›

Luận văn Thiết kế tàu container sức chở 1200TEU với khối lượng của mỗi container là 9,2 tấn, vận tốc 17,5 knot, chạy cấp không hạn chế

pdf 168 trang thiennha21 09/04/2022 6020
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế tàu container sức chở 1200TEU với khối lượng của mỗi container là 9,2 tấn, vận tốc 17,5 knot, chạy cấp không hạn chế", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_van_thiet_ke_tau_container_suc_cho_1200teu_voi_khoi_luo.pdf

Nội dung text: Luận văn Thiết kế tàu container sức chở 1200TEU với khối lượng của mỗi container là 9,2 tấn, vận tốc 17,5 knot, chạy cấp không hạn chế

  1. BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐÓNG TÀU THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP NGÀNH VỎ TÀU THỦY ĐỀ TÀI: Thiết kế tàu container sức chở 1200TEU với khối lượng của mỗi container là 9,2 tấn, vận tốc 17,5 knot, chạy cấp không hạn chế. GV HƯỚNG DẪN : T.S TRẦN NGỌC TÚ SINH VIÊN : LÊ KHẮC ÁNH LỚP : VTT52-DH2 MSV : 42436 1
  2. PHẦN I: TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU 1.1. Tuyến đường 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 đường mà tàu đi có ảnh hưởng lớn đến thân tàu,độ ăn mòn và độ bền tàu Điều kiện luồng lạch ra vào cảng có ảnh hưởng 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 đường mà tàu chạy là từ cảng Đà Nẵng – cảng Kobe 1.1.1. Cảng Đà Nẵng Cảng Đà Nẵng nằm trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, một thành phố năng động đóng vai trò trung tâm về kinh tế - xã hội của miền Trung - Việt Nam, vị trí địa lý tự nhiên nằm trong Vịnh Đà Nẵng rộng 12 km2, độ sâu từ 10-17m, được bao bọc bởi núi Hải Vân và bán đảo Sơn Trà, kín gió cùng với đê chắn sóng dài 450m thuận lợi cho các tàu neo đậu và làm hàng quanh năm. Cảng Đà Nẵng bao gồm hai khu cảng chính là Xí nghiêp Cảng Tiên sa và Xí nghiệp Cảng Sông Hàn, với 1733m cầu bến, thiết bị xếp dỡ và các kho bãi hiện đại phục vụ cho năng lực khai thác của cảng đạt 6 triệu tấn/năm. Cảng Tiên sa là cảng biển nước sâu tự nhiên, có độ sâu lớn nhất là 12m nước, chiều dài cầu bến là 1205 mét, bao gồm 2 cầu nhô và 1 cầu liền bờ chuyên dụng khai thác container. Cảng Tiên sa có khả năng tiếp nhận tàu hàng tổng hợp đến 40.000 DWT, tàu container đến 2000 TEU và tàu khách đến 75000 GRT. Cảng Tiên sa được coi là một trong số ít các cảng tại Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi và tiềm năng để phát triển thành một cảng biển lớn. Cảng Sông Hàn nằm ở hạ lưu Sông Hàn trong lòng Thành phố Đà Nẵng, chiều dài cầu bến là 528 mét, thuận lợi trong việc lưu thông hàng hóa nội địa. 2
  3. 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 được 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 tư nhân thuộc các tập đoàn công nghiệp. Tổng chiều dài bến là 22,4km và có 135 khu neo tàu. 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 dương 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 thường 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 dương kể cả tàu Container và tàu Ro- Ro. Cảng Kobe là một trong những cảng tổng hợp lớn nhất thế giới với khối lượng hàng hóa thông qua cảng trong những năm gần đây vào khoảng 200 triệu tấn / năm. 1.1.3.Đặc điểm tuyến đường đi Chọn tuyến đường giữa 2 cảng Đà Nẵng- Kobe: Quảng đường: S = 1846 (hải lý) Chiều chìm lớn nhất: Tmax = 12 (m) Vận tốc tàu thiết kế là: v = 17,5 (knots) s Thời gian hành trình là: t = 4,39 (ngày) 24v 3
  4. Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trữ để sử dụng vào các công việc khác như: nghĩ, sữa chữa, bảo dưỡng, tráng bão thời gian dự trữ khoảng 20%. Do đó, ta chọn thời gian hành trình là: t = 6 (ngày). Kết luận: - Lựa chọn cấp tàu thỏa mãn nhiệm vụ thư thiết kế. - Chiều sâu luồng lạch của cảng đến và cảng đi đảm bảo cho tàu ra vào làm hàng một cách thuận tiện nhất, vì thế trên tàu ta không cần bố trí các thiết bị làm hàng. - Thời gian hành trình của tàu là 6 ngày. Hình 1: Sơ đồ hành trình 1.2. Bảng thống kê tàu mẫu 1.2.1.Mục đích Bảng thống kê tàu mẫu là vô cùng quan trọng đối với người thiết kế trước khi bước 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 như tàu ta chuẩn bị thiết kế ví dụ như 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 người thiết kế có thế chọn lựa ra những chỉ tiêu khác nhau. Dưới đây là những chỉ tiêu cơ bản nhất. 4
  5. 1.1.2.Bảng thống kê tàu mẫu: STT Đại lượng Tàu A Tàu B Tàu C SCHIPPER STADT 1 Tên tàu RUILOBA SRACHT GOTHA 2 Số IMO - - - 3 Năm đóng 2000 2008 2007 4 L 159.14 155.08 143 5 B 25.2 25 24.8 6 D 14.6 14.2 14 7 T 10 7.6 8.4 8 L/B 6.32 6.20 5.76 9 B/T 2.52 3.28 2.95 D/T 1.46 1.86 1.7 10 ∆m - - - 11 Dw 21402 18480 18091 12 nTEU 1127 1284 1267 13 v 19.5 19.5 18.7 14 PE 12060 11200 10395 15 ηDW - - - 16 CB - - - 17 bmk - 1.5 - 18 hdd - 1.95 - 19 LBM/L - - - 20 Biên chế thuyền viên - 5
  6. PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU 2.1. Xác đinh sơ bộ các kích thước: 2.1.1. Xác định lượng chiếm nước sơ bộ: Lượng chiếm nước của tàu có quan hệ với dung tích chở container của tàu: ∆ = f(TEU). Mối quan hệ này được biểu diễn dưới đồ thị sau: ∆ m (tấn) 25000 0,6 (∆ m )max = 403n con 20000 0,7 ∆ m = 147n con 15000 10000 0,78 (∆ m )min = 71n con 5000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 n con (TEU) Hình 2.1. Quan hệ giữa lượng chiếm nước với sức chở container của tàu. Dựa vào đồ thị trên, số container n = 1200 (TEU) 403.n0,6 403.1200 0,6 28367,02 (T) max 147 n0,7 147.1200 0,7 21025,39 (T) 0,78 0,78 (T) min 71n 71.1200 17906,87 Lựa chọn giá trị lượng chiếm nước sơ bộ của tàu: ∆ = 22500 (T) 2.1.2. Xác định kích thước sơ bộ của tàu: - Chiều dài tàu L: Đối với các tàu container có dung tích dưới 2000 TEU thì sơ đồ xếp theo chiều dài tàu, vị trí buồng máy có đặc trưng trên hình 2.2: 6
  7. Két d?u FO Kétd?u Van FO Kétd?u Kétnu?c ng?t th«ng biÓn Hình 2.2. sơ đồ tính toán chiều dài tàu container Bảng 2.1. Xác định chiều dài tàu Kết STT Đại lượng tính KH Đvị Đơn vị quả Lf = af.L 1 Chiều dài khoang mũi LF m 7,58 a = 0.054 0,002 La = aa.L 2 Chiều dài khoang đuôi La m 8,525 aa = 0,06 0,003 Lml = aml.L 3 Chiều dài khoang mũi lái Lml m 3,11 aml = 0,018 0,005 4 Chiều dài khoang hàng Lkh m Lkh =kkh.nBay.lTeu 104,2 5 Chiều dài 1 container 20ft lTeu m 6,1 Số ô container 20ft theo 6 n 14 chiều dài tàu Bay Hệ số kể đến khe hở trong kKh – lấy theo tàu 7 k 1,22 KH kh mẫu 8 Chiều dài buồng máy LBm m Lm = 0,12.L 2,27 18,5 9 Chiều dài tàu L m L = 9,45.nBay + 3,02 142,5 Kết luận: Chiều dài tàu L = 142,5 m Chiều rộng tàu B: 7
  8. Bảng 2.2. Xác định chiều rộng tàu Đv Kết Stt Đại lượng tính KH Công thức ị quả Chiều rộng khoang BKh = nRow.bCon + (nRow 1 BKh m 20,7 hàng +1).aRow 2 Số dãy container nRow nRow = f(TEU) 8 Khe hở TB giữa các 0,127 3 aRow m aRow = 0,23 – 0,0128.nRow container 6 4 Chiều rộng 1 container bCon m Tiêu chuẩn 2,438 5 Chiều rộng mạn kép bMk m bMk – chọn theo tàu mẫu 2,438 6 Chiều rộng tàu B m B = BKh + 2.bMk 25,57 Kết luận: chiều rộng tàu B = 25,57 (m) Xác định chiều cao mạn D: Hình 2.3. Sơ đồ tính toàn chiều cao mạn tàu Container 8
  9. h dd (m) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,1523 h dd = 0,52n con 0,50 0,00 0 1000 2000 3000 4000 5000TEU Hình 2.4. Sự phụ thuộc của chiều cao đáy đôi vào sức chở container của tàu. Bảng 2.3. Xác định chiều cao mạn Kết Stt Đại lượng KH Đvị Công thức quả 1 Chiều cao khoang hàng hKh m hKh = nTier.hCon – hmq 9,784 Số lớp container trong 2 nTier nTier = f(TEU) 4 KH 3 Chiều cao 1 container hCon m Tiêu chuẩn 2,896 4 Chiều cao miệng quầy hmq m Hmq = 1.8 0,1 1,8 5 Chiều cao đáy đôi hdd m Xác định theo đồ thị 1,53 6 Chiều cao mạn D m D = hKh + hdd 11,32 Kết luận: chiều cao mạn D = 11,32 (m) Các hệ số béo: 9
  10. Bảng 2.4. xác định hệ số béo của tàu Kết Stt Đại lượng tính KH Đvị Công thức quả 1 Vận tốc vS Knot Yêu cầu thiết kế 17,5 2 Vận tốc v m/s v=0,514.vS 8,995 3 Chiều dài tảu L m Theo bảng 2.1 142,5 v 4 Hệ số Fruts Fr Fr 0,24 gL 1 23 100Fr 5 Hệ số béo thể tích CB CВ 0,7 arctg 0,699 84 Hệ số béo đường 1/2 6 C C = 0,98.C ±0,06 0,88 nước WL WL B Hệ số béo sườn CM = 0,926 7 CM 0,98 giữa +0,085.CB ±0,004 CB 8 Hệ số béo dọc tàu CP Cp 0,7 CM Hệ số béo thẳng CB 9 CVP CVP 0,79 đứng CWL Chiều chim tàu T: Bảng 2.5. Xác định chiều chìm tàu Stt Đại lượng tính KH Đvị Công thức Kết quả Lượng chiếm nước sơ 1 msb T Theo phần 2.1 21500 bộ Khối lượng riêng của 2 T/m3 Đo lường 1,025 nước 3 Hệ số k Thống kê 1,005 4 Chiều dài tàu L m Theo bảng 2.1 142,5 5 Chiều rộng tàu B m Theo bảng 2.2 25,57 6 Hệ số béo thể tích CB Theo bảng 2.4 0.7 7 Chiều chim tàu T m T msb 8,56 k CB LB Kết luận: Chiều chìm tàu: T = 8,2 (m) 10
  11. 2.1.3 Kiểm tra các tỉ số kích thước Bảng 2.6. Kiểm tra tỉ số STT Tỉ số Min Thiết kế Max 1 L/B 4,9 5,57 7,9 2 B/T 2,1 2,74 3 3 L/D 9,5 10,28 14,2 4 B/D 1,6 1,79 2,5 5 D/T 1,15 1,38 1,5 Kết luận: Các tỉ số đều thỏa mãn giới hạn. 2.1.4. Kết luận Bảng 2.7. Thông số kích thước sơ bộ của tàu thiết kế Stt Thông số Ký hiệu Đvị Giá trị 1 Chiều dài thiết kế L m 149,45 2 Chiều rộng thiết kế B m 25,57 3 Chiều cao mạn D m 11,32 4 Chiều chìm thiết kế T m 8,2 5 Hệ số béo thế tích CB 0,699 6 Hệ số béo sườn giữa CM 0,98 7 Hệ số béo dọc tàu CP 0,7 8 Hệ số béo đường nước CWL 0,82 9 Hệ số béo thẳng đứng CVP 0,79 11
  12. 2.2. Xác định số container tàu chuyên chở Dung tích chở Container của tàu không được nhỏ hơn so với yêu cầu từ nhiệm vụ thư thiết kế: nn () con con nvtk Phương trình khối lượng khi thiết kế tàu Container có dạng sau: m m n con. mcon i i Trong đó: m : Lượng chiếm nước của tàu (T) mi : Tất cả khối lượng thành phần trên tàu ngoại trừ khối lượng hàng hóa. (T) mcon : Khối lượng trung bình của Container (T) nCon : Số Container tối đa tàu chuyên chở. 2.2.1. Xác định sơ bộ lực cản của tàu và công suất máy chính - Sử dụng phương pháp Holtrop-Menen để tính toán lực cản Bảng 2.8. Tính lực cản của tàu thiết kế Đại lượng đơn STT Kết quả tính theo v tính vị toán 1 vS hl/h 16 17 17.5 18 19 2 v m/s 8.230 8.745 9.002 9.259 9.774 3 v2 m2/s2 67.739 76.472 81.036 85.733 95.523 4 Fr 0.259 0.275 0.283 0.292 0.308 5 CP 0.676 0.676 0.676 0.676 0.676 6 lcb %L 2.198 2.198 2.198 2.198 2.198 7 LR m 38.678 38.678 38.678 38.678 38.678 9 c14 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 10 1+k1 1.203 1.203 1.203 1.203 1.203 11 S m2 2451.416 2451.416 2451.416 2451.416 2451.416 12 Re.10-9 0.711 0.755 0.778 0.800 0.844 3 13 CF.10 1.598 1.585 1.580 1.574 1.563 14 RF kN 135.955 152.308 160.810 169.528 187.609 15 1+k2 3.400 3.400 3.400 3.400 3.400 12
  13. 16 RAPP kN 5.280 5.915 6.245 6.584 7.286 17 c7 0.165 0.165 0.165 0.165 0.165 18 iE độ 25.46 25.46 25.46 25.46 25.46 19 c1 3.012 3.012 3.012 3.012 3.012 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 1.282 1.282 1.282 1.282 1.282 24 m1 -2.201 -2.201 -2.201 -2.201 -2.201 25 c15 -1.694 -1.694 -1.694 -1.694 -1.694 26 m4 -0.038 -0.064 -0.079 -0.095 -0.131 27 λ 0.796 0.796 0.796 0.796 0.796 28 Rw kN 132.046 207.647 258.861 315.150 421.410 29 PB 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 30 Fri 0.930 0.980 1.004 1.029 1.076 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 0.00051461 0.00051461 0.000514613 0.000514613 0.00051461 37 RA 44 49 52 55 62 38 Rtotal kN 344.69 446.25 510.98 581.13 716.17 39 PE kW 2837 3902 4600 5381 7000 40 Re 396.40 513.188 587.622 668.298 823.601 41 Pe 3263 4488 5290 6188 8050 Hiệu suất chong chóng: P 0,61 Hiệu suất đường trục lấy gần đúng: T = 0,98 Dự trữ công suất máy chính: 15%NE (kW) Tại vận tốc tàu theo thiết kế: v = 17,5 (Knot) P Công suất máy cần thiết: Ne E 10410,72 0,85.pT . (kW) Chọn máy chính 8S50MC có công suất: Ne = 11440 (kW), n = 210 (v/ph), 13
  14. Có chiều dài là 7,78 (m), chiều rộng 2,92 (m) 2.2.2. Xác định khối lượng tàu không Bảng 2.8. Tính khối lượng tàu không Đại STT lượng KH Đvị Công thức Kết quả tính Chiều dài 1 L m L =1,072.L 152,76 lớn nhất MAX MAX 1,003 Lmax BD mvt 5905,98. 5 Khối 10 .(1 0,49532.C ). 2 lượng vỏ mVT T B 4413,41 1,691 tàu Lmax 1 0,000928. 8,3 D Khối 0,724 lương Lmax BD 3 mTB T mtb 1727,20. 5 1127,82 trang 10 thiết bị Khối 0,724 Lmax BD 4 lượng các mHT T mht 856,44. 5 559,23 10 hệ thống Khối lượng các 0,775 trang Ne 5 mTbnl T mtbnl 93,448. 732,01 thiết bị 736 năng lượng Hệ số dự trữ khối 6 k Thống kê 1,03 lượng tàu 0 không Khối (m m m m ). k 0 0 vt 7 lượng tàu T tb ht tbnl 0 7038 không Kết luận: Khối lượng tàu không 0= 7038 (T) 14
  15. 2.2.3. Xác định khối lượng nhiên liệu dữ trữ Bảng 2.9. Tính toán khối lượng nhiên liệu dự trữ STT Đại lượng tính KH Đvị Công thức Kết quả 1 Hệ số kNl kNl = 1,09 0,03 1,1 2 Hệ số đi biển kM kM = 1,105 ÷ 1,2 1,2 Suất tiêu hao nhiên liệu đối kg/ 3 m' m' 0,11 0,14 0,12 với động cơ diesel nl kW.h nl 4 Công suất máy chính Ne kW Theo 2.3.1 10480 5 Quãng đường r Hải lý Theo 1.1.3 1846 6 Vận tốc v Knots Theo 1.1.3 17,5 s 7 Thời gian hành trình t h t 105,5 v Khối lượng nhiên liệu dữ ' 8 mnl T mnl knl k m m nl t Ne 175,2 trữ Kết luận: Khối lượng nhiên liệu dự trữ mnl = 175,2 (T) 2.2.4. Xác định khối lượng thuyền viên, lương thực, thực phầm, nước uống Bảng 2.10. Biên chế thuyền viên trên tàu Thành phần Số lượng Thành phần Số lượng Thuyền trưởng 1 Máy trưởng 1 Đại phó 1 Thợ cả 1 Phó 2 1 Máy 2 1 Phó 3 1 Máy 3 1 Sỹ quan boong 2 Bếp trưởng, phục vụ 2 Thủy thủ 4 Cấp dưỡng 1 Chủ tàu 1 Tổng số 18 người 15
