›

Luận văn Thiết kế tàu chạy từ Cảng Hải Phòng - Cảng Kobe (Nhật Bản)

pdf 205 trang thiennha21 09/04/2022 8951
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế tàu chạy từ Cảng Hải Phòng - Cảng Kobe (Nhật Bản)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfthiet_ke_tau_chay_tu_cang_hai_phong_cang_kobe_nhat_ban.pdf

Nội dung text: Luận văn Thiết kế tàu chạy từ Cảng Hải Phòng - Cảng Kobe (Nhật Bản)

  1. MỤC LỤC PHẦN I: TUYẾN ĐƢỜNG – TÀU MẪU 9 1.1. Tuyến đƣờng 9 1.1.2.Cảng đi ( Cảng Hải Phòng) 9 1.1.2.1.Điều kiện tự nhiên 9 1.1.2.2. Cầu tàu và kho bãi 10 1.1.2. Cảng KoBe 16 1.1.3.Đặc điểm tuyến đƣờng đi 17 1.2. Bảng thống kê tàu mẫu 17 1.2.1.Mục đích 17 1.2.2 Bảng thống kê tàu mẫu 18 PHẦN II: 22 XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU 22 2.1.Xác định sơ bộ các kích thƣớc. 22 2.1.1. Xác định sơ bộ lƣợng chiếm nƣớc: 22 2.1.2. Xác định kích thƣớc sơ bộ của tàu: 22 Xác định chiều dài tàu: 22 Các hệ số béo 23 Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn 24 2.2 Nghiệm lại các kích thƣớc sơ bộ 25 2.2.1 Nghiệm lại lượng chiếm nước của tàu lần 1 (theo phương trình sức nổi) 25 2.2.2 Tỉ số kích thƣớc 25 2.2.2.1. Tỷ số L/B 25 2.2.1.2. Tỷ số D/d 25 2.2.2.3. Tỷ số B/d 25 2.2. 3. Nghiệm lại khối lƣợng tàu theo các kích thƣớc chủ yếu 26 2.2.3.1 Khối lƣợng tàu không 0 26 2.2.3.2. Trọng tải tàu DW 28 2.3. Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành 30 2.3.1. Dung tích 30 2.4.3 Tính chu kì lắc: 32 PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 35 3.1 Phƣơng án thiết kế 35 3.2 Xây dựng tuyến hình 35 3.2.1 Thông số chủ yếu của tàu thiết kế. 35 3
  2. 3.2.2. Xây dựng tuyến hình theo phƣơng pháp thiết kế mới. 36 3.2.3.Xây dựng đƣờng cong diện tích sƣờn 38 3.2.4.Đƣờng cong diện tích đƣờng nƣớc thiết kế 40 3.2.5. Xây dựng sƣờn giữa. 42 3.2.6. Thiết kế các sƣờn còn lại. 42 3.3.Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc 47 PHẦN IV 54 CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI VÀ TỈ LỆ BONJEN 54 4.1. Tính toán và vẽ đồ thị Bonjean. 54 4.2.Tính và vẽ các đƣờng cong thủy lực: 64 4.2.1.Tính toán các yếu tố thủy lực nhóm I 65 4.2.2.Tính toán các yếu tố thủy lực nhóm II 66 PHẦN V: BỐ TRÍ CHUNG 68 5.1.Phân khoang: 68 5.1.1.Phân khoang theo chiều dài tàu: 68 5.1.2.Phân khoang theo chiều cao tàu: 69 5.2.Bố trí các khoang, két trên tàu: 69 5.2.1.Bố trí các két dằn: 69 5.2.2.Bố trí các loại két khác: 74 5.2.2.1.Bố trí két nhiên liệu: 74 5.2.2.2.Két nƣớc ngọt: 74 5.3.Bố trí buồng, phòng, các thiết bị trên các boong: 75 5.3.1.Trên boong chính: 75 5.3.2.Trên boong thƣợng tầng mũi: 76 5.3.3. Trên boong thƣợng tầng lái: 76 5.3.4.Trên lầu lái: 77 5.3.5.Trên nóc lầu lái: 77 5.3.6.Hệ thống hành lang: 77 5.4.Trang thiết bị buồng, phòng: 78 5.5.Hệ thống cửa: 79 5.6.Hệ thống cầu thang và lan can: 79 5.7.Tính chọn trang thiết bị: 79 5.7.1. Tính chọn thiết bị lái: 80 5.7.2.Tính chọn thiết bị cứu sinh: 81 5.7.2.1.Xuồng cứu sinh: 81 5.7.2.1.Phao cứu sinh: 81 5.7.3.Chọn trang thiết bị đèn tín hiệu: 82 5.7.4. Tính chọn thiết bị neo: 82 4
  3. 5.7.5.Chọn thiết bị chằng buộc: 85 5.7.5.1.Dây chằng buộc: 85 5.7.5.2.Bệ dẫn dây: 86 5.7.5.3.Cột bích buộc dây: 86 5.7.5.4.Cửa luồn dây mạn: 86 5.7.5.5.Tời thu neo: 86 5.7.6.Trang thiết bị vô tuyến điện: 86 5.7.7. Trang thiết bị hàng hải. 87 5.7.8. Trang thiết bị phòng nạn. 88 5.8 Tính chọn thiết bị làm hàng ( Cần cẩu thủy lực) 90 5.9 Sơ đồ tính toán mạn khô tối thiểu 90 PHẦN VI : THIẾT BỊ ĐẨY 92 6.1 XÁC ĐỊNH LỰC CẢN VÀ CÔNG SUẤT KÉO 92 6.1.1 Lực cản 92 6.1.1.1 Lựa chọn phƣơng pháp tính 92 6.1.1.2 Tính toán lực cản và công suất kéo 93 6.2 TÍNH TOÁN CHONG CHÓNG 97 6.2.1. Chọn vật liệu 97 6.2.2. Tính toán hệ số dòng theo và hệ số lực hút 97 6.2.3. Chọn sơ bộ đƣờng kính chong chóng 97 6.2.3.1 Chọn sơ bộ công suất của động cơ 97 6.2.3.2 Chọn sơ bộ vòng quay của chong chóng 97 6.2.3.3 Chọn sơ bộ đƣờng kính chong chóng 97 6.2.4 Chọn số cánh chong chóng 98 6.2.5.Tính toán các yếu tố cơ bản của chong chóng 98 6.2.5.1 Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền 98 6.2.5.2Tính toán các yếu tố cơ bản của chong chóng và lựa chọn động cơ chính 99 6.5.3 Tính toán chong chóng đảm bảo khai thác hết công suất của động cơ và đạt đƣợc tốc độ tối đa 100 6.2.5.4 Kiểm tra tỷ số đĩa theo điều kiện chống xâm thực 101 6.2.6. Xây dựng bản vẽ chong chóng 102 6.2.6.1 Xây dựng hình bao duỗi thẳng của chong chóng : 102 6.2.6.2 Xây dựng profin cánh 102 6.2.6.3. Xây dựng hình chiếu pháp và hình chiếu cạnh 104 6.2.6.4. Xây dựng củ chong chóng 104 6.2.6.5. Xây dựng tam giác đúc 106 6.2.7. Kiểm tra bền chong chóng 107 6.2.8.Tính toán và xây dựng đồ thị vận hành của chong chóng 108 6.2.8.1 Tính toán các đặc trƣng không thứ nguyên của chong chóng làm việc sau thân tàu 109 6.2.8.2 Tính toán các đặc trƣng của chong chóng sau thân tàu 109 6.2.8.3. Tính toán đƣờng đặc tính ngoài của động cơ 112 5
  4. PHẦN VII: KẾT CẤU CƠ BẢN 114 7.1.Giới thiệu chung. 114 7.2.Nội dung 114 7.2.1.Nội dung tính toán và quy phạm áp dụng. 114 7.2.2.Vật liệu. 114 7.2.3 Phân khoang, hệ thống kết cấu. 114 7.2.3.1 Khoảng sƣờn. 114 7.3 Kết cấu vùng khoang hàng 116 7.3.1 Kết cấu dàn vách 116 7.3.1.1 Bố trí kết cấu 116 7.3.1.2 Tôn vách 117 7.3.1.3 Nẹp vách 117 7.3.1.4 Sống đứng vách 118 7.3.1.5 Liên kết 120 7.3.2 Kết cấu dàn đáy 120 7.3.2.1 Bố trí kết cấu 120 7.3.2.2 Tôn đáy ngoài 121 7.3.2.3 Tôn đáy trong 122 7.2.3.4 Dầm dọc đáy ngoài 123 7.2.3.5 Dầm dọc đáy trong 123 7.2.3.6 Sống chính, sống phụ 125 7.2.3.7 Đà ngang đặc 128 7.2.3.8 Liên kết 128 7.3.3 Kết cấu dàn mạn 129 7.3.3.1 Bố trí kết cấu 129 7.3.3.2 Tôn mạn 129 7.3.3.3 Sƣờn thƣờng 130 7.3.3.4 Sƣờn khoẻ đỡ xà ngang khỏe 131 7.3.3.4.1 Sƣờn khỏe 131 7.3.3.5 Liên kết 134 7.3.4 Kết cấu dàn boong 135 7.3.4.1 Bố trí kết cấu 135 7.3.4.2.Tôn boong 138 7.3.4.3.Sƣờn khoẻ đỡ xà ngang công xon 156 7.3.4.4. Liên kết 158 7.4 Kết cấu vùng khoang mũi 159 7.4.1 Kết cấu dàn vách 159 7.4.1.1 Bố trí kết cấu 159 7.4.1.2 Tôn vách 159 7.4.1.3 Nẹp vách 160 7.4.1.4 Sống vách 163 7.4.1.5 Liên kết 164 6
  5. 7.4.2 Kết cấu dàn đáy 165 7.4.2.1 Bố trí kết cấu 165 7.4.2.2 Tôn đáy 165 7.4.3 Kết cấu dàn mạn 167 7.4.3.1 Bố trí kết cấu 167 7.4.3.2 Tôn mạn 167 7.4.3.3 Sƣờn thƣờng 168 7.4.3.4 Sống dọc mạn 171 7.4.3.5 Liên kết 171 7.4.4 Kết cấu dàn boong 171 7.4.4.1 Bố trí kết cấu 172 7.4.4.2 Tôn boong 172 7.4.4.3 Xà ngang boong 173 7.4.4.4. Sống dọc boong 173 7.4.4.5 Liên kết 174 7.4.4.5.1 Đối với sàn boong mũi 175 7.5 Bảng chọn quy cách hàn: 178 PHẦN VIII: 181 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH 181 8.1. Giới thiệu chung 181 8.1.1. Loại tàu – công dụng – cấp tính toán. 181 8.1.2. Các thông số cơ bản của tàu. 181 8.1.3.Các ký hiệu sử dụng trong bảng. 181 8.2 Tính toán thông số khoang két theo phần trăm 183 8.3. Kiểm tra ổn định. 187 8.4.Các trạng thái tải trọng. 188 8.4.1.Thông số tàu không 188 8.4.2 Tính toán cân bằng tàu 188 8.4.2.1 Khối lƣợng, khối tâm tàu ở các trạng thái 188 8.4.3 Tính toán ảnh hƣởng của mặt thoáng hàng lỏng tới cân bằng và ổn định tàu 190 8.4.4 Cân bằng tàu ở các trạng thái tải trọng 199 8.5 Kiểm tra ổn định 200 8.5.1 Xây dựng đƣờng cong ổn định tĩnh 200 8.5.1.1 Xây dựng đƣờng cong Pantokarelan 200 8.5.1.2 Tính toán và xây dựng đƣờng cong tay đòn ổn định tĩnh 202 8.5.2 Các tiêu chuẩn thời tiết 203 8.5.2.1 Xác định góc vào nƣớc 203 8.5.2.2 Diện tích và trọng tâm mặt hứng gió 203 8.5.2.3 Biên độ lắc ngang 204 8.5.2.4 Kiểm tra ổn định theo yêu cầu của Quy phạm 205 7
  6. PHẦN I : TUYẾN ĐƢỜNG -TÀU MẪU 8
  7. PHẦN I: TUYẾN ĐƢỜNG – TÀU MẪU 1.1. Tuyến đƣờng Mục đích của việc tìm hiểu tàu mẫu: Xác định phân cấp tàu. Tính toán nhiên liệu dự trữ cho tàu. Điều kiện khí hậu trên suốt tuyến đƣờng mà tàu đi có ảnh hƣởng lớn đến thân tàu,độ ăn mòn và độ bền tàu Điều kiện luồng lạch ra vào cảng có ảnh hƣởng đến việc lựa chọn chiều chìm tàu. Tìm hiểu cơ sở hạ tầng của cảng, nơi mà tàu cập bến nhằm trang bị cho tàu những thiết bị cần thiết làm hàng. Giới thiệu tuyến đường: Tuyến đƣờng mà tàu chạy là từ cảng Hải Phòng– cảng Kobe (Nhật Bản) 1.1.2.Cảng đi ( Cảng Hải Phòng) Cảng Hải Phòng bao gồm : Cảng Chính, Cảng Chùa Vẽ, Cảng Vật Cách. 1.1.2.1.Điều kiện tự nhiên Cảng Hải Phòng nằm ở hữu ngạn sông Cửa Cấm ở vĩ độ 20052' Bắc và kinh độ 106041' Đông. Chế độ thủy triều là nhật triều với mức nƣớc triều cao nhất là +4 m, thấp nhất là +0,48 m. - Chế độ gió : Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt. Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau : gió Bắc - Đông Bắc. Từ tháng 4 đến tháng 9: gió Nam - Đông Nam Cảng Hải Phòng cách phao số 0 khoảng 20 hải lý. Từ phao số 0 vào Cảng phải qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ rồi vào sông Cửa Cấm. Cảng Hải Phòng nằm ở vùng trung chân sông Hồng. Sông Hồng mang nhiều phù sa nên tình trạng luồng lạch vào Cảng không ổn định. Từ nhiều năm nay luồng vào Cảng Hải Phòng thƣờng xuyên phải nạo vét nhƣng chỉ sâu đến - 5,0 m đoạn cửa Cấm và – 5,5 m đoạn Nam Triệu. Tuy nhiên những năm gần đây luồng vào Cảng bị cạn nhiều , sông Cấm chỉ còn -3,9 tới -4,0 m nên tàu vào ra rất hạn chế 9
  8. về trọng tải. Cảng chỉ có 1 chỗ quay tàu ở ngang cầu N08 ( có độ sâu -5,5 tới -6,0 m, rộng khoảng 200 m). Cảng Vật Cách nằm ở hữu ngạn sông cửa Cấm, cách Hải Phòng về phía thƣợng lƣu khoảng 12 km, chế độ thủy văn tƣơng tự nhƣ cảng chính. 1.1.2.2. Cầu tàu và kho bãi a) Khái quát chung: Cảng chính gồm : - Cảng chính có 11 bến đƣợc xây dựng từ năm 1967 và kết thúc vào năm 1981, dạng tƣờng cọc ván thép một neo cới tổng chiều dài 1787 m. Trên mặt bến có cần trục cổng có sức nâng 5 -0 16 tấn. Các bến đảm bảo cho tàu 10.000 tấn cập cầu. Từ cầu 1 đến cầu 5 thƣờng xếp dỡ kim khí, bách hóa, thiết bị. Bến 6 – 7 xế dỡ hang nặng, bến 8, 9 xếp dỡ hang tổng hợp . Bến 11 xếp dỡ hàng lạnh. Toàn bộ kho của Cảng có tổng diện tích là 46.800 m2 có đƣờng sắt trƣớc bến, sau kho thuận lợi cho việc vận chuyển, đƣờng sắt trong Cảng có khổ rộng 1 m, chiều dài 1500 m . Ngoài diện tích kho, còn có các bãi chƣa hang với tổng diện tích 183.000 m2. Cảng Chùa Vẽ. Theo thiết kế Cảng Chùa Vẽ có 5 bến với tổng chiều dài 810 m và sản lƣợng thông qua hang năm là 1.600.000 tấn. Hiện đã xây dựng đƣợc bến phụ, bến 1 – 2 với chiều dài 330m dạng bến cọc bê tong cốt thép. 10
  9. Hiện nay Cảng đã đƣợc lắp dàn cần trục cổng nặng Container chuyên dụng và chủ yếu xếp hang Container, sắt thép, hang kiện, gỗ. Cảng Vật Cách. Bắt đầu xây dựng vào năm 1965. Cảng có 5 mố cầu trên bố trí cần trục ô tô để bốc than và một số loại hang khác. b) Luồng vào Cảng: Tên luồng Chiều dài (km) Chiều rộng ,m Chiều sâu ,m Lạch Huyện 17,5 100 -7,8 Hà Nam 6,3 70 -5,7 Bạch Đằng 9,2 70 -6,1 Sông Cấm 9,8 70 -6,1 Tổng chiều dài tuyến luồng 42,8 11
  10. c) Cầu Cảng: Các khu vực của Cảng Hải Phòng đƣợc phân bố theo lợi thế về cơ sở hạ tầng, giao thông, đƣờng sắt - đƣờng bộ - đƣờng thuỷ và đƣợc lắp đặt các thiết bị xếp dỡ phù hợp với từng loại hàng hoá, đáp ứng và thoả mãn nhu cầu vận chuyển bằng nhiều phƣơng tiện. Toàn cảng hiện có 21cầu tàu với tổng chiều dài là 3.567m, bảo đảm an toàn với độ sâu trƣớc bến từ -8,4m đến -8,7m. Độ Số Cảng/Khu chuyển tải Dài Loại hàng sâu lƣợng Xí nghiệp xếp dỡ Hoàng Bách hóa, rời, bao, 1717m -8,4m 11 cầu Diệu Container Xí nghiệp xếp dỡ Chùa 848m -8,5m 5 cầu Bách hóa, Container Vẽ Xí nghiệp xếp dỡ Tân 1002m -8,7m 5 cầu Bách hóa, Container Cảng 7 điểm Vùng neo Hạ Long -14m Bách hóa, Container neo 3 bến Bến nổi Bạch Đằng -7,5m Bách hóa, Container phao 3 bến Vịnh Lan Hạ -7,5m Bách hóa, Container phao d) Kho bãi Hệ thống kho bãi Cảng Hải Phòng xây dựng theo tiêu chuẩn chất lƣợng cao, đƣợc chia theo từng khu vực chuyên dùng phù hợp với điều kiện bảo quản, xếp dỡ, vận chuyển từng loại hàng hoá 12
  11. Diện tích Loại kho/bãi Số lƣợng Ghi chú (m2) Phục vụ khai thác hàng lẻ Kho CFS 2 6498 Container Kho hàng bách hóa 10 30052 Các loại hàng hóa Bãi Container 3 343565 Bãi hang bách hóa 20 141455 e) Định mức xếp dỡ hàng hóa: Loại tàu có Loại tàu có GRT > 5000 Loại tàu có GRT > 13000T GRT < 5000T và < 13000 T T T Nhóm Hàng nhập Hàng xuất Hàng nhập Hàng xuất hàng Hàng Hàng nhập xuất Trong Vùng Trong Vùng Trong Vùng Trong Vùng cầu nƣớc cầu nƣớc cầu nƣớc cầu nƣớc 1300- 1200- 1500- 2000- 1500- 2000- 1 Hàng rời 3500 3000 - - 2000 3500 3000 4500 4000 5000 2500 Hàng bao, 1200- 1200- 1500- 1500- 1500- 2000- 2000- 2500- 1800- 2 - bịch 2000 2000 3000 4000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 2000- 2500- 3000- 3000- 3 Sắt thép 1200 - - 4000 - - 2500 3000 3500 4000 Hàng 4 1000 1000 1200 - 1200 - - - - thùng Hàng 800- 1000- 1000- 5 1000 1200 1200 - - - bách hóa 1000 1200 1200 Các loại xe lăn 120- 100- 6 bánh 100 50 - - - - - 500 500 (C/ngày/t àu) 13
