNỘIDUNG...-4-
1.3.1 Mục tiêu của đề tài ... - 4 -
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu... - 4 -
1.3.3. Giới hạn nội dung... - 5 -
CHƯƠNG2: GIẢI PHÁP XỬ LÝ RÁC VEN BIỂN ... - 6 -
2.1.ĐẶCĐIỂMRÁCNỔIVENBIỂN...-6-
2.1.1. Thành phần và tính chất của rác và các vật nổi gần mặt nước... - 6 -
2.1.2. Qui luật phân tán và chuyển động của rác và các vật nổi gần mặt nước ... - 6 -
2.1.3. Mức thải rác ... - 7 -
2.1.4. Tỷ trọng... - 7 -
2.2.CÁCGIẢIPHÁPTÀUVỚTRÁCNỔITRÊNBIỂNHIỆNNAY...-8-
2.2.1. Giải pháp gom rác nổi ... - 8 - 2.2.2. Giải pháp vớt rác ... - 9 - 2.3.LỰACHỌNGIẢIPHÁPPHÙHỢP...-14- 2.3.1 Quá trình gom rác... - 14 - 2.3.2. Quá trình vớt rác tựđộng ... - 15 - 2.4.THIẾTKẾSƠBỘCƠCẤUVỚTRÁC...-16- 2.4.1 Những thông số cơ bản ... - 16 - 2.4.2 Chọn sơ bộ kích thước gầu múc... - 17 - 2.4.3 Chọn sơ bộ kích thước cơ cấu cần nâng hạ... - 18 - 2.4.4 Tải trọng tác dụng lên cơ cấu ... - 18 - 2.4.5 Tính toán lực học tại các vị trí... - 19 -
CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ SƠ BỘ TÀU XỬ LÝ RÁC VEN BIỂN ... - 21 -
3.1. XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ... - 21 -
3.1.1. Công dụng, loại hình ... - 21 -
3.1.2. Vật liệu chế tạo... - 21 -
3.1.4. Phạm vi hoạt động... - 21 -
3.1.5. Tốc độ tàu... - 21 -
3.1.6. Đặc điểm bố trí chung ... - 21 -
3.1.7. Yêu cầu về giá thành, thời gian và trang thiết bị khác ... - 21 -
3.2. XÁCĐỊNHCÁCKÍCHTHƯỚCVÀCÁCYẾUTỐCỦATÀUTHIẾTKẾ. ...-22-
3.2.1 Thống kê một số tàu hai thân cỡ nhỏ. ... - 22 -
3.2.2 Lựa chọn chiều dài L cho tàu thiết kế... - 23 -
3.2.3 Lựa chọn tỷ lệ L/B ... - 24 - 3.2.4 Lựa chọn mớn nước T... - 25 - 3.2.5 Lựa chọn tỷ lệ H/T ... - 25 - 3.2.6 Lựa chọn hệ số diện tích mặt đường nước α ... - 25 - 3.2.7. Lựa chọn hệ số thể tích chiếm nước δ... - 26 - 3.2.8. Lựa chọn hệ số diện tích mặt cắt ngang β ... - 27 -
3.2.9 Xác định các kích thước cơ bản cho tàu thiết kế... - 27 -
3.3. VẼĐƯỜNGHÌNHLÝTHUYẾT ...-28-
3.3.1 Mục đích yêu cầu: ... - 28 -
3.3.2 Lựa chọn phương pháp thiết kếđường hình tàu: ... - 28 -
3.3.3 Trình tự vẽđường hình tàu: ... - 29 -
3.4.XÁCĐỊNHCÁCYẾUTỐTĨNHTHỦYLỰC...-32-
3.4.1. Diện tích mặt đường nước ...- 32 -
3.4.2. Thể tích chiếm nước ứng với các mặt đường nước ... - 33 -
3.4.3. Diện tích mặt cắt ngang giữa tàu ... - 33 -
3.4.4. Các hệ số hình dạng vỏ tàu ... - 34 -
3.4.5. Hoành độ trọng tâm mặt đường nước ... - 34 -
3.4.6. Tọa độ tâm nổi ... - 35 -
3.4.7. Bán kính ổn định ngang ... - 35 -
3.4.8. Bán kính ổn định dọc ... - 36 -
3.4.9. Tính và vẽđồ thị Bonjean ... - 39 -
3.5. THIẾT KẾ KẾT CẤU THEO QUY PHẠM ... - 43 -
3.5.1. Tính toán các chi tiết kết cấu... - 43 -
3.5.2. Vật liệu ... - 43 -
3.5.3. Tính toán kết cấu vỏ tàu ... - 44 -
3.6.THIẾTKẾ BỐTRÍCHUNGTOÀNTÀU ...-56-
3.6.1. Ảnh hưởng của việc bố trí chung toàn tàu. ... - 56 -
3.6.2. Bố trí chung của tàu thiết kế. ... - 56 -
3.6.3. Bản vẽ bố trí chung ... - 59 -
3.6.4. Tính trọng tâm, trọng lượng tàu ... - 61 -
3.7KIỂMTRAỔNĐỊNH...-63-
3.7.1 Tính toán ổn định cho tàu thiết kế:... - 63 -
3.7.2. Tính ổn định ban đầu... - 66 -
3.7.3. Tính tay đòn ổn định cho tàu ở các trường hợp ... - 67 -
3.7.4 Kết luận phần kiểm tra ổn định ... - 89 -
3.8TÍNHSỨCCẢNVÀNGHIỆMCÔNGSUẤTMÁYCHÍNH ...-89-
3.8.1 Sức cản ma sát của vỏ tàu ... - 90 -
3.8.2 Sức cản dư ... - 92 -
3.8.3 Sức cản toàn phần và nghiệm công suất máy chính... - 94 -
CHƯƠNG 4:THẢO LUẬN KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN... - 99 -