  16. Bảng 2.11. Tính toán khối lượng thuyền viên, lương thực , thực phẩm, nước ngọt Kết Stt Đại lượng tính KH Đvị Công thức quả Khối lượng 1 người 1 bao gồm kể cả hàng pTv Kg Thống kê 120 lý Thời gian và hành 2 t Ngày Thống kê 6 trình lưu bến 3 Số lượng thuyền viên nTv Người Theo bảng 2.10 18 Lương thực, thực 4 phẩm cho 1 plttp kg Thống kê 3 người/ngày Nước ngọt cho 1 5 pnn l Thống kê 150 người/ngày Khối lượng lương 6 mlttp T mlttp p lttp n tv t 0,324 thực thực phẩm Khối lượng nước 7 mnn T mnn p nn n tv t 16,2 ngọt Khối lượng thuyền 8 mtv T mtv p tv. n tv 2,16 viên Khối lượng thuyền 9 viên, lương thực, mz T mz m tv m lttp m nn 18,684 nước ngọt Kết luận: Khối lượng thuyền viên, lương thực, nước ngọt: mz = 18,684 tấn 16
  17. Bảng 2.12. Xác định số tàu Container chuyên chở. Kết Stt Đại lượng tính KH Đvị Công thức quả Khối lượng thuyền 1 viên, lương thực, mz T Bảng 2.11 18,684 nước ngọt Khối lượng nhiên 2 mnl T Bảng 2.9 175,2 liệu dự trữ Khối lượng tàu 3 0 T Bảng 2.8 7038 không Lượng chiếm nước 4 T 2.1.1 21500 của tàu m Khối lượng trung 5 mcon T Thư thiết kế 9,2 bình của Container Số Container thực 6 ncon TEU 1551 tế Số container theo 7 ncon TEU Thư thiết kế 1200 yêu cầu thiết kế 8 Số container dư ncondư TEU 351 Khối lượng 9 mcondư T 3229,2 container dư Khối lượng nước mbl = 20 %DW 2892,4 10 mbl T dằn 11 Trọng tải DW T 14268 Kết luận: Tàu đủ dung tích chở container -Kết luận 17
  18. \Bảng 2.13. Thông số kích thước sơ bộ của tàu thiết kế thỏa mãn Stt Thông số Ký hiệu Đvị Giá trị 1 Chiều dài thiết kế L m 142,45 2 Chiều rộng thiết kế B m 25,57 3 Chiều cao mạn D m 11,32 4 Chiều chìm thiết kế T m 8,56 5 Hệ số béo thế tích CB 0,699 6 Hệ số béo sườn giữa CM 0,98 7 Hệ số béo dọc tàu CP 0,7 Hệ số béo đường 8 CWL 0,82 nước 9 Hệ số béo thẳng đứng CVP 0,79 18
  19. PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH - Tối ưu hóa về mặt sức cản - Đảm bảo cho tàu vận hành tốt trên sóng - Phối hợp tốt với sự làm việc của thiết bị lái và thiết bị đẩy - Thuận lợi cho quá trình công nghệ Thiết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ tàu mẫu , thiết kế theo mô hình , thiết kế mới , phương pháp tính chuyển cục bộ Mỗi phương pháp có những ưu điểm nhược điểm riêng . 3.1. Lựa chọn phương pháp tính 3.1.1.Phương pháp tính chuyển từ tàu mẫu 3.1.2. Phương pháp thiết kế theo sêri 3.1.3. Phương pháp thiết kế mới . 3.2. Phương pháp xây dựng tuyến hình Ta lựa chọn phương pháp biến cai đường hình dáng theo phương pháp Á Phin. 3.3. Xây dựng tuyến hình 3.3.1 Lựa chọn tàu mẫu Bảng 3.1. Thông số tàu STT Thông số Tàu mẫu Tàu thiết kế 1 Năm đóng 2002 - 2 Nhà máy đóng tàu Bến Kiền - 3 Số container ncon 564 1200 4 Chiều dài L 109 142,5 5 Chiều rộng B 20.8 25,57 6 Chiều chìm T 7.1 8.56 7 Hệ số béo thể tích CB 0.7 0.7 Hệ số béo đường nước 8 0.82 0.82 CWL 19
  20. 9 Hệ số béo sườn giữa CM 0.98 0.98 3.3.2. Nội dung của phương pháp Á Phin 3.3.3. Thực hiện tính chuyển tuyến hình Bảng 3.2. Các hệ số tính chuyển Kí Đơn Kết STT Đại lượng tính Công thức - Nguồn gốc hiệu vị quả Hệ số tính chuyển Btk 1 theo chiều rộng ba ba 1.229 Btm tàu Hệ số tính chuyển Ttk 2 theo chiều chìm ta ta 1.205 Ttm tàu Hệ số tính chuyển L l tk 3 la a L 1.307 theo chiều dài tàu tm Kết luận: Sau khi biến đổi Á phin ta thu được đường hình dáng của tàu. 20
  21. Bảng 3.3. Bảng trị số tuyến hình tàu mẫu Chiều cao Sn CD 2500 CD 5000 CD 7500 BC TTĐ BDM MG 0 6.507 7.031 8.094 9.33 10.4 - - 1 5.767 6.299 7.08 9.272 10.4 - - 2 3.202 4.958 6.161 9.225 10.4 - - 3 0.58 3.106 4.656 9.2 - - - 4 0.053 1.281 3.144 9.2 - - - 5 0 0.289 1.692 9.2 - - - 6 0 0 0.534 9.2 - - - 7 0 0 0.05 9.2 - - - 8 0 0 0 9.2 - - - 9 0 0 0 9.2 - - - 10 0 0 0 9.2 - - - 11 0 0 0 9.2 - - - 12 0 0 0 9.2 - - - 13 0 0 0.065 9.2 - - - 14 0 0 0.389 9.2 - - 9.2 15 0 0.089 1.237 9.2 - - 12.46 16 0 0.724 3.454 9.222 - 11.94 12.99 17 0.246 2.488 6.563 9.27 - 11.99 13.04 18 1.125 6.07 9.299 9.343 - 12.04 13.09 19 2.978 9.366 12.184 9.425 - 12.09 13.15 20 11.089 12.184 - 9.495 - 12.14 13.33 21
  22. Nửa chiều rộng TTĐ ĐN ĐN ĐN ĐN ĐN ĐN ĐN Sn BC / MG 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 BDM 0 - - - - - - 4.899 9.196 10.4 - 1 0.486 0.843 0.792 0.556 1.104 3.473 7318 10.11 10.4 - 2 1.756 2.213 2.402 3.264 5.093 7.188 8.888 10.4 10.4 3 3.032 3.865 4.863 6.394 8.008 9.125 9.871 10.4 - - 4 4.594 5.956 7.294 8.62 9.524 10.09 10.33 10.4 - - 5 6.453 7.906 9.048 9.867 10.25 10.4 10.4 10.4 - - 6 8.233 9.324 10.01 10.38 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 7 9.208 10.01 10.37 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 8 9.493 10.18 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 9 9.493 10.18 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 10 9.493 10.18 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 11 9.493 10.18 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 12 9.493 10.18 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 13 9.335 10.1 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 - - 14 8.586 9.551 9.975 10.18 10.29 10.36 10.4 10.4 - 10.4 15 7.15 8.356 8.922 9.596 9.869 10.12 10.31 10.4 - 10.4 16 5.44 5.583 7.257 7.774 8.272 8.786 9.263 10.4 10.4 10.4 17 3.825 4.683 5.327 5.894 6.466 7.124 7.784 9.134 10.12 10.4 18 2.385 3.153 3.695 4.099 4.441 4.955 5.661 7.536 9.251 9.947 19 1.355 2.08 2.507 2.672 2.607 2.695 3.066 5.062 7.413 8.547 20 0.409 1.145 1.59 1.78 1.69 1.067 0.05 1.056 3.75 5.303 22
  23. Bảng 3.4. Bảng trị số tuyến hình tàu tk Chiều cao CD CD CD Sn BC TTĐ BDM MG 3072.5 6145 9217.5 0 7.84 8.47 9.75 11.24 12.53 - - 1 6.95 7.59 8.53 11.17 12.09 - - 2 3.88 5.97 7.42 11.12 12.09 - - 3 0.69 3.74 5.61 11.32 - - - 4 0.06 1.54 3.79 11.32 - - - 5 0.00 0.35 2.04 11.32 - - - 6 0.00 0.00 0.64 11.32 - - - 7 0.00 0.00 0.06 11.32 - - - 8 0.00 0.00 0.00 11.32 - - - 9 0.00 0.00 0.00 11.32 - - - 10 0.00 0.00 0.00 11.32 - - - 11 0.00 0.00 0.00 11.32 - - - 12 0.00 0.00 0.00 11.32 - - - 13 0.00 0.00 0.078 11.32 - - - 14 0.00 0.00 0.47 11.32 - - - 15 0.00 0.11 1.49 11.32 - - - 16 0.00 0.87 4.16 11.73 - 14.38 15.65 17 0.29 2.99 7.9 11.79 - 14.79 16.34 18 1.41 7.31 11.2 11.88 - 14.88 16.43 19 3.59 11.29 14.68 11.99 - 14.99 16.54 20 13.36 14.68 - 12.08 - 15.08 16.63 23
  24. Nửa chiều rộng DN DN DN DN DN DN DN TTĐ / Sn BC MG 1206 2412 3618 4824 6030 7236 8442 BDM 0 - - - - - - 6.02 11.3 12.78 - 1 0.597 1.036 0.973 0.683 1.357 4.268 8.993 12.425 12.782 - 2 2.158 2.719 2.952 4.011 6.259 8.834 10.913 11.32 11.32 3 3.714 4.75 5.976 7.858 9.842 11.215 11.32 11.32 - - 4 5.646 7.319 8.964 10.593 10.71 11.32 11.32 11.32 - - 5 7.93 9.716 11.119 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 6 10.106 10.72 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 7 10.36 11.26 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 8 10.68 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 10 10.68 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 11 10.68 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 12 10.68 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 13 10.5 11.26 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - - 14 10.32 10.74 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 11.32 - 11.32 15 8.787 10.49 10.96 10.56 11.32 11.32 11.32 11.32 - 11.32 16 6.685 6.861 8.918 9.554 10.16 10.797 11.32 11.32 - 11.32 17 4.7 5.755 6.547 7.243 7.946 8.755 9.566 11.225 11.32 11.32 18 2.931 3.875 4.541 5.038 5.457 6.139 6.957 9.262 10.41 11.19 19 1.665 2.556 3.081 3.284 3.204 3.312 3.768 6.221 9.11 10.50 20 0.503 1.407 1.954 2.187 2.077 1.311 0.061 1.297 4.608 6.519 24
  25. 3.3.4. Chia lại đường nước, căt dọc và lập bảng tuyến hình mới cho tàu thiết kế Bảng 3.5. Bảng trị số tuyến hình tàu thiết kế Chiều cao Sn CD1 CD2 CD3 BC TTĐ MG 0 7901 8716 10821 11543 - - 1 7072 7851 9130 11363 - - 2 4440 6528 8181 11320 - 3 1033 4157 6499 11320 - - 4 103 2219 4716 11320 - - 5 0.00 671 3047 11320 - - 6 0.00 0.00 1454 11320 - - 7 0.00 0.00 611 11320 - - 8 0.00 0.00 102 11320 - - 9 0.00 0.00 102 11320 - - 10 0.00 0.00 102 11320 - - 11 0.00 0.00 102 11320 - - 12 0.00 0.00 102 11320 - - 13 0.00 0.00 425 11320 - - 14 0.00 0.00 1144 11320 - - 15 0.00 294 2741 11320 - - 16 0.00 1389 6380 11320 - - 17 458 3962 10135 11442 14465 - 18 1836 8261 13713 11565 14508 15952 19 5782 12555 - 11707 14708 16050 20 14557 - - 11828 14801 16114 25
  26. Nửa chiều rộng DN DN DN DN DN DN DN Sn DNTK BC TTM/TTD 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 - - - - - - - 6317 11378 12785 1 475 940 1069 858 708 1309 3172 9127 12513 12785 2 1972 2625 2799 3155 4247 6147 8310 11071 12785 - 3 3492 4403 5281 6489 8142 9794 10967 12181 12875 - 4 5311 6716 8102 9455 10778 11697 12295 12707 12785 - 5 7559 9138 10431 11494 12217 12592 12785 12785 12785 - 6 9813 11066 12494 12217 12592 12785 12785 12785 12785 - 7 11053 12037 112576 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 8 11434 12297 12696 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 9 11434 12297 12696 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 10 11434 12297 12696 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 11 11434 12297 12696 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 12 11434 12297 12696 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 13 11212 12177 12651 12785 12785 12785 12785 12785 12785 - 14 10233 11434 12045 12358 12538 12649 12721 12785 12785 - 15 8424 9868 10662 11134 11480 11783 12062 12449 12785 - 16 6358 7696 8534 9123 9637 10144 10666 11367 12253 - 17 4436 5434 6156 6767 7336 7919 8579 9615 10866 12263 18 2722 3590 4220 4710 5094 5440 5934 6959 8772 11087 19 1452 2309 2846 3181 3282 3207 3262 3813 5295 8648 20 239 1144 1714 2058 2196 2090 1538 61 582 3832 26
  27. 3.4. Nghiệm lại tuyến hình Bảng 3.5. Bảng nghiệm lại lượng chiếm nước của tàu Sn Ai ki Ai.ki i i.Ai.ki 0 3.44 1 3.44 -10 -34.4 1 15 2 30 -9 -270 2 40.84 2 81.68 -8 -653.44 3 64.65 2 129.3 -7 -905.1 4 79.81 2 159.62 -6 -957.72 5 91.24 2 182.48 -5 -912.4 6 98.87 2 197.74 -4 -790.96 7 105.32 2 230.5 -3 -691.5 8 115.25 2 230.5 -2 -461 9 115.25 2 230.5 -1 -230.5 10 115.25 2 230.5 0 0 11 115.25 2 230.5 1 230.5 12 115.25 2 230.5 2 461 13 102.77 2 205.54 3 691.5 14 95.35 2 190.7 4 762.8 15 86.61 2 173.22 5 866.1 16 78.92 2 157.84 6 947.04 17 62.89 2 125.78 7 880.46 18 46.77 2 93.54 8 748.32 19 35.64 2 72.28 9 650.52 20 15.61 1 15.61 10 156.1 3001.77 75.6 L   tp Ak Lượng chiếm nước T 2 ii 21922.3 Phần trăm sai số so với 21.100 m % m 1.96 LCN ban đầu 1 Kết luận : Tàu mới sau khi đã thiết kế xong đảm bảo lượng chiếm nước 27
  28. Bảng 3.6. Thông số tàu sau khi đã thiết kế xong tuyến hình Đơn STT Thông số Ký hiệu Giá trị vị 1 Chiều dài thiết kế L m 142.5 2 Chiều rộng thiết kế B m 25.57 3 Chiều cao mạn D m 11.32 4 Chiều chìm thiết kế T m 8.56 5 Hệ số béo thể tích CB 0.70 6 Hệ số béo sườn giữa CM 0.98 7 Hệ số béo dọc tàu CP 0.71 8 Hệ số béo đường nước CWL 0.82 9 Hệ số béo thẳng đứng CVP 0.85 28
  29. PHẦN IV: BỐ TRÍ CHUNG 4.1. Phân khoang 4.1.1. Khoảng sườn Bảng 4.1. Xác định khoảng sườn Đơn STT Đại lượng tính Ký hiệu Công thức – Nguồn gốc Kết quả vị Khoảng sườn 1 S mm S = 2L + 450 735 chuẩn 2 KS khoang mũi Sf mm S 610 600 3 KS khoang đuôi Sa mm S 610 600 4 KS khoang máy Sm mm 700 Không sai khác 250 mm 5 KS khoang hàng 1 S1 mm 750 so với KS chuẩn Không sai khác 250 mm 6 KS khoang hàng 2 S2 mm 750 so với KS chuẩn Không sai khác 250 mm 7 KS khoang hàng 3 S3 mm 750 so với KS chuẩn Không sai khác 250 mm 8 KS khoang hàng 4 S4 mm 750 so với KS chuẩn 4.1.2. Phân khoang 4.1.2.1. Phân khoang theo chiều dài tàu Khoang duôi Bu?ng máy Khoang Khoang Khoang Khoang Hàng 1 hàng 2 hàng 3 hàng 4 Khoang Mui Khoang Vách h?p Vách 01 Vách h?p Vách 03 Vách h?p Vách 02 Khoang mui lái mui Khoang 14 40 76 83 119 126 162 168 185 190 Hình 4.1. Phân khoang theo chiều dài tàu 29
  30. Bảng 4.2. Phân khoang theo chiều dài tàu Sườn bắt Sườn kết Khoảng Chiều dài Tên khoang đầu thúc sườn (mm) khoang (m) - Khoang đuôi 0 13 600 7,8 - Khoang máy 13 40 700 18,9 - Khoang hàng N01 40 74 750 25,5 - Vách hộp N01 74 81 750 5,25 - Khoang hàng N02 81 115 750 25,5 - Vách hộp N02 115 122 750 5,25 - Khoang hàng N03 122 156 750 25,5 - Vách hộp N03 156 164 750 6 - Khoang hàng N04 164 181 750 12,75 - Khoang mũi lái 181 184 750 2,25 - Khoang mũi 184 600 7,8 4.1.2.1. Phân khoang theo chiều cao tàu Bảng 4.3 Phân khoang theo chiều cao tàu Chiều STT Tên khoang Đơn vị cao 1 Đáy dôi 1,6 m 2 Chiều cao thượng tầng đuôi 3,0 m 3 Chiều cao thượng tầng mũi 3,0 m 4 Chiều cao các lầu 2,5 m 30