  12. Container Tàu 500 TEU f) Thiết bị và công nghệ XNXD XNXD XNX Sức XNXD XNXD Toàn và Vận và VT D Phƣơng tiện nâng/công Hoàng Chùa cảng tải Bạch Tân suất Diệu Vẽ thủy Đằng Cảng Cần trục 5-40 tấn 33 26 5 2 chân đế Cần cẩu nổi 10-85 tấn 2 2 Cần trục 25-70 tấn 10 6 3 1 bánh lốp Xe nâng 3-45 tấn 62 36 22 4 hàng Cân điện tử 80 tấn 4 3 1 Tàu hỗ trợ 515 đến 3200 8 8 lai dắt CV Cần cẩu 35,6 tấn 6 6 giàn(QC) Cần cẩu giàn 35,6 tấn 12 12 bánh lốp 750 đến 1100 Sà lan 6 6 tấn Xe ôtô vận 8,5 đến 13,5 23 23 tải tấn Xe đầu kéo 40 feet 58 20 36 2 14
  13. Container 20 feet 400 12 400 20’ Container 40 feet 4 12 4 40’ g) Năng lực tiếp nhận Xí nghiệp xếp dỡ Hoàng Diệu: Tổng số 11 cầu với tổng chiều dài 1.717m Khu vực xếp dỡ hàng container: Cầu 1,2,3 Khu vực hàng bách hóa tổng hợp: từ cầu 4 đến cầu 11 Bốc xếp đồng thời đƣợc 11 tàu với năng lực thông qua 6.000.000 tấn/năm. Xí nghiệp xếp dỡ Chùa Vẽ: Tổng số 5 cầu với tổng chiều dài 848 m Bốc xếp đồng thời đƣợc 5 tàu với năng lực thông qua 550.000 TEU/năm. Xí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng: Tổng số 5 cầu với tổng chiều dài 1.002 m Bốc xếp đồng thời đƣợc 5 tàu Bến phao Bạch Đằng: Số lƣợng bến phao: 3 phao. Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 7.000 DWT Khu chuyển tải Lan Hạ: Số lƣợng điểm neo: 3 điểm. Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 40.000 DWT Khu chuyển tải Hạ Long - Hòn Gai: Số lƣợng điểm neo: 7 điểm. 15
  14. Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 30.000 DWT Khu chuyển tải Bến Gót: Số lƣợng điểm neo: 2 điểm. Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 15.000 DWT 1.1.2. Cảng KoBe Cảng nằm ở vĩ độ 34o40' Bắc và 135o 12’ độ Kinh Đông. Kobe là cảng tự nhiên có vị trí thuận lợi ở phía bắc vịnh Osaka và đƣợc che kín bởi hệ thống phức tạp các đê chắn sóng ( gồm 7 đê chắn sóng ), Kobe là cửa ngõ quan trọng của Nhật Bản trong việc buôn bán của Trung Quốc, Triều Tiên . Cảng Kobe có 12 bến thuộc sự quản lý của Chính quyền thành phố và 4 bến tƣ nhân thuộc các tập đoàn công nghiệp.Tổng chiều dài bến là 22,4km và có 135 khu neo tàu. Vùng trung tâm bến cảng có khu bến Khikô, gồm 12 bến với tổng chiều dài 6655m , cho phép cùng một lúc có thể neo đậu đƣợc 35 tàu viễn dƣơng . Đây chính là khu trung tâm phục vụ hành khách trong nƣớc và chuyển tải hành khách từ Mỹ sang Australia khoảng 11500 ngƣời/năm, còn hàng hóa qua khu này chủ yếu là hàng bách hóa. Khu Hyogo có 3 bến với tổng chiều dài 1089 m, độ sâu 7,2 m đến 9m, cùng một lúc có thẻ tiếp nhận 17 tàu viễn dƣơng Khu Maya có 4 cầu tàu với 21 chỗ neo đậu . Độ ngập sâu bến từ 10 đến 12 m . Khu này chủ yếu phục vụ cho các Liner Bắc Mỹ Khu bến cảng Higachi chỉ có 4 bến sâu 5,5 đến 7 m tiếp nhận tàu Ro-Ro có tổng diện tích 7,8 ha Khu Đảo Cảng có 9 bến Container với tổng chiều dài 2650 m và 15 bến cho tàu bách hóa thông thƣờng với chiều dài 3000m, độ sâu từ 10 đến 12 m. Khu đảo nhân tạo Rokko với diện tích 583 ha , khu bến này có độ sâu 12 m có thể tiếp nhận 29 tàu viễn dƣơng kể cả tàu Container và tàu Ro- Ro. Cảng Kobe là một trong những cảng tổng hợp lớn nhất thế giới với khối lƣợng hàng hóa thông qua cảng trong những năm gần đây vào khoảng 200 triệu tấn / năm. 16
  15. 1.1.3.Đặc điểm tuyến đường đi Chọn tuyến đƣờng giữa 2 cảng Hải Phòng- Kobe: Quảng đƣờng: S = 1819 (hải lý) Chiều chìm lớn nhất: Tmax = 12 (m) Vận tốc tàu thiết kế là: v = 11 (knots) s 1819 Thời gian hành trình là: t = 6,89(ngày) 24v 24.11 Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trữ để sử dụng vào các công việc khác nhƣ: nghỉ, sữa chữa, bảo dƣỡng, thời gian dự trữ khoảng 15%. Do đó, ta chọn thời gian hành trình là: t = 8 (ngày). Hình 1: Sơ đồ hành trình 1.2. Bảng thống kê tàu mẫu 1.2.1.Mục đích Tàu mẫu là tàu đã đƣợc đóng và đƣa vào khai thác mà có những tính năng tốt, cùng loại tàu và công dụng với tàu thiết kế. Có trọng tải hoặc sức chở hàng, tốc độ hoặc công suất máy và vùng khai thác tƣơng đƣơng với tàu thiết kế. Bảng thống kê tàu mẫu là vô cùng quan trọng đối với ngƣời thiết kế trƣớc khi bƣớc vào công việc thiết kế một loại tàu nào đó. Tàu mẫu là tàu có những thông số và tính năng quan trọng gần giống nhƣ tàu ta chuẩn bị thiết kế ví dụ nhƣ số trọng tải, số hành khách, tốc độ vị trí và phạm vi khai thác, loại máy chính v.v Tuỳ thuộc vào từng loại tàu, mức độ phức tạp của thiết kế mà ngƣời thiết kế có thế chọn lựa ra những chỉ tiêu khác nhau.Dƣới đây là những chỉ tiêu cơ bản nhất. 17
  16. 1.2.2 Bảng thống kê tàu mẫu STT Đại lƣợng Đơn vị ĐẠI DƢƠNG MINH AN TA-HO QUEEN Signf./trang 93 1 Đăng kiểm VR VR CCRS 1 Số IMO 9610822 7804601 2 Năm đóng 2010 2002 2003 3 Vận tốc knots 11 14 12,5 4 Lmax m 113,7 125,3 130 5 LPP m 103,6 116 123,4 6 B m 18,6 20 24 7 D m 10,8 10,7 10 8 T m 8,16 8,27 6,5 9 DW tấn 10033,5 11463 11000 10 Ne kW 3309 4560 2 x 2000 11 n rpm 220 1170 12 L/B 5,57 5,8 5,14 13 B/T 2,28 2,42 3,69 14 D/T 1,32 1,29 1,54 15 Δmtk tấn 3343,8 3278 2638 16 Δm tấn 13377,3 14741 13638 17 DW 0,75 0,78 0,81  D m 18
  17. + Nguồn gốc tàu : Tàu mẫu 1 : Tàu mẫu 2 : 19
  18. Tàu mẫu 3: 20
  19. PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU 21
  20. PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU 2.1.Xác định sơ bộ các kích thƣớc. 2.1.1. Xác định sơ bộ lượng chiếm nước: Từ phƣơng trình xác định lƣợng chiếm nƣớc: DW 10500 Δmsb = = =13815,8 (tấn) (2.1) 0,76  D Theo nội suy ta tính đƣợc: D =0,76 Trong đó: D – hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải (nội suy theo tàu mẫu); DW – trọng tải của tàu (theo nhiệm vụ thƣ thiết kế); D (h) D3 D2 D D1 DW DW DW (m ) 1 DW2 DW3 h Hình 1.1. Nội suy hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải 2.1.2. Xác định kích thước sơ bộ của tàu: Xác định chiều dài tàu: - Chiều dài tàu có thể đƣợc xác định qua chiều dài tƣơng đối của tàu qua công thức sau: 3 L l. msb / (2.2) - Trong đó: l – chiều dài tƣơng đối của tàu, là hàm của tốc độ tuyệt đối của tàu. Có thể xác định l có thể đƣợc xác định theo các công thức sau: Theo L. M. Nogid chiều dài tƣơng đối l đƣợc xác định theo công thức: 1/3 l Cn vS (2.3) 22
  21. - Theo bảng thống kê tàu mẫu ta có: Tàu mẫu 1 Tàu mẫu 2 Tàu mẫu 3 DW 10033,5 11463 11000 m(tấn) 13377,3 14741 13638 11 14 12,5 vS (knot) l 4,36 4,73 5,16 Cn 1,96 1,96 2,22 Ne 3309 4560 2x2000 C 272 434,12 334,46 Hệ số tính theo công thức hải quân - Chọn Cn =1,96 1/3 - Thay Cn =1,96 vào (2.3) ta đƣợc :l =1,96.11 =4,35 3 3 - Từ (2.2) ta có: Ll . msb / 4,35. 13815,8/1,025 103,5 ( m ) - Chọn L= 105 (m) Các hệ số béo v - Xác định số Frude: Fr gL Trong đó: v – tốc độ của tàu (m/s), v =11 (knots) g – gia tốc trọng trƣờng, g = 9,81(m/s2) L – chiều dài tàu, L = 105(m) v 11.0,514 Suy ra: Fr 0,176 gL 9,81.105 Đối với tàu hàng bách hóa (Công thức 9.64 tr 125 Lí thuyết thiết kế tàu) Khi Fr =0,14÷0,26 Hệ số béo thể tích CB = 1,09-1,68 Fr ±0,12 (2.6) Suy ra: CB = 1,09-1,68.0,176 ± 0,12 = (0,67 ÷ 0,914) Chọn CB=0,74 23
  22. - Hệ số béo đƣờng nƣớc thiết kế: 1/2 CC 0,98. 0,06 = 0,98.0,741/2 = 0,784÷0,91 WL B (2.7) Chọn CWL= 0,86 - Hệ số béo sƣờn giữa: CCMB 0,926 0,085 0,004= 0.986 - Hệ số béo dọc tàu CP CB 0,74 CP 0,751 CM 0,986 (2.8) Hệ số béo thẳng đứng : CVP CWL 0,86 CVP 0,87 CM 0,986 Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn Ta có Δm = k CBLBd trong đó: ở bƣớc tính sơ bộ chọn k = 1,007 = 1,025 (t/m3) - khối lƣợng riêng của nƣớc. Bd m (2.9) kC B L 13815,8 Suy ra: Bd 172,3 (m2) 1,007.1,025.0,74.105 Chọn tỷ số B/d , D/d theo tàu mẫu hoặc theo số liêu thống kê sau: Theo thống kê cho tàu hàng khô: bT =B/d = 2,2 ÷ 3,7 hT=D/d = 1,3  1,6 Chọn tỷ số bT ,hT từ tàu mẫu. Sau đó kết hợp với phƣơng trình (2.9 sẽ xác định đƣợc sơ bộ kích thƣớc chiều rộng, chiều chìm và chiều cao mạn cho tàu thiết kế) Chọn theo số liệu tàu mẫu chọn: Suy ra: d = (8,85÷6,82) (m) Chọn d= 8,6 m Suy ra : B = 20 (m ) và D = 11,4 (m) 24
  23. Kết luận : Kích thƣớc sơ bộ của tàu là: Đại lƣợng Kí hiệu Đơn vị Giá trị LCN sơ bộ msb tấn 13815,8 Chiều dài thiết kế Ltk m 105 Chiều rộng tàu B m 20 Chiều cao mạn D m 11,4 Chiều chìm thiết kế d m 8,6 Hệ số béo thể tích CB - 0,74 Hệ số béo đƣờng nƣớc CWL - 0,86 Hệ số béo sƣờn giữa CM - 0,986 2.2 Nghiệm lại các kích thƣớc sơ bộ 2.2.1 Nghiệm lại lượng chiếm nước của tàu lần 1 (theo phương trình sức nổi) Lƣợng chiếm nƣớc của tàu theo phƣơng trình sức nổi: Δm = k CBLBd (tấn) Suy ra : Δm =1,007.1,025.0,74.105.20.8,6=13794,4 (tấn) Đánh giá sai số: m msb 13794,4 13815,8 m .100% .100% 0,15% (2.10) msb 13815,8 Vì ΔΔm ≤ 5%. Chuyển bƣớc tiếp theo. 2.2.2 Tỉ số kích thước 2.2.2.1. Tỷ số L/B Theo bảng 2.7/STKTDT đối với tàu hàng ta có : L/B = 5,0 - 8,0. Theo thống kê tàu mẫu : 5,14÷5,8 The tính toán ta có : L/B = 5,25 thỏa mãn . 2.2.1.2. Tỷ số D/d Theo bảng 2.8/STKTDT, tùa hàng có mạn khô tối thiểu : D/d = 1,15 - 1,45. Theo tính toán ta có : D/d = 1,33 thỏa mãn. 2.2.2.3. Tỷ số B/d Theo thống kê tàu hàng hiện đại : B/d = 2,0 - 2,5 Theo tính toán : B/d= 2,32 thỏa mãn. 25
  24. 2.2. 3. Nghiệm lại khối lượng tàu theo các kích thước chủ yếu m=mi= 0+DW (2.11) Trong đó: 0 - Khối lƣợng tàu không; DW- trọng tải tàu; 2.2.3.1 Khối lượng tàu không 0 Trog giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lƣợng tàu không đƣợc chia ra thành ba thành phần khối lƣợng sau: 0=mvt+mtbht+mm+ (2.12) Trong đó: mvt – khối lƣợng thân tàu (Weight of the structural steel of the hull, the superstructure and of the outfit steel (machinery foundations, supports, masts, ladders, handrails, etc).; mtbh – Khối lƣợng các trang thiết bị, hệ thống (Weight of the equipment, outfit, deck machinery, etc.); mm – khối lƣợng trang thiết bị năng lƣợng (Weight of all the machinery located in the engine room); m – Khối lƣợng dự trữ lƣợng chiếm nƣớc. Khối lượng thân tàu mv: mvt = mv+mtt (tấn) (2.13) Trong đó: mv – Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu; mtt – Khối lƣợng phần thƣợng tầng. Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu có thể đƣợc xác định theo công thức: m = k Lk2Bk3Dk4 v 1 (2.14) = 0,0263.1051,675.200,85.11,40,28 = 1611,6 ( tấn) Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.14) đƣợc xác định dựa vào bảng sau:(Bảng 3.2 Thiết kế đội tàu /tr 59) k1 k2 k3 k4 Tàu chở hàng tổng hợp 0.0263 1.675 0.850 0.280 Khối lƣợng Khối lƣợng phần thƣợng tầng có thể đƣợc xác định sơ bộ dựa vào khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu và loại tàu: - Đối với tàu hàng bách hóa: mtt = 12%mv = 193,4 ( tấn) => mvt = 1611,6+ 193,4= 1805 ( tấn) Khối lượng các trang thiết bị và hệ thống mtbh: m = k (L.B.D)k2 TBT+HTT 1 (2.15) = 0,5166.(105.20.11,4)0,75 = 994,25 ( tấn) 26
  25. Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.15) đƣợc xác định dựa vào bảng sau: (Bảng 3.3 Thiết kế đội tàu /tr 59) k1 k2 Tàu chở hàng tổng hợp 0.5166 0.75 Khối lượng trang thiết bị năng lượng: k2 mm = k1.Ne (2.16) Trong đó: Ne – công suất của tổ hợp thiết bị năng lƣợng, kw. Giá trị của các hệ số k1 và k2 trong công thức (2.16) phụ thuộc vào loại may chính và đƣợc xác định dựa vào bảng sau: (Bảng 3.4 Thiết kế đội tàu /tr 60) k1 k2 Động cơ diesel (4 kỳ) 1.88 0.60 Ta chọn động cơ diesel ( 4 kỳ) có k1 = 1,88; k2 = 0,6 Công suất của tổ hợp thiết bị năng lƣợng: Ne = 1,2.N (2.17) Công suất máy N trong giai đoạn thiết kế ban đầu có thể đƣợc xác định sơ bộ theo các công thức gần đúng Hải Quân: 2/3v 3 N m (kW) (2.18) Ca Trong đó: m – lƣợng chiếm nƣớc của tàu m = 13679,8 (tấn) v – tốc độ của tàu, v = 11 ( knots) Ca – hệ số Hải Quân Hệ số C đƣợc xác định theo nội suy tàu mẫu: C = 320 13794,42/3 .11 3 N = 2392 320 Ne = 1,2.2392= 2870 (kW) Chọn máy 9L27/38 MAN B&W có công suất Ne=3060 kW 0,6 mm =1,88.3060 232 ( tấn) Dự trữ lượng chiếm nước: m  = m ' m = 0,015.13794,4 = 207( tấn) (2.19) trong đó: m ’ = 0,015.(khối lƣợng đơn vị dự trữ LCN).   0 = mvt+ mtbh + mm + m  = 1805+ 994,25 + 232+207 = 3238,25(tấn) 27
