Đề tài Thiết kế sơ bộ tàu đánh cá lưới rê dài 16 (m), tốc độ 8 (hl/h), hoạt động ở ngư trường Khánh Hòa (vùng hạn chế II)

ánh bắt. - Căn cứ vào công dụng, cỡ loại. - Căn cứ vào yêu cầu quy phạm hiện hành. Ta có thể xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế như sau: 1. Loại tàu và công dụng: Tàu đánh cá lưới rê, vỏ gỗ, hoạt động xa bờ, thiết kế theo mẫu dân gian, thuộc tàu đánh cá loại nhỏ. 2. Xác định các kích thước của tàu: Căn cứ vào tàu thực tế, ta xác định các kích thước cho tàu thiết kế: - Chiều dài lớn nhất: Lmax = 16 (m). - Chiều rộng lớn nhất: Bmax = 4,2 (m). - Chiều cao mạn: H = 2,2 (m). Theo qui phạm ta xác định được mạn khô tối thiểu là 347 (mm), ta chọn mạn khô là F = 575 (mm). Từ đó, ta xác định chiều chìm trung bình: T = 1,625 (m). Như vậy ta xác định được các thông số tiếp theo của tàu: - Chiều dài thiết kế: Ltk = 14,93 (m). - Chiều rộng thiết kế: Btk = 4,045 (m). Từ đó, ta xác định được các hệ số hình dáng của tàu: 3. Tốc độ hàng hải tự do: V = 8 (hl/h). 4. Vùng hoạt động: Ngư trường Khánh Hòa (vùng hạn chế II). 5. Thời gian hoạt động: Thời gian một chuyến đi biển là 7 ngày. 6. Biên chế thuyền viên: 7 người. 7. Bố trí buồng máy: Phía đuôi tàu. 8. Trang thiết bị khai thác: Phù hợp với nghề đánh cá lưới rê. 9. Quy phạm áp dụng: Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ (TCVN 7111:2002). 10.Vật liệu đóng tàu: Gỗ nhóm II, loại cứng, hạng A. 11. Thiết kế tuyến hình tàu: - Đường hình lý thuyết tàu là bản vẽ kỹ thuật đầu tiên, nền móng ghi nhận một cách chính xác từng điểm trên bề mặt con tàu, là cơ sở tính toán nguyên cứu về mặt khoa học công nghệ tàu thủy. Do hình dáng hình học ảnh hưởng lớn đến tính năng của tàu nên bản vẽ đường hình có vai trò rất quan trọng, là công cụ thông tin chính xác về tính năng của tàu đi trên biển. 1. Các kích thước chính: - Chiều dài lớn nhất: Lmax = 16 (m). - Chiều dài thiết kế: Ltk = 14,93 (m). - Chiều rộng lớn nhất : Bmax = 4,2 (m). - Chiều rộng thiết kế: Btk = 4,045 (m). - Chiều cao mạn tàu: H = 2,2 (m). - Chiều chìm trung bình: T = 1,625 (m). 2. Thực hiện vẽ: Bước 1: Tính các thông số vẽ - Số sườn. - Khoảng cách giữa các sườn. - Số đường nước. - Khoảng cách giữa các đường nước. - Số mặt cắt dọc. - Khoảng cách giữa các mặt cắt dọc. Bước 2: Sau khi tính toán xong ta tiến hành dựng đường hình tàu như sau: - Dựng sườn đường nước - Dựng sườn cắt dọc - Dựng sườn cắt ngang Bước 3: Ta tiến hành vẽ đường hình phù hợp trên 3 hình chiếu và hiệu chỉnh cho phù hợp. 3. Bản vẽ đường hình: - Xử lý lại bản vẽ đường hình tàu mẫu cho đúng, phù hợp. - Xác định sườn lý thuyết của tàu thiết kế. - Xây dựng bảng tọa độ đường hình. 4. Thiết kế tuyến hình tàu đánh cá lưới rê: Trong phạm vi thiết kế của đồ án bày, tôi chọn phương pháp xây dựng đường hình dựa trên tàu mẫu và điều chỉnh cho phù hợp với các thông số kích thước đã chọn, đồng thời