  31. 4.1.3. Xác định cao độ trọng tâm tàu không Bảng 4.4 Cao độ trọng tâm tàu không Đại lượng Ký Kết Đơn STT Công thức – Nguồn gốc tính hiệu quả vị Cao độ 2 Lmax Dh mq 1 trọng tâm zvt zCvt 48 0,15(0,85 B )  6,835 m D 100 vỏ tàu Cao độ trọng tâm 2 ztbnl zDtbnl 0,47 5,3204 m thiết bị năng lượng Cao độ trọng tâm 3 ztbht ztbht 1,35 0,000689. L max D 14,09 m thiết bị hệ thống Cao độ 0 0 Pvt. z vt ( P tb P ht ). z tbht P tbnl . z tbnl 4 trọng tâm zc zc 0,3 8.463 m 0 /1,03 tàu không 4.1.4. Kiểm tra ổn định Bảng 4.4. Kiểm tra ổn định Kí Đơn STT Đại lượng tính Công thức – Nguồn gốc Kết quả hiệu vị 1 1 Cao độ tâm nổi zc zcc  k T 4,767 m 1 (CCB /WL ) Bán kính tâm 2 2 CWL B 2 r rk r   7,041 m nghiêng CTB 12 Khối lượng 3 mcon Bảng tính 14268 T Container còn lại 4 Cao độ trong tâm zcon Bảng tính 20,59 m 31
  32. Container Cao độ trọng tâm 0 zcon m con z c 0 z k m k 5 zg zg 16,81 m tàu m Chiều cao tâm 6 h0 h0 r zgc z -4,95 m nghiêng Kết luận: Tàu không đủ ổn định do h0 < 0,15 m 4.1.5. Tính khoang két Bảng 4.5. Bảng tính khoang két stt TÊN KÉT DUNG TÍCH CAO ĐỘ TRỌNG TÂM 1 KETDANMUI 282.92 4.933 2 DANMAN1(T) 295,58 6.159 3 DANMAN1(P) 295,58 6.159 4 DANMAN2(T) 335,34 6.198 5 DANMAN2(P) 335,34 6.198 6 DANMAN3(T) 215,46 5.674 7 DANMAN3(P) 215,46 5.674 8 DANMAN4(T) 309,93 5.486 9 DANMAN4(P) 309,93 5.486 10 DANMAN5(T) 309,78 5.488 11 DANMAN5(P) 309,78 5.488 12 DANMAN6(T) 196,83 5.694 13 DANMAN6(P) 196,83 5.694 14 DANMAN7(T) 144,11 6.725 15 DANMAN7(P) 144,11 6.725 16 DANDAY1(T) 62,87 0.924 17 DANDAY1(P) 62,87 0.924 18 DANDAY2(T) 171,43 0.874 19 DANDAY2(P) 171,43 0.874 32
  33. 20 DANDAY3(T) 217,25 0.842 21 DANDAY3(P) 217,25 0.842 22 DANDAY4(T) 310,93 0.829 23 DANDAY4(P) 310,93 0.829 24 DANDAY5(T) 310,79 0.829 25 DANDAY5(P) 310,79 0.829 26 DANDAY6(T) 193,36 0.837 27 DANDAY6(P) 193,35 0.837 28 DANDAY7(T) 142,14 0.869 29 DANDAY7(P) 142,14 0.869 30 DANLAI 75,32 9.867 4.1.6. Dỡ container và giải ballast để đảm bảo ổn định cho tàu Bảng 4.12 Bảng dỡ container Kí Công thức-nguồn STT Đại lượng tính Đơn vị Kết quả hiệu gốc 1 Số container cần dỡ con 350 Khối lượng ballast 2 mbl T mbl n do. mcon 3220 thêm vào 3 Số container còn lại ncon cl con ncon cl = ncon-ncon dỡ 1201 Số container còn lại chênh lệch so vơi mn 4 % concl conTK 100% 0,08 n nhiệm vụ thư thiết conTK kế Kết luận: Số container còn lại thỏa mãn nhiệm vụ thư thiết kế 33
  34. stt TÊN KÉT Khối lượng (t) CAO ĐỘ TRỌNG TÂM 1 KETDANMUI 289.993 4.933 2 DANMAN1(T) 0.000 6.159 3 DANMAN1(P) 0.000 6.159 4 DANMAN2(T) 343.724 6.198 5 DANMAN2(P) 343.724 6.198 6 DANMAN3(T) 0.000 5.674 7 DANMAN3(P) 0.000 5.674 8 DANMAN4(T) 0.000 5.486 9 DANMAN4(P) 0.000 5.486 10 DANMAN5(T) 317.525 5.488 11 DANMAN5(P) 317.525 5.488 12 DANMAN6(T) 201.751 5.694 13 DANMAN6(P) 201.751 5.694 14 DANMAN7(T) 0.000 6.725 15 DANMAN7(P) 0.000 6.725 16 DANDAY1(T) 64.442 0.924 17 DANDAY1(P) 64.442 0.924 18 DANDAY2(T) 0.000 0.874 19 DANDAY2(P) 0.000 0.874 20 DANDAY3(T) 222.681 0.842 21 DANDAY3(P) 222.681 0.842 22 DANDAY4(T) 0.000 0.829 23 DANDAY4(P) 0.000 0.829 24 DANDAY5(T) 318.560 0.829 25 DANDAY5(P) 318.560 0.829 26 DANDAY6(T) 0.000 0.837 27 DANDAY6(P) 0.000 0.837 28 DANDAY7(T) 0.000 0.869 29 DANDAY7(P) 0.000 0.869 30 DANLAI 77.203 9.867  3304.559 4.320 34
  35. Bảng 4.15. Bảng kiểm tra ổn định số container còn lại Kí Đơn STT Đại lượng tính Công thức – Nguồn gốc Kết quả hiệu vị Cao độ tâm 1 1 z zcc  k T 4,676 m c 1 (CC / ) nổi B WL Bán kính tâm 2 2 CWL B 2 r rk r   7,041 m nghiêng CTB 12 Khối lượng 3 Container còn mcon Bảng tính 11049.2 T lại Cao độ trong 4 zcon Bảng tính 16,39 m tâm Container Cao độ trọng 0 zcon m con z c 0 z bl m bl z k m k 5 zg zg 11,34 m tâm tàu m Chiều cao tâm 6 h0 h0 r zgc z 0,406 m nghiêng Kết luận: Tàu đủ ổn định do h0 > 0,15 m 4.2.Bố trí thượng tầng và lầu. 4.2.1 Xác định các kích thước của thượng tầng và lầu. Chiều cao thượng tầng mũi : 2,7 m Chiều cao thượng tầng đuôi : 2,7 m Chiều cao các tầng lầu: 2,7 m Chiều cao lầu lái : 3,0 m 35
  36. 4.2.2 Biên chế thuyền viên như sau: - Ta chọn định biên thuyền viên cho tàu như sau: Số STT Thành phần Số lượng STT Thành phần lượng Thuyền 1 1 6 Sĩ quan boong 2 trưởng 2 Đại phó 1 7 Sĩ quan máy 3 3 Phó II 1 8 Thủy thủ boong 5 4 Phó III 1 9 Thợ máy 2 5 Phục vụ 1 10 Cấp dưỡng 1 Tổng số 18 người 4.2.3. Bố trí các buồng. . Boong sàn buồng máy. Boong sàn buồng máy bố trí các phòng sau: - Phòng điều khiển buồng máy - Xưởng cơ khí - Hệ thống cầu thang lên xuống . Trên boong chính. Từ vách lái đến vách buồng máy bố trí các buồng như sau: - Buồng máy lái - Buồng máy phát sự cố - Kho dụng cụ - Kho lương thực, thực phẩm - Buồng CO2 - Kho dây chằng buộc - Buồng biến dòng 36
  37. - Buồng lạnh - Phòng sấy khô - Phòng tắm - Phòng giặt - Nhà vệ sinh công cộng - Phòng ở của bếp trưởng - Phòng ở của phục vụ - Hệ thống cầu thang - Các hành lang đi lại Vị trí cụ thể các buồng xem bản vẽ bố trí chung . Trên boong thượng tầng.( từ vách lái đến sườn 14) Trên boong thượng tầng bố trí các buồng sau: - Nhà bếp - Câu lạc bộ và phòng ăn thuyền viên - Câu lạc bộ và phòng ăn sĩ quan - Phòng hút thuốc - Nhà vệ sinh công cộng - Kho - Hệ thống cầu thang lên xuống - Các hành lang đi lại Vị trí cụ thể các buồng xem bản vẽ bố trí chung . Trên boong xuồng cứu sinh. Trên boong cứu sinh bố trí các buồng sau: - Phòng quạt - Kho - Buồng máy phát - Phòng tắm - Nhà vệ sinh công cộng - Phòng ở của thuyền viên - Hệ thống cầu thang lên xuống 37
  38. - Các hành lang đi lại Vị trí cụ thể các buồng xem bản vẽ bố trí chung . Trên boong thuyền viên. Trên boong thuyền viên bố trí các buồng sau : - Phòng ở của thuyền viên - Phòng khám bệnh - Hệ thống cầu thang lên xuống - Các hành lang đi lại Vị trí cụ thể các buồng xem bản vẽ bố trí chung . Trên boong sĩ quan. Trên boong sĩ quan bố trí các buồng sau: - Phòng sĩ quan máy - Phòng sĩ quan boong - Phòng sĩ quan điện - Hệ thống cầu thang lên xuống - Các hành lang đi lại Vị trí cụ thể các buồng xem bản vẽ bố trí chung . Trên boong thuyền trưởng. Trên boong thuyền trưởng bố trí các buồng sau: - Phòng thuyền trưởng - Phòng thuyền phó - Phòng máy trưởng - Hệ thống cầu thang lên xuống - Các hành lang đi lại Vị trí cụ thể các buồng xem bản vẽ bố trí chung 4.2.4. Trang bị các buồng ở và sinh hoạt: . Buồng thuyền viên: . Buồng sĩ quan. . Phòng thuyền trưởng và máy trưởng. . Nhà ăn và câu lạc bộ. 38
  39. . Nhà bếp. Gồm 2 bếp nấu, tủ lạnh, bàn chế biến . Nhà tắm công cộng. - 02 vòi tắm hoa sen - 01 Lavabô . Nhà vệ sinh. - 01 bệ xí - 01 Lavabô . Phòng giặt. - 01 máy giặt - 02 chậu giặt - Tủ đựng quần áo 4.3. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ. Các hạng mục tính toán. - Thiết bị cứu sinh - Thiết bị đèn tín hiệu - Thiết bị lái - Thiết bị neo - Thiết bị chằng buộc - Trang bị hàng hải - Trang bị vô tuyến điện - Trang bị phòng nạn Tài liệu sử dụng. - Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép -TCVN - 2010 - Sổ tay thiết bị tàu thuỷ - NXB Giao thông vận tải - 1986 - Sổ tay kỹ thuật đóng tàu - NXB Khoa học kỹ thuật - 1978 4.3.1. Tính chọn thiết bị cứu sinh. . Xuồng cứu sinh. Theo quy phạm về trang bị cứu sinh thì tàu thiết kế phải trang bị xuồng cứu sinh đảm bảo chở được 100% số người trên tàu, bố trí ở mỗi bên mạn 39
  40. Chọn hai xuồng cứu sinh có các thông số như sau: - Chủng loại: CPA 25/24 (làm bằng chất dẻo) - Kích thước: 6,7x2,26x1,35(m) - Khối lượng: 1,23(T) - Kiểu động cơ: chèo tay - Sức chứa: 18 người . Phao cứu sinh. . Tính chọn thiết bị đèn tín hiệu. Theo quy phạm và công ước quốc tế, chọn theo bảng sau: Góc chiếu STT Trang thiết bị tín hiệu Số lượng Màu sắc sáng Đèn tín hiệu hành trình - Đèn cột 2 Trắng 2250 - Đèn đuôi 1 Trắng 1350 1 - Đèn mạn phải 1 Xanh 11205 - Đèn mạn trái 1 Đỏ 11205 - Đèn chiếu sáng 2 Trắng, đỏ 3600 Đèn hiệu nhấp nháy: 2 - Chỉ dẫn điều động 1 Vàng 3600 - Đèn tín hiệu ban ngày 1 Vàng 3600 Phương tiện tín hiệu âm thanh - Còi 1 3 - Cồng 1 - Chuông 1 Vật hiệu màu đen 4 - Quả cầu 3 - Chóp nón 1 4.3.3. Tính chọn thiết bị lái (bánh lái). Theo hình dạng đuôi tàu thiết kế, ta chọn một bánh lái dạng treo bố trí ở mặt phẳng dọc tâm tàu. Xác định các yếu tố hình học của bánh lái: 40
  41. - Diện tích bánh lái: LT 2 FP= . = (15,8623,1)(m ) 100 Trong đó: -  = (1,3 1,9) - L = 142,5(m) - T = 8,56 (m) Diện tích bánh lái cũng không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: L.T 150 2 Amin = p.q (0,75 + ) = 17,56(m ) 100 L 75 Trong đó: p = 1; q = 1 2 Chọn diện tích bánh lái: FP = 18,5 (m ) Bánh lái tấm dạng hình chữ nhật có Profin dạng thoát nước. Chiều cao của bánh lái được lựa chọn phù hợp với tuyến hình đuôi tàu. Từ chiều chìm của tàu ta chọn: Chiều cao của bánh lái tàu đi biển phải thỏa mãn yêu cầu sau: 0,25 + T hbl = 6 (m) bbl = 3,1 (m) h  = bc 1,93 bbl 4.2.4. Tính chọn thiết bị neo. . Chọn neo. Thiết bị neo được tính chọn dựa vào đặc tính của thiết bị neo. Đặc tính thiết bị neo được xác định theo công thức: EN = 2/3 + 2Bh + 0,1A = 1455,8 Trong đó: - = 20976 (m3) 41
  42. - B = 25,57(m) - h= f + h’ = 22,1 (m) - f = 3,1(m) - h’ = 19 (m) - A - Diện tích mặt hứng gió: A = f.L + h’.l = 1036,8 (m2) - L = 142,5(m) - l - Chiều dài thượng tầng tương ứng với chiều cao h’, Gồm 2 neo trọng lượng mỗi neo được tra theo quy phạm(QCVN21:2010/BGTVT) dưới dạng bảng: (bảng 2A/25.3). GN = 4320 (kg) Trong đó: Loại neo được chọn sử dụng trên tàu là neo Holl Kích thước cơ bản của neo được xác định theo biểu thức: 3 Ao = 18,5. GN = 309,2 Cáckích thước cơ bản của neo được xác định cụ thể như sau: - Chiều dài thân: H1 = 9,6 Ao = 2968 (mm) - Độ mở của lưỡi: L1 = 6,4 Ao = 1979 (mm) - Chiều cao lưỡi: h1 = 5,8.Ao = 1793 (mm) - Chiều rộng đế: B1 = 2,65. Ao = 819 (mm) Từ các giá trị tính toán ta chọn loại neo có các kích thước như sau: - Chiều dài thân: H1 = 2970(mm) - Độ mở lưỡi : L1 = 1980(mm) - Chiều cao lưỡi: h1 = 1800(mm) - Chiều rộng đế: B1 = 820 (mm) 0 - Góc làm việc: a = 64 (là góc giữa tiếp tuyến phía ngoài của lưỡi với nền đất hay góc đi vào nền đất của lưỡi ) 0 - Góc uốn lưỡi: a = 45 - Trọng lượng neo: GN = 4320 (kg) 42
  43. . Chọn xích neo. Xích neo được tra theo quy phạm(QCVN21:2010/BGTVT) dưới dạng bảng : (bảng 2A/25.3). + Xích neo mũi được chọn là loại xích có ngáng cấp 1: .(bảng 7B/3.1) - Vật liệu chế tạo là thép tròn cấp 1(SBC31) - Phương pháp chế tạo là hàn giáp mép nóng chảy. + Tổng chiều dài của 2 xích neo 550 m + Đường kính xích neo 68 mm (Xích cấp 1) . Chọn bộ hãm xích neo. Chọn hãm xích ma sát có các thông số cơ bản sau: - Đế và thanh kẹp bằng thép đúc - Trọng lượng 915(kg) - Các kích thước cơ bản: + Be = 620(mm) + He = 1390(mm) + Le = 1050(mm) + lc = 960(mm) . Lỗ thả neo. Chọn lỗ thả neo thường không có hốc neo Đường kính lỗ thả neo là: 3 DGkN 35 570 (mm) Chọn Dk = 570(mm) Góc nghiêng của lỗ thả xích neo so với mặt phẳng song song với mặt phẳng đường nước là 40 o Góc của nỗ thả neo so với mặt phẳng dọc tâm tàu là 30o . 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 được tiêu chuẩn hoá và dựa vào STTBTT - Tập 1 ta chọn với cỡ xích neo là 68(mm): 43
  44. - Chiều cao H = 1050(mm) - Chiều dài L = 1050(mm) - Chiều rộng B = 700(mm) . Hầm xích neo. Bố trí hầm xích neo làm 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 được tính theo công thức: 1,6l.d 2 V = x = 11,12(m3) 183.103 Trong đó: - l = 275(m) - dx = 68(mm) . Chọn máy neo. Theo trọng lượng của neo, cỡ xích neo và bảng 2.30 STTBTT-1 ta chọn máy neo điện kiểu nằm có các thông số cơ bản sau đây: - Chiều dài: L = 3425(mm) - Chiều rộng: B = 3920(mm) - Chiều cao: H = 1610(mm) - Tốc độ nâng: v = 11(m/ph) - Lực kéo trên tang: 78,5(KN) - Công suất máy: 30(KW) - Trọng lượng máy 13315(kg) 44
  45. 4.3.5. Thiết bị chằng buộc. . Dây chằng buộc. Chọn dây cáp thép có độ bền thường, sức bền kéo là 1400(Mpa) như sau: Thông số Đơn vị Dây chằng buộc chính Dây chằng buộc phụ - Tổng chiều dài m 640 160 - Số dây sợi 4 2 - Lực đứt dây KN 144,6 98,1 - Đường kính dây mm 30 28 - Khối lượng 1000(m) kg 3000 2600 . Bệ dẫn dây: Chọn bệ dẫn dây kiểu hở 2 con lăn với các thông số như sau: - Kích thước: L x B x H = 1300x340x385(mm) - Đường kính con lăn: d = 190(mm) - Khối lượng: m = 410(kg) . Cọc bích buộc dây. Chọn cột bích hàn, thẳng, có bệ, các thông số cơ bản như sau: - Kích thước: L x B x H = 1140x440x600(mm) - Đường kính: D1 = 355(mm); D = 299(mm) - Khối lượng 216(kg) . Cửa luồn dây mạn. Chọn kiểu luồn dây mạn đúc Theo bảng (3.27 STTBTT-2) chọn kiểu cửa ôvan với các thông số cơ bản sau: - Kích thước: LxB = 320x225(mm) - Bán kính lỗ R = 180(mm) - Khối lượng: m = 121(kg) . Tời thu dây. Chọn loại tời neo chằng buộc ngang chạy điện Theo bảng (3.41 STTBTT-2) chọn tời neo có số hiệu 8: - Lực kéo đứt trên tang kéo 80(KN) - Tốc độ cuốn dây định mức: 18(m/ph) 45