  26. 2.2.3.2. Trọng tải tàu DW Khối lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm, nước uống: m14 = m1401 + m1402 + m1403 (2.20) - m1401- khối lƣợng thuyền viên và hành lý: m1401 = nTV.a trong đó: nTV - số thuyền viên (lựa chọn theo tàu mẫu) a - khối lƣợng thuyền viên và hành lý (a = 130 -150 kg/ngƣời) Chọn số thuyền viên trên tàu là 20 ngƣời (chọn theo tổng dung tích GT của tàu theo quy định của ITF) Suy ra : m1401 = nTV.a = 20.150 = 3 (tấn) - m1402: khối lƣợnglƣơng thực, thực phẩm: m1402 = nTV.b.t, trong đó: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong một ngày đêm. b =(35) kg/ngƣời/ngày; t - thời gian hành trình của tàu: t = 8 ngày Suy ra : m1402 = nTV.b.t =20.5.8 =800 (kg) = 0,8 (tấn) - m1403 - khối lƣợng nƣớc uống và nƣớc sinh hoạt: m1403 = nTV.c.t, trong đó: c- dự trữ nƣớc ngọt cho một ngƣời trong một ngày đêm, c= (100  150) lít/ngƣời/ ngày Suy ra : m1403 = nTV.c.t =20.150.8 = 24000 (kg) = 24 (tấn) Vậy: m14 = 3+0,8+24= 27,8 (tấn) Khối lượng nhiên liệu, dầu mỡ và nước cấp: m16 = m1601 + m1602 + m1603 = knl.m1601 (2.21) Trong đó: knl =1,09 ± 0,03, hệ số nhiên liệu m1601 = kMt.m’nl.Ne , khối lƣợng chất đốt kM - hệ số dự trữ hàng hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình, gặp bão, dòng chảy và rong rêu hà rỉ: km = 1,13  1,3; t - thời gian hành trình; (giờ); Ne - công suất tổ hợp TBNL; m’nl - suất tiêu hao nhiên liệu.với động cơ Diesel m’nl =(0,11÷0.14) kg/kW.h Suy ra: m16 = m1601 + m1602 + m1603 = knl.m1601 =knl. kM.t.m’nl.Ne 28
  27. m16 =1,09.1,3.24.8.0,14.3060 = 116552(kg) = 117 (tấn) Khối lượng hàng hoá m15 = DW- (m14 + m16), (tấn) Hay m15 = DW- (m14 + m16) =10500 –(27,8+117)=10355 (tấn) (2.22) Sau khi thu tính toán đƣợc tất cả các thành phần khối lƣợng, ta lập bảng tổng hợp các khối lƣợng thành phần theo bảng 2.1: Bảng 2.1Bảng tổng hợp các khối lượng thành phần Khối lƣợng thành phần Kí hiệu Đơn vị Giá trị STT 1 Khối lƣợng thân tàu mvt tấn 1805 2 Khối lƣợng các thiết bị và hệ mtbh tấn 994,25 thống 3 Khối lƣợng TBNL m04 tấn 232 4 Khối lƣợng dự trữ LCN m11 tấn 207 Khối lƣợng thuyền viên, dự trữ 5 m tấn 27,8 LTTP và nƣớc ngọt 14 6 Khối lƣợng hàng hóa m15 tấn 10355 7 Khối lƣợng nhiên liệu dự trữ m16 tấn 117 8 Tổng mi tấn 13738,25 So sánh: mim 13738,25 13794,4 100% .100  0,4  (2.23) m 13794,4 Sai số ≤ 2,5% .Làm bƣớc tiếp theo. 29
  28. 2.3. Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành 2.3.1. Dung tích Dung tích yêu cầu của khoang hàng: 3 Vyc=p.mh, m (2.24) Trong đó: p – thể tích riêng của hàng hóa Bảng 2.63/STKTDTT1 với tàu chở bột + đƣờng mh –khối lƣợng hàng tàu chuyên chở, tấn. Bảng p một số loại hàng : Bột Gạo Đƣờng Đậu Bông 1,34 1,48 1,12 1,4 1,45 3 Chọn p = 1,35 (m /tấn) 3 Suy ra: Vyc=p.mh = 1,34.10355=13875,7(m ) (1) Dung tích thực tế của khoang hàng:  Đối với tàu hàng khô có buồng máy đặt ở phía đuôi tàu, dung tích thực tế của khoang hàng có thể đƣợc xác định theo công thức sau: 3 Vtt= CBP Lkh.B.(D-hdd), m (2.25) Trong đó: Lkh – chiều dài vùng khoang hàng; CBP – hệ số béo thể tích của vùng khoang hàng; hdd – chiều cao đáy đôi; bmk – chiều rộng mạn kép. Chiều dài vùng khoang hàng đƣợc xác định theo công thức: Lkh = L- Lm-La-LF (2.26) Hình 2.1. Sơ đồ tàu hàng khô có khoang máy nằm ở phía đuôi tàu + Chiều dài khoang máy và chiều dài khoang đuôi đƣợc xác định từ tàu mẫu qua chiều dài tƣơng đối. Trong trƣờng hợp không có số liệu của tàu mẫu, chiều dài khoang máy có thể lấy theo công thức kinh nghiệm (2.25), còn chiều dài khoang đuôi đƣợc xác định sơ bộ dựa trên hình 2.2. Lm = (0,12  0,15)L=(0,12÷0,15)105=(12,6÷15,75) (m) (2.27) Chọn Lm=14,7(m) + Chiều dài khoang đuôi :La=(5%~8%)L=(5%÷ 8%).105=(5,25÷8,4) 30
  29. Chọn La =6 (m) + Chiều dài khoang mũi đƣợc xác định theo yêu cầu của Quy phạm (nằm trong khoảng (5-8)%L nhƣng không đƣợc lớn hơn 10 m). LF =( 0,05÷0,08) .105=(5,175 ÷8,28) (m) Chọn LF = 6 m Chiều cao đáy đôi của tàu đƣợc xác định đựa trên tàu mẫu. Sau khi lựa chọn chiều cao đáy đôi xong, cần phải kiểm tra xem nó có thỏa mãn yêu cầu về chiều cao đáy đôi tối thiểu theo yêu cầu của Quy phạm hay không. Chọn chiêu cao đáy đôi hdd >B/20=1 ,vậy chọn hdd =1,4m. CBP – hệ số béo thể tích của vùng khoang hàng, trong giai đoạn thiết kế ban đầu có thể xác định theo công thức sau: CBP = CB+0,15=0,74+0,15=0,89 Vậy ta có: Lkh = L- Lm-La-LF =105-14,7-6-6=78,3 (m) (2.28) 3 Mà ta có : Vtt= CBP Lkh.B.(D-hdd)=0,89.78,3.20.(11,4-1,4)=13937,4( m ) (2) VVtt– yc 13937,4 13875,7 Từ (1) và (2) ta có: Vtt >Vyc. mà 0,44% 2% Vyc 1387,57 Tàu không bị thừa dung tích quá làm ảnh hƣởng đến hiệu quả khai thác tàu ở góc độ bài toán kinh tế nhiều. 2.3.2. Ổn định: Chiều cao tâm nghiêng GM BM KB KG 2 2 2 2 CW B 0,86 .20 BM kr 4,07m, CdB 12 0,74.12.8,6 kr: hệ số phụ thuộc hình dáng đƣờng nƣớc, kr = 1,05 Theo Normanl CB 0,74 KB (0,833 0,333 )d 0,833 0,333 8,6 4,7 m CW 0,86 KG Với tàu hàng bách hóa 0,62 0,68 chọn KG 0,62 D 7,1m D GM BM KB KG 4,07 4,7 7,1 1,67( m ) Trong đó : BM : bán kính tâm nghiêng. KB :cao độ tâm nổi. KG cao độ trọng tâm tàu 31
  30. Theo công thức Nogid vơi tàu hàng có B > 12 m GM 0 0,04  0,05 GM 0,04  0,05 20 0,8  1,0 m B 0 Chọn GM 0 = 1(m) Vậy GM > GM 0 thỏa mãn điều kiện ổn định 2.4.3 Tính chu kì lắc: Đƣợc xác định bằng công thức sau: CB. 0,81.20 T = 11,3 (s) h0 2,04 Trong đó: C = 0,81 đối với tàu hàng đủ tải Theo thống kê các tàu hàng chu kỳ dao động ngang cho phép là (7  12)s Vì 7 ≤ T ≤ 12 (s). thì chu kỳ lắc ngang của tàu đƣợc đảm bảo. 32
  31. Kết luận: Tàu thiết kế có các thông số: STT Thông số cơ bản Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài tài L m 105 2 Chiều rộng tàu B m 20 3 Chiều cao mạn D m 11,4 4 Chiều chìm tàu D m 8,6 5 Hệ số béo thể tích CB - 0,74 6 Hệ số béo sƣờn giữa CM - 0,986 7 Hệ số béo đƣờng nƣớc CWL - 0,86 8 Hệ số béo dọc CP - 0,75 9 Hệ số béo thẳng đứng CVP - 0,87 10 Tỷ số L/B L/B - 5,25 11 Tỷ số B/d B/T - 2,32 12 Tỷ số D/d D/T - 1,32 13 Trọng tải DW tấn 10500 14 Công suất sơ bộ Ne kW 3060 15 Vận tốc vS knots 11 16 Lƣợng chiếm nƣớc Δ tấn 13794,4 33
  32. PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 34
  33. PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 3.1 Phƣơng án thiết kế - Hình dáng của tàu ảnh hƣởng đến chất lƣợng thủy động của tàu. Đƣờng hình dáng có quan hệ khăng khít và ảnh hƣởng trực tiếp đến tốc độ tàu, khả năng hàng hải, tính ổn định, tính điều khiển. Việc sắp xếp các trang thiết bị trên tàu, dung tích khoang hàng và điều kiện công nghệ của nhà máy đóng tàu, những yếu tố này mâu thuẫn với nhau trong quá trình thiết kế. Do đó khi thiết kế đƣờng hình dáng thân tàu phải xem xét cho các đặc tính thân tàu là tốt nhất: - Tối ƣu về mặt sức cản. - Phối hợp với sự làm việc của thiết bị đẩy. - Đảm bảo cho tàu vận hành tốt trong quá trình hành hải trên biển. Thông thƣờng khi xây dựng đƣờng hình dáng ngƣời ta sử dụng 3 phƣơng pháp chủ yếu đó là: - Thiết kế mới. - Thiết kế theo bể thử. - Thiết kế bằng cách tính chuyển đồng dạng từ tàu mẫu. Lựa chọn phƣơng pháp thiết kế mới 3.2 Xây dựng tuyến hình 3.2.1 Thông số chủ yếu của tàu thiết kế. Bảng 3.2.1 Thông số chủ yếu của tàu. STT Thông số Đơn vị Trị số 1 Chiều dài thiết kế L m 105 2 Chiều rộng B m 20 3 Chiều chìm d m 8,6 4 Chiều cao mạn D m 11,4 5 Hệ số béo thể tích CB 0,74 6 Hệ số béo đƣờng nƣớc CWL 0,86 7 Hệ số béo sƣờn giữa CM 0,986 8 Hệ số béo dọc CP 0,75 9 Trọng tải DW tấn 10500 10 Lƣợng chiếm nƣớc m tấn 13794,4 35
  34. 3.2.2. Xây dựng tuyến hình theo phương pháp thiết kế mới. + Hoành độ tâm nổi LCB: với CB > 0,65 CB 0,65 0,74 0,65 LCB 0,02 L . sin . 0,5 0,02.105 sin . 0,5 (3.1) 2 0,15 2 0,15 = 2,1 (0,81 0,5) = (0,65  2,75) Chọn LCB = 1,4(m) + Hoành độ tâm nghiêng đƣờng nƣớc thiết kế: L 2 LCF 1,75 CWWW 3,5 C 1 C (3.2) 100 105 = 1,75 0,86 3,5.0,862 1 0,86 = -2,04(m) 100 + Lựa chọn dạng mũi và đuôi: Mũi tàu : mũi tàu có ảnh hƣởng đến sức cản sóng và tính ổn định của tàu. Hình dáng mũi tàu: Dạng mũi của tàu có ảnh hƣởng lớn đến sức cản của tàu. Do tàu có trọng tải DW = 10500t , chạy với tốc độ v = 11 (knots) nên ta chọn mũi có dạng mũi quả lê để giảm sức cản sóng cho tàu. Chiều dài mũi quả lê: lql = 0,051 – 0,115Fr ± 0,006 = 0,03 (3.3) Fr = 0,176 Lấy ở phần II. Vậy ta có chiều dài mũi quả lê là: Lql = L.lql = 105.0.03 = 3,15 (m) Chiều rộng mũi quả lê: bql = 0,145 ± 0,025 = 0,17 Vậy ta có Bql =B. bql =20.0,17 = 3,4 (m) Góc nâng mép dƣới mũi quả lê. αql = 34 – 105Fr = 15,5 (độ) 36
  35. Hình 3.1 Hình dáng mũi tàu - Hình dáng đuôi : Để làm đều dòng chảy và giảm sức cản ta chọn đuôi có dạng xì gà. - Dạng sƣờn: +Vùng mũi : Sƣờn dạng chữ U vừa . + Vùng giữa tàu : Sƣờn dạng chữ U. + Vùng đuôi tàu : Sƣờn dạng chữ U vừa. Hình 3.2 Hình dáng đuôi tàu 37
  36. Chiều dài các đoạn thân ống, thon mũi, thon đuôi : [Tra theo đồ thị Hình 9.19 LTTKT /133 Theo A. Lindblad ] Với CB =0,74 ta có : Chiều dài đoạn thon mũi e = 0,4L = 0,4.105 = 42 (m) Chiều dài đoạn thon đuôi r= 0,4 L = 0,4.105=42 (m) (3.4) Chiều dài đoạn thân ống m = 0,2 L = 0,2.105 = 21 (m) Vậy: e =42(m); r =42(m) ; m =21 (m) 3.2.3.Xây dựng đường cong diện tích sườn Đặt các đoạn e, m, r lên cạnh dài hình chữ nhật. Dựng ở các cạnh bên các đoạn ar = (2CPr – 1) CMBd (3.5) ae = (2CPe– 1) CMBd với CPr và CPe là hệ số béo dọc của phần thon đuôi và thon mũi. Để tính các trị số của chúng có thể sử dụng các công thức sau: L (CL 1) 2 PA r ( 3.6) CPr Lr L (CL 1) 2 PF e CPe Le Trong đó: LCB = 1,4 (m) L=105 (m) CP= 0,75 Theo Normand [ Công thức 9.80 Bài giảng LTTK/128] : X 1,4 CC 2,25CB 0,75 2,25 0,72 (3.7) PA P L 105 X 1,4 CC 2,25CB 0,75 2,25 0,78 PF P L 105 Từ (3.7) thay vào công thức (3.6) ta đƣợc : 105 105 (0,72 1) 42 (0,78 1) 42 C 2 0,65 C 2 0,725 Pr 42 Pe 42 Thay vào công thức (3.5) ta đƣợc : CM.B.d = 0,986.20.8,6 = 169,6 m² ar = (2.0,65– 1).169,6 = 50,88 m² ae = (2.0,725 – 1).169,6 = 76,32 m² 38
  37. *Bảng kiểm ngiệm lƣợng chiếm nƣớc Bảng 3.2.2 2 Sƣờn Ωi(m ) ki kiΩi i ikiΩi 0 0,96 1 0,963 -10 -9,63 1 28,69 2 57,38 -9 -516,42 2 62,32 2 124,64 -8 -997,12 3 98,67 2 197,34 -7 -1381,38 4 130,02 2 260,04 -6 -1560,24 5 152,98 2 305,96 -5 -1529,8 6 163,26 2 326,52 -4 -1306,08 7 168,00 2 336 -3 -1008 8 169,60 2 339,2 -2 -678,4 9 169,60 2 339,2 -1 -339,2 10 169,60 2 339,2 0 0 11 169,60 2 339,2 1 339,2 12 169,60 2 339,2 2 678,4 13 168,23 2 336,46 3 1009,38 14 164,04 2 328,08 4 1312,32 15 156,62 2 313,24 5 1566,2 16 142,11 2 284,22 6 1705,32 17 116,22 2 232,44 7 1627,08 18 80,76 2 161,52 8 1292,16 19 43,21 2 86,42 9 777,78 20 14,13 1 14,13 10 141,3 Tổng 5061,353 1362,46 Khối lƣợng của tàu nghiệm lại theo đƣờng cong diện tích sƣờn là: 11 1,025. Lk   1,025. .5,25.5061,35 13628,68 ( tấn ) mi22 i i So sánh: 13628,68 13794,4 mm1 m 100% = .100% = 1,2% ≤ 2,5% ( thõa mãn) m 13794,4 Với Δm = 13794,4 (tấn) – Khối lƣợng tàu tính trong phần 2 Vậy đƣờng sƣờn đƣợc lập thỏa mãn về điều kiện LCN. Nghiệm lại hệ số béo thể tích CB: 13628,86 C m1 = 0,736 B1 .LB . .d 1,025.105.20.8,6 39
  38. Sai số của hệ số béo thể tích là: CCBB1 0,736 0,74 CB 100% = 100% 0,54% ≤ 1,5% CB 0,74 Vậy hệ số béo thể tích thỏa mãn. Nghiệm lại đƣờng cong diện tích sƣờn theo điều kiện đảm bảo tọa độ trọng tâm. ikii 1362,46 LCB1 L. =5,25. = 1,41 m kii 5061,35 Sai số hoành độ tâm nổi là: LCB LCB 1,41 1,4 LCB 1 100% = 100% 0,71% ≤ 1,5% LCB 1,4 Kết luận: Đƣờng cong diện tích sƣờn ngâm nƣớc thỏa mãn. 3.2.4.Đường cong diện tích đường nước thiết kế Xây dựng hình chữ nhật có một cạnh là chiều dài L và cạnh còn lại là B/2. Đặt các đoạn LE, LPvà LR lên cạnh đáy rồi dựng các đƣờng vuông góc. Trên cạnh đáy đặt các đoạn OA = B(CWPr – 0,5) và O1A1 = B(CWPe – 0,5) với CWPr,e = CWP ± 0,125 1 CWP Ta có: CWPr, = CWP + 0,125 = 0,86 + 0,125. 1 0,86 = 0,91 CWP,e = CWP - 0,125 = 0,86 - 0,125. 1 0,86 = 0,725 OA =br = B(CWPr – 0,5) = 20.(0,91 – 0,5 ) = 8,2 O1A1 =be= B(CWPe – 0,5) = 20.(0,725– 0,5 ) = 4,5 Diện tích ĐNTK đƣợc tính theo công thức: 2 S = CWPLB = 0,86.105.20=1806 m + Hoành độ tâm đƣờng nƣớc thiết kế LCF L 2 LCF =- 1,75 CCCWP 3,5 WP 1 WP 100 105 = 1,75 0,86 3,5.0,862 1 0,86 2,04 (m) 100 +Tra bảng 4-10 trang 213 .Sổ tay kĩ thuật đóng tàu tập 1 ta có 1 nửa góc vào nƣớc của ĐNTK của tàu có Cb =0,74 0 0 Góc vào nƣớc mũi chọn: θm =68 θm/2 = 34 0 0 Góc vào nƣớc duôi chọn: θđ =72 θđ/2 = 36 40
  39. + Nghiệm lại diện tích đƣờng nƣớc thiết kế và hoành độ tâm đƣờng nƣớc LCF Bảng 3.2: 2 Sƣờn yi(m ) ki kiyi i ikiyi 0 1,589 1 1,589 -10 -15,89 1 4,288 2 8,576 -9 -77,184 2 6,285 2 12,57 -8 -100,56 3 7,900 2 15,8 -7 -110,6 4 9,039 2 18,078 -6 -108,468 5 9,604 2 19,208 -5 -96,04 6 9,906 2 19,812 -4 -79,248 7 9,996 2 19,992 -3 -59,976 8 10,000 2 20 -2 -40 9 10,000 2 20 -1 -20 10 10,000 2 20 0 0 11 10,000 2 20 1 20 12 10,000 2 20 2 40 13 9,954 2 19,908 3 59,724 14 9,893 2 19,786 4 79,144 15 9,768 2 19,536 5 97,68 16 9,507 2 19,014 6 114,084 17 8,565 2 17,13 7 119,91 18 6,691 2 13,382 8 107,056 19 4,058 2 8,116 9 73,044 20 0,000 1 0 10 0 Tổng 332,497 -128,27 Diện tích ĐN đƣợc tính theo công thức sau: L 5,25 S 2 k y = 2 332,497 =1767,48 m2 1 2  ii 2 Sai số tính toán diện tích ĐN là: SS 1767,48 1806 S 1 100% = 100% 2,13%≤ 2,5% ( thõa mãn) S 1806 Hoành độ tâm diện tích ĐN đƣợc tính theo công thức sau: ik y 128,27 LCF L  ii= 5,25 = - 2,025 m 1 ky 332,497  ii Sai số hoành độ tâm diện tích ĐN là: LCF LCF 2,025 2,04 LCF 1 100% = 100% 0,74 % ≤ 1,5% ( thõa mãn) LCF 2,1 Kết luận: Vậy ĐNTK dựng đã thỏa mãn 41