đáp ứng đúng và đủ các yêu cầu đặt ra trong nhiệm vụ thư. Khi đó ta có bản vẽ tuyến hình tàu. Từ bản vẽ đường hình trên ta tiến hành đo và thiết lập bảng toạ độ đường hình và cho kết quả ở bảng sau. BẢNG TRỊ SỐ TUYẾN HÌNH NỬA CHIỀU RỘNG CHIỀU CAO SƯỜN ĐN0 ĐN1 ĐN2 ĐN3 ĐN4 ĐN5 MÉP BOONG MẠN CD0 CD1 CD2 CD3 CD4 MÉP BOONG MẠN SƯỜN 0 0 0 0 0 0 1735 1885 1930 1435 0 0 0 _ 2545 2875 0 0.5 0 0 0 0 1725 1830 1940 1975 1095 0 0 0 2640 2445 2760 0.5 1 0 0 0 1700 1820 1900 1980 2010 765 0 0 0 2180 2350 2650 1 1.5 0 0 1695 1805 1890 1955 2010 2035 475 0 0 0 1810 2265 2555 1.5 2 0 1660 1785 1870 1940 1995 2035 2055 225 0 0 0 1525 2205 2475 2 3 1395 1770 1885 1945 1995 2025 2060 2075 0 0 0 0 1160 2145 2405 3 4 1465 1810 1910 1970 2010 2040 2075 2090 0 0 0 0 1010 2160 2425 4 5 1475 1810 1910 1955 2000 2035 2075 2100 0 0 0 0 1095 2200 2495 5 6 1400 1765 1865 1925 1975 2020 2070 2100 0 0 0 0 1315 2295 2610 6 7 1170 1630 1765 1850 1920 1975 2060 2100 0 0 0 35 1680 2445 2785 7 8 695 1225 1465 1625 1745 1845 2010 2075 0 0 60 490 2350 2640 3070 8 8.5 385 905 1180 1390 1570 1715 1950 2030 0 0 340 975 2800 2755 3240 8.5 9 200 490 735 1005 1245 1450 1835 1940 0 305 910 1585 _ 2865 3420 9 9.5 140 195 330 510 745 995 1590 1740 0 930 1625 2360 _ 2990 3610 9.5 10 0 0 0 0 185 270 975 1250 1110 2135 2930 _ _ 3110 3810 10 PHẦN 2 TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI: 1. Tính toán xây dựng đồ thị đường cong các yếu tố tính nổi: 1. Các yếu tố tính nổi mặt đường nước: - Tính diện tích mặt đường nước S: S = 2DL (m2) - Tính thể tích chiếm nước V: (m3) - Tính trọng lượng tàu D: D = gV (tấn). - Tính hoành độ trọng tâm mặt đường nước Xf: - Tính hoành độ tâm nổi Xc: Xc (m) - Tính cao độ tâm nổi Zc: Zc= (m) - Mômen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục x: ( m4) - Bán kính tâm ổn định ngang: (m) - Momen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục y: (m4). - Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục ngang của trọng tâm mặt đường nước: (m4). - Bán kính tâm ổn định dọc: (m) - Tính các hệ số a, b, d: + Hệ số diện tích mặt đường nước a: + Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa tàu b: + Hệ số đầy thể tích chiếm nước: δi = 2. Tính toán, xây dựng đồ thị đường cong các yếu tố tính nổi: * Cách thực hiện: - Đồ thị biểu diễn các yếu tố tính nổi theo mớn nước tàu: D, V, S, Xf, Xc, Zc, r, R, a, b, d = f(T). * Trình tự xây dựng : - Tính các giá trị các yếu tố tĩnh thủy lực ở các mớn nước tàu Ti khác nhau. - Trong hệ toạ độ Oxy, với trục Oy biểu diễn các mớn nước Ti và tương ứng với các mớn nước lấy theo trục Ox giá trị các yếu tố tính nổi tính cho mớn nước đó theo các tỷ lệ xích nhất định. - Giá trị các yếu tố tính nổi ở mớn nước bất kỳ sẽ được xác định bởi giao điểm của mớn nước tính theo tỷ lệ xích của trục tung với các đường cong tính nổi, tính theo tỷ lệ xích trục hoành. - Thường chia 3 nhóm đồ thị có cùng gốc tọa độ là nhóm đường V, D, S = f(T), nhóm Xc, Xf, Zc , r, R = f(T), nhóm a, b, d = f(T). 