  46. - Tốc độ kéo lớn nhất: (24 40)(m/ph) 4.3.7. Trang bị vô tuyến điện. 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 tín hiệu cấp cứu 1 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 Ra đa hàng hải 1 Thiết bị truyền thanh chỉ huy 1 Thiết bị định vị vệ tinh 1 Phao vô tuyến sụ cố 1 46
  47. PHẦN V:CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI ( BONJEN, THỦY LỰC) 5.1. Tính toán và vẽ đồ thị Bonjean. Kết quả tính toán được tính và thể hiện theo bảng cho các sườn như sau: Dựa vào bảng trị số tuyến hình ta xây dựng bảng tính sau: Bảng tỉ l Bonjean sườn 0 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 75 4 0 0 7.544 0 0 0 0 8000 3.934 3.934 9 35.406 35.406 3.934 35.406 9000 7.364 15.232 10 73.64 144.452 15.232 144.45 10000 9.092 31.68 11 100.012 318.104 31.688 18.104 11000 10.285 51.065 12 123.42 541.536 51.065 541.536 11320 10.624 71.974 11.32 120.2637 785.2197 71.974 785.2197 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 1 =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0 0 0 0 0 0 1000 0.475 0.475 1 0 475 0.475 0.475 0.475 2000 0.94 1.89 2 1.88 2.83 1.89 2.83 3000 1.089 3.919 3 3.267 7.977 3.919 7.977 4000 0.858 5.866 4 3.4 2 14.676 5.866 14.676 5000 0.708 7.432 5 3.54 21.648 7.432 21.648 6000 1.309 9.4 9 6 7.854 33.042 9.449 33.042 7000 3.172 13.93 7 22.204 63.1 13.93 63.1 8000 3.934 21.036 8 31.472 116.776 21.036 116.776 47
  48. 9000 7.36 32.33 9 66.24 214.488 32.33 214.488 10000 9.092 48.782 10 90.92 371.648 48.782 371.648 11000 6.486 64.36 11 71.346 533.914 64.36 533.914 11320 10.625 81.471 11.32 122.825 728.085 81.471 728.085 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 2 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0.308 0 0 0 0 0 0 1000 1.972 2.28 1 1.972 1.972 2.28 1.972 2000 2.625 6.877 2 5.25 9.194 6.877 9.194 3000 2.799 12.301 3 8.397 22.841 12.301 22.841 4000 3.155 18.255 4 12.62 43.858 18.255 43.858 5000 4.247 25.657 5 21.235 77.713 25.657 77.713 6000 6.147 36.051 6 36.882 135.83 36.051 135.83 7000 8.31 50.508 7 58.17 230.882 50.508 230.882 8000 7.679 66.497 8 61.432 350.484 66.497 350.484 9000 9.94 84.116 9 89.46 501.376 84.116 501.376 10000 11.187 105.243 10 111.87 702.706 105.243 702.706 11000 11.951 128.381 11 131.461 946.037 128.381 946.037 11320 12.143 152.475 11.32 140.3731 1217.871 152.475 1217.871 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 3 =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 1.061 0 0 0 0 0 0 1000 3.492 4.553 1 3.492 3.492 4.553 3.492 2000 4.403 12.448 2 8.806 15.79 12.448 15.79 48
  49. 3000 5.281 22.132 3 15.843 40.439 22.132 40.439 4000 6.489 33.902 4 25.956 82.238 33.902 82.238 5000 8.142 48.533 5 40.71 148.904 48.533 148.904 6000 9.794 66.469 6 58.764 248.378 66.469 248.378 7000 10.967 87.23 7 76.769 383.911 87.23 383.911 8000 11.825 110.022 8 94.6 555.28 110.022 555.28 9000 12.356 134.203 9 111.204 761.084 134.203 761.084 10000 12.636 159.195 10 126.36 998.648 159.195 998.648 11000 12.759 184.59 11 140.349 1265.357 184.59 1265.357 11320 12.774 210.123 11.32 147.6674 1553.373 210.123 1553.373 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 4 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 2.571 0 0 0 0 0 0 1000 5.311 7.882 1 5.311 5.311 7.882 5.311 2000 6.716 19.909 2 13.432 24.054 19.909 24.054 3000 8.012 34.637 3 24.036 61.522 34.637 61.522 4000 9.455 52.104 4 37.82 123.378 52.104 123.378 5000 10.778 72.337 5 53.89 215.088 72.337 215.088 6000 11.692 94.807 6 70.152 339.13 94.807 339.13 7000 12.295 118.794 7 86.065 495.347 118.794 495.347 8000 12.619 143.708 8 100.952 682.364 143.708 682.364 9000 12.74 169.067 9 114.66 897.976 169.067 897.976 10000 12.785 194.592 10 127.85 1140.486 194.592 1140.486 11000 12.785 220.162 11 140.635 1408.971 220.162 1408.971 11320 12.785 245.732 11.32 147.7946 1697.401 245.732 1697.401 49
  50. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 5 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 4.586 0 0 0 0 0 0 1000 7.559 12.145 1 7.559 7.559 12.145 7.559 2000 9.138 28.842 2 18.276 33.394 28.842 33.394 3000 10.431 48.411 3 31.293 82.963 48.411 82.963 4000 11.494 70.336 4 45.976 160.232 70.336 160.232 5000 12.217 94.047 5 61.085 267.293 94.047 267.293 6000 12.592 118.856 6 75.552 403.93 118.856 403.93 7000 12.785 144.233 7 89.495 568.977 144.233 568.977 8000 12.785 169.803 8 102.28 760.752 169.803 760.752 9000 12.785 195.373 9 115.065 978.097 195.373 978.097 10000 12.785 220.943 10 127.85 1221.012 220.943 1221.012 11000 12.785 246.513 11 140.635 1489.497 246.513 1489.497 11320 12.785 272.083 11.32 144.7262 1774.858 272.083 1774.858 51
  51. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 6 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 7.077 0 0 0 0 0 0 1000 9.813 16.89 1 9.813 9.813 16.89 9.813 2000 11.066 37.769 2 22.132 41.758 37.769 41.758 3000 12.494 61.329 3 37.482 101.372 61.329 101.372 4000 12.785 86.608 4 51.14 189.994 86.608 189.994 5000 12.785 112.178 5 63.925 305.059 112.178 305.059 6000 12.785 137.748 6 76.71 445.694 137.748 445.694 7000 12.785 163.318 7 89.495 611.899 163.318 611.899 8000 12.785 188.888 8 102.28 803.674 188.888 803.674 9000 12.785 214.458 9 115.065 1021.019 214.458 1021.019 10000 12.785 240.028 10 127.85 1263.934 240.028 1263.934 11000 12.785 265.598 11 140.635 1532.419 265.598 1532.419 11320 12.785 291.168 11.32 144.7262 1817.78 291.168 1817.78 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 7 =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 8.605 0 0 0 0 0 0 1000 11.053 19.658 1 11.053 11.053 19.658 11.053 2000 12.037 42.748 2 24.074 46.18 42.748 46.18 3000 12.576 67.361 3 37.728 107.982 67.361 107.982 4000 12.785 92.722 4 51.14 196.85 92.722 196.85 5000 12.785 118.292 5 63.925 311.915 118.292 311.915 6000 12.785 143.862 6 76.71 452.55 143.862 452.55 7000 12.785 169.432 7 89.495 618.755 169.432 618.755 8000 12.785 195.002 8 102.28 810.53 195.002 810.53 9000 12.785 220.572 9 115.065 1027.875 220.572 1027.875 10000 12.785 246.142 10 127.85 1270.79 246.142 1270.79 11000 12.785 271.712 11 140.635 1539.275 271.712 1539.275 11320 12.785 297.282 11.32 144.7262 1824.636 297.282 1824.636 52
  52. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 8-12 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 9.148 0 0 0 0 0 0 1000 11.434 20.582 1 11.434 11.434 20.582 11.434 2000 12.297 44.313 2 24.594 47.462 44.313 47.462 3000 12.698 69.308 3 38.094 110.15 69.308 110.15 4000 12.785 94.791 4 51.14 199.384 94.791 199.384 5000 12.785 120.361 5 63.925 314.449 120.361 314.449 6000 12.785 145.931 6 76.71 455.084 145.931 455.084 7000 12.785 171.501 7 89.495 621.289 171.501 621.289 8000 12.785 197.071 8 102.28 813.064 197.071 813.064 9000 12.785 222.641 9 115.065 1030.409 222.641 1030.409 10000 12.785 248.211 10 127.85 1273.324 248.211 1273.324 11000 12.785 273.781 11 140.635 1541.809 273.781 1541.809 11320 12.785 299.351 11.32 144.7262 1827.17 299.351 1827.17 53
  53. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 13 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 8.507 0 0 0 0 0 0 1000 11.212 19.719 1 11.212 11.212 19.719 11.212 2000 12.177 43.108 2 24.354 46.778 43.108 46.778 3000 12.651 67.936 3 37.953 109.085 67.936 109.085 4000 12.785 93.372 4 51.14 198.178 93.372 198.178 5000 12.785 118.942 5 63.925 313.243 118.942 313.243 6000 12.785 144.512 6 76.71 453.878 144.512 453.878 7000 12.785 170.082 7 89.495 620.083 170.082 620.083 8000 12.785 195.652 8 102.28 811.858 195.652 811.858 9000 12.785 221.222 9 115.065 1029.203 221.222 1029.203 10000 12.785 246.792 10 127.85 1272.118 246.792 1272.118 11000 12.785 272.362 11 140.635 1540.603 272.362 1540.603 11320 12.785 297.932 11.32 144.7262 1825.964 297.932 1825.964 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 14 =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 7.167 0 0 0 0 0 0 1000 10.233 17.4 1 10.233 10.233 17.4 10.233 2000 11.434 39.067 2 22.868 43.334 39.067 43.334 3000 12.045 62.546 3 36.135 102.337 62.546 102.337 4000 12.385 86.976 4 49.54 188.012 86.976 188.012 5000 12.538 111.899 5 62.69 300.242 111.899 300.242 6000 12.469 136.906 6 74.814 437.746 136.906 437.746 7000 12.721 162.096 7 89.047 601.607 162.096 601.607 8000 12.785 187.602 8 102.28 792.934 187.602 792.934 9000 12.785 213.172 9 115.065 1010.279 213.172 1010.279 10000 12.785 238.742 10 127.85 1253.194 238.742 1253.194 11000 12.785 264.312 11 140.635 1521.679 264.312 1521.679 11320 12.785 289.882 11.32 144.7262 1807.04 289.882 1807.04 54
  54. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 15 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 5.359 0 0 0 0 0 0 1000 8.424 13.783 1 8.424 8.424 13.783 8.424 2000 9.868 32.075 2 19.736 36.584 32.075 36.584 3000 10.662 52.605 3 31.986 88.306 52.605 88.306 4000 11.134 74.401 4 44.536 164.828 74.401 164.828 5000 11.48 97.015 5 57.4 266.764 97.015 266.764 6000 11.783 120.278 6 70.698 394.862 120.278 394.862 7000 12.062 144.123 7 84.434 549.994 144.123 549.994 8000 12.315 168.5 8 98.52 732.948 168.5 732.948 9000 12.53 193.345 9 112.77 944.238 193.345 944.238 10000 12.687 218.562 10 126.87 1183.878 218.562 1183.878 11000 12.785 244.034 11 140.635 1451.383 244.034 1451.383 11320 12.785 269.604 11.32 144.7262 1736.744 269.604 1736.744 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 16 =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 3.316 0 0 0 0 0 0 1000 6.358 9.674 1 6.358 6.358 9.674 6.358 2000 7.696 23.728 2 15.392 28.108 23.728 28.108 3000 8.534 39.958 3 25.602 69.102 39.958 69.102 4000 9.123 57.615 4 36.492 131.196 57.615 131.196 5000 9.637 76.375 5 48.185 215.873 76.375 215.873 6000 10.144 96.156 6 60.864 324.922 96.156 324.922 7000 10.666 116.966 7 74.662 460.448 116.966 460.448 8000 11.131 138.763 8 89.048 624.158 138.763 624.158 9000 11.541 161.435 9 103.869 817.075 161.435 817.075 10000 11.888 184.864 10 118.88 1039.824 184.864 1039.824 11000 12.172 208.924 11 133.892 1292.596 208.924 1292.596 11320 12.253 233.349 11.32 138.704 1565.192 233.349 1565.192 55
  55. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 17 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 1.365 0 0 0 0 0 0 1000 4.436 5.801 1 4.436 4.436 5.801 4.436 2000 5.434 15.671 2 10.868 19.74 15.671 19.74 3000 6.156 27.261 3 18.468 49.076 27.261 49.076 4000 6.767 40.184 4 27.068 94.612 40.184 94.612 5000 7.336 54.287 5 36.68 158.36 54.287 158.36 6000 7.919 69.542 6 47.514 242.554 69.542 242.554 7000 8.579 86.04 7 60.053 350.121 86.04 350.121 8000 9.261 103.88 8 74.088 484.262 103.88 484.262 9000 9.864 123.005 9 88.776 647.126 123.005 647.126 10000 10.345 143.214 10 103.45 839.352 143.214 839.352 11000 10.748 164.307 11 118.228 1061.03 164.307 1061.03 11320 10.87 185.925 11.32 123.0484 1302.306 185.925 1302.306 56
  56. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 18 d =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0.397 0 0 0 0 0 0 1000 2.722 3.119 1 2.722 2.722 3.119 2.722 2000 3.59 9.431 2 7.18 12.624 9.431 12.624 3000 4.22 17.241 3 12.66 32.464 17.241 32.464 4000 4.71 26.171 4 18.84 63.964 26.171 63.964 5000 5.094 35.975 5 25.47 108.274 35.975 108.274 6000 5.44 46.509 6 32.64 166.384 46.509 166.384 7000 5.934 57.883 7 41.538 240.562 57.883 240.562 8000 6.595 70.412 8 52.76 334.86 70.412 334.86 9000 7.022 84.029 9 63.198 450.818 84.029 450.818 10000 7.903 98.954 10 79.03 593.046 98.954 593.046 11000 8.558 115.415 11 94.138 766.214 115.415 766.214 11320 8.774 132.747 11.32 99.32168 959.6737 132.747 959.6737 Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 19 =1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0 0 0 0 0 0 0 1000 1.452 1.452 1 1.452 1.452 1.452 1.452 2000 2.309 5.213 2 4.618 7.522 5.213 7.522 3000 2.846 10.368 3 8.538 20.678 10.368 20.678 4000 3.181 16.395 4 12.724 41.94 16.395 41.94 5000 3.282 22.858 5 16.41 71.074 22.858 71.074 6000 3.207 29.347 6 19.242 106.726 29.347 106.726 7000 3.262 35.816 7 22.834 148.802 35.816 148.802 8000 3.561 42.639 8 28.488 200.124 42.639 200.124 9000 4.018 50.218 9 36.162 264.774 50.218 50.218 10000 4.504 58.74 10 45.04 345.976 58.74 58.74 11000 5.066 68.31 11 55.726 446.742 68.31 68.31 11320 5.294 78.67 11.32 59.92808 562.3961 78.67 78.67 57
  57. Bảng tỉ lệ Bonjean sườn 20 d j=1m ĐN yi ∑yi i iyi ∑yi.i Ωzi Mzi 0 0 0 0 0 0 0 0 1000 0.239 0.239 1 0.239 0.239 0.239 0.239 2000 1.144 1.622 2 2.288 3.244 1.622 1.622 3000 1.714 4.48 3 5.142 13.44 4.48 4.48 4000 2.058 8.252 4 8.232 33.008 8.252 8.252 5000 2 13 5 10.98 62.53 12.506 12.506 6000 2 17 6 12.54 100.752 16.792 16.792 7000 1.538 20 7 10.766 142.94 20.42 20.42 8000 0.078 22 8 0.624 176.288 22.036 22.036 9000 0.067 22 9 0.603 199.629 22.181 22.181 10000 0.17 22 10 1.7 201.932 22.418 201.932 11000 0.437 23 11 4.807 208.439 23.025 208.439 11320 0.583 24 11.32 6.59956 219.8456 24.045 219.8456 5.2.Tính toán các yếu tố thủy tĩnh của tàu clear report water 1.025 plot off on ghs dr= 0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.56 hull/draft:0.5,1,1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.56/form Kết quả: Hydrostatic Properties Draft is from Baseline. No Trim, No heel, VCG = 0.000 58