  40. 3.2.5. Xây dựng sườn giữa. Sƣờn giữa có dạng đáy bằng mạn phẳng, hông lƣợn tròn. Bán kính cong hông đƣợc tính theo công thức sau: R 1,53 (1 CM ) Bd = 1,53 (1 0,986)20.8,6 = 2,4 m Trong đó: CM = 0,986 – Hệ số béo sƣờn giữa. B = 20m – Chiều rộng tàu. d = 8,6 m – Chiều chìm tàu. Sƣờn giữa có dạng nhƣ sau: Hình 3.4. Hình dạng sườn giữa 3.2.6. Thiết kế các sườn còn lại. Việc xây dựng đƣờng sƣờn ta thực hiện bằng phƣơng pháp I.A.Iacovlev. Các yêu cầu liên quan: Đƣờng cong diện tích sƣờn. Đƣờng nƣớc thiết kế. Quá trình thực hiện đƣơc thực hiện theo các bƣớc sau: +) B1: Dựng hình chữ nhật có 1 cạnh là chiều chim tàu và 1 cạnh là yitk (yitk đƣợc đo trên tung độ đƣờng nƣớc TK) +) B2: Trên chiều rộng còn lại của hcn đặt 1 đoạn thẳng có độ dài là yitb với yitb= ωi/2d là tung độ sƣờn thứ i, ωi là diện tích ngâm nƣớc sƣờn thứ i (xác định từ đƣờng cong DTS) +) B3: Kẻ đƣơng chéo của hcn vừa dựng và kẻ đƣờng thẳng đứng từ yitb lên và cắt yitk. +)B4: Từ giao của đƣờng chéo va đƣờng thẳng đứng vừa dƣng kẻ 2 đƣờng thăng tới 2 góc còn lại của hcn +) B5: Vẽ đƣơng cong sao cho diện tích phần lồi ra bằng phần lõm vào. 42
  41. Bảng 3.3 Bảng tung độ đƣờng nƣớc trung bình : ωi ytk ytb Sn 2 (m ) (m) (m) 0 0,96 1,589 0,056 1 28,69 4,287 1,668 2 62,32 6,258 3,623 3 98,67 7,9 5,737 4 130,02 9,164 7,559 5 152,98 9,893 8,894 6 163,26 10 9,492 7 168,00 10 9,767 8 169,60 10 9,860 9 169,60 10 9,860 10 169,60 10 9,860 11 169,60 10 9,860 12 169,60 10 9,860 13 168,23 10 9,781 14 164,04 10 9,537 15 156,62 9,991 9,106 16 142,11 9,497 8,262 17 116,22 8,492 6,757 18 80,76 6,574 4,695 19 43,21 3,936 2,512 20 14,13 0 0,822 43
  42.  Dựng sƣờn theo phƣơng pháp I.A.Iacovlev. *Sƣờn 0: *Sƣờn 1 *Sƣờn 2: *Sƣờn 3: *Sƣờn 4: *Sƣờn 5:. 44
  43. *Sƣờn 6: *Sƣờn 7: *Sƣờn 8-12: *Sƣờn 13: *Sƣờn 14: 45
  44. *Sƣờn 15: *Sƣờn 16: *Sƣờn 17: *Sƣờn 18: *Sƣờn 19: 46
  45. 3.3.Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc Lập bảng tính diện tích từng sƣờn tới đƣờng nƣớc thiết kế : Sƣờn 0 Sƣờn 1 ĐN yi ki ki.yi 0 0,383 1 0,383 1000 0,781 2 1,562 2000 0,938 2 1,876 3000 1,058 2 2,116 4000 1,214 2 2,428 5000 1,478 2 2,956 6000 1,914 2 3,828 ĐN y k k .y i i i i 7000 2,595 2 5,19 8101 0 1,6 0 8000 3,615 1,6 5,784 8600 1,589 0,6 0,9534 8600 4,287 0,6 2,5722 TỔNG 0,9534 TỔNG 28,695 Δd = 1 Δd = 1 ω0 = Δd.Σyiki = 0,9534 ω1A3 = Δd.Σyiki = 28,695 *Sƣờn 2 *Sƣờn 3 ĐN y k ki.yi ĐN yi ki ki.yi i i 0 0,996 1 0,996 0 2,218 1 2,218 1000 1,913 2 3,826 1000 3,732 2 7,464 2000 2,341 2 4,682 2000 5,52 2 11,04 3000 2,782 2 5,564 3000 5,2 2 10,4 4000 3,296 2 6,592 4000 5,77 2 11,54 5000 3,876 2 7,752 5000 6,284 2 12,568 6000 4,505 2 9,01 6000 6,767 2 13,534 7000 5,179 2 10,358 7000 7,223 2 14,446 8000 5,876 1,6 9,4016 8000 7,653 1,6 12,245 8600 6,285 0,6 3,5256 8600 7,9 0,6 4,74 TỔNG 68,208 TỔNG 100,19 Δd = 1 Δd = 1 ω2A3 = Δd.Σyiki = 68,208 ω3 = Δd.Σyiki = 100,19 47
  46. *Sƣờn 4 *Sƣờn 5 ĐN yi ki ki.yi ĐN yi ki ki.yi 0 3,782 1 3,782 0 5,657 1 5,657 1000 5,835 2 11,67 1000 7,451 2 14,902 2000 6,667 2 13,334 2000 8,25 2 16,5 3000 7,262 2 14,524 3000 8,804 2 17,608 4000 7,718 2 15,436 4000 9,174 2 18,348 5000 8,104 2 16,208 5000 9,448 2 18,896 6000 8,439 2 16,878 6000 9,64 2 19,28 7000 8,742 2 17,484 7000 9,768 2 19,536 8000 9,016 1,6 14,426 8000 9,854 1,6 15,766 8600 9,164 0,6 5,4984 8600 9,893 0,6 5,9358 TỔNG 129,24 TỔNG 152,43 Δd = 1 Δd = 1 ω4 ω3 = Δd.Σyiki = 129,24 ω5 = Δd.Σyiki = 152,43 Sƣờn 6 Sƣờn 7 ĐN yi ki ki.yi ĐN yi ki ki.yi 0 6,656 1 6,656 0 7.812 1 7.812 1000 8,565 2 17,13 1000 9.219 2 18.438 2000 9,215 2 18,43 2000 9.71 2 19.42 3000 9,569 2 19,138 3000 9.929 2 19.858 4000 9,774 2 19,548 4000 10 2 20 5000 9,888 2 19,776 5000 10 2 20 6000 9,994 2 19,988 6000 10 2 20 7000 9,976 2 19,952 7000 10 2 20 8000 9,996 1,6 15,994 8000 10 1.6 16 8600 10 0,6 6 8600 10 0.6 6 TỔNG 162,61 TỔNG 167.53 Δd = 1 Δd = 1 ω6 = Δd.Σyiki = 162,61 ω7 = Δd.Σyiki = 167.53 48
  47. * Sƣờn từ 8 – 12: *Sƣờn 13 ĐN yi ki ki.yi ĐN yi ki ki.yi 0 9 1 8,637 0 7,765 1 7,765 1000 9,491 2 18,982 1000 9,271 2 18,542 2000 9,979 2 19,958 2000 9,777 2 19,554 3000 10 2 20 3000 9,941 2 19,882 4000 10 2 20 4000 9,991 2 19,982 5000 10 2 20 5000 9,99 2 19,98 6000 10 2 20 6000 10 2 20 7000 10 2 20 7000 10 2 20 8000 10 1,6 16 8000 10 1,6 16 8600 10 0,6 6 8600 10 0,6 6 TỔNG 169,58 TỔNG 167,71 Δd = 1 ΔTd= 1 ω8-12= Δd.Σyiki = 169,58 ω13 = Δd.Σyiki = 167,71 *Sƣờn 14 *Sƣờn 15 ĐN yi ki ki.yi ĐN yi ki ki.yi 0 6,793 1 6,793 0 4.554 1 4.554 1000 8,673 2 17,346 1000 7.759 2 15.518 2000 9,319 2 18,638 2000 8.627 2 17.254 3000 9,632 2 19,264 3000 9.161 2 18.322 4000 9,807 2 19,614 4000 9.494 2 18.988 5000 9,915 2 19,83 5000 9.697 2 19.394 6000 9,974 2 19,948 6000 9.805 2 19.61 7000 9,998 2 19,996 7000 9.86 2 19.72 8000 10 1,6 16 8000 9.895 1.6 15.832 8600 10 0,6 6 8600 9.991 0.6 5.9946 TỔNG 163,43 TỔNG 155.19 Δd = 1 Δd = 1 ω14 = Δd.Σyiki = 163,43 ω15 = Δd.Σyiki = 155.19 49
  48. *Sƣờn 16 *Sƣờn 17 ĐN yi ki ki.yi ĐN yi ki ki.yi 0 3,58 1 3,58 0 2,175 1 2,175 1000 6,39 2 12,78 1000 4,714 2 9,428 2000 7,503 2 15,006 2000 5,784 2 11,568 3000 8,226 2 16,452 3000 6,494 2 12,988 4000 8,703 2 17,406 4000 7,048 2 14,096 5000 9,008 2 18,016 5000 7,454 2 14,908 6000 9,197 2 18,394 6000 7,802 2 15,604 7000 9,329 2 18,658 7000 8,116 2 16,232 8000 9,44 1,6 15,104 8000 8,361 1,6 13,378 8600 9,497 0,6 5,6982 8600 8,492 0,6 5,0952 TỔNG 130,89 TỔNG 115,47 Δd= 1 Δd = 1 ω16 = Δd.Σyiki = 130,89 ω17 = Δd.Σyiki = 115,47 *Sƣờn 18 *Sƣờn 19 ĐN yi ki ki.yi ĐN yi ki ki.yi 0 1,17 1 1,17 0 0.545 1 0.545 1000 2,856 2 5,712 1000 1.393 2 2.786 2000 3,667 2 7,334 2000 1.801 2 3.602 3000 4,265 2 8,53 3000 2.139 2 4.278 4000 4,768 2 9,536 4000 2.443 2 4.886 5000 5,231 2 10,462 5000 2.752 2 5.504 6000 5,646 2 11,292 6000 3.079 2 6.158 7000 6,023 2 12,046 7000 3.41 2 6.82 8000 6,372 1,6 10,195 8000 3.738 1.6 5.9808 8600 6,574 0,6 3,9444 8600 3.936 0.6 2.3616 TỔNG 80,222 TỔNG 42.921 Δd = 1 Δd = 1 ω18 = Δd.Σyiki = 80,222 ω19 = Δd.Σyiki = 42.921 50
  49. *Sƣờn 20 ĐN yi ki ki.yi 0 0 1 0 1000 0,521 2 1,042 2000 0,762 2 1,524 3000 0,943 2 1,886 4000 1,082 2 2,164 5000 1,71 2 3,42 6000 1,17 2 2,34 7000 0,978 2 1,956 8000 0,455 1,6 0,728 8600 0 0,6 0 TỔNG 15,06 Δd = 1 ω20 = Δd.Σyiki = 15,06 Nghiệm lại lượng chiếm nước Bảng tính nghiệm lại LCN và hoành độ tâm nổi Sƣờn ωi ki ωiki i i.ωiki 0 0,954 1 0,954 -10 -9,54 1 28,695 2 57,39 -9 -516,5 2 68,208 2 136,42 -8 -1091 3 100,19 2 200,38 -7 -1403 4 129,24 2 258,48 -6 -1551 5 152,43 2 304,86 -5 -1524 6 162,61 2 335,42 -4 -1342 7 167,53 2 335,06 -3 -1005 8 169,88 2 339,76 -2 -679,5 9 169,88 2 339,76 -1 -339,8 10 169,88 2 339,76 0 0 11 169,88 2 339,76 1 339,76 12 169,88 2 339,76 2 679,52 13 167,71 2 335,42 3 1006,3 14 163,43 2 326,86 4 1307,4 15 155,19 2 310,38 5 1551,9 16 130,89 2 261,78 6 1570,7 17 115,47 2 230,94 7 1616,6 18 80,22 2 160,44 8 1283,5 19 42,92 2 85,84 9 772,56 20 15,06 1 15,06 10 185 51 Tổng 5054,5 1352,7
  50. Khối lƣợng của tàu nghiệm lại theo đƣờng cong diện tích sƣờn là: 1 1,025. Lk   = 1,025.0,5.5,25.5054,5 = 13599,76 ( tấn ) mi2 i i So sánh: 13599,76 13794,4 mm1 m 100% = .100% = 1,41% ≤ 2,5% ( thõa mãn) m 13794,4 Nghiệm lại đƣờng cong diện tích sƣờn theo điều kiện đảm bảo tọa độ trọng tâm. 1352,73 ikii LCB1 L. = 5,25. = 1,405 (m) kii 5054,5 So sánh : LCB LCB 1,405 1,4 LCB 2 100% = .100% = 0,36% ≤ 1,5% (thỏa mãn) LCB 1,4 Với LCB = 1,4 (m) Vậy tuyến hình tàu xây dựng thỏa mãn hoành độ tâm nổi. 52
  51. PHẦN IV CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI VÀ TỈ LỆ BONJEN 53
  52. PHẦN IV CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI VÀ TỈ LỆ BONJEN 4.1. Tính toán và vẽ đồ thị Bonjean. Tỷ lệ Bonjean là một đồ thị bao gồm hai họ đƣờng cong: -Đƣờng cong biểu diễn diện tích phần ngâm nƣớc của sƣờn phụ thuộc chiều chìm và biến đổi theo chiều dài tàu: z Ω = 2y dz (4.1.1) 0 -Đƣờng cong biểu diễn mô men tĩnh diện tích phần ngâm nƣớc của sƣờn lấy đối với đƣờng chuẩn đáy phụ thuộc chiều chìm tàu và biến đổi theo chiều dài tàu: MΩ = z dz (4.1.2) Để tính toán hai biểu thức (5.1.1)và (5.1.2) ta sử dụng phƣơng pháp gần đúng tính tích phân xác định hình thang để tính toán. Khi đó ta có : Công thức (4.1.1)tính theo công thức : Ω = Δd ∑ (4.1.3) Công thức (4.1.2)tính theo công thức : 2 M Ω = Δd ∑ (4.1.4) Trong đó : Δd – biến lƣợng chiều chìm tàu (m) yi – tung độ sƣờn thứ i (m) i – chỉ số cánh tay đòn Kết quả tính toán đƣợc tính và thể hiện theo bảng cho các sƣờn nhƣ sau: 54
  53. Dựa vào bảng trị số tuyến hình ta xây dựng bảng tính sau: Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 0 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 8101 0 0 8,1 0 0 0 0 9000 3,623 3,623 9 32,607 32,607 3,623 32,607 10000 4,771 12,017 10 47,71 112,924 12,017 112,924 11000 5,77 22,558 11 63,47 224,104 22,558 224,104 12000 6,666 34,994 12 79,992 367,566 34,994 367,566 13000 7,381 49,041 13 95,953 543,511 49,041 543,511 14000 7,891 64,313 14 110,474 749,938 64,313 749,938 15000 7,953 80,157 15 119,295 979,707 80,157 979,707 15206 7,953 96,063 15,206 120,9333 1219,935 96,063 1219,935 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 1 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0,376 0 0 0 0 0 0 1000 0,765 1,141 1 0,765 0,765 1,141 0,765 2000 0,918 2,824 2 1,836 3,366 2,824 3,366 3000 1,037 4,779 3 3,111 8,313 4,779 8,313 4000 1,198 7,014 4 4,792 16,216 7,014 16,216 5000 1,449 9,661 5 7,245 28,253 9,661 28,253 6000 1,872 12,982 6 11,232 46,73 12,982 46,73 7000 2,544 17,398 7 17,808 75,77 17,398 75,77 8000 3,543 23,485 8 28,344 121,922 23,485 121,922 9000 4,705 31,733 9 42,345 192,611 31,733 192,611 10000 5,626 42,064 10 56,26 291,216 42,064 291,216 11000 6,486 54,176 11 71,346 418,822 54,176 418,822 12000 7,228 67,89 12 86,736 576,904 67,89 576,904 13000 7,845 82,963 13 101,985 765,625 82,963 765,625 14000 8,414 99,222 14 117,796 985,406 99,222 985,406 14849 8,92 116,556 14,849 132,4531 1235,655 116,556 1235,655 55
  54. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 2 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0,976 0 0 0 0 0 0 1000 1,874 2,85 1 1,874 1,874 2,85 1,874 2000 2,294 7,018 2 4,588 8,336 7,018 8,336 3000 2,726 12,038 3 8,178 21,102 12,038 21,102 4000 3,23 17,994 4 12,92 42,2 17,994 42,2 5000 3,798 25,022 5 18,99 74,11 25,022 74,11 6000 4,415 33,235 6 26,49 119,59 33,235 119,59 7000 5,075 42,725 7 35,525 181,605 42,725 181,605 8000 5,758 53,558 8 46,064 263,194 53,558 263,194 9000 7,166 66,482 9 64,494 373,752 66,482 373,752 10000 7,737 81,385 10 77,37 515,616 81,385 515,616 11000 8,274 97,396 11 91,014 684 97,396 684 12000 8,78 114,45 12 105,36 880,374 114,45 880,374 13000 9,237 132,467 13 120,081 1105,815 132,467 1105,815 14000 9,515 151,219 14 133,21 1359,106 151,219 1359,106 14672 8,92 169,654 14,672 130,8742 1623,19 169,654 1623,19 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 3 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 2,075 0 0 0 0 0 0 1000 3,657 5,732 1 3,657 3,657 5,732 3,657 2000 4,44 13,829 2 8,88 16,194 13,829 16,194 3000 5,096 23,365 3 15,288 40,362 23,365 40,362 4000 5,65 34,111 4 22,6 78,25 34,111 78,25 5000 6,158 45,919 5 30,79 131,64 45,919 131,64 6000 6,632 58,709 6 39,792 202,222 58,709 202,222 7000 7,078 72,419 7 49,546 291,56 72,419 291,56 8000 7,5 86,997 8 60 401,106 86,997 401,106 9000 8,065 102,562 9 72,585 533,691 102,562 533,691 10000 8,436 119,063 10 84,36 690,636 119,063 690,636 11000 8,791 136,29 11 96,701 871,697 136,29 871,697 12000 9,129 154,21 12 109,548 1077,946 154,21 1077,946 13000 9,429 172,768 13 122,577 1310,071 172,768 1310,071 14000 9,639 191,836 14 134,946 1567,594 191,836 1567,594 14530 9,826 211,301 14,53 142,7718 1845,312 211,301 1845,312 56