3. Tính toán và xây dựng đồ thị Bonjean: * Đồ thị bonjean là tập hợp các đồ thị thay đổi của: - Đường cong diện tích mặt cắt ngang, biểu diễn bằng đường thực trên hình vẽ. Đường cong diện tích mặt cắt ngang biểu diễn diện tích của mặt cắt ngang ở các mớn nước khác nhau. - Đường cong mômen diện tích mặt cắt ngang, biểu diễn mômen của diện tích mặt cắt ngang ở các mớn nước khác nhau đối với đường chuẩn đáy, biểu diễn bằng đường khuất. - Dùng đường Bonjean có thể tính được thể tích chiếm nước V, vị trí tâm nổi xc, zc của tàu ở vị trí nghiêng dọc bất kì và trong sóng. - Đường Bonjean thường được dùng nhiều khi tính chống chìm, tính hạ thủy, tính sức bền thân tàu… * Phương pháp tính toán: - Diện tích mặt cắt ngang được tính: w = = 2DT (m2) - Mômen tĩnh so với trục Oy của mặt sườn: Mω = 2 = 2DT2 (m3) * Cách thực hiện: - Lần lượt tính giá trị diện tích của các mặt cắt ngang của tàu (i=0n) tương ứng với sự thay đổi của mớn nước Tj (j=0k). - Dựng hệ trục OT, trong đó trục tung OT biểu diễn mớn nước tàu T và trục hoành Obiểu diễn chiều dài tàu L theo tỷ lệ xích nhất định. - Tại vị trí mặt cắt ngang thứ i, lần lượt đặt theo các mớn nước Tj (j=0k) các đoạn biểu diễn cho gía trị diện tích cho các mặt cắt ngangtheo một tỷ lệ xích nhất định và nối đỉnh các đoạn thẳng lại với nhau để hình thành các đồ thị =f(T). - Tương tự ta cũng tính toán xây dựng được đường cong mômen. - Chú ý tỷ lệ theo chiều dài và chiều cao tàu phải khác nhau và phải ghi đầy đủ tỷ lệ xích của các đại lượng trên đồ thị. 2. Các bảng tính tổng hợp. 1. Bảng tính các yếu tố tính nổi: ĐƯỜNG NƯỚC 0 Ký hiệu sườn Số sườn i Tung độ ymi - yđi i(ymi - yđi) ymi + yđi i2(ymi + yđi) ymi3 yđi3 ymi yđi (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 5 0 1.475 0.000 1.475 0.000 1.475 0.000 3.209 3.209 4 - 6 1 1.400 1.465 -0.065 -0.065 2.865 2.865 2.744 2.744 3 - 7 2 1.170 1.395 -0.225 -0.450 2.565 10.260 1.602 1.602 2 - 8 3 0.695 0.000 0.695 2.085 0.695 6.255 0.336 0.336 1 - 9 4 0.200 0.000 0.200 0.800 0.200 3.200 0.008 0.008 0 - 10 5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑' = ∑yi 7.800 2.370 22.580 15.797 ε=(yo + y10)/2 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑=∑' - ε 7.800 2.370 22.580 15.797 Diện tích S (m2) 23.240 xf (m) 0.200 Ix (m4) 21.752 Iy(m4) 47.068 If (m4) 46.135 ĐƯỜNG NƯỚC 1 Ký hiệu sườn Số sườn i Tung độ ymi - ydi i(ymi - ydi) ymi + ydi i2(ymi + ydi) ymi3 ydi3 ymi ydi (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 5 0 1.810 0.000 1.810 0.000 1.810 0.000 5.930 0.000 4 - 6 1 1.765 1.810 -0.045 -0.045 3.575 3.575 5.498 5.930 3 - 7 2 1.630 1.770 -0.140 -0.280 3.400 13.600 4.331 5.545 2 - 8 3 1.225 1.660 -0.435 -1.305 2.885 25.965 1.838 4.574 1 - 9 4 0.490 0.000 0.490 1.960 