  58. LCF Displ LCB VCB LCF TPcm MTcm KML KMT Draft (MT) (m) (m) (m) (MT/c (MT-m (m) (m) (m) m) /deg) 0.500 843.216 1.519f 0.260 1.664f 18.498 24372.720 1,655.93 62.646 6 1.000 1826.615 1.695f 0.527 1.870f 20.681 29860.360 936.541 37.166 1.500 2902.222 1.801f 0.797 2.060f 22.284 34081.770 672.775 27.984 2.000 4049.505 1.888f 1.069 2.173f 23.571 37616.400 532.174 23.123 2.500 5252.882 1.948f 1.341 2.168f 24.543 40338.400 439.946 19.931 3.000 6502.110 1.991f 1.612 2.172f 25.378 42942.170 378.363 17.726 3.500 7789.385 2.019f 1.884 2.121f 26.047 45244.440 332.767 16.045 4.000 9109.141 2.027f 2.155 1.973f 26.631 47559.170 299.113 14.745 4.500 10456.120 1.993f 2.426 1.702f 27.184 49951.220 273.687 13.776 5.000 11830.380 1.928f 2.696 1.333f 27.708 52294.500 253.242 13.051 5.500 13230.730 1.829f 2.967 0.825f 28.224 54719.560 236.939 12.500 6.000 14657.060 1.693f 3.238 0.232f 28.745 57227.950 223.687 12.097 6.500 16109.500 1.522f 3.511 0.411a 29.254 59705.650 212.330 11.806 7.000 17588.960 1.316f 3.785 1.198a 29.812 62551.460 203.740 11.606 7.500 19099.810 1.061f 4.061 2.630a 30.591 67002.710 200.975 11.501 8.000 20650.550 0.735f 4.340 4.136a 31.566 73241.210 203.190 11.474 8.560 22447.430 0.295f 4.656 5.256a 32.551 79637.550 203.250 11.511 Water Specific Gravity = 1.025. 59
  59. Hydrostatic Properties at Trim = 0.00, Heel = 0.00 Long. Location in m 6.0a 5.0a 4.0a 3.0a 2.0a 1.0a 0.0a 1.0f 2.0f LCB m D 8.0 r LCF m a VCB m f 7.0 Displ.MT t MT/cm Imm. 6.0 @ Mom/Deg Trim KML L 5.0 C KMT F 4.0 3.0 2.0 1.0 VC B m x 1 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 Displ.MT x 10000 0.0 1.0 2.0 MT/c m Imm. x 10 2.0 2.5 3.0 3.5 Mom/Deg Trim x 10000 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 KML x 1000 0.0 1.0 KMT x 10 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 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 0.500 822.65 0.612 0.579 0.947 0.635 0.912 5.555 1,832.17 1.000 1,782.05 0.615 0.572 0.930 0.648 0.883 4.237 2,087.26 1.500 2,831.42 0.625 0.576 0.922 0.663 0.868 3.687 2,300.08 2.000 3,950.72 0.631 0.579 0.918 0.674 0.859 3.364 2,490.28 2.500 5,124.74 0.634 0.582 0.918 0.680 0.856 3.142 2,666.71 3.000 6,343.49 0.635 0.585 0.921 0.685 0.854 2.983 2,835.69 3.500 7,599.36 0.636 0.589 0.927 0.689 0.854 2.864 2,998.64 4.000 8,886.92 0.636 0.595 0.935 0.696 0.855 2.775 3,161.44 60
  60. 4.500 10,201.03 0.642 0.605 0.942 0.708 0.855 2.721 3,327.79 5.000 11,541.77 0.647 0.614 0.948 0.719 0.854 2.681 3,493.42 5.500 12,907.96 0.653 0.622 0.953 0.730 0.852 2.652 3,660.39 6.000 14,299.50 0.658 0.629 0.957 0.741 0.850 2.631 3,829.23 6.500 15,716.50 0.663 0.636 0.960 0.751 0.847 2.617 3,999.18 7.000 17,159.87 0.668 0.643 0.963 0.763 0.843 2.610 4,174.66 7.500 18,633.87 0.673 0.650 0.965 0.780 0.832 2.615 4,366.36 8.000 20,146.77 0.665 0.644 0.968 0.787 0.818 2.614 4,589.58 8.560 21,899.81 0.674 0.654 0.970 0.811 0.806 2.629 4,812.35 Note: Coefficients calculated based on waterline length at given draft Curves of Form (with appendages) Coefficient 0.0 0.5 1.0 Prismatic(Cp) d 8.0 r Block(Cb) a Midship(Cms) f Water Plane(Cwp) 7.0 t m Vol. m^3 WS Area m^2 6.0 Vert. Prismatic (Cvp) Wet Surface (Cws) 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 Mids hip(Cms) x 0.1 9.0 10 .0 Vo l. m^3 x 10 000 0.0 1.0 2.0 W S Ar ea m^2 x 1 000 2.0 3.0 4.0 5.0 W et Sur face (C w s) x 1 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 5.2.1.Xây dựng đường cong PATOKAREN Clear repor Unit mt Water 1.025 Compatokaren 61
  61. Angers 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 cc: 1,1.5,2, ,8.5,8.7 Kết quả: Hydrostatic Properties Draft is from Baseline. No Trim, No heel, VCG = 0.000 LCF Displ LCB VCB LCF TPcm MTcm KML KMT Draft (MT) (m) (m) (m) (MT/c (MT-m (m) (m) (m) m) /deg) 0.500 843.216 1.519f 0.260 1.664f 18.498 24372.720 1,655.936 62.646 1.000 1826.615 1.695f 0.527 1.870f 20.681 29860.360 936.541 37.166 1.500 2902.222 1.801f 0.797 2.060f 22.284 34081.770 672.775 27.984 2.000 4049.505 1.888f 1.069 2.173f 23.571 37616.400 532.174 23.123 2.500 5252.882 1.948f 1.341 2.168f 24.543 40338.400 439.946 19.931 3.000 6502.110 1.991f 1.612 2.172f 25.378 42942.170 378.363 17.726 3.500 7789.385 2.019f 1.884 2.121f 26.047 45244.440 332.767 16.045 4.000 9109.141 2.027f 2.155 1.973f 26.631 47559.170 299.113 14.745 4.500 10456.120 1.993f 2.426 1.702f 27.184 49951.220 273.687 13.776 5.000 11830.380 1.928f 2.696 1.333f 27.708 52294.500 253.242 13.051 5.500 13230.730 1.829f 2.967 0.825f 28.224 54719.560 236.939 12.500 6.000 14657.060 1.693f 3.238 0.232f 28.745 57227.950 223.687 12.097 6.500 16109.500 1.522f 3.511 0.411a 29.254 59705.650 212.330 11.806 7.000 17588.960 1.316f 3.785 1.198a 29.812 62551.460 203.740 11.606 7.500 19099.810 1.061f 4.061 2.630a 30.591 67002.710 200.975 11.501 8.000 20650.550 0.735f 4.340 4.136a 31.566 73241.210 203.190 11.474 8.500 22252.360 0.344f 4.622 5.176a 32.465 79077.660 203.590 11.508 Water Specific Gravity = 1.025. 62
  62. Hydrostatic Properties at Trim = 0.00, Heel = 0.00 Long. Location in m 4.9a 0.1f LCB m D 8.0 r LCF m a VCB m f 7.0 Displ.MT t MT/cm Imm. 6.0 @ Mom/Deg Trim KML L 5.0 C KMT F 4.0 3.0 2.0 1.0 VC B m x 1 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 Displ.MT x 10000 0.0 1.0 2.0 MT/c m Imm. x 10 2.0 2.5 3.0 3.5 Mom/Deg Trim x 10000 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 KML x 1000 0.0 1.0 KMT x 10 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 Hull Data (with appendages) Baseline Draft: 11.320 Trim: zero Heel: zero DIMENSIONS Length Overall: 153.049 m LBP: 142.500 m Beam: 25.560 m BWL: 25.570 m Volume: 31014.140 m3 Displacement: 31789.670 MT COEFFICIENTS Prismatic: 0.770 Block: 0.752 Midship: 0.978 Waterplane: 0.933 RATIOS Length/Beam: 5.988 Displacement/length: 306.168 Beam/Depth: 2.258 MT/ cm Immersion: 34.847 AREAS Waterplane: 3399.698 m2 Wetted Surface: 5757.131 m2 63
  63. Under Water Lateral Plane: 1629.651 m2 Above Water Lateral Plane: 7.644 m2 CENTROIDS (Meters) Buoyancy: LCB = 1.550 aft TCB =0.000 stbd VCB = 6.212 Flotation: LCF = 6.208 aft Under Water LP: 2.254 fwd of Origin, 5.559 below waterline. Above Water LP: 1.231 fwd of Origin, 0.026 above waterline. NOTE: Coefficients are based on L: 142.500 m B: 25.560 m D: 11.320 m Hull Data (with appendages) Baseline Draft: 8.320 Trim: zero Heel: zero DIMENSIONS Length Overall: 153.049 m LBP: 142.500 m Beam: 25.560 m BWL: 25.570 m Volume: 21141.960 m3 Displacement: 21670.630 MT COEFFICIENTS Prismatic: 0.720 Block: 0.698 Midship: 0.969 Waterplane: 0.862 RATIOS Length/Beam: 5.988 Displacement/length: 208.711 Beam/Depth: 3.072 MT/ cm Immersion: 32.163 AREAS Waterplane: 3137.882 m2 Wetted Surface: 4724.269 m2 Under Water Lateral Plane: 1189.206 m2 Above Water Lateral Plane: 448.088 m2 CENTROIDS (Meters) Buoyancy: LCB = 0.487 fwd TCB =0.000 port VCB = 4.521 Flotation: LCF = 4.861 aft Under Water LP: 3.557 fwd of Origin, 4.060 below waterline. Above Water LP: 1.265 fwd of Origin, 1.526 above waterline. NOTE: Coefficients are based on L: 142.500 m B: 25.560 m D: 8.320 m 64
  64. PHẦN VI: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH THEO QUY PHẠM 6.1. Qui phạm được sử dụng để kiểm tra tàu: - Quy phạm sử dụng: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép (QCVN 21: 2010/BGTVT) 6.2. Giới thiệu thông số tàu Lpp= 142,5 (m) B = 25,57 (m) T = 8,56 (m) D = 11,32 (m) 6.3. Các trạng thái kiểm tra - Kiểm tra ổn định cho tàu tại các trạng thái: + N o1(TT1):100 % hàng(khối lượng container thiết kế),100% dự trữ + No2(TT2):100% hàng(khối lượng container max 14 tấn) ,100% dự trữ + No3(TT3): 0% hàng ,10% dự trữ 6.4. Các hạng mục tính toán theo quy phạm - Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn chiều cao tâm nghiêng ban đầu. Nếu h0 > 0.15, kiểm tra bước tiếp theo - Kiểm tra ổn định theo đồ thị ổn định - Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 6.5.1 Kiểm tra ổn định cho trạng thái No1 6.5.1.1. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm hàng hóa tối đa tàu chở được: Bay 2 4 6 8 82 84 86 88 90 92 94 96 98 Tot Weight XCG YCG ZCG 1 1 1 3 3 5 5 5 5 5 0 0 0 0 33 303.6 116.6 −0.00 7.27 3 1 3 5 5 7 7 7 7 7 7 0 0 0 56 515.2 109.5 −0.00 7.25 5 4 6 8 8 10 10 10 10 10 10 10 0 0 96 883.2 101.4 −0.00 7.08 7 6 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 0 0 100 920 94.92 −0.00 6.80 9 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 0 0 102 938.4 86.19 −0.00 6.67 11 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 0 0 102 938.4 79.68 −0.00 6.67 13 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 112 1030 70.34 −0.00 6.96 15 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 112 1030 63.77 −0.00 6.96 17 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 112 1030 55.86 −0.00 6.96 19 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 112 1030 49.26 −0.00 6.96 21 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 112 1030 39.89 −0.00 6.96 23 6 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 110 1012 33.33 −0.00 7.09 25 6 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 110 1012 25.22 −0.00 7.09 27 4 6 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 0 106 975.2 16.34 −0.00 7.36 29 0 0 0 0 8 10 10 10 10 10 10 10 10 88 809.6 16.34 −0.01 9.82 31 0 0 0 0 8 10 10 10 10 10 10 10 10 88 809.6 16.34 −0.02 9.82 84 96 104 104 148 152 152 152 152 147 140 100 20 1551 14269 50.58 −0.00 7.31 ZCG 3 5.6 8.2 11 13 16 19 21 24 26 15 18 20.6 6.89 65
  65. Sức chở tối đa của tàu 1551 TEU Số container trong khoang hàng 388 TEU Số container tren boong 1163 TEU Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ.mcontk STT Tên khối lượng Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng thành phần mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Tàu không 7038.00 -5.821 5.050 -40968.198 35541.900 2 Lương thực,thực phẩm 0.324 -54.450 13.500 -17.642 4.374 3 Thuyền viên 2.160 -51.888 21.088 -112.078 45.550 4 Két nước ngọt 16.200 -53.830 4.125 -872.052 66.823 5 Két dầu 175.200 -13.332 3.956 -2335.803 693.060 6 Két dằn 0.000 17.572 1.870 0.000 0.000 7 Hàng hóa 14269.000 -1.000 12.000 -14269.000 171228.000 8 Nước thải 0 -59.21 8.25 0.000 0.000 n n TổngTổng khối lượng ∆=∑mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 21500.88 -58574.773 207579.707 Khối lượng tàu ∆= 21500.880 tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xG=(∑1 Pixi)/∆ -1.724 m n Cao độ trọng tâm tàu zG=(∑1 Pizi)/∆ 9.654 m 66
  66. STT Tên gọi Công thức Đơn vị Kết quả 1 Lượng chiếm nước trọng lượng D tấn 21500 2 Thể tích chiếm nước V m3 20976 3 Mớn nước trung bình T m 8.56 4 Chiều dài giữa 2 trụ L m 142.50 5 Hoành độ trọng tâm xG m -1.72 6 Cao độ trọng tâm zG m 9.65 7 Hoành độ tâm nổi xB m 0.51 8 Cao độ tâm nổi ZB m 3.85 9 Bán kính tâm nghiêng r m 4.85 10 Bán kính tâm chúi R m 170.88 11 Chiều cao tâm chúi H0=R+zB-zG m 165.08 Momen nghiêng dọc trên 1cm 12 Mcm=(DH0)/(100L) m3/cm 249.06 chiều chìm 13 Trị số nghiêng dọc ∆d=(xG-xB)D/(100Mcm) m -1.93 14 Hoành độ tâm đường nước xf m -3.26 15 Số gia mướn nước mũi δdf=(L/2-xf)∆d/L m -1.01 16 Số gia mướn nước đuôi δda=-(L/2+xf)∆d/L m 0.92 17 Mớn nước mũi df=d+δdf m 7.55 18 Mớn nước đuôi da=d+δda m 9.48 19 Chiều cao tâm nghiêng zM m 8.70 20 Monen quán tính mặt thoáng ∑∆Mh m4 0.00 21 Hiệu chỉnh mặt thoáng δh0=∑Mh/D m 0.00 22 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 m -0.951 23 Chiều cao tâm nghiêng sau hiệu chỉnh h0=zM-zG-δh0 m -0.951 Kết Luận: ho<0,15m không thỏa mãn ổn định ban đầu Nhận xét : vì tàu không đủ ổn định nên ta phải hạ bớt số container trên tàu xuống để thay thế bằng lượng dằn thích hợp . 67
  67. 6.5.1.1. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm hàng : Bay 2 4 6 8 82 84 86 88 90 92 94 96 98 Tot Weight XCG YCG ZCG 1 1 1 3 3 5 5 5 0 0 0 0 0 0 23 211.6 116.6 −0.00 6.09 3 1 3 5 5 7 7 7 7 0 0 0 0 0 42 386.4 109.5 −0.00 6.33 5 4 6 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 76 699.2 101.4 −0.00 6.32 7 6 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 80 736 94.92 −0.00 6.00 9 8 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 82 754.4 86.19 −0.00 5.85 11 8 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 82 754.4 79.68 −0.00 5.85 13 8 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 82 754.4 70.34 −0.00 5.85 15 8 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 82 754.4 63.77 −0.00 5.85 17 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 0 0 0 92 846.4 55.86 −0.00 6.30 19 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 0 0 0 92 846.4 49.26 −0.00 6.30 21 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 0 0 0 92 846.4 39.89 −0.00 6.30 23 6 8 8 8 10 10 10 10 10 10 0 0 0 90 828 33.33 −0.00 6.44 25 6 8 8 8 10 10 10 10 10 10 0 0 0 90 828 25.22 −0.00 6.44 27 4 6 8 8 10 10 10 10 10 10 0 0 0 86 791.2 16.34 −0.00 6.74 29 0 0 0 0 8 10 10 10 10 10 0 0 0 58 533.6 16.34 −0.01 9.72 31 0 0 0 0 8 10 10 10 10 10 0 0 0 58 533.6 16.34 −0.02 9.72 84 96 104 104 148 152 152 147 140 80 0 0 0 1207 11104 51.21 −0.00 6.54 ZCG 3 5.6 8.2 11 13 16 19 21 24 26 15 18 20.6 6.20 Sức chở tối đa của tàu thiết kế :1207 TEU Số container trên boong : 819 TEU Số container trong khoang : 388 TEU 68