  55. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 4 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 3,076 0 0 0 0 0 0 1000 5,718 8,794 1 5,718 5,718 8,794 5,718 2000 6,534 21,046 2 13,068 24,504 21,046 24,504 3000 7,117 34,697 3 21,351 58,923 34,697 58,923 4000 7,563 49,377 4 30,252 110,526 49,377 110,526 5000 7,942 64,882 5 39,71 180,488 64,882 180,488 6000 8,27 81,094 6 49,62 269,818 81,094 269,818 7000 8,567 97,931 7 59,969 379,407 97,931 379,407 8000 8,835 115,333 8 70,68 510,056 115,333 510,056 9000 9,26 133,428 9 83,34 664,076 133,428 664,076 10000 9,443 152,131 10 94,43 841,846 152,131 841,846 11000 9,586 171,16 11 105,446 1041,722 171,16 1041,722 12000 9,706 190,452 12 116,472 1263,64 190,452 1263,64 13000 9,82 209,978 13 127,66 1507,772 209,978 1507,772 14000 9,915 229,713 14 138,81 1774,242 229,713 1774,242 14456 9,955 249,583 14,456 143,9095 2056,961 249,583 2056,961 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 5 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 5,223 0 0 0 0 0 0 1000 7,302 12,525 1 7,302 7,302 12,525 7,302 2000 8,085 27,912 2 16,17 30,774 27,912 30,774 3000 8,628 44,625 3 25,884 72,828 44,625 72,828 4000 8,981 62,234 4 35,924 134,636 62,234 134,636 5000 9,259 80,474 5 46,295 216,855 80,474 216,855 6000 9,447 99,18 6 56,682 319,832 99,18 319,832 7000 9,573 118,2 7 67,011 443,525 118,2 443,525 8000 9,657 137,43 8 77,256 587,792 137,43 587,792 9000 9,92 157,007 9 89,28 754,328 157,007 754,328 10000 9,959 176,886 10 99,59 943,198 176,886 943,198 11000 9,986 196,831 11 109,846 1152,634 196,831 1152,634 11400 10 216,817 11,4 114 1376,48 216,817 1376,48 57
  56. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 6 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 6,523 0 0 0 0 0 0 1000 8,393 14,916 1 8,393 8,393 14,916 8,393 2000 9,03 32,339 2 18,06 34,846 32,339 34,846 3000 9,377 50,746 3 28,131 81,037 50,746 81,037 4000 9,579 69,702 4 38,316 147,484 69,702 147,484 5000 9,691 88,972 5 48,455 234,255 88,972 234,255 6000 9,747 108,41 6 58,482 341,192 108,41 341,192 7000 9,776 127,933 7 68,432 468,106 127,933 468,106 8000 9,796 147,505 8 78,368 614,906 147,505 614,906 9000 10 167,301 9 90 783,274 167,301 783,274 10000 10 187,301 10 100 973,274 187,301 973,274 11000 10 207,301 11 110 1183,274 207,301 1183,274 11400 10 227,301 11,4 114 1407,274 227,301 1407,274 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 7 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 7,656 0 0 0 0 0 0 1000 9,035 16,691 1 9,035 9,035 16,691 9,035 2000 9,516 35,242 2 19,032 37,102 35,242 37,102 3000 7,73 52,488 3 23,19 79,324 52,488 79,324 4000 10 70,218 4 40 142,514 70,218 142,514 5000 10 90,218 5 50 232,514 90,218 232,514 6000 10 110,218 6 60 342,514 110,218 342,514 7000 10 130,218 7 70 472,514 130,218 472,514 8000 10 150,218 8 80 622,514 150,218 622,514 9000 10 170,218 9 90 792,514 170,218 792,514 10000 10 190,218 10 100 982,514 190,218 982,514 11000 10 210,218 11 110 1192,514 210,218 1192,514 11400 10 230,218 11,4 114 1416,514 230,218 1416,514 58
  57. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 8-12 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 8,371 0 0 0 0 0 0 1000 9,035 17,406 1 9,035 9,035 17,406 9,035 2000 9,436 35,877 2 18,872 36,942 35,877 36,942 3000 9,779 55,092 3 29,337 85,151 55,092 85,151 4000 10 74,871 4 40 154,488 74,871 154,488 5000 10 94,871 5 50 244,488 94,871 244,488 6000 10 114,871 6 60 354,488 114,871 354,488 7000 10 134,871 7 70 484,488 134,871 484,488 8000 10 154,871 8 80 634,488 154,871 634,488 9000 10 174,871 9 90 804,488 174,871 804,488 10000 10 194,871 10 100 994,488 194,871 994,488 11000 10 214,871 11 110 1204,488 214,871 1204,488 11400 10 234,871 11,4 114 1428,488 234,871 1428,488 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 13 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 7,069 0 0 0 0 0 0 1000 9,086 16,155 1 9,086 9,086 16,155 9,086 2000 9,581 34,822 2 19,162 37,334 34,822 37,334 3000 9,743 54,146 3 29,229 85,725 54,146 85,725 4000 10 73,889 4 40 154,954 73,889 154,954 5000 10 93,889 5 50 244,954 93,889 244,954 6000 10 113,889 6 60 354,954 113,889 354,954 7000 10 133,889 7 70 484,954 133,889 484,954 8000 10 153,889 8 80 634,954 153,889 634,954 9000 10 173,889 9 90 804,954 173,889 804,954 10000 10 193,889 10 100 994,954 193,889 994,954 11000 10 213,889 11 110 1204,954 213,889 1204,954 11400 10 233,889 11,4 114 1428,954 233,889 1428,954 59
  58. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 14 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 6,657 0 0 0 0 0 0 1000 8,5 15,157 1 8,5 8,5 15,157 8,5 2000 9,133 32,79 2 18,266 35,266 32,79 35,266 3000 9,439 51,362 3 28,317 81,849 51,362 81,849 4000 9,611 70,412 4 38,444 148,61 70,412 148,61 5000 9,717 89,74 5 48,585 235,639 89,74 235,639 6000 9,774 109,231 6 58,644 342,868 109,231 342,868 7000 10 129,005 7 70 471,512 129,005 471,512 8000 10 149,005 8 80 621,512 149,005 621,512 9000 10 169,005 9 90 791,512 169,005 791,512 10000 10 189,005 10 100 981,512 189,005 981,512 11000 10 209,005 11 110 1191,512 209,005 1191,512 11400 10 229,005 11,4 114 1415,512 229,005 1415,512 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 15 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 4,434 0 0 0 0 0 0 1000 7,603 12,037 1 7,603 7,603 12,037 7,603 2000 8,454 28,094 2 16,908 32,114 28,094 32,114 3000 8,978 45,526 3 26,934 75,956 45,526 75,956 4000 9,304 63,808 4 37,216 140,106 63,808 140,106 5000 9,503 82,615 5 47,515 224,837 82,615 224,837 6000 9,609 101,727 6 57,654 330,006 101,727 330,006 7000 9,663 120,999 7 67,641 455,301 120,999 455,301 8000 9,697 140,359 8 77,576 600,518 140,359 600,518 9000 9,713 159,769 9 87,417 765,511 159,769 765,511 10000 10 179,482 10 100 952,928 179,482 952,928 11000 10 199,482 11 110 1162,928 199,482 1162,928 11400 10 219,482 11,4 114 1386,928 219,482 1386,928 60
  59. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 16 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 3,086 0 0 0 0 0 0 1000 6,262 9,348 1 6,262 6,262 9,348 6,262 2000 7,353 22,963 2 14,706 27,23 22,963 27,23 3000 8,062 38,378 3 24,186 66,122 38,378 66,122 4000 8,528 54,968 4 34,112 124,42 54,968 124,42 5000 8,828 72,324 5 44,14 202,672 72,324 202,672 6000 9,013 90,165 6 54,078 300,89 90,165 300,89 7000 9,143 108,321 7 64,001 418,969 108,321 418,969 8000 9,251 126,715 8 74,008 556,978 126,715 556,978 9000 9,53 145,496 9 85,77 716,756 145,496 716,756 10000 9,603 164,629 10 96,03 898,556 164,629 898,556 11000 9,676 183,908 11 106,436 1101,022 183,908 1101,022 11606 9,728 203,312 11,606 112,9032 1320,361 203,312 1320,361 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 17 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 1,859 0 0 0 0 0 0 1000 4,62 6,479 1 4,62 4,62 6,479 4,62 2000 5,669 16,768 2 11,338 20,578 16,768 20,578 3000 6,364 28,801 3 19,092 51,008 28,801 51,008 4000 6,907 42,072 4 27,628 97,728 42,072 97,728 5000 7,305 56,284 5 36,525 161,881 56,284 161,881 6000 7,645 71,234 6 45,87 244,276 71,234 244,276 7000 7,954 86,833 7 55,678 345,824 86,833 345,824 8000 8,194 102,981 8 65,552 467,054 102,981 467,054 9000 8,574 119,749 9 77,166 609,772 119,749 609,772 10000 8,759 137,082 10 87,59 774,528 137,082 774,528 11000 8,924 154,765 11 98,164 960,282 154,765 960,282 11867 9,728 173,417 11,867 115,4422 1173,888 173,417 1173,888 61
  60. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 18 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 1,052 0 0 0 0 0 0 1000 2,799 3,851 1 2,799 2,799 3,851 2,799 2000 3,594 10,244 2 7,188 12,786 10,244 12,786 3000 4,18 18,018 3 12,54 32,514 18,018 32,514 4000 4,655 26,853 4 18,62 63,674 26,853 63,674 5000 5,126 36,634 5 25,63 107,924 36,634 107,924 6000 5,533 47,293 6 33,198 166,752 47,293 166,752 7000 5,902 58,728 7 41,314 241,264 58,728 241,264 8000 6,245 70,875 8 49,96 332,538 70,875 332,538 9000 6,706 83,826 9 60,354 442,852 83,826 442,852 10000 7,03 97,562 10 70,3 573,506 97,562 573,506 11000 7,324 111,916 11 80,564 724,37 111,916 724,37 12000 7,591 126,831 12 91,092 896,026 126,831 896,026 12221 7,649 142,071 12,221 93,47843 1080,596 142,071 1080,596 Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 19 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0,534 0 0 0 0 0 0 1000 1,365 1,899 1 1,365 1,365 1,899 1,365 2000 1,765 5,029 2 3,53 6,26 5,029 6,26 3000 2,096 8,89 3 6,288 16,078 8,89 16,078 4000 2,388 13,374 4 9,552 31,918 13,374 31,918 5000 2,697 18,459 5 13,485 54,955 18,459 54,955 6000 3,018 24,174 6 18,108 86,548 24,174 86,548 7000 3,342 30,534 7 23,394 128,05 30,534 128,05 8000 3,663 37,539 8 29,304 180,748 37,539 180,748 9000 4,069 45,271 9 36,621 246,673 45,271 45,271 10000 4,409 53,749 10 44,09 327,384 53,749 53,749 11000 4,752 62,91 11 52,272 423,746 62,91 62,91 12000 5,089 72,751 12 61,068 537,086 72,751 72,751 13000 5,411 83,251 13 70,343 668,497 83,251 83,251 14000 5,723 94,385 14 80,122 818,962 94,385 94,385 15000 6,044 106,152 15 90,66 989,744 106,152 106,152 15597 6,247 118,443 15,597 97,43446 1177,838 118,443 1177,838 62
  61. Bảng tỉ lệ Bonjean sƣờn 20 d=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0 0 0 0 0 0 0 1000 0,51 0,51 1 0,51 0,51 0,51 0,51 2000 0,747 1,767 2 1,494 2,514 1,767 2,514 3000 0,924 3,438 3 2,772 6,78 3,438 6,78 4000 1,06 5,422 4 4,24 13,792 5,422 13,792 5000 1,151 7,633 5 5,755 23,787 7,633 23,787 6000 1,146 9,93 6 6,876 36,418 9,93 36,418 7000 0,958 12,034 7 6,706 50 12,034 50 8000 0,446 13,438 8 3,568 60,274 13,438 60,274 9000 0,658 14,542 9 5,922 69,764 14,542 69,764 10000 1,355 16,555 10 13,55 89,236 16,555 89,236 11000 1,837 19,747 11 20,207 122,993 19,747 122,99 12000 2,213 23,797 12 26,556 169,756 23,797 169,76 13000 2,568 28,578 13 33,384 229,696 28,578 229,7 14000 2,929 34,075 14 41,006 304,086 34,075 304,09 15000 3,304 40,308 15 49,56 394,652 40,308 394,65 15820 3,642 47,254 15,82 57,61644 501,8284 47,254 501,83 63
  62. 4.2.Tính và vẽ các đƣờng cong thủy lực: -Mục đích tính toán Xác định các yếu tố đặc trƣng cho tính nổi và ổn định của tàu, phụ thuộc vào chiều chìm của tàu. -Sử dụng phần mềm AUTOSHIP 64
  63. 4.2.1.Tính toán các yếu tố thủy lực nhóm I Clear report Units mt Water 1.025 Ghs dr@0= 1,2,3,4,5,6,7,8,8.6,9,10,11,11.4/form Hydrostatic Properties Draft is from Baseline. No Trim, No heel, VCG = 0.000 Draft Displ LCB VCB LCF TPcm MTcm KML KMT at (MT) (m) (m) (m) (MT/cm) (MT-m (m) (m) Origin /deg) (m) 1.000 1261.918 0.422f 0.520 0.675f 13.843 12316.660 559.166 25.785 2.000 2714.922 1.14f 1.049 1.032f 15.090 14338.370 302.567 15.264 3.000 4262.845 1.538f 1.578 1.209f 15.798 15818.130 212.586 11.467 4.000 5870.833 1.78f 2.107 1.268f 16.329 17118.930 167.053 9.727 5.000 7527.009 1.92f 2.636 1.255f 16.738 18272.770 139.079 8.826 6.000 9222.683 1.96f 3.165 1.088f 17.106 19434.750 120.726 8.388 7.000 10955.560 1.92f 3.695 0.716f 17.475 20705.900 108.277 8.228 8.000 12726.260 1.74f 4.227 0.602a 17.872 22170.710 99.806 8.248 8.600 13804.950 1.421f 4.547 2.011a 18.104 23085.720 95.805 8.317 9.000 14536.340 1.18f 4.761 2.013a 18.367 24238.320 95.527 8.383 10.000 16404.800 0.538f 5.303 2.061a 18.944 26779.380 93.521 8.613 11.000 18324.570 0.312f 5.851 2.090a 19.421 28919.630 90.414 8.909 11.400 19105.030 0.218f 6.070 2.115a 19.592 29700.790 89.063 9.042 Water Specific Gravity = 1.025. 65
  64. 4.2.2.Tính toán các yếu tố thủy lực nhóm II Clear report Units mt Water 1.025 hull /draft:0,1,2,3,4,5,6,7,8,8.6,910,11,11.4 /form Hull Form Coefficients (with appendages) Draft is from Baseline Trim: zero Heel: zero Draft Volume Coefficients WS Area m m3 Cp Cb Cms Cwp Cvp Cws m2 1.000 1,231.13 0.665 0.633 0.952 0.694 0.912 4.047 1,428.63 2.000 2,648.69 0.679 0.647 0.952 0.719 0.900 3.208 1,672.94 3.000 4,158.85 0.692 0.668 0.966 0.743 0.899 2.889 1,897.21 4.000 5,727.61 0.704 0.686 0.975 0.763 0.899 2.738 2,116.40 5.000 7,343.38 0.714 0.700 0.980 0.778 0.899 2.657 2,332.34 6.000 8,997.69 0.722 0.710 0.983 0.790 0.899 2.614 2,547.50 7.000 10,688.29 0.729 0.719 0.985 0.803 0.896 2.594 2,764.02 8.000 12,415.79 0.736 0.726 0.987 0.816 0.890 2.589 2,981.37 8.600 13,668.17 0.729 0.736 0.988 0.812 0.887 2.580 3,122.28 9.000 14,181.72 0.723 0.74 0.989 0.812 0.879 2.572 3,216.99 10.000 16,004.60 0.728 0.741 0.990 0.833 0.866 2.594 3,456.80 11.000 17,877.53 0.739 0.742 0.991 0.853 0.858 2.620 3,690.89 11.400 18,638.95 0.743 0.746 0.991 0.861 0.855 2.631 3,783.72 66
  65. PHẦN V BỐ TRÍ CHUNG 67
  66. PHẦN V: BỐ TRÍ CHUNG Bảng 5.1 Tàu thiết kế có các kích thước cơ bản sau : STT Thông số Đơn vị Trị số 1 Chiều dài thiết kế L m 105 2 Chiều dài lớn nhất LOA m 114,5 2 Chiều rộng B m 20 3 Chiều chìm d m 8,6 4 Chiều cao mạn D m 11,4 5 Hệ số béo thể tích CB 0,74 6 Hệ số béo đƣờng nƣớc CWL 0,86 7 Hệ số béo sƣờn giữa CM 0,986 8 Hệ số béo dọc CP 0,75 9 Trọng tải DW tấn 10500 10 Lƣợng chiếm nƣớc m tấn 13794,4 5.1.Phân khoang: 5.1.1.Phân khoang theo chiều dài tàu: - Theo chiều dài tàu, tàu đƣợc phân bởi các vách ngang kín nƣớc thành các khoang có chức năng riêng. - Số vách ngang tối thiểu đƣợc chọn theo quy định của Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép.: 102 ≤ L < 123 ta chọn có 6 vách ngang Tàu có chiều dài thiết kế L = 105m, do đó số vách ngang kín nƣớc chọn là 6 vách ngang, các vách ngang này phân chia thân tàu thành các khoang theo chiều dài nhƣ sau: Khoang đuôi + khoang máy + 4 khoang hàng + khoang mũi. + Xác định khoảng sƣờn Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép. QCVN 21:2010 Khoảng sƣờn ngang không đƣợc lớn hơn trị số a = 2L+450= 660 (mm) Khoang hàng , khoang máy khoảng sƣờn 700 mm Khoang mũi và khoang đuôi khoảng sƣờn là 600 mm 68
  67. Chiều dài các khoang như sau: - Khoang đuôi dài 6 m, từ vách đuôi đến sƣờn 10, khoảng sƣờn 600 mm. - Khoang máy dài 14,7 m, từ sƣờn 10 đến sƣờn 31, khoảng sƣờn 700 mm - 4 khoang hàng mỗi khoang dài 19,6m, khoảng sƣờn 700 mm. Với : +) Khoang hàng IV : Từ sƣờn 31 đến sƣờn 59, chiều dài khoang 19,6 m +) Khoang hàng III : Từ sƣờn 59 đến sƣờn 87, chiều dài khoang 19,6 m +) Khoang hàng II : Từ sƣờn 87 đến sƣờn 130, chiều dài khoang 19,6 m +) Khoang hàng I : Từ sƣờn 115 đến sƣờn 143 , chiều dài khoang 19,6m Khoảng sƣờn các khoang hàng là 700 mm - Khoang mũi dài 6 m, vị trí từ sƣờn 143 về mũi tàu, khoảng sƣờn 600 mm 5.1.2.Phân khoang theo chiều cao tàu: - Theo chiều cao, tàu đƣợc phân chia bởi đáy đôi và các tầng boong. Tàu thiết kế là tàu hàng bách hóa, chiều cao đáy phụ thuộc vào chiều rộng của tàu. Chiều cao đáy đôi : Hđđ≥ B/20 = 1m ; B = 20 m Chọn chiều cao đáy đôi : Hđđ = 1,4 m - Với tàu thiết kế ta bố trí 2 boong . 5.2.Bố trí các khoang, két trên tàu: 5.2.1.Bố trí các két dằn: Với tàu bách hóa, trong quá trình khai thác lƣợng chiếm nƣớc của tàu không thay đổi nhiều. Do đó ta phải bố trí các két dằn và lấy dung tích các két hợp lý để đảm bảo tàu đạt chiều chìm mũi và chiều chìm đuôi cần thiết khi chạy có dằn. Vậy nên ta phải xác định trọng lượng nước dằn cần thiết: dmm t .d Ta có: ddd t .d L - Có: t a. ( Điều kiện này để chống lại hiện tƣợng Sleming) m d 105 tm (0,028 0,003 ). = 0,342. Chọn tm=0,5 8,6 69
  68. - Để đảm bảo hiệu quả của thiết bị đẩy và thiết bị lái: tđ = 0,7 - Chiều chìm trung bình cuả tàu sau khi dỡ hàng và nhận dằn: d m d dtt m d 0,5 0,7 ddằn .d= 8,6 =5,2 (m) 22 2 - Sự thay đổi chiều chìm trung bình khi tàu chạy ở trạng thái dằn so với trạng thái toàn tải : t t t t mmdd Δd ddd»n 1 .d 1 d 22 Lại có : M M ηη . ηη C d h dh d h B ΔT .CB .k. .LBd ηhd η d k. .S .k.Cwp .L.B .k.C w p .L.B C w p Trong đó : k = 1,005 : hệ số kể đến phần nhô S : diện tích đƣờng nƣớc thiết kế tt C m d B 1 T hd  T 2 Cwp C tt B m d ηdh η 1 Cwp 2 M 10355 Có : η h = 0,75 h 13794,4 Thay số ta đƣợc: 0,86 0,5 0,7 ηd 0,75 1 = 0,25 0,74 2 Vậy khối lƣợng dằn cần thiết: Md = d . = 0,25.13794,4 = 3448 (tấn). Chọn Md=3450 (tấn) - Khi bố trí các két chứa nƣớc dằn cần tính đến vị trí trọng tâm của chúng theo chiều dài tàu Xd thoả mãn chiều chìm cần thiết khi tàu chạy có dằn. - Vị trí trọng tâm dằn đƣợc tính toán xuất phát từ việc khảo sát hệ số tm, tđ và momen chúi nảy sinh khi thay một phần hàng bằng nƣớc dằn. - Góc chúi đƣợc xác định theo công thức: MM ψ hd ( CT 5.64/85_ STKTDT 1) .HM 70
  69. T - T T Hoặc: ψ m d t t . ( CT 5.63/85_ STKTDT 1) L m d L Với : H _ chiều cao tâm chúi 2 2 Cwp L HM R kR . . ; CB 12.d Mh η h . . X h X fh kR=0,9 0,03 : hệ số tính cho đƣờng nƣớc dạng lồi M η . . X X d d d fh - Xây dựng biểu đồ dung tích: Ta giả thiết: Xh = Ld +Lh/2 – L/2 = 20,7 + 78,4/2 -105/2 = 7,4 Ld = Lk.máy + Lk.đuôi = 20,7 (m) Xfh: Hoành độ trọng tâm đƣờng nƣớc hiện thời so với sƣờn giữa (Đƣờng nƣớc tại Tdằn = 5,2 m) 71
  70. Ta lập bảng xác định Xfh theo tuyến hình nhƣ sau: Sn Yi ki Yi.ki i Yi.ki.i 0 0 1 0 -10 0 1 1.882 2 2.942 -9 -26.474 2 4.21 2 8.42 -8 -66.36 3 7.388 2 14.776 -7 -102.432 4 8.031 2 16.062 -6 -95.372 5 9.547 2 19.476 -5 -96.38 6 9.759 2 19.916 -4 -79.664 7 10 2 20 -3 -60 8 10 2 20 -2 -40 9 10 2 20 -1 -20 10 10 2 20 0 0 11 10 2 20 1 20 12 10 2 20 2 40 13 10 2 20 3 60 14 10 2 20 4 80 15 9.775 2 19.948 5 99.74 16 9.282 2 18.94 6 114.64 17 7.195 2 14.39 7 101.73 18 5.128 2 10.256 8 83.048 19 2.959 2 5.480 9 50.32 20 0 1 0 10 0 S 310.606 62.797 Kii i Y Xfh = L . = 1,06 (m) KYii 72
  71. Suy ra : 2 kRCwp XX h fh tm t . η. XX dh12C L d fh B L CB ttm d ηh . 1 C2wp 0,9 0,842 6,6 1,214 0,5 0,7 . 0,676. 12 0,73 123 0,07 0,84 0,5 0,7 0,676 . 1 0,73 2 Xd =8,41(m) Từ các số liệu tính toán ở trên ta có phương án bố trí các két dằn như sau : Bảng tính tổng dung tích  toạ độ trọng tâm của các két dằn Trọng tâm két Thể tích két Tích Tích Tên két so với F Z m3 (II) x (III) i (II).(V) sƣờn giữa (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) Két dằn lái 240,88 -54,19 -13053,28 10,08 2428.07 Két dằn K.H.I 386,12 37 14286,44 0.7 270 Két dằn K.H.II 585,24 17,4 10183,18 0.7 409,7 Két dằn K.H.III 595,84 -2,2 -1310,84 0.7 417,09 Két dằn K.H.IV 591,705 -21,8 -12899,17 0,7 414,2 Két dằn mũi 638,82 50,5 32260,41 3,89 2485 S 3038,605 29466,74 6181,06 Md = S(II) x 1,025 = 3038,605 . 1,025 = 3114,57 (T) Xd = S(IV)/S(II) = /3038,605 = 9,7 m Zd = S(VI)/S(II) = 6181,06/3038,605 = 2,03 (m) 73
  72. 5.2.2.Bố trí các loại két khác: 5.2.2.1.Bố trí két nhiên liệu: a- Dung tích két dầu FO * Công suất máy chính Ne =3250 kW * Suất tiêu hao nhiên liệu máy chính ge = 181 g/kWh * Thời gian hành trình trên biển, đỗ bến làm hàng t = 8 ngày = 192 h * Khối lƣợng riêng nhỏ nhất của dầu FO ( trạng thái giãn nở nhiều nhất ) là = 900 kg/m3 Khối lƣợng dầu tiêu hao mFO = Ne.ge.t/1000 = 112944 (kg) Dung tích két cần thiết để chứa dầu FO 3 WFO = mFO /(0,95.0,85. ) = 155,4 (m ) Trong đó 0,95 là hệ số kể đến sự chiếm chỗ của các cơ cấu 0,9 là hệ số kể đến dự trữ 10% lƣợng dầu cần thiết. 3 Chọn WFO= 150 (m ) b-Dung tích két chứa dầu DO Lƣợng dầu DO bao gồm + lƣợng dầu dùng cho máy phụ tùy thuộc vào loại máy phụ trên tàu, + Lƣợng dầu dùng để khởi động máy chính : bằng 0,25 lƣợng dầu FO mDO = 0,25 mFO = 22154,4 (kg) 3 dung tích WDO = mDO /(0,95.0,9. ) = 41,28 (m ) Với = 800 kg/m3 : khối lƣợng riêng của dầu DO 5.2.2.2.Két nước ngọt: Lƣợng nƣớc ngọt cần thiết cho 20 thuyền viên trên tàu trong suốt hành trình là: 16,8 tấn Chọn 2 két nƣớc ngọt có dung tích: 40(m3). 74
  73. Ngoài ra còn phải bố trí các két: két trực nhật, két dầu bẩn, két dầu bôi trơn, két nƣớc thải. 5.3.Bố trí buồng, phòng, các thiết bị trên các boong: Biên chế thuyền viên trên tàu: STT Chức vụ Số Ghi chú 1 Thuyền trƣởng 1lƣợng Sĩ quan 2 Đại phó 1 Sĩ quan 3 Phó 1 1 Sĩ quan 4 Phó 2 1 Sĩ quan 5 Máy trƣởng 1 Sĩ quan 6 Máy một 1 Sĩ quan 7 Máy hai 1 Sĩ quan 8 Máy ba 1 Sĩ quan 9 Điện trƣởng 1 Sĩ quan 10 Thủy thủ trƣởng 1 Sĩ quan 11 Thủy thủ 3 Thuyền viên 12 Thợ máy 2 Thuyền viên 13 Thợ điện 2 Thuyền viên 13 Đầu bếp 1 Thuyền viên 14 Phục vụ 2 Thuyền viên 5.3.1.Trên boong chính: + Từ sƣờn VL đến sƣờn 31 bố trí các phòng, trang thiết bị nhƣ sau: - Máy lái sự cố, thiết bị chằng buộc - Kho - Nhà ăn và câu lạc bộ - Phòng thuyền viên - Buồng ắc qui - phòng CO2 75
  74. - Buồng tắm cho thuyền viên - Nhà vệ sinh cho thuyền viên - Buồng giặt và phơi quân áo - Xƣởng cơ khí - Các kho - Cầu thang xuống buồng máy - Cầu thang lên buồng trên + Từ sƣờn 34 đến sƣờn 56 Khu vực miệng khoang hàng + Từ sƣờn 62 đến sƣờn 84 Khu vực miệng khoang hàng + Từ sƣờn 90 đến sƣờn 112 Khu vực miệng khoang hàng + Từ sƣờn 118 đến sƣờn 140 Khu vực miệng khoang hàng Trên khu vực khoang hàng bố trí các lỗ thông gió cho khoang hàng, nắp cửa xuống hầm hàng, lỗ thông hơi và các cần cẩu 5.3.2.Trên boong thượng tầng mũi: Trên boong nâng mũi bố trí các thiết bị sau: - Máy tời neo - Lỗ luồng neo - TB hầm xích neo - Tời dây - Xích chằng buộc - Xôma luồn dây - Cột đèn mũi 5.3.3. Trên boong thượng tầng lái: Boong thƣợng tầng lái từ đuôi đến sƣờn 31, trên boong thƣợng tầng bố trí các phòng và thiết bị sau: - Nhà ăn, - Nhà bếp, 76
  75. - Câu lạc bộ, - 2 xuồng cứu sinh, - Phòng thuyền viên, - Phòng của Thuyền trƣởng, Máy trƣởng và sỹ quan, - Buồng điều hòa trung tâm, - Nhà vệ sinh cho sỹ quan, - Buồng tắm cho sỹ quan, - Hệ thống cầu thang xuống tầng dƣới. 5.3.4.Trên lầu lái: Lầu lái dài từ sƣờn 22 đến sƣờn 31, trên lầu lái ta bố trí: + Bố trí các trang thiết bị như sau: - Hai phao cứu sinh tự thổi - 8 phao tròn cứu sinh - Hệ thống cửa lấy sáng cho buồng máy - miệng ống khói + Buồng điều khiển bao gồm: - Bàn hải đồ - Bàn làm việc - Ghế điều khiển - Hệ thống điều khiển trung tâm 5.3.5.Trên nóc lầu lái: Trên nóc lầu lái bố trí các thiết bị sau: - Cột đèn hành trình - Rada thu phát tín hiệu - Hệ thống đèn chiếu sáng 5.3.6.Hệ thống hành lang: - Hành lang boong chính : rộng 1400mm - Hành lang boong thƣợng tầng : hành lang nội boong: 1400mm 77
  76. 5.4.Trang thiết bị buồng, phòng: + Buồng thuyền viên (Buồng 1 người): - 01 giƣờng đơn : 1900x750 - 01 ghế đệm dài : 650 x 1900 x 420 - 01 bàn làm việc : 1100x600x730 - 01 tủ đựng quần áo - 01 chậu rửa : 420 x 560 Ngoài ra trong mỗi buồng thuyền viên còn trang bị : thùng rác, gƣơng, mắc áo, quạt gió + Buồng sỹ quan: - 01 giƣờng đơn : 1900x750 - 01 ghế đệm dài : 650 x 1900 x 420 - 01 bàn làm việc : 1100x600x730 - 01 tủ đựng quần áo : 600 x 800 - 01 Lavabô - 01 ghế sôfa + Buồng Thuyền trưởng, máy trưởng, Điện trưởng, Đại phó: - 01 tivi - 01 giƣờng đơn : 1900x750 - 01 ghế đệm dài : 650 x 1900 x 420 - 01 tủ đựng quần áo: 600 x 800 - 01 bộ bàn ghế tiếp khách gồm: +) 01 ghế sôfa +) 01 bàn: 1200x600 +) 01 ghế: 410x400 - Nhà tắm và vệ sinh riêng đƣợc trang bị đầy đủ: +) 01 vòi tắm hoa sen +) 01 Lavabô +) 01 bồn cầu. + Buồng tắm công cộng: - 02 vòi tắm hoa sen 78
  77. - 01 Lavabô + Nhà ăn và câu lạc bộ: - 01 tivi - 03 bộ bàn ghế + Nhà bếp: Gồm hai bếp nấu, tủ lạnh, bàn chế biến. + Buồng vệ sinh: - 01 bệ xí - 01 Lavabô + Buồng giặt là: - 01 máy giặt - 02 chậu giặt - Tủ đựng quần áo - Các dây phơi - Móc treo quần áo 5.5.Hệ thống cửa: - Cửa trên kín nƣớc : 380mm - Cửa sổ : 400x600mm - Cửa ra vào buồng ở : 1800x650mm - Cửa hành lang : 1800x650mm 5.6.Hệ thống cầu thang và lan can: - Cầu thang chính : Nghiêng góc 45o - Rộng: 1200mm - Cầu thang lên xuống buồng máy: Nghiêng góc 45o - Rộng: 900mm - Lan can: Cao 1200mm 5.7.Tính chọn trang thiết bị: - Các hạng mục tính toán: - Thiết bị cứu sinh - Thiết bị đèn tín hiệu 79
  78. - Thiết bị lái - Thiết bị neo - Thiết bị chằng buộc - Trang thiết bị hàng hải - Trang thiết bị vô tuyến điện - Trang thiết bị phòng nạn 5.7.1. Tính chọn thiết bị lái: Chọn thiết bị lái là bánh lái: Diện tích bánh lái đƣợc xác đƣợc xác định theo công thức sau: 2 AR =  .LT (m ) Trong đó:  : Hệ số diện tích bánh lái  = (1,5 2,5)% ( Tra bảng 11-2/tr 704 STTBTT) 2 AR = ( 13,55 22,57 ) , (m ) LT 150 2 Mặt khác : A ≥ ARmin = p.q. 0,75 = 14,3 (m ) 100 L 75 Trong đó: p = 1 : Bánh lái làm việc trực tiếp sau chong chóng q = 1 : Đối với tàu hàng 2 Chọn diện tích bánh lái: Abl = 20 (m ). t p Với tàu biển độ ngập sâu của bánh lái 0,25 và tp+hp T hp tp: là khoảng cách từ mép trên của bánh lái tới mặt nƣớc. Từ đó ta chọn : Chiều cao bánh lái: hp = 5 (m). Chiều rộng bánh lái : bp= 3,2 (m). Độ dang bánh lái l = 1,5625 Kiểu thiết bị lái : Bánh lái cân bằng - Dạng prôfin : NASA - Diện tích bánh lái : A = 16 m2 - Chiều cao bánh lái : hp = 5 m - Chiều rộng bánh lái : bp= 3,2 m 80
  79. - Độ dang bánh lái : l = 1,5625 5.7.2.Tính chọn thiết bị cứu sinh: 5.7.2.1.Xuồng cứu sinh: “ Theo bảng phụ lục 2/1 _ II ’’ với tàu thiết kế ta trang bị xuồng cứu sinh trên tàu nhƣ sau: - Số lƣợng : 02 xuồng loại CPA 25 / 24 - Kích thƣớc : 6,7x2,26x1,35 - Khối lƣợng :1,23 tấn - Kiểu động cơ truyền động tay - Lƣợng chiếm nƣớc : 3,1 tấn 5.7.2.1.Phao cứu sinh: Bố trí 04 phao nhẹ , mỗi bên 02 chiếc - Kí hiệu phao : CIIA6 - Chiều dài : 2,58m - Chiều rộng : 1,82m - Chiều cao : 2,19m - Chiều cao thả phao cho phép : 18,3m - Sức chứa ngƣời : 06 ngƣời - Diện tích khoang chứa : 4,46 m2 - Thể tích buồng khí : 1,69 m - Khối lƣợng phao có kể đến trang thiết bị : 180 kg - Khối lƣợng phao có kể đến trang thiết bị và ngƣời không vƣợt quá: 630 kg - Trang thiết bị vô tuyến điện cho phƣơng tiện cứu sinh : 03 phát pháo rada - Phao tròn cứu sinh: 25 c 81