  68. 6.5.1.2. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm dằn: Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ STT Két dằn Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Két làm mát trục 38.67 -56.56 2.24 -2186.86 86.61 2 Két dằn lái .T 0.00 -64.19 7.97 0.00 0.00 3 Két dằn lái .P 0.00 -64.19 7.97 0.00 0.00 4 Dằn đáy 1.T 64.44 -30.52 0.70 -1966.90 45.11 5 Dằn đáy 1.P 64.44 -30.52 0.70 -1966.90 45.11 6 Dằn mạn 1.T 0.00 -30.89 3.10 0.00 0.00 7 Dằn mạn 1.P 0.00 -30.89 3.10 0.00 0.00 8 Dằn đáy 2.T 89.31 -16.37 0.70 -1462.04 62.52 9 Dằn đáy 2.P 89.31 -16.37 0.70 -1462.04 62.52 10 Dằn mạn 2.T 0.00 -16.07 4.20 0.00 0.00 11 Dằn mạn 2.P 0.00 -16.07 4.20 0.00 0.00 12 Dằn đáy 3.T 222.69 0.00 0.70 0.00 155.88 13 Dằn đáy 3.P 222.69 0.00 0.70 0.00 155.88 14 Dằn mạn 3.T 220.85 0.00 4.20 0.00 927.57 15 Dằn mạn 3.P 220.85 0.00 4.20 0.00 927.57 16 Dằn đáy 4.T 318.71 18.23 0.70 5809.76 223.10 17 Dằn đáy 4.P 318.71 18.23 0.70 5809.76 223.10 18 Dằn mạn 4.T 317.68 18.23 4.20 5790.99 1334.26 19 Dằn mạn 4.P 317.68 18.23 4.20 5790.99 1334.26 20 Dằn đáy 5.T 0.00 33.49 0.70 0.00 0.00 21 Dằn đáy 5.P 0.00 33.49 0.70 0.00 0.00 22 Dằn mạn 5.T 317.53 33.49 2.90 10634.23 920.84 23 Dằn mạn 5.P 317.53 33.49 2.90 10634.23 920.84 24 Dằn đáy 6.T 0.00 47.44 0.70 0.00 0.00 25 Dằn đáy 6.P 0.00 47.44 0.70 0.00 0.00 26 Dằn mạn 6.T 201.76 47.44 4.05 9570.82 817.13 27 Dằn mạn 6.P 201.76 47.44 4.05 9570.82 817.13 28 Dằn đáy 7.T 145.70 8.63 0.70 1257.50 101.99 29 Dằn đáy 7.P 145.70 8.63 0.70 1257.50 101.99 30 Dằn mũi 282.92 61.65 4.20 17443.33 1188.26 n n TổngTổng khối lượng mbl=∑mi - - Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 3164.800 - - 74525.200 10451.651 Khối dằn mbl = 3164.800 Tấn n Hoành độ trọng tâm xbl=(∑1 mixi)/mbl 4.739 m n Cao độ trọng tâm zbl=(∑1 mizi)/mbl 0.463 m 69
  69. 6.5.1.3. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm dầu dự trữ: Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ STT Két dầu Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng lượng xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Két dự trữ LO 3.782 -59.209 8.250 -223.92 31.20 2 Két dầu bẩn LO 0.000 -59.209 0.500 0.00 0.00 3 Két dầu lắng LO 0.000 -51.002 0.500 0.00 0.00 4 Két dầu LO 4.757 -44.197 1.242 -210.25 5.91 5 Két dầu FO1(T,P) 65.240 -44.024 1.540 -2872.09 100.47 6 Két dầu FO2(T,P) 65.24 -39.839 1.660 -2599.07 150.25 7 Két dầu bẩn FO 0.000 -38.7 1.65 0.00 0.00 8 Két dầu FO3(T,P) 65.240 -7.305 4.180 -476.55 272.70 9 Két dầu FO4(T,P) 65.240 -7.305 4.180 -476.55 272.70 n n Tổng Tổng khối lượng md=∑mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 269.499 -6858.44 833.23 Khối lượng dầu md = 269.450 Tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xd=(∑1 Pixi)/md -6.658 m n Cao độ trọng tâm tàu zd=(∑1 Pizi)/md 1.975 m 6.5.1.4. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm nước ngọt: Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng STT Két nước ngọt lượng xi(m) zi(m) Pixi Pizi 1 Két nước sạch 33.660 -60.405 6.220 -2033.218 209.365 2 Két nước làm mát 5.860 -45.719 1.540 -267.915 9.024 3 Két nước ngọt P 159.400 24.631 4.180 3926.248 666.292 4 Két nước ngọt T 159.400 24.631 4.180 3926.248 666.292 5 Két dằn lái P 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 6 Két dằn lái T 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 n n n Tổng Tổng khối lượng mnn =∑1 mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 358.320 5551.364 1550.974 Khối lượng nước ngọt mnn = 358.320 Tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xnn=(∑1 mixi)/mnn -3.630 m n Cao độ trọng tâm tàu znn=(∑1 mizi)/mnn 0.278 m 70
  70. 6.5.1.5. Xác định cánh tay đòn ổn định và toạ độ trọng tâm tàu: Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ.mcontk STT Tên khối lượng Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng thành phần mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Tàu không 7038.00 -5.821 5.050 -40968.198 35541.900 2 Lương thực,thực phẩm 0.324 -54.450 13.500 -17.642 4.374 3 Thuyền viên 2.160 -51.888 21.088 -112.078 45.550 4 Két nước ngọt 358.320 -53.830 4.125 -19288.508 1478.037 5 Két dầu 269.450 -13.332 3.956 -3592.363 1065.896 6 Két dằn 3264.800 17.572 1.870 57369.066 6105.176 7 Hàng hóa 11104.400 -1.000 12.000 -11104.400 133252.800 8 Nước thải 0 -59.21 8.25 0.000 0.000 n n TổngTổng khối lượng ∆=∑mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 21037.35 -17714.124 177493.732 Khối lượng tàu ∆= 21037.350 tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xG=(∑1 Pixi)/∆ 1.018 m n Cao độ trọng tâm tàu zG=(∑1 Pizi)/∆ 7.892 m 6.5.1.6.Tính toán cân bằng dọc tàu: Cân bằng dọc tàu ở các trạng thái tải trọng ST Các trạng thái Tên gọi Công thức T đơn vị kết quả 1 Lượng chiếm nước trọng lượng ∆ tấn 21037 2 Thể tích chiếm nước m3 20524 3 Mớn nước trung bình T m 8.560 4 Chiều dài giữa 2 trụ Lpp m 142.5 5 Hoành độ trọng tâm XG m 1.018 6 Cao độ trọng tâm ZG m 7.892 7 Hoành độ tâm nổi XB m -3.200 8 Cao độ tâm nổi ZB m 4.030 9 Bán kính tâm nghiêng r m 5.560 194.60 10 Bán kính tâm chúi R m 3 190.74 11 Chiều cao tâm chúi H0=R+zB-zG m 1 m3/c 281.58 12 Momen nghiêng dọc trên 1cm chiều chìm Mcm=(∆.H0)/(100L) m 7 ∆T=(xG- 13 Trị số nghiêng dọc m 3.151 xB)∆/(100Mcm) 14 Hoành độ tâm đường nước xf m -3.840 15 Số gia mướn nước mũi δTf=(L/2-xf)∆T/L m 1.661 16 Số gia mướn nước đuôi δTa=-(L/2+xf)∆T/L m -1.491 17 Mớn nước mũi Tf=T+δTf m 10.221 71
  71. 18 Mớn nước đuôi Ta=T+δTa m 7.069 19 Chiều cao tâm nghiêng ZM m 9.590 566.04 20 Monen quán tính mặt thoáng ∑∆Mh m4 0 21 Hiệu chỉnh mặt thoáng δh0=∑Mh/∆ m 0.027 22 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 m 0.698 23 Chiều cao tâm nghiêng sau hiệu chỉnh h0=ZM-ZG-δh0 m 0.671 Kết Luận:Do ho>0,15m nên tất cả các tải trọng đều thỏa mãn ổn định ban đầu 6.5.2. Kiểm tra ổn định cho trạng thái No2 - No2(TT2):100% hàng(khối lượng container max 14 tấn) ,100% dự trữ - Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn chiều cao tâm nghiêng ban đầu. Nếu h0 > 0.15, kiểm tra bước tiếp theo - Kiểm tra ổn định theo đồ thị ổn định - Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 6.5.1.1. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm hàng hóa tối đa tàu chở được: Bay 2 4 6 8 82 84 86 88 90 92 94 96 98 Tot Weight XCG YCG ZCG 1 1 1 3 3 5 5 5 0 0 0 0 0 0 23 211.6 116.6 −0.00 6.09 3 1 3 5 5 7 7 7 7 0 0 0 0 0 42 386.4 109.5 −0.00 6.33 5 4 6 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 66 607.2 101.4 −0.00 5.76 7 6 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 70 644 94.92 −0.00 5.43 9 8 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 72 662.4 86.19 −0.00 5.28 11 8 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 72 662.4 79.68 −0.00 5.28 13 8 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 72 662.4 70.34 −0.00 5.28 15 8 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 72 662.4 63.77 −0.00 5.28 17 8 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 72 662.4 55.86 −0.00 5.28 19 8 8 8 8 10 10 10 10 0 0 0 0 0 72 662.4 49.26 −0.00 5.28 21 8 8 8 8 10 10 10 10 3 0 0 0 0 75 690 39.89 −0.00 5.07 23 6 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 80 736 33.33 −0.00 4.75 25 6 8 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 80 736 25.22 −0.00 4.75 27 4 6 8 8 10 10 10 10 10 0 0 0 0 76 699.2 16.34 −0.00 5.00 29 0 0 0 0 8 10 10 10 0 0 0 0 0 38 349.6 16.34 −0.01 9.58 31 0 0 0 0 8 10 10 10 0 0 0 0 0 38 349.6 16.34 −0.02 9.58 84 96 104 104 148 152 152 147 33 0 0 0 0 1020 9384 51.63 −0.00 5.58 ZCG 3 5.6 8.2 11 13 16 19 21 0 26 15 18 20.6 5.18 Số container tối đa chở được 1020 TEU 72
  72. Số container trên boong 632 TEU Số container trong khoang hàng 388 TEU Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ.mcon14t STT Tên khối lượng Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng thành phần lượng Pi(T) xi(m) zi(m) Pixi Pizi 1 Tàu không 7038.000 -6.766 5.896 -47619 41494 2 Lương thực,thực phẩm 0.324 -54.45 12.014 -21.617 3.893 3 Thuyền viên 2.160 -51.88 21.088 -127.008 45.550 4 két dằn 0.000 0.000 0.859 0.000 0.000 5 két dầu 175.200 -5.666 4.077 -992.596 714.330 6 két nước ngọt 16.200 -40.24 5.790 -979.144 93.792 7 Hàng hóa 14268.000 -0.7 11.842 33385.927 112910 n n n Tổng Tổng khối lượng ∆=∑1 Pi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 21500 -16354 211320 Khối lượng tàu ∆= 21500.000 tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xG=(∑1 Pixi)/∆ -0.761 m n Cao độ trọng tâm tàu zG=(∑1 Pizi)/∆ 9.829 m Cân bằng dọc tàu ở các trạng thái tải trọng ST Các trạng thái Tên gọi Công thức T đơn vị kết quả 1 Lượng chiếm nước trọng lượng ∆ tấn 21500 2 Thể tích chiếm nước m3 20976 3 Mớn nước trung bình T m 8.560 4 Chiều dài giữa 2 trụ Lpp m 142.5 5 Hoành độ trọng tâm XG m -0.761 6 Cao độ trọng tâm ZG m 9.829 7 Hoành độ tâm nổi XB m 0.696 8 Cao độ tâm nổi ZB m 4.012 9 Bán kính tâm nghiêng r m 5.710 194.60 10 Bán kính tâm chúi R m 3 188.78 11 Chiều cao tâm chúi H0=R+zB-zG m 6 m3/c 284.83 12 Momen nghiêng dọc trên 1cm chiều chìm Mcm=(∆.H0)/(100L) m 5 13 Trị số nghiêng dọc ∆T=(xG- m -1.100 73
  73. xB)∆/(100Mcm) 14 Hoành độ tâm đường nước xf m -3.840 15 Số gia mướn nước mũi δTf=(L/2-xf)∆T/L m -0.580 16 Số gia mướn nước đuôi δTa=-(L/2+xf)∆T/L m 0.520 17 Mớn nước mũi Tf=T+δTf m 7.980 18 Mớn nước đuôi Ta=T+δTa m 9.080 19 Chiều cao tâm nghiêng ZM m 9.722 177.43 20 Monen quán tính mặt thoáng ∑∆Mh m4 6 21 Hiệu chỉnh mặt thoáng δh0=∑Mh/∆ m 0.008 22 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 m -0.107 23 Chiều cao tâm nghiêng sau hiệu chỉnh h0=ZM-ZG-δh0 m -0.115 Kết Luận:Do ho<0,15m nên tất cả các tải trọng đều không thỏa mãn ổn định ban đầu Để tàu đảm bảo ổn định ta phải dỡ bớt container trên boong xuống thay vào đó là lượng dằn thích hợp. 6.5.2.1. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm hàng hóa sau khi dỡ container : Ta lập được bảng xếp container sau : Bay 2 4 6 8 82 84 86 88 90 92 94 96 98 Tot Weight XCG YCG ZCG 1 1 1 3 3 5 5 0 0 0 0 0 0 0 18 165.6 116.6 −0.00 5.00 3 1 3 5 5 7 7 0 0 0 0 0 0 0 28 257.6 109.5 −0.00 4.50 5 4 6 8 8 10 10 2 0 0 0 0 0 0 48 441.6 101.4 −0.00 4.17 7 6 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 60 552 94.92 −0.00 4.67 9 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 86.19 −0.00 4.52 11 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 79.68 −0.00 4.52 13 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 70.34 −0.00 4.52 15 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 63.77 −0.00 4.52 17 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 55.86 −0.00 4.52 19 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 49.26 −0.00 4.52 21 8 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 62 570.4 39.89 −0.00 4.52 23 6 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 60 552 33.33 −0.00 4.67 25 6 8 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 60 552 25.22 −0.00 4.67 27 4 6 8 8 10 10 10 0 0 0 0 0 0 56 515.2 16.34 −0.00 5.00 29 0 0 0 0 8 10 10 0 0 0 0 0 0 28 257.6 16.34 −0.01 9.43 31 0 0 0 0 8 10 10 0 0 0 0 0 0 28 257.6 16.34 −0.02 9.43 84 96 104 104 148 152 132 0 0 0 0 0 0 820 7544 53.04 −0.00 4.91 ZCG 3 5.6 8.2 11 13 16 19 21 24 0 15 18 20.6 4.64 Sức chở tối đa của tàu thiết kế : 820 TEU Số container trên boong : 432 TEU Số container trong khoang : 388 TEU 74
  74. 6.5.2.2. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm dằn: 75