  80. 5.7.3.Chọn trang thiết bị đèn tín hiệu: STT Trang thiết bị tín hiệu Số lƣợng Màu sắc Góc chiếu sáng 1 Đèn hành trình - Đèn cột 2 Trắng 2250 - Đèn đuôi 1 Trắng 1350 - Đèn mạn phải 1 Xanh 1120 - Đèn mạn trái 1 Đỏ 11205 - Đèn chiếu sáng 2 Trắng+Đỏ 3600 - Đèn mũi 2 Trắng 1350 2 Đèn nhấp nháy - Chỉ dẫn điều động 1 Vàng 3600 - Đèn tín hiệu ban ngày 1 Vàng 3600 3 Phƣơng tiện tín hiệu âm thanh - Còi 1 - Cồng 1 - Chuông 1 4 Vật hiệu màu đen - Quả cầu đen 3 - Chóp nón đen 1 5.7.4. Tính chọn thiết bị neo: 5.7.4.1.Chọn neo: - Thiết bị neo đƣợc tính dựa vào đặc tính của neo. - Đặc tính của thiết bị neo đƣợc tính theo công thức sau: 2/3 Nc = + 2B.h + 0,1.A Trong đó: = 13794,4 m3 : Thể tích ngâm nƣớc của tàu h = f + h’=15,95 (m) Với : f = 2,8m : là khoảng cách từ đƣờng nƣớc chở hàng mùa hè lên tới mép của xà ngang liên tục tại mạn đo tại giữa tàu h’ = 14m là khoảng cách từ mép boong đến lóc lầu lái (có b > 0,25B) 82
  81. B = 20 m: Chiều rộng của tàu A = f.L + h’.l = 351,75 (m2) L = 105m : Chiều dài thiết kế của tàu l = 7 m : Chiều dài thƣợng tầng tƣơng ứng với chiều cao h’ Nc = 1248,35 - Trọng lượng neo: Q = k.Nc =3745,06 (kg) k = 3: hệ số ứng với vùng hoạt động của tàu ( vùng biển không hạn chế ) - Loại neo chọn cho tàu là : neo Holl. - Kích thước cơ bản của neo được xác định theo biểu thức: 3 A0 = 18,5. Q = 287,3 Các kích thƣớc của neo đƣợc xác định theo A0 nhƣ sau: + Chiều dài thân : H1 = 9,6A0 = 2695 m + Độ mở của lƣỡi : L1 = 6,4A0 = 1796m + Chiều cao lƣỡi : h1 = 5,8A0 = 1628m + Chiều rộng đế : B1 = 2,65A0 = 744m Từ các giá trị tính toán ở trên ta chọn loại neo có kích thƣớc nhƣ sau: + Chiều dài thân : H = 2434 m + Độ mở của lƣỡi : L = 2000 m + Chiều cao lƣỡi : h = 1600m + Chiều rộng đế : B = 920 m + Góc làm việc : = 640 + Góc uốn lƣỡi :  = 450 + Trọng lƣợng neo : Q = 4000kg. 5.7.4.2.Chọn xích neo: 4 - Tổng chiều dài của cả hai xích neo : l2 87r . Nc = 517 (m) r = 1 đối với tàu chạy ở vùng biển không hạn chế - Đƣờng kính xích neo đƣợc xác định theo công thức : d S.t. Nc = 61,8 (mm) 83
  82. Với : S = 1 : hệ số đối với tàu chạy ở vùng biển không hạn chế t = 1,75 với xích neo thông thƣờng Chọn: d = 65mm - Tải trọng thử : 1070 kN - Tải trọng phá hỏng: 1490 kN - Trọng lƣợng 1m xích: 94,6 kG 5.7.4.3.Chọn hãm xích neo: - Chọn hãm xích ma sát có các thông số sau : - Đế và thanh kẹp làm bằng thép đúc - Trọng lƣợng 915 kG Các kích thước cơ bản: Be = 620mm He = 1390mm Le = 1050 mm lc = 960mm l’c = 680 mm 5.7.4.4.Lỗ thả neo: Chọn lỗ thả neo là không có hốc neo Đƣờng kính lỗ thả neo: 3 = 543,5 - Dk 35 Q Chọn : Dk = 600mm - Góc nghiêng của lỗ thả xích neo so với mặt phẳng song song với mặt phẳng cơ bản là :40 o - Góc của lỗ thả neo so với mặt phẳng dọc tâm tàu là : 30 o 5.7.4.5.Thiết bị giữ và nhả gốc xích neo: Để giữ và nhả neo khi cần thiết, ta sử dụng thiết bị chuyên dùng có móc bản lề, thiết bị này đƣợc tiêu chuẩn hóa và đƣợc dựa vào STTBTT ta chọn cỡ xích neo là 67 - Chiều cao : H = 1050 mm - Chiều dài : L = 1050 mm - Chiều rộng : B= 700 mm 84
  83. 5.7.4.6. Bố trí hầm xích neo: Bố trí hầm xích neo là hai hầm nằm đối xứng nhau qua mặt phẳng dọc tâm - Chọn hầm xích neo có dạng hình hộp chữ nhật - Thể tích hầm xích neo đƣợc xác định theo công thức : 1,6.l.d2 V x = 10,4 (m3) 183.103 Trong đó : l = 265m : chiều dài một xích neo dx = 67mm : cỡ xích neo 5.7.4.7.Chọn máy neo: Theo trọng lƣợng của neo, cỡ xích neo và “ bảng 2.30_STTBTT ’’ ta chọn máy neo kiểu nằm có các thông số cơ bản sau : - Chiều dài : L = 4000mm - Chiều rộng : B= 4265 mm - Chiều cao : H = 1860 mm - Tốc độ nâng : v = 12 m/ph - Lực kéo trên tang : 8 kN - Công suất máy : 60 KW - Trọng lƣợng máy :16250 kG 5.7.5.Chọn thiết bị chằng buộc: 5.7.5.1.Dây chằng buộc: Chọn dây có độ bền thƣờng: dây cáp thép , sức bền kéo của sợi 1400Mpa Đơn vị Dâychằngbuộcchính Dâychằngbuộcphụ Tổng chiều dài m 640 160 Số dây m 4 2 Lực đứt dây kN 144,6 98,1 Đờng kính dây mm 30 28 Khối lƣợng / 1000m Kg 3000 2600 85
  84. 5.7.5.2.Bệ dẫn dây: Chọn bệ dẫn dây kiểu hở 2 con lăn với các thông số nhƣ sau : - Kích thƣớc : L xB x H= 1300 x 340 x 385 - Đƣờng kính con lăn : d=190mm - Khối lƣợng : m=410kg 5.7.5.3.Cột bích buộc dây: Chọn cột bích hàn, thẳng, bệ có thông số cơ bản nhƣ sau : - L x B x H = 1140 x 440 x 600mm - D = 355mm - Khối lƣợng 216 kg 5.7.5.4.Cửa luồn dây mạn: Chọn kiểu cửa luồn dây mạn đúc : Theo bảng 3.27/35_STTBTT chọn kiểu cửa ôvan với các thông số cơ bản nhƣ sau : - LxB = 320 x 225 mm - R= 180 mm - Khối lƣợng : m=121 kg 5.7.5.5.Tời thu neo: Chọn loại tời thu neo chằng buộc ngang chạy điện Theo bảng 3.41/50_III chọn tời neo có số hiệu 8: - Lực kéo đứt trên tang kéo : 80 kN - Tốc độ cuốn dây định mức : 18 m/ ph - Tốc độ kéo lớn nhất : 24  40 m/ ph 5.7.6.Trang thiết bị vô tuyến điện: Tên thiết bị Số lƣợng Máy phát vô tuyến điện chính 1 Máy phát vô tuyến điện dự phòng 1 Máy thu vô tuyến điện chính 1 Máy thu vô tuyến điện dự phòng 1 Máy phát điện cấp cứu 1 86
  85. Máy thu tín hiệu cấp cứu 1 Máy phát khai thác 1 Máy thu khai thác 1 Thiết bị VHF 1 Thiết bị định vị vệ tinh 1 Rada hàng hải 1 Thiết bị truyền thanh chỉ huy 1 Thiết bị định vị vệ tinh 1 Phao vô tuyến sự cố 1 5.7.7. Trang thiết bị hàng hải. Tên thiết bị Số lượng La bàn từ chuẩn 1 La bàn từ lái 1 Đồng hồ bấm giây 3 Khí áp kế 2 Máy đo độ nghiêng 2 Đèn phát tín hiệu ban ngày 1 Hải đồ vùng biển Việt Nam 1 La bàn con quay 1 Ống nhòm hàng hải 4 Máy đo độ sâu 1 Máy đo tốc độ tàu 1 87
  86. 5.7.8. Trang thiết bị phòng nạn. T.T Tên gọi Kích thƣớc Số lƣợng 1 Thảm bịt thủng có đệm xơ 3 x 3 m 1 2 Tấm đệm xơ 0.4 x 0.5 m 3 3 Bộ đồ dây nhợ 1 4 Bộ đồ thợ nguội 1 5 Thanh gỗ thông 150x150x4000 6 6 Thanh gỗ thông 80x100x2000 2 7 Tấm gỗ thông 50x200x4000 6 8 Tấm gỗ thông 50x200x2000 2 9 Nêm gỗ thông 20x200x200 6 10 Nêm gỗ bạch dƣơng 60x200 x400 6 11 Nút gỗ thông cho tàu có cửa sổ mạn 6 12 Nút gỗ thông 10x30x190 6 13 Vải sơn (m2) 6 14 Phớt thô (m2) d = 10 mm 2 15 Tấm cao su (m2) d = 5 mm 1 16 Xơ đay tấm Hắc ín (kg) 30 17 Dây thép ít cac bon d = 3 m ,cuộn 50 m 20 18 Quai d = 12 8 19 Bu lông đầu 6 cạnh M16 x 480 6 20 Bu lông đầu 6 cạnh M16 x 260 2 21 Đai ốc 6 cạnh M16 8 22 Vành đệm đai ốc M16 16 23 Đinh công nghiệp (Kg) L = 70 mm 3 24 Đinh công nghiệp (Kg) L = 190 mm 4 25 Xi măng mau khô (kg) 300 26 Cát thiên nhiên (kg) 300 88
  87. 27 Chất làm xi măng mau cứng (kg) 15 28 Milium(Pb 304) (Kg) 10 29 Mỡ kỹ thuật(Kg) 10 30 Rìu thợ mộc(cái) 2 31 Cƣa ngang(cái) L = 1200 mm 1 32 Cua tay(cái) L = 600 mm 1 33 Xẻng (cái) 2 34 Xô(cái) 2 35 Búa tạ (cái) Loại 5 Kg 1 36 Đèn chống nổ 1 37 Cái hãm dạng xếp đƣợc 2 38 Ê tô dự trữ 1 Bộ đồ thợ nguội và bộ đồ dây thợ ghi trong bảng trên đƣợc chọn bộ theo bảng: T.T Tên gọi Kích thƣớc I) Số lƣợng trong một bộ Bộ đồ dây thợ Bộ đồ thợ nguội 1 Thƣớc cuộn L = 1500 m 1 1 2 Búa thợ nguội Loại 0.5 Kg 1 1 3 Búa Loại 3 Kg 1 4 Búa gỗ 1 5 Đầu đột 1 6 Đục b = 20mm 1 1 l = 20 mm 7 Cọc 300 mm 1 8 Đầu khoangỗ b = 200 mm 1 9 Mũi khoan xoắn ốc D = 18 mm 10 Kẹp l =200 mm - 11 Cái đột lỗ D = 18 - 1 89
  88. 12 Cái đột lỗ D = 25 mm - 1 13 Dũa bán nguyệt l = 300 mm - 1 14 Kẹp tổng hợp l = 200 mm - 1 15 Tuốc l vít b = 10 mm - 1 16 Mỏ nết Độ mở 36 mm - 1 17 Kờ lê Độ mở 24 mm - 1 18 Dao chặt dây 1 1 19 Máy cƣa - 20 Lƣỡi cƣa - 6 21 Túi đựng đồ dung cụ 1 1 5.8 Tính chọn thiết bị làm hàng ( Cần cẩu thủy lực) +Trọng tải cần bốc xếp DW = 10500 (T) Kích thƣớc khoang hàng LxB = 22,4x20,4 m Kích thƣớc miệng hầm hàng LhxBhxHh = 16x14x1,25 m Trên tàu hàng có hai loại thiết bị làm hàng hay đƣợc sử dụng là Cẩu thủy lực và cẩu Derrick - Cẩu Derrick có ƣu điểm là giá thành ban đầu rẻ, nhƣng có kích thƣớc cồng kềnh, vận hành phức tạp, chi phí bảo hành lớn. - Cẩu thủy lực giá thành đầu tƣ ban đầu lớn nhƣng kích thƣớc nhỏ gọn, vận hành rất đơn giản, linh động, làm việc độ tin cậy cao, chi phí bảo dƣỡng rẻ hơn so với cẩu Derrick Trên cơ sở phân tích trên ta chọn thiết bị làm hàng là Cẩu Derrick có các thông số chủ yếu sau: Tầm với ngoài mạn: b = a – Bmax/2 = 3 m Với a là khoảng cách từ đầu cần đến mặt phẳng đối xứng cửa tàu. Chiều dài cần phải thỏa mãn 2 điều kiện : bốc hết hàng trong khoang và đƣa hàng ra mạn. + Điều kiện bôc hết hàng trong khoang: l01 =( a + 2 /3.lk )/ cos θmin = 16 m + Điều kiện đƣa hàng ra khỏi mạn : l02 = (B/2 +b)/cos θ.sin α = 15 m Với θ, α là góc nâng cần và góc quay cần. Vậy chiều dài cần là l = max( l01; l02 ) = 16 m Chiều cao cột: chọn h/l = (0,8÷1,2); h=12 m. Sức nâng cần :P = 25 tấn. 5.9 Sơ đồ tính toán mạn khô tối thiểu 90
  89. PHẦN VI: THIẾT BỊ ĐẨY 91
  90. PHẦN VI : THIẾT BỊ ĐẨY Bảng 6.1 Các thong số kích thước chủ yếu của tàu STT Thông số Đơn vị Trị số 1 Chiều dài tàu LPP m 105 2 Chiều dài lớn nhất LOA m 114,5 2 Chiều rộng B m 20 3 Chiều chìm d m 8,6 4 Chiều cao mạn D m 11,4 5 Hệ số béo thể tích CB 0,74 6 Hệ số béo đƣờng nƣớc CWL 0,86 7 Hệ số béo sƣờn giữa CM 0,986 8 Hệ số béo dọc CP 0,75 9 Trọng tải DW tấn 10500 10 Lƣợng chiếm nƣớc m tấn 13794,4 11 Vận tốc v knots 11 6.1 XÁC ĐỊNH LỰC CẢN VÀ CÔNG SUẤT KÉO 6.1.1 Lực cản 6.1.1.1 Lựa chọn phương pháp tính -Phƣơng pháp tính toán lực cản là phƣơng pháp Holtrop-Mennen Giới hạn kích thƣớc và hệ số béo của phƣơng pháp: STT Hệ số Giới hạn Thông số tàu 1 Fr 0 - 0,3 0,176 2 CP 0,55 - 0,85 0,75 3 L/B 3,9 – 14,9 5,25 4 B/T 2,1 - 4 2,32 Các thông số của tàu thỏa mãn điều kiện của phƣơng pháp Holtrop-mennen Vậy ta sử dụng phƣơng pháp Holtrop-mennen để tính sức cản cho tàu. 92
  91. 6.1.1.2 Tính toán lực cản và công suất kéo Lực cản toàn bộ của tàu Rtotal = RF (1+k) + RAPP + RW +RB + RTR + RA Trong đó : RF : lực cản ma sát tính theo công thức của ITTC 1957 1+k : hệ số kể đến lực cản hình dáng của tàu RF (1+k) :lực cản nhớt của tàu RAPP : lƣc cản phần phụ RW : lực cản sóng RB : lực cản do mũi quả lê RTR : lực cản do phần đuôi ngập nƣớc RA : lực cản giữa mô hình và tàu thực 1/ Lực cản ma sát RF 2 RFF 0,5 C v S 0,075 CF log Re 2 2 - khối lƣợng riêng của nƣớc biển = 1,025 kG/m3 tại 150C v : vận tốc tàu S : diện tích mặt ƣớt : Công thức V.A Cemeki đối với tàu có CB≥0,65 B S Ld 2 1,37(CB 0,274) d CM : hệ số béo sƣờn giữa CB : hệ số béo thể tích L : chiều dài đƣờng nƣớc CWP : hệ số béo đƣờng nƣớc d : chiều chìm trung bình B : chiều rộng tàu ABT : diện tích mặt cắt ngang mũi quả lê tại đƣờng vuông góc mũi 2/ Tính 1 + k 0,92497 0,521448 0,6906 1 k C13 0,93 C 12 ( B / LR ) (0,95 C P ) (1 C P 0,0225 l cb )  CP : hệ số béo dọc tàu lcb : hoành độ tƣơng đối của tâm nổi tính theo %L LR = L ( 1 – CP + 0,06 CP lcb / (4CP – 1 )) 0,2228446 C12 ( T / L ) khiT / L 0,05 2,078 C12 48,2( T / L 0,02) 0,479948 khi 0,02 T / L 0,05 C 0,479948 khiT / L 0,02 12 C13 : hệ số phụ thuộc vào hình dáng đuôi tàu 93
  92. C13 = 1 + 0,003 Cstern Hình dáng đuôi Cstern Mặt cắt chữ V -10 Mặt cắt bình thƣờng 0 Mặt cắt chữ U 10 3/ Tính sức cản phần phụ 2 RAPP 0,5 . v . S APP (1 k2 ) eq C F R BT SAPP : diện tích phần phụ ngâm nƣớc (1 kS )  2 APP i (1 k2 )eq ()SAPP i (SAPP )i : diện tích phần phụ thứ i Hệ số 1 + k2 tra theo bảng : Ky lái hoặc bánh lái sau ky lái 1,5 - 2 Bánh lái sau đuôi tàu 1,3 - 1,5 Bánh lái cân bằng tàu hai chân vịt 2,8 Giá đỡ trục 3,0 Ky lái 1,5 - 2 Ống bao trục 2,0 Ống bao giá đỡ trục 3,0 Trục 2,0 - 4,0 Ky ổn định 2,8 Ống đạo lƣu 2,7 Ky hông 1,4 RBT : lực cản do chân vịt mũi gây ra 22 RBT 0,5 v d C BTO Trong đó : d : đƣờng kính chân vịt mũi CBTO = (0,003 – 0,012 ) chọn CBTO = 0,0075 94
  93. 4/ Lực cản sóng RW Với Fr 0,4 d 2 RW A C 1. C 2 . C 5 . .  . g .exp m 1 Fr m 4 cos( Fr ) Trong đó : 3,78613 1,07961 1,37565 C17 223105 C ( T / B ) (90 iE ) C7 = B/L khi 0,11 = 5 FrT = v/ 2gATp / ( B BCW ) 7/ Lực cản hiệu chỉnh giữa mô hình và tàu thực 2 RAA 0,5 v SC 0,16 4 CLLCCCAB 0,006( 100) 0,00205 0,003 / 7,524 (0,04 ) C4 = 0,04 khi TF > 0,04 Bảng 6.1 Tính lực cản và công suất kéo STT Đại lƣợng Đơn tính Kết quả tính theo v toán vị 1 vS knots 9 10 11 12 13 2 v m/s 4,630 5,144 5,658 6,173 6,687 3 v2 m2/s2 21,433 26,461 32,017 38,103 44,719 4 Fr 0,144 0,160 0,176 0,192 0,208 5 CP 0,751 0,751 0,751 0,751 0,751 6 lcb %L -2,000 -2,000 -2,000 -2,000 -2,000 7 LR m 21,473 21,473 21,473 21,473 21,473 9 c14 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 10 1+k1 1,304 1,304 1,304 1,304 1,304 11 S m2 3146,682 3146,682 3146,682 3146,682 3146,682 12 Re.10-9 0,408 0,454 0,499 0,545 0,590 95