  75. Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ STT Két dằn Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Két làm mát trục 47.98 -56.56 2.24 -2713.59 107.48 2 Két dằn lái .T 0.00 -64.19 7.97 0.00 0.00 3 Két dằn lái .P 0.00 -64.19 7.97 0.00 0.00 4 Dằn đáy 1.T 64.44 -30.52 0.70 -1966.90 45.11 5 Dằn đáy 1.P 64.44 -30.52 0.70 -1966.90 45.11 6 Dằn mạn 1.T 0.00 -30.89 3.10 0.00 0.00 7 Dằn mạn 1.P 0.00 -30.89 3.10 0.00 0.00 8 Dằn đáy 2.T 0.00 -16.37 0.70 0.00 0.00 9 Dằn đáy 2.P 0.00 -16.37 0.70 0.00 0.00 10 Dằn mạn 2.T 343.73 -16.07 4.20 -5522.32 1443.67 11 Dằn mạn 2.P 343.73 -16.07 4.20 -5522.32 1443.67 12 Dằn đáy 3.T 222.69 0.00 0.70 0.00 155.88 13 Dằn đáy 3.P 222.69 0.00 0.70 0.00 155.88 14 Dằn mạn 3.T 0.00 0.00 4.20 0.00 0.00 15 Dằn mạn 3.P 0.00 0.00 4.20 0.00 0.00 16 Dằn đáy 4.T 0.00 18.23 0.70 0.00 0.00 17 Dằn đáy 4.P 0.00 18.23 0.70 0.00 0.00 18 Dằn mạn 4.T 0.00 18.23 4.20 0.00 0.00 19 Dằn mạn 4.P 0.00 18.23 4.20 0.00 0.00 20 Dằn đáy 5.T 0.00 33.49 0.70 0.00 0.00 21 Dằn đáy 5.P 0.00 33.49 0.70 0.00 0.00 22 Dằn mạn 5.T 317.53 33.49 2.90 10634.23 920.84 23 Dằn mạn 5.P 317.53 33.49 2.90 10634.23 920.84 24 Dằn đáy 6.T 0.00 47.44 0.70 0.00 0.00 25 Dằn đáy 6.P 0.00 47.44 0.70 0.00 0.00 26 Dằn mạn 6.T 0.00 47.44 4.05 0.00 0.00 27 Dằn mạn 6.P 0.00 47.44 4.05 0.00 0.00 28 Dằn đáy 7.T 0.00 8.63 0.70 0.00 0.00 29 Dằn đáy 7.P 0.00 8.63 0.70 0.00 0.00 30 Dằn mũi 0.00 61.65 4.20 0.00 0.00 n n Tổng Tổng khối lượng mbl=∑mi - - Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 1944.760 - - 3576.437 5238.463 Khối dằn mbl = 1944.760 Tấn n Hoành độ trọng tâm xbl=(∑1 mixi)/mbl 7.712 m n Cao độ trọng tâm zbl=(∑1 mizi)/mbl 0.753 m 6.5.2.3. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm dầu dự trữ: 76
  76. Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ STT Két dầu Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng lượng xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Két dự trữ LO 3.782 -59.209 8.250 -223.92 31.20 2 Két dầu bẩn LO 0.000 -59.209 0.500 0.00 0.00 3 Két dầu lắng LO 0.000 -51.002 0.500 0.00 0.00 4 Két dầu LO 4.757 -44.197 1.242 -210.25 5.91 5 Két dầu FO1(T,P) 65.240 -44.024 1.540 -2872.09 100.47 6 Két dầu FO2(T,P) 65.24 -39.839 1.660 -2599.07 150.25 7 Két dầu bẩn FO 0.000 -38.7 1.65 0.00 0.00 8 Két dầu FO3(T,P) 65.240 -7.305 4.180 -476.55 272.70 9 Két dầu FO4(T,P) 65.240 -7.305 4.180 -476.55 272.70 n n Tổng Tổng khối lượng md=∑mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 269.499 -6858.44 833.23 Khối lượng dầu md = 269.450 Tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xd=(∑1 Pixi)/md -6.658 m n Cao độ trọng tâm tàu zd=(∑1 Pizi)/md 1.975 m 6.2.5.4. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm nước ngọt: Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng STT Két nước ngọt lượng xi(m) zi(m) Pixi Pizi 1 Két nước sạch 33.660 -60.405 6.220 -2033.218 209.365 2 Két nước làm mát 5.860 -45.719 1.540 -267.915 9.024 3 Két nước ngọt P 159.400 24.631 4.180 3926.248 666.292 4 Két nước ngọt T 159.400 24.631 4.180 3926.248 666.292 5 Két dằn lái P 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 6 Két dằn lái T 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 n n n Tổng Tổng khối lượng mnn =∑1 mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 358.320 5551.364 1550.974 Khối lượng nước ngọt mnn = 358.320 Tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xnn=(∑1 mixi)/mnn -3.630 m n Cao độ trọng tâm tàu znn=(∑1 mizi)/mnn 0.278 m 6.2.5.5. Xác định cánh tay đòn ổn định và toạ độ trọng tâm tàu: 77
  77. Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ.mcontk STT Tên khối lượng Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng thành phần mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Tàu không 7038.00 -5.821 5.050 -40968.20 35541.900 2 Lương thực,thực phẩm 0.324 -54.450 13.500 -17.642 4.374 3 Thuyền viên 2.160 -51.888 21.088 -112.078 45.550 4 Két nước ngọt 358.320 -53.830 4.125 -19288.508 1478.037 5 Két dầu 269.450 -13.332 3.956 -3592.363 1065.896 6 Két dằn 1944.760 15.142 1.479 29446.895 2876.674 7 Hàng hóa 7544.000 1.532 12.225 11554.644 92227.243 8 Nước thải 0 -59.21 8.25 0.000 0.000 n n TổngTổng khối lượng ∆=∑mi Myz=∑1 PixiMxy=∑1 Pizi 17157.01 -22977.251 133239.673 Khối lượng tàu ∆= 17157.000 tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xG=(∑1 Pixi)/∆ -1.339 m n Cao độ trọng tâm tàu zG=(∑1 Pizi)/∆ 7.766 m Bảng tính cánh tay đòn ổn định. 6.2.5.6.Tính toán cân bằng dọc tàu: Cân bằng dọc tàu ở các trạng thái tải trọng Các trạng thái ST Tên gọi Công thức Đơn T kết quả vị 1 Lượng chiếm nước trọng lượng ∆ tấn 17157 2 Thể tích chiếm nước m3 16739 3 Mớn nước trung bình T m 8.165 4 Chiều dài giữa 2 trụ Lpp m 142.5 5 Hoành độ trọng tâm XG m -1.339 6 Cao độ trọng tâm ZG m 7.776 7 Hoành độ tâm nổi XB m 0.696 8 Cao độ tâm nổi ZB m 4.012 78
  78. 9 Bán kính tâm nghiêng r m 5.710 194.60 10 Bán kính tâm chúi R m 3 190.83 11 Chiều cao tâm chúi H0=R+zB-zG m 9 m3/c 229.77 12 Momen nghiêng dọc trên 1cm chiều chìm Mcm=(∆.H0)/(100L) m 0 ∆T=(xG- 13 Trị số nghiêng dọc m -1.520 xB)∆/(100Mcm) 14 Hoành độ tâm đường nước xf m -3.840 15 Số gia mướn nước mũi δTf=(L/2-xf)∆T/L m -0.801 16 Số gia mướn nước đuôi δTa=-(L/2+xf)∆T/L m 0.719 17 Mớn nước mũi Tf=T+δTf m 7.759 18 Mớn nước đuôi Ta=T+δTa m 9.279 19 Chiều cao tâm nghiêng ZM m 9.722 359.87 20 Monen quán tính mặt thoáng ∑∆Mh m4 0 21 Hiệu chỉnh mặt thoáng δh0=∑Mh/∆ m 0.021 22 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 m 0.546 23 Chiều cao tâm nghiêng sau hiệu chỉnh h0=ZM-ZG-δh0 m 0.525 Kết Luận:Do ho>0,15m nên tất cả các tải trọng đều thỏa mãn ổn định ban đầu Do h0 0,525( m ) 0,15( m ) nên trạng thái này thỏa mãn ổn định ban đầu. 6.5.3. Kiểm tra ổn định cho trạng thái No3 - No3(TT3):0% hàng ,10% dự trữ 6.5.3.1. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm các két dự trữ : Trạng thái tải trọng 0% hàng 10% dự trữ Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng STT Két nước ngọt lượng xi(m) zi(m) Pixi Pizi 1 Két nước sạch 33.660 -60.405 6.220 -2033.218 209.365 2 Két nước làm mát 5.860 -45.719 1.540 -267.915 9.024 3 Két nước ngọt P 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 4 Két nước ngọt T 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 5 Két dằn lái P 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 6 Két dằn lái T 0.000 24.631 4.180 0.000 0.000 n n n Tổng Tổng khối lượng mnn =∑1 mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 39.520 -2301.133 218.390 79
  79. Khối lượng nước ngọt mnn = 39.520 Tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xnn=(∑1 mixi)/mnn -32.913 m n Cao độ trọng tâm tàu znn=(∑1 mizi)/mnn 2.522 m 6.5.3.2. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm các két nhiên liệu: Trạng thái tải trọng 100% hàng 100% dự trữ STT Két dầu Khối Tay đòn Momen tĩnh khối lượng lượng xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Két dự trữ LO 3.782 -59.209 8.250 -223.92 31.20 2 Két dầu bẩn LO 0.000 -59.209 0.500 0.00 0.00 3 Két dầu lắng LO 0.000 -51.002 0.500 0.00 0.00 4 Két dầu LO 0.000 -44.197 1.242 0.00 0.00 5 Két dầu FO1(T,P) 13.048 -44.024 1.540 -574.42 20.09 6 Két dầu FO2(T,P) 13.048 -39.839 1.660 -519.81 150.25 7 Két dầu bẩn FO 0.000 -38.7 1.65 0.00 0.00 8 Két dầu FO3(T,P) 0.000 -7.305 4.180 0.00 0.00 9 Két dầu FO4(T,P) 0.000 -7.305 4.180 0.00 0.00 n n Tổng Tổng khối lượng md=∑mi Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 29.878 -1318.15 201.54 Khối lượng dầu md = 29.878 Tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xd=(∑1 Pixi)/md -60.040 m n Cao độ trọng tâm tàu zd=(∑1 Pizi)/md 6.746 m 6.5.3.3. Xác định trọng lượng và toạ độ trọng tâm các két dằn : 80
  80. Trạng thái tải trọng 0% hàng 10% dự trữ STT Két dằn Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Két làm mát trục 47.98 -56.56 2.24 -2713.59 107.48 2 Két dằn lái .T 38.60 -64.19 7.97 -2477.63 307.68 3 Két dằn lái .P 38.60 -64.19 7.97 -2477.63 307.68 4 Dằn đáy 1.T 64.55 -30.52 0.70 -1970.26 45.19 5 Dằn đáy 1.P 64.44 -30.52 0.70 -1966.90 45.11 6 Dằn mạn 1.T 30.29 -30.89 3.10 -935.74 93.90 7 Dằn mạn 1.P 30.29 -30.89 3.10 -935.74 93.90 8 Dằn đáy 2.T 17.57 -16.37 0.70 -287.62 12.30 9 Dằn đáy 2.P 17.57 -16.37 0.70 -287.62 12.30 10 Dằn mạn 2.T 34.37 -16.07 4.20 -552.18 144.35 11 Dằn mạn 2.P 34.37 -16.07 4.20 -552.18 144.35 12 Dằn đáy 3.T 22.23 0.00 0.70 0.00 15.56 13 Dằn đáy 3.P 22.23 0.00 0.70 0.00 15.56 14 Dằn mạn 3.T 22.08 0.00 4.20 0.00 92.74 15 Dằn mạn 3.P 22.08 0.00 4.20 0.00 92.74 16 Dằn đáy 4.T 31.87 18.23 0.70 580.96 22.31 17 Dằn đáy 4.P 31.87 18.23 0.70 580.96 22.31 18 Dằn mạn 4.T 31.77 18.23 4.20 579.14 133.43 19 Dằn mạn 4.P 31.77 18.23 4.20 579.14 133.43 20 Dằn đáy 5.T 31.86 33.49 0.70 1067.01 22.30 21 Dằn đáy 5.P 31.86 33.49 0.70 1067.01 22.30 22 Dằn mạn 5.T 31.75 33.49 2.90 1063.32 92.08 23 Dằn mạn 5.P 31.75 33.49 2.90 1063.32 92.08 24 Dằn đáy 6.T 198.18 47.44 0.70 9401.00 138.73 25 Dằn đáy 6.P 198.18 47.44 0.70 9401.00 138.73 26 Dằn mạn 6.T 20.17 47.44 4.05 956.80 81.69 27 Dằn mạn 6.P 20.17 47.44 4.05 956.80 81.69 28 Dằn đáy 7.T 145.70 8.63 0.70 1257.50 101.99 29 Dằn đáy 7.P 145.70 8.63 0.70 1257.50 101.99 30 Dằn mũi 282.92 61.65 4.20 17443.33 1188.26 n n Tổng Tổng khối lượng - - - Myz=∑1 Pixi Mxy=∑1 Pizi 1772.770 - - 32097.689 3904.140 Khối dằn mbl = 1772.770 Tấn n Hoành độ trọng tâm xbl=(∑1 mixi)/mbl 19.687 m n Cao độ trọng tâm zbl=(∑1 mizi)/mbl 2.490 m 81
  81. 6.5.3.3. Xác định cánh tay đòn ổn định và toạ độ trọng tâm của tàu : Trạng thái tải trọng 0% hàng 10% dự trữ.mcontk STT Tên khối lượng Khối lượng Tay đòn Momen tĩnh khối lượng thành phần mi(T) xi(m) zi(m) mixi mizi 1 Tàu không 7038.00 -5.821 5.050 -40968.20 35541.900 2 Lương thực,thực phẩm 0.243 -54.450 13.500 -13.231 3.281 3 Thuyền viên 2.160 -51.888 21.088 -112.078 45.550 4 Két nước ngọt 39.520 -53.830 4.125 -2127.377 163.016 5 Két dầu 29.878 -13.332 3.956 -398.341 118.192 6 Két dằn 1772.770 19.687 2.490 34900.523 4414.197 7 Hàng hóa 0.000 1.532 12.225 0.000 0.000 8 Nước thải 0 -59.21 8.25 0.000 0.000 n n Tổng Tổng khối lượng ∆=∑mi Myz=∑1 PixiMxy=∑1 Pizi 8882.57 -8718.702 40286.136 Khối lượng tàu ∆= 8882.570 tấn n Hoành độ trọng tâm tàu xG=(∑1 Pixi)/∆ -0.892 m n Cao độ trọng tâm tàu zG=(∑1 Pizi)/∆ 4.535 m Bảng tính cánh tay đòn ổn định. 6.5.3.4.Tính toán cân bằng dọc tàu: 82
  82. Cân bằng dọc tàu ở các trạng thái tải trọng STT Tên gọi Công thức Đơn vị Kết quả 1 Lượng chiếm nước trọng lượng D tấn 8883 2 Thể tích chiếm nước V m3 8666 3 Mớn nước trung bình T m 4.35 4 Chiều dài giữa 2 trụ L m 142.50 5 Hoành độ trọng tâm xG m -0.98 6 Cao độ trọng tâm zG m 4.54 7 Hoành độ tâm nổi xB m -2.22 8 Cao độ tâm nổi ZB m 2.23 9 Bán kính tâm nghiêng r m 5.56 10 Bán kính tâm chúi R m 248.40 11 Chiều cao tâm chúi H0=R+zB-zG m 246.09 Momen nghiêng dọc trên 1cm 12 Mcm=(DH0)/(100L) m3/cm 153.40 chiều chìm 13 Trị số nghiêng dọc ∆d=(xG-xB)D/(100Mcm) m 0.72 14 Hoành độ tâm đường nước xf m -7.04 15 Số gia mướn nước mũi δdf=(L/2-xf)∆d/L m 0.39 16 Số gia mướn nước đuôi δda=-(L/2+xf)∆d/L m -0.32 17 Mớn nước mũi df=d+δdf m 4.74 18 Mớn nước đuôi da=d+δda m 4.03 19 Chiều cao tâm nghiêng zM m 7.79 20 Monen quán tính mặt thoáng ∑∆Mh m4 0.00 21 Hiệu chỉnh mặt thoáng δh0=∑Mh/D m 0.00 22 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 m 3.253 23 Chiều cao tâm nghiêng sau hiệu chỉnh h0=zM-zG-δh0 m 3.253 83
  83. 6.5.3.4.Tính biên độ lắc của tàu: Xác định biên độ lắc mạn STT Hạng mục Đơn vị P.A N0 1 P.A N02 P.A N03 1 Lượng chiếm nước D Tấn 21037.0 17157.00 8882.570 2 Mớn nước trung bình d m 8.560 8.165 4.350 3 Thể tích chìm của tàu V m3 20524 16739.00 8666.000 4 Chiều rộng tàu B m 25.6 25.570 25.570 5 zg m 7.9 7.776 4.540 6 Lwl m 142.5 142.500 142.500 7 c=0,373+0,023B/d-0,043Lwl/100 - 0.379 0.380 0.429 8 h(Chiều cao tâm nghiêng) m 0.671 0.525 3.253 9 T=2cB/h0.5 s 23.450 31.793 8.245 10 S=f(T) - 0.035 0.035 0.093 11 Hệ số béo thể tích CB - 0.680 0.680 0.680 12 r=0,73+0,6(zg-d)/d - 0.886 0.907 0.700 13 Tỷ số B/d - 2.628 2.649 4.796 14 X1 = f(B/d) - 0.956 0.953 0.800 15 X2 =CB - 0.980 0.980 0.980 16 θ1r=109.k.X1.X2. độ 17.985 18.141 21.804 17 θr độ 18.000 18.200 22.000 6.5.3.5 Xác định cánh tay đòn gây nghiêng do gió và theo tiêu chuẩn thời tiết . Xác định cánh tay đòn gây nghiêng do gió và theo tiêu chuẩn thời tiết STT Hạng mục Đơn vị I II III Lượng chiếm nước D Tấn 21037 17157 13815 Mớn nước trung bình d 8.56 8.165 4.35 1 Áp suất gió pv Pa 504.00 504.000 504.000 2 2 Diện tích hứng gió Av m 2261.0 2253.00 3458.000 3 Cánh tay đòn hứng gió zv m 3.650 3.620 2.000 4 lw1 m 0.035 0.035 0.055 5 lw2 = 1,5.lw1 m 0.053 0.053 0.083 6 Diện tích a m.rad 7 Diện tích b m.rad 8 Hệ số an toàn K 1.097 1.095 2.78 84
  84. PHẦN VII: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐẨY Loại tàu : Tàu container Vùng hoạt động : Không hạn chế : L = 142,5 m : B = 25,57 m : T = 8,56 m : CB = 0,7 : CM = 0,98 : CWL = 0,8 : VS = 17,5 knots 85
  85. 7.1 : TÍNH TOÁN LỰC CẢN VÀ CÔNG SUẤT KÉO 7.1.1.Lựa chọn phương án tính 7.1.2.2.Tính toán lực cản và công suất kéo Bảng 7.2 : Bảng tính lực cản và công suất kéo Đơn STT Đại lượng tính toán Vận tốc giả thiết vị 1 Vận tốc giả thiết vS knot 16 17 17.5 18 19 Vận tốc tính toán v = 2 m/s 8.224 8.738 8.995 9.252 9.766 0,514.vS 3 Diện tích mặt ướt S m2 4703.1 4703.14 4703.1 4703 4703.1 4 Tốc độ tương đối Fr - 0.22 0.234 0.241 0.247 0.261 Hệ số lực cản dư tiêu chuẩn 5 - 0.9 0.98 1.1 1.425 1.98 3 CR0.10 Chiều dài tương đối tiêu 6 - 4.5 4.59 5.05 5.2 5.35 chuẩn ψ0 7 Chiều dài tương đối ψ - 5.098 5.098 5.098 5.098 5.098 8 aψ - 1.15 1.155 1.158 1.137 1.125 9 aψ0 - 1.05 1.125 1.127 1.113 1.018 10 kψ - 1.0952 1.0267 1.0275 1.022 1.1051 11 kxB - 1.052 1.056 1.042 1.04 1.008 12 kB/T - 0.9885 0.988 0.9875 0.987 0.986 13 aB/T - 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 14 Hệ số mũi quả lê kσ - 0.715 0.708 0.708 0.709 0.721 15 Hệ số lực cản dư CR - 0.806 0.818 0.906 1.165 1.725 16 Số Reynol - 1E+09 1.2E+09 1E+09 1E+09 1E+09 Hệ số lực cản ma sát 17 - 1.55 1.539 1.533 1.528 1.518 3 CFO.10 18 Hệ số lực cản do nhám - 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 86