  94. 3 13 CF.10 1,716 1,692 1,672 1,653 1,636 14 RF kN 59,311 72,220 86,310 101,567 117,979 15 1+k2 3,400 3,400 3,400 3,400 3,400 16 RAPP kN 1,794 2,185 2,611 3,073 3,569 17 c7 0,190 0,190 0,190 0,190 0,190 18 iE độ 33,38 33,38 33,38 33,38 33,38 19 c1 6,504 6,504 6,504 6,504 6,504 20 c3 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 21 c2 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 22 c5 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 23 c16 1,206 1,206 1,206 1,206 1,206 24 m1 -2,343 -2,343 -2,343 -2,343 -2,343 25 c15 -1,694 -1,694 -1,694 -1,694 -1,694 26 m4 0,000 0,000 0,000 0,000 -0,002 27 λ 0,928 0,928 0,928 0,928 0,928 28 Rw kN 1,344 4,513 12,276 28,472 58,486 29 PB 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 30 Fri 0,495 0,547 0,599 0,650 0,701 31 RB kN 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 32 FrT 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 33 c6 0,200 0,200 0,200 0,200 0,200 34 RTR kN 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 35 c4 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 36 CA 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 37 RA 18 22 26 31 37 38 Rtotal kN 98,10 122,62 153,75 195,31 252,66 39 PE kW 454 631 870 1206,6 1690,6 96
  95. 6.2 TÍNH TOÁN CHONG CHÓNG 6.2.1. Chọn vật liệu Chọn vật liệu chế tạo chong chóng là Đồng thau mangan đúc cấp 1 (HBsC1) theo QCVN-21:2013/BGTVT Giới hạn chảy ≥ 175 (N/mm2) Giới hạn bền kéo ≥ 460 (N/mm2) Thành phần hóa học (%): Cấp Cu Al Mn Zn Fe Ni Sn Pb HBsC1 52÷62 0,5÷3,0 0,5÷4,0 35÷40 0,5÷2,5 ≤1,0 ≤1,5 ≤0,5 6.2.2. Tính toán hệ số dòng theo và hệ số lực hút Theo công thức Tay-lor: - Hệ số dòng theo: wT = 0,5.CB - 0,05 với CB = 0,74 wT = 0,32 - Hệ số dòng hút : t = (0,7÷0,9). WT = 0,8.0,32=0,26 6.2.3. Chọn sơ bộ đường kính chong chóng 6.2.3.1 Chọn sơ bộ công suất của động cơ Tra đồ thị lực cản và công suất kéo với vận tốc vS=11 knots ta tìm đƣợc công suất kéo sơ bộ là PE= 870 KW. P 870 P E 1705,88(KW ) S 0,85.k 0,85.0,6 Trong đó : k=0,5÷0,7 – hệ số PE- công suất kéo của tàu, kW 6.2.3.2 Chọn sơ bộ vòng quay của chong chóng Dựa vào bảng 9.2 : Giới hạn thay đổi vòng hợp lí của chong chóng : - Chọn sơ bộ vòng quay của chong chóng là 210 vòng/phút 6.2.3.3 Chọn sơ bộ đường kính chong chóng - Đƣờng kính sơ bộ của chong chóng tính theo công thức : 4 T D 11,8 n Trong đó : D - đƣờng kính chong chóng (m) T - lực đẩy của chong chóng, KN T R TN E ,(K ) 1 t 1 t 153,75 =>T 207,77( KN ) 1 0,26 R=153,75 KN - lực cản của tàu 97
  96. t= 0,26 - hệ số dòng hút n = 210 (rpm) - vòng quay của chong chóng 4 207,77 D 11,8 3,1 (m) 210 6.2.4 Chọn số cánh chong chóng v k A 4 NT n T k v D DT A T Trong đó : vA = 0,5144.vs.(1-wt) - Vận tốc tiến của chong chóng; vA 0,5144.11.(1 0,32) 3,85 (m/s) n = 3,5(rps) - vòng quay chong chóng ; T =207,77 KN - Lực đẩy của chong chóng (kN); D = 3,1 (m) - Đƣờng kính chong chóng ;   (Tấn/m3) -Khối lƣợng riêng của nƣớc. 3,85 1,025 4 kNT 0,55 3,5 207,8 1,025 kDT 3,85.3,1 0,84 207,8 Vì kNT< 1 và kDT <2 nên ta chọn Z = 4 6.2.5.Tính toán các yếu tố cơ bản của chong chóng 6.2.5.1 Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền 2 AAEE Z3 10 mT ( )min 0,24.(1,08 dH ).( ) .3 AAD0 0. max   Trong đó : Z = 4 - Số cánh chong chóng ; D = 3,1 - Đƣờng kính chong chóng (m); max - Chiều dày tƣơng đối của chong chóng ở mặt cắt bán kính tƣơng đối r r 0,6 ; max= 0,08 R T = 207,8 - Lực đẩy của chong chóng (kN); m = 1,15 - Hệ số kể đến trạng thái tải trọng; [] = 6.104 kPa - Ứng suất cho phép giới hạn của vật liệu; d d H = 0,167 - Tỷ số giữa đƣờng kính trung bình của củ chong chóng với H D đƣờng kính của nó. 98
  97. 2/3 A 4 10.1,15.207,8 (E ) 0,24(1,08 0,167)3 0,48 A min 3,1.0,08 6.104 0 Vậy ta chọn tỷ số AE/A0 = 0,55 6.2.5.2Tính toán các yếu tố cơ bản của chong chóng và lựa chọn động cơ chính Bảng 6.2 STT Đại lƣợng tính Đơn vị Các giá trị tính toán 1 N rpm 190 200 210 220 230 2 n=N/60 rps 3,167 3,333 3,500 3,667 3,833 3 TE=R=f(vS) kN 153,75 153,75 153,75 153,75 153,75 4 T kN 207,77 207,77 207,77 207,77 207,77 T E 1 t v 5 k A 4 - 0,57 0,56 0,55 0,53 0,52 NT n T 6 J0=f(kNT) - 0,361 0,347 0,342 0,329 0,324 7 J = a.J0 - 0,379 0,364 0,359 0,345 0,340 8 v D A opt nJ m 3,207 3,170 3,063 3,040 2,952 9 T - 0,191 0,181 0,188 0,177 0,182 kT 24 nDopt 10 P - 0,74 0,707 0,717 0,683 0,69 f(,) k J D T 11 η0=f(kT,J) - 0,483 0,477 0,469 0,464 0,457 12 11 t - 0,540 0,533 0,524 0,519 0,511 D . 0 iwQT1 13 Rv kW 1684,1 1705,3 1734,3 1753 1779,9 PD D 14 PD kW 2063 2088,9 2124,5 2147,4 2180,3 PS SEk Sau khi tính toán ta xây dựng đồ thị : Ps = f(N) , Dopt = f(N) . D = f(N) , P/D = f(N) Dựa vào bảng ta xây dựng đƣợc đồ thị PS = f (N) Dựa vào đồ thị ta chọn đƣợc động cơ cần thiết : (Tra catalog ) Chọn động cơ chính là máy 5L35MC Khối lƣợng 58 tấn, chiều dài 4,085 m Hãng sản xuất là MAN B&W của Đức, kí hiệu máy 4L35MC, công suất 3250 kW, vòng quay định mức 210 rpm. 99
  98. 6.5.3 Tính toán chong chóng đảm bảo khai thác hết công suất của động cơ và đạt được tốc độ tối đa Do lựa chọn động cơ có công suất lớn hơn công suất yêu cầu nên ta đi tính vận tốc tối đa của tàu Bảng 6.3 Tính toán chong chóng đảm bảo khai thác hết công suất của động cơ và đạt được tốc độ tối đa STT Đại lƣợng tính Đơn vị Các giá trị tính toán 1 vS knot 9 10 11 12 13 2 vA=0.5144vS(1-wT) m/s 3,1481 3,4979 3,8477 4,1975 4,5473 3 TE=R=f(vS) kN 98,1 122,62 153,75 195,31 252,66 4 T kN 132,57 165,7 207,77 263,93 341,43 T E 1 t v 5 k A 4 - 0,50 0,52 0,55 0,56 0,57 NT n T 6 J0 = f(kNT) - 0,313 0,324 0,342 0,347 0,361 7 J=aJ0 - 0,329 0,340 0,359 0,364 0,379 8 v m 2,74 2,94 3,06 3,29 3,43 D A opt nJ 9 T - 0,188 0,177 0,188 0,179 0,197 k T 24 nDopt 10 P - 0,694 0,679 0,718 0,702 0,753 f(,) k J D T 11 η0=f(kT,J) - 0,47 0,46 0,47 0,48 0,478 12 11 t - 0,526 0,514 0,526 0,537 0,534  . D 0 iwQT1 13 Rv kW 864,19 1226,3 1655,4 2246,3 3161,2 P D D 14 PD kW 1058,6 1502,2 2027,8 2751,6 3872,4 PS SEk 100
  99. Sau khi tính toán ta xây dựng đồ thị : Ps = f(vs) , Dopt = f(vs) . D = f(vs) , P/D = f(vs) Dựa vào đồ thị hình 6.3 ta xác định đƣợc vận tốc tàu tại công suất máy đã chọn: vS=12,5 (knots) Dopt=3,25 (m) P/D=0,703 0 0,536 6.2.5.4 Kiểm tra tỷ số đĩa theo điều kiện chống xâm thực Theo Schoenherr thì tỷ số đĩa nhỏ nhất không xảy ra xâm thực đƣợc tính theo công thức sau: A k E 1,275 c (nD)2 A P 0 min 0 Trong đó:  1,6 - hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào tải trọng của chong chóng kC f (Z;P / D; J) - hệ số, tra đồ thị kC = 0,3 2 P0 = (Pa + .hs),kN/m 2 Pa = 101,340 - áp suất khí quyển , kN/m = 10 - trọng lƣợng riêng của nƣớc, kN/m2 hs = d – 0,55.D = 8,6-0,55.3,25=6,8125 - khoảng cách từ tâm trục chong chóng đến đƣờng nƣớc thiết kế , m ; 2 P0 101,340 10.6,8125 169,465 kN/m n = 3,5 - vòng quay chong chóng , rps D = 3,25 - đƣờng kính chong chóng ,m A 0,3 2 E 1,275.1,6. (3,5.3,25) 0,47 A 169,465 0 min 101
  100. 6.2.6. Xây dựng bản vẽ chong chóng 6.2.6.1 Xây dựng hình bao duỗi thẳng của chong chóng : Chiều rộng lớn nhất của cánh bmax 2,187D AE 2,187.3,25 bm .0,55 0,98 (m) zA0 4 Ta có bảng tọa độ để xác định hình bao duỗi thẳng theo theo seri B : Bảng hoành độ của hình bao duỗi phẳng r/R 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Chiều Từ trục rộng đến mép 46 51,7 55,2 56,51 54,98 50,34 40,88 24,88 - cánh tính đạp bằng % Từ trục chiều đến mép 28,5 32,63 36,7 39,93 43,02 45,73 47,4 46,01 19,74 rộng ở thoát bán kính Chiều 0,6R rộng toàn 74,5 84,33 91,9 96,43 98 96,07 88,28 70,89 - (cm) bộ Khoảng cách từ đƣờng chiều dày lớn - nhất đến mép đạp 26,06 29,52 32,2 34,23 38,12 42,56 42,9 35,45 theo % chiều rộng cánh (cm) Từ bảng trên ta xây dựng đƣợc hình bao duỗi phẳng của chong chóng 6.2.6.2 Xây dựng profin cánh 6.2.6.2.1 Xác định chiều dày lớn nhất của các profin cánh tại các tiết diện : Chiều dày tại mút cánh : eR aD(50 D ) 0,06.3,25 50 3,25 9,12 (mm) Trong đó : a = 0,06 - đối với chong chóng làm bằng hợp kim đồng D = 3,25 - đƣờng kính chong chóng ,(m) Chiều dày giả định tại đƣờng tâm trục : e0 = 146,25 (mm) với: = 0,045D -chong chóng 4 cánh Chiều dày lớn nhất của profin tại các bán kính : e e00 r() e eR 102
  101. r Trong đó : r R r r e R max 0,2 118,82 0,6 63,97 0,3 105,11 0,7 50,26 0,4 91,4 0,8 36,55 0,5 77,7 0,9 22,83 6.2.6.2.2 Bảng tung độ profin cánh T điểm có chiều dày lớn nhất tới mép T điểm có chiều dày lớn nhất tới mép đạp thoát ( emax) (%emax) r/R 100% 80% 60% 40% 20% 20% 40% 60% 80% 90% 95% 100% 0,2 - 63,39 86,33 103,26 114,61 117,16 112,29 103,38 88,41 76,46 67,67 - 0,3 - 53,55 75,26 91,24 101,75 103,43 98,80 90,19 76,21 65,85 57,71 - Tung 0,4 - 43,6 64,21 79,10 88,66 89,75 85,23 77,05 64,34 54,98 47,71 - độ 0,5 - 33,72 53,14 66,89 75,32 76,21 71,78 63,93 52,59 44,13 37,75 - m t h t 0,6 - 25,72 42,96 54,63 61,92 62,76 58,37 50,76 40,69 33,39 27,73 - 0,7 - 19,80 33,62 42,67 48,58 49,05 44,63 37,64 28,65 22,21 17,59 - 0,8 - 14,97 24,78 31,17 35,34 35,45 31,17 25,11 17,63 12,63 8,94 - 0,9 - 10,31 15,98 19,86 22,15 22,15 19,86 15,98 10,31 6,87 5,02 - 0,95 - - - - - - - - - - - - T điểm có chiều dày lớn nhất tới mép T điểm có chiều dày lớn nhất tới mép đạp thoát ( emax) (%emax) r/R 100% 80% 60% 40% 20% 20% 40% 60% 80% 90% 95% 100% 0.2 35,65 21,63 12,95 6,48 1,84 0,53 2,73 7,01 15,98 24,12 31,13 47,53 Tung 0.3 26,65 12,82 6,10 1,79 - 0,06 1,37 4,84 11,40 17,40 23,33 39,47 độ 0.4 16,31 5,67 1,37 - - - 0,27 2,42 7,13 11,42 16,36 31,53 m t 0.5 7,05 1,36 - - - - - 0,54 3,34 6,56 10,33 23,62 đạp 0.6 3,26 - - - - - - - 0,51 2,85 5,37 15,67 0.7 - - - - - - - - - 0,20 1,23 8,07 0.8 - - - - - - - - - - - 2,70 0.9 - - - - - - - - - - - 0.95 - - - - - - - - - - - - 103
  102. 6.2.6.3. Xây dựng hình chiếu pháp và hình chiếu cạnh - Chọn góc nghiêng cánh bằng 100 - Từ hình bao duỗi phẳng ta xác định đƣợc các giá trị l1, l2, h1, h2 nhƣ sau: r/R 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 l1 375,9 343,9 304,3 263,8 213,1 166,9 116,5 64,8 - l2 190,7 175,2 163,5 158,8 148,5 135,6 130,3 108,9 41,8 h1 251,8 374,2 451,7 494 500,5 466,3 384,9 237,2 - h2 213,5 273,5 322,8 363,5 401,6 433,2 453,9 444,9 192,1 - Xây dựng hình chiếu pháp và hình duỗi bao phẳng 6.2.6.4. Xây dựng củ chong chóng 6.2.6.4.1. Xác định đường kính trục chong chóng - Đƣờng kính trục chong chóng: d B 1,12d P kC D Với d p là đƣờng kính trục trung gian đƣợc tính theo công thức sau: pS d 923 (1 k) P n m Trong đó : k q(a 1) q=0,4 -cho động cơ 4 kỳ a = 2,15 - cho động cơ 6 xilanh => k= 0,4.(2,15-1) =0,46 PS = 2600 - công suất bích ra của hộp số (kW) nm =210 - vòng quay định mức của trục chong chóng (rpm) kC = 10 - trục có ống bao là hợp kim đồng 104
  103. D = 3,25 -đƣờng kính chong chóng (m) 2600 3 => dP 92 (1 0,46) 241,5( mm ) 210 - Đƣờng kính trục chong chóng: d 1,12.241,5 10.3,25 303( mm ) B Chọn đƣờng kính trục chong chóng dB=310 mm Chọn độ côn trục k=1/12 - Chiều dài phần côn trục : lk = (0,9÷0,95)lH lH -chiều dài củ chong chóng lk = 780 mm 6.2.6.4.2. Xác định kích thƣớc củ chong chóng - Chiều dài củ lH = 820 mm - Độ côn của củ chong chóng kH = 1/12 - Đƣờng kính trung bình của củ chong chóng : dH = 0,167D = 542,7 mm -chong chóng 4 cánh Chọn dH=0,58 m - Chiều dài lỗ khoét để giảm nguyên công cạo rà: l0 = 0,3lk = 235(mm) - Chiều sâu rãnh khoét chọn : h = 5(mm) 6.2.6.4.3.Chọn then -Chiều dài then : lt = 0,95lk = 0,95.780=740 (mm) Chọn chiều dài then lt=740 mm - Chiều rộng then theo TCVN 2261 – 77 : bt =70 mm - Chiều cao thentheo TCVN 2261 – 77 : ht = 36mm - Chiều sâu rãnh then : t1 = 22 mm t2 = 14,4 mm - Kiểm tra bền then : +Ứng suất dập không lớn hơn ứng suất dập cho phép 2T  d  d  d Blt h t1 Trong đó: P T 9,55.106 S - Momen xoắn trên trục, N.mm N PS = 3250 - Công suất máy, kW N = 210 - Vòng quay làm việc của chong chóng, rpm 3250 T 9,55.1066 73,6.10 N.mm 210 lt= 740 mm - chiều dài làm việc của then 105
  104. 6 2.147,8.10 22  73,6N / mm [  ] 80 N / mm Ứng suất dập: dd310.740 36 22 Ứng suất cắt không lớn hơn ứng suất cắt cho phép 2T 2.147,8.106  18,4 50N / mm2 cc  dB l t b t 310.740.70 Vậy then đã chọn đủ bền 6.2.6.4.4. Chọn mũ thoát nước - Chiều dài mũ thoát nƣớc :l0 =(0,14 ÷ 0.17)D = (0,455 ÷ 0,55) m Chọn l0 = 0,5 m - Bán kính cầu ở cuối mũ: r0= (0,05÷ 0,1)D = (0,16 ÷ 0,325) m Chọn r0 = 0,25 m Trong đó: D = 3,25 – đƣờng kính chong chóng, m 6.2.6.4.5. Tính khối lượng chong chóng Theo Kopeeski thì khối lƣợng chong chóng đƣợc tính nhƣ sau: Z b d e G D3 0,6 6,2 2.10 4 0,71 H 0,6 0,59l d 2 4 H H 4.10 D D D Trong đó: Z = 4 - Số cánh chong chóng; γ = 8,6.103 kG/m3 - Trọng lƣợng riêng của vật liệu chế tạo chong chóng D = 3,25 - Đƣờng kính chong chóng, m dH = 0,58 - Đƣờng kính của củ chong chóng, m lH = 0,82 - Chiều dài của củ chong chóng, m e0,6 = 0,06397 - Chiều dày cánh tại 0,6R, m b0,6 = 0,98 - Chiều rộng cánh tại 0,6R, m Vậy G = 3175 kg. 6.2.6.5. Xây dựng tam giác đúc - Bán kính đặt tam giác đúc: Rϕ =R + (50 ÷ 60) = (1675÷ 1685) mm Chọn Rϕ=1680 mm -Chiều dài của tam giác đúc: lϕ= lϕ1 + lϕ2 o φ1 = 44 ; φ2 = 32°; φ1 + φ2 = 76< 90°; 106