  86. 3 CA.10 Hệ số lực cản phần nhô 19 3 - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 CAP.10 20 Hệ số lực cản C.103 - 2.656 2.657 2.739 2.993 3.543 21 Lực cản R = 1/2.ρCv2S kN 432.99 488.987 534.17 617.5 814.49 22 Công suất đẩy có ích PE kW 3560.9 4272.77 4804.8 5713 7954.3 7.2: THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 7.2.1.Chọn vật liệu chế tạo 7.2.2.Tính toán hệ số hút t và hệ số dòng theo wT Các hệ số tương hỗ giữa chong chóng và vỏ tàu được tính theo công thức Taylor: Hệ số dòng theo tính toán: WT = 0,5.CB - 0,05 = 0,5.0,7 - 0,05 = 0,3 Hệ số hút: t = kT.WT = 0,8.0,3 = 0,24 kT = 0,7 0,9 cho bánh lái dạng thoát nước. Chọn kT = 0,8 7.2.3.Chọn sơ bộ đường kính chong chóng: * Chọn sơ bộ công suất của động cơ Ta có v s = 17,5 km/h tra bảng tính lực cản và công suất kéo ta có PE = 4804,8 kW PE 4804,8 Khi đó: PS = = = 9421,17 kW 0,85.k 0,85.0,6 Trong đó : k= 0,5 – 0,7 hệ số. Chọn k=0,6 PE – công suất kéo của tàu * Chọn sơ bộ vòng quay của chong chóng: Chọn sơ bộ vòng quay của chong chóng là 210 vòng/phút Vì sử dụng động cơ thấp tốc với n = 210 rpm nên ta chọn phương án truyền động trực tiếp. 87
  87. * Chọn sơ bộ đường kính chong chóng: Ta có công thức: 11,84 T 11,8.4 733,75 D n 11,84 T D 4,25 m n 210 Trong đó: D là đường kính chong chóng m T là lực đẩy chong chóng kN T R 534,17 T E 733,75 kN 1 tt 1 1 0,272 n là vòng quay chong chóng /rpm, n = 210 rpm 7.2.4.Chọn số cánh chong chóng Z Ta có vA ρ 6,296 1 K = .4 .4 0,65 NT n T3,5 733,75 1 K = v .D 6,296.4,25 0,987 DT A T 733,75 Trong đó: v A = v .(1-wT) với v = 8.995 (m/s) nên vA = 8,995.(1-0,3) = 6,296 m/s n = 210/60 = 3,5 rps T T = E 733,75 kN 1 - t Vì KNT < 1 và KDT < 2 nên ta chọn số cánh chong chóng là: Z = 4 Vậy chọn số cánh chong chóng Z = 4 7.2.5 Tính các yếu tố cơ bản của chong chóng 2.5.1 Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền 2 3 AAEE Z 10. mT . 3 0,24.(1,08 dH ) . 0,589 AAD[] OO min max Trong đó: Z = 4 D = 4,8 m 88
  88. r r 0,6 ; δmax = 0,08 R T = 733,75 kN m = 1,15 [σ] = 6.104 kPa dH d H 0,167 D A Vậy chọn tỷ số đĩa E 0,7 Ao 2.5.2 Tính toán các yếu tố cơ bản của chong chóng và lựa chọn động cơ chính Bảng 2.1: Tính toán các yếu tố cơ bản của chong chóng và lựa chọn động cơ STT Đại lượng tính Đơn vị Các giá trị tính toán 1 vS knot 16 17 17.5 18 19 2 vA=0.5144vS(1-wT) m/s 5.5967 5.9465 6.1214 6.2963 6.646 3 TE=R=f(vS) kN 432.99 488.99 534.17 617.5 814.49 4 T = TE/(1-t) kN 585.12 660.79 721.85 834.46 1100.7 5 - 0.61 0.63 0.64 0.63 0.62 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 m 4.87 4.99 4.87 4.94 5.01 9 - 0.083 0.085 0.102 0.112 0.139 10 - 0.694 0.679 0.718 0.702 0.753 11 η0=f(kT,J) - 0.47 0.46 0.47 0.48 0.478 12 - 0.526 0.514 0.526 0.537 0.534 89
  89. 13 kW 6781 8313.5 9149.9 10653 14894 14 kW 8306.6 10184 11208 13049 18245 Dựa vào bảng tính ta xây dựng được đồ thị Ps =f(Vs) Ta chọn được động cơ cần thiết: Động cơ 8S50MC của MAN B&W với công suất Pmax= 11440 KW, vòng quay động cơ n=210 rpm. Có các kích thước chủ yếu LxBxD = 9,272x2,95x8,1 (m) Vòng quay chong chóng Ncc 210rpm. Dựa vào bảng trên tra được: Ps=11440kW Dopt= 4,87m ηD= 0,526 P/D= 0,718 Chọn đường kính D=4,8 m 7.2.6 Kiểm tra tỷ số đĩa theo điều kiện không xảy ra xâm thực Theo Schoenherr thì tỷ số đĩa nhỏ nhất không xảy ra xâm thực được tính theo công thức sau: AE kc 2 ( )min 1,275. . (nD . ) 0,657 0,7 AP00 trong đó: ξ = 1,3 ÷ 1,6 – Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào tải trọng chong chóng ξ = 1,3 kc = f(Z; P/D; J) ,kc= 0,26 2 P0 = (Pa + γhs), kN/m Pa = 101,340 γ = 10 hs = T – 0, hs = 8,56-0,55.4,8 = 5,92 m 90
  90. T = 8,56 m n = 210/60 rps D = 4,8 m Kết luận: Chong chóng thỏa mãn điều kiện xâm thực. 7.3.Xây dựng bản vẽ chong chóng 7.3.1. Xây dựng hình bao duỗi thẳng của chong chóng Tính chiều rộng lớn nhất của cánh bmax 2,187.D AE bmax . 1837 mm ZA0 Bảng 2.2 : Bảng tọa độ để xác định hình bao duỗi phẳng theo seri B Ta có bảng tọa độ để xác định hình bao duỗi thẳng theo Seri B tính theo % của bmax như sau: Bảng 2.3: Bảng hoành độ của hình bao duỗi thẳng 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 103. 105.9 103.0 86.1 96.9 94.37 76.62 46.64 - cánh mép 5 2 6 tính đạp bằng Từ trục % đến 53.5 61.17 68.7 74.84 80.64 85.71 88.86 86.25 37 chiều mép rộng ở thoát bán Chiều kính rộng 139. 158.0 172. 180.7 180.0 165.4 132.8 183.7 - 0.6R toàn bộ 6 7 2 6 8 8 9 (cm) 91
  91. 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 Khoảng cách từ đường chiều dày 48.8 - 55.33 60.4 64.17 71.46 79.78 80.42 66.44 lớn nhất đến 6 mép đạp (cm) 7.3.2. Xây dựng profin cánh: 7.3.2.1. Xác định chiều dày lớn nhất của các profin tại các tiết diện: - Chiều dày tại mút: eR, mm eR aD 50 D 0,06.4,8.(50 4,8) 13,02 mm trong đó: a = 0,06 D = 4,8 m. - Chiều dày giả định tại đường tâm trục: e0, mm e0 = 0,045.4,8 =216 mm – Cho chong chóng 4 cánh. Chọn e0 = 216 mm - Chiều dày lớn nhất của profin tại các bán kính: e e00 r. e eR r trong đó: r R Bảng 7.6Xác định chiều dày max của các profin tại các tiết diện. r r e R max 0,2 176,604 0,6 97,812 0,3 156,906 0,7 78,114 0,4 137,208 0,8 58,416 0,5 117,51 0,9 38,718 92
  92. 7.3.2.2. Bảng tung độ profin cánh Bảng 7.7: Bảng trị số tung độ profin cánh. Từ điểm có chiều dày lớn nhất tới mép thoát Từ điểm có chiều dày lớn nhất tới mép đạp (%emax) (%emax) r/R 100% 80% 60% 40% 20% 20% 40% 60% 80% 90% 95% 100% 0.2 - 93.7 127.6 152.7 166.7 172.4 161.9 142.2 106.3 77.4 61.2 - 0.3 - 60.3 102.3 132.3 150.5 153 144.2 126.3 95.9 71.5 57.8 - Tun 0.4 - 56.2 93.1 117.2 131.3 132.9 126.8 110.5 84.7 63.6 51.26 - g độ 0.5 - 48 78.8 99.2 111.3 113 106 94 73 55 44.6 - mặt 0.6 - 38.2 63.6 81.2 92 93.2 86.7 75.4 59.7 45.6 37.3 - hút 0.7 - 29.5 50.1 63.6 72.4 73 66.5 56.1 42.7 33.4 28.5 - 0.8 - 22.3 37.1 47.7 52.9 53.1 46.7 37 26.4 21.8 19.8 - 0.9 - 15.6 24.2 30 33.5 33.5 30.1 24.2 15.6 12 10.4 - 1 - - - - - - - - - - - - Từ điểm có chiều dày lớn nhất tới mép thoát Từ điểm có chiều dày lớn nhất tới mép đạp (%emax) (%emax) r/R 100% 80% 60% 40% 20% 20% 40% 60% 80% 90% 95% 100% 0.2 54.7 32 19.1 9.6 2.7 0.8 4.1 10.5 23.9 34.1 39.8 70 0.3 39.4 19 9 2.7 - - 2 7.2 16.9 25.1 29.7 57.9 Tun 0.4 24.2 8.4 2 - - - 0.4 3.6 10.6 17.5 21.6 47.9 g độ 0.5 10.4 2 - - - - - 0.8 5 10.4 13.2 35 mặt 0.6 5.5 - - - - - - - 0.7 3.8 5.9 23.3 đạp 0.7 5.5 - - - - - - - - - - 11.5 0.8 5.5 - - - - - - - - - - 8.5 0.9 4.5 - - - - - - - - - - - 1 - - - - - - - - - - - - 7.3.3. Xây dựng hình chiếu pháp và hình chiếu cạnh - Chọn góc nghiêng cánh bằng 10o - Từ hình bao duỗi phẳng ta xác định được các giá trị l1, l2, h1, h2 như sau: r/R 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 l1 632,5 736,8 788,8 799,1 771,1 639,7 564,8 351,5 - l2 382,5 491,1 575,3 634,6 702,9 744 754,4 661,1 223,1 h1 613,3 553,6 482,9 409,9 336,5 263 184,4 98,5 - h2 319,4 289,8 270,7 256,2 239,8 225,7 206,8 179 29,5 - Nêu cách xây dựng hình chiếu pháp và hình bao duỗi phẳng 93
  93. 7.3.4. Xây dựng củ chong chóng 7.3.4.1. Xác định đường kính trục chong chóng - Đường kính trục chong chóng: d 1,12. d k D 1,12.370 7.4,8 448 B p c Chọn dB = 450mm. Với dp là đường kính trục trung gian được tính theo công thức sau: Ps 11440 dk 923 1 923 1 0,16 366,44 p n 210 m Chọn dp = 370 mm. trong đó : k = q(a-1)= 0,4.(1,40-1)= 0,16 q = 0,4 a = 1,40 PS = 11440 kW. nm = 210 rpm kC = 7 D = 4,8 m. - Độ côn trục: k = 1/12 - Chiều dài củ chong chóng lH lớn hơn (2%÷3% )bmax Chọn lH = 1883 mm. - Chiều dài phần côn trục lK = (90÷95)%lH = 1695÷1779 mm. Chọn lK = 1770mm. 7.3.4.2. Xác định kích thước củ chong chóng - Chiều dài củ lH lấy lớn hơn 2% ÷ 3% chiều rộng lớn nhất của hình chiếu cạnh Chọn lH = 1883 mm. - Độ côn của củ chong chóng kH = 1/15 ÷ 1/20 Chọn kH = 1/15 - Đường kính trung bình củ: dH = 0,167D – chong chóng 4 cánh dH = 0,167.4,8 = 0,8016 m Chọn dH = 0.81 m. 94
  94. - Chiều dài lỗ khoét để giảm nguyên công cạo rà: l0 = (0,25÷0,3)lK = 442,5÷531 mm Chọn l0 = 470 mm. - Chiều sâu rãnh khoét chọn hợp lý theo khả năng công nghệ. Chọn 2 mm. 7.3.4.3. Chọn then - Ta bố trí then bằng có kích thước như sau - Kích thước then: Chiều dài then lt= (0,9÷0,95)lK = 1593÷1681,5mm, lt =1600mm. Kích thước then chọn theo TCVN: b=100mm, h=45mm, t1=28mm, t2=17,4mm. Độ ngập sâu của then trên củ chong chóng: t1=28 mm - Kiểm tra bền: +Ứng suất dập nhỏ hơn ứng suất dập cho phép σd [σd] P 11440.106 Momen xoắn trên trục : T s 520.106 Nmm 210 2 n 2.3,14. 60 T 520.106 2. 2. 22 2 2 Ứng suất dập :  d 41,69 N/mm ≤ [σd] = 80N/mm dBt. l . t2 448.1600.17,4 +Ứng suất cắt nhỏ hơn ứng suất cắt cho phép τC [τC] T 520.106 2. 2. 22 2 2 τC = 7,25 N/mm [τC]=50 N/mm dBt. l . b 448.1600.100 Vậy then đã chọn đủ bền. 7.3.4.4. Chọn mũ thoát nước - Chiều dài mũ thoát nước : l0 =(0,14 ÷ 0.17)D = (0,672 ÷ 0,816) m Chọn l0 = 0,7 m - Bán kính cầu ở cuối mũ: r0 = (0,05 ÷ 0,1)D = (0,24 ÷ 0,48) m Chọn r0 = 0,35 m trong đó: D – đường kính chong chóng, m D = 4,8 m 7.3.4.5. Tính khối lượng chong chóng 95
  95. Theo Kopeeski thì khối lượng chong chóng được tính như sau: Z 3 be0,6 4 dH 0,6 2 G 4 . . D . . 6,2 2.10 0,71 . 0,59. . lHH . d 4.10 DDD Trong đó: Z = 4; γ = 8,6.103 kg/m3 D = 4,8 m dH = 0.802m lH = 1,883 m e0,6 = 0,0978 m b0,6 = 1,44m Vậy G = 12,693 tấn. Bảng 7.7.Tính toán ứng suất phát sinh tại bán kính rp=0,25 TT Các đại lượng tính toán Đơn vị Kết Quả 1 Chiều rộng profil:b=0,859.bmax m 1,62 2 Chiều dày profil: e 0,8. D . e0 m 0.1728 3 Tỷ so bước P/D - 0,718 4 Bán kính tương đối - 0,25 PD/ 5 Góc nghiêng arctg Độ 42,45 .r 6 X H 0,167 ,với Z=4 - 0,167 25 23 7 kT n D 16 6rr 10 Nm 214071 MT . 2 6ZXX 8 12HH 15 8 KJT . - 0.0105 KQ =  0.2 96
  96. 9 Nm 77879 25 2 kQ n D 8 2rr 6 MQ . 2 ZXX8 12HH 15 10 Khối lượng của cánh G tính theo công thức kg 1244 (3.3) 11 PG-Theo công thức (3.2) N 614997 12 MG -Theo công thức (3.4) Nm 367569 13 MMM QG .cos MT sin Nm 479111 2 14 Diện tích mặt cắt F=g1.eb m 0,146 2 3 15 Moomen chống uốn W eb tại điểm C m 0.0022 2 16  CMC /W  N/mm 217,77 2 17 GG PF/ N/mm 4,212 2 18  CC  G N/mm 221,99 2 19 Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo   N/mm 500 20 Hệ số an toàn K= / C - 2,25 97
  97. Bảng 7.8.Tính toán ứng suất phát sinh tại bán kính rp=0,6 TT Các đại lượng tính toán Đơn vị Kết Quả 1 Chiều rộng profil:b=0,859.bmax m 1.430 2 Chiều dày profil: e 0,8. D . e0 m 0.1566 3 Tỷ so bước P/D - 0.656 4 Bán kính tương đối - 0,6 PD/ 5 Góc nghiêng arctg Độ 19,18 .r 6 X H 0,167 ,với Z=4 - 0,167 25 23 7 kT n D 16 6rr 10 Nm 161629 MT . 2 6ZXX 8 12HH 15 8 KJT . - 0.0233 KQ =  0.2 25 2 9 kQ n D 8 2rr 6 Nm 48539 MQ . 2 ZXX8 12HH 15 10 Khối lượng của cánh G theo công thức (3.3) kg 1244 11 PG -Theo công thức (3.2) N 614997 12 MG -Theo công thức (3.4) Nm 77597 13 MMM QG .cos MT sin Nm 172219 2 14 Diện tích mặt cắt F=g1.eb m 0.102 2 3 15 Moomen chống uốn W eb tại điểm C m 0.00091 2 16  CMC /W  N/mm 189,25 2 17 GG PF/ N/mm 6,03 2 18  CC  G N/mm 195,28 19 Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo   N/mm2 500 20 Hệ số an toàn K= / C - 2,56 Vậy chong chóng đủ bền 98
  98. 7.6. Tính toán và xây dựng đồ thị vận hành của chong chóng 7.6.1.Tính toán các đặc trưng không thứ nguyên của chong chóng làm việc sau thân tàu STT Đại lượng tính toán Đơn vị Giá trị tính toán J1 J2 J3 J4 J5 1 J, giả thiết 0.000 0.100 0.200 0.300 0.4 2 kT = f(J,P/D) 0.279 0.250 0.216 0.179 0.139 3 η0 = f(J,P/D) 0.000 0.148 0.287 0.412 0.514 4 kJT . 0.029 0.027 0.024 0.021 0.017 kQ 2. 0 5 s = 1 - J/(P/D) 1.000 0.848 0.695 0.543 0.390 6 t0 = tTT.(1-JTT/(P/D)) 0.127 0.127 0.127 0.127 0.127 7 t = t0/s 0.127 0.150 0.183 0.235 0.326 8 kTB = (1-t).kT 0.243 0.212 0.176 0.137 0.094 9 kQB = iQ.kQ 0.028 0.026 0.024 0.020 0.017 10 JV = J/(1-wT) 0.000 0.132 0.265 0.397 0.530 7.6.2. Tính toán các đặc trưng của chong chóng sau thân tàu Giả thiết 45 giá trị vòng quay của động cơ n = (0,61,05)nH (nH vòng quay đầu ra hộp số) và phải chứa nH n = (126221)rpm Với n= 126 rpm Đại lượng tính Đơn Giá trị tính toán STT toán vị J1 J2 J3 J4 J5 J Lấy từ bảng 1 V, 0,00 0132 0,265 0,379 0,530 trên 2 vS=1,945.Jv.n.D knot 0 2,35 4,71 6,73 9,42 3 kTB 0,243 0,212 0,176 0,137 0,094 4 kQB 0,028 0,026 0,024 0,020 0,017 TE = TB= 284,8 5 2 4 kN 393,3 343,13 221,74 152,14 kTBρn D 6 2 5 168,9 6 Q = k ρn D kNm 197,14 183,05 140,81 119,69 B QB 7 2599,3 2415,2 2229, 1857,9 1579,2 7 P = Q .2πn kW D B 5 8 5 4 7 2707,6 2515,9 2322, 1935,3 1645,0 8 P = P /η kW S D S 6 2 4 6 7 99