0.490 7.840 0.118 0.000 0 - 10 5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑' = ∑yi 12.160 0.330 50.980 33.764 ε=(yo + y10)/2 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑=∑' - ε 12.160 0.330 50.980 33.764 Diện tích S (m2) 36.182 xf (m) 0.162 Ix (m4) 49.111 Iy(m4) 73.378 If (m4) 72.431 ĐƯỜNG NƯỚC 2 Ký hiệu sườn Số sườn i Tung độ ymi - ydi i(ymi - ydi) ymi + ydi i2(ymi + ydi) ymi3 ydi3 ymi ydi (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 5 0 1.910 0.000 1.910 0.000 1.910 0.000 6.968 0.000 4 - 6 1 1.865 1.910 -0.045 -0.045 3.775 3.775 6.487 6.968 3 - 7 2 1.765 1.885 -0.120 -0.240 3.650 14.600 5.498 6.698 2 - 8 3 1.465 1.785 -0.320 -0.960 3.250 29.250 3.144 5.687 1 - 9 4 0.735 0.000 0.735 2.940 0.735 11.760 0.397 0.000 0 - 10 5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑' = ∑yi 13.320 1.695 59.385 41.848 ε=(yo + y10)/2 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑=∑' - ε 13.320 1.695 59.385 41.848 Diện tích S (m2) 41.487 xf (m) 0.208 Ix (m4) 57.208 Iy(m4) 80.378 If (m4) 78.582 ĐƯỜNG NƯỚC 3 Ký hiệu sườn Số sườn i Tung độ ymi - ydi i(ymi - ydi) ymi + ydi i2(ymi + ydi) ymi3 ydi3 ymi ydi (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 5 0 1.955 0.000 1.955 0.000 1.955 0.000 7.472 0.000 4 - 6 1 1.925 1.970 -0.045 -0.045 3.895 3.895 7.133 7.645 3 - 7 2 1.850 1.945 -0.095 -0.190 3.795 15.180 6.332 7.358 2 - 8 3 1.625 1.870 -0.245 -0.735 3.495 31.455 4.291 6.539 1 - 9 4 1.005 1.700 -0.695 -2.780 2.705 43.280 1.015 4.913 0 - 10 5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑' = ∑yi 15.845 -3.750 93.810 52.699 ε=(yo + y10)/2 0.000 0.000 0.000 0.000 ∑=∑' - ε 15.845 -3.750 93.810 52.699 Diện tích S (m2) 47.424 xf (m) 0.084 Ix (m4) 90.370 Iy(m4) 95.615 If (m4) 95.278 ĐƯỜNG NƯỚC 4 Ký hiệu sườn Số sườn i Tung độ ymi - ydi i(ymi - ydi) ymi + ydi i2(ymi + ydi) ymi3 ydi3 ymi ydi (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 5 0 2.000 0.000 2.000 0.000 2.000 0.000 8.000 0.000 4 - 6 1 1.975 2.010 -0.035 -0.035 3.985 3.985 7.704 8.121 3 - 7 2 1.920 1.995 -0.075 -0.150 3.915 15.660 7.078 7.940 2 - 8 3 1.745 1.940 -0.195 -0.585 3.685 33.165 5.314 7.301 1 - 9 4 1.245 1.820 -0.575 -2.300 3.065 49.040 1.930 6.029 0 - 10 5 0.185 0.000 0.185 0.925 0.185 4.625 0.006 0.000 ∑' = ∑yi 16.835 -2.145 106.475 59.422 ε=(yo + y10)/2 0.093 0.463 2.313 0.003 ∑=∑' - ε 16.743 -2.608 104.163 59.419 Diện tích S (m2) 51.424 xf (m) 0.126 Ix (m4) 100.343 Iy(m4) 101.589 If (m4) 100.776 ĐƯỜNG NƯỚC 5 Ký hiệu sườn Số sườn i Tung độ ymi - ydi i(ymi - ydi) ymi + ydi i2(ymi + ydi) ymi3 ydi3 ymi ydi (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 5 0 2.035 0.000 2.035 0.000 2.035 0.000 8.427 0.000 4 - 6 1 2.020 2.040 -0.020 -0.020 4.060 4.060 8.242 8.490 3 - 7 2 1.975 2.025 -0.050 -0.100 4.000 16.000 7.704 8.304 2 - 8 3 1.845 1.995 -0.150 -0.450 3.840 34.560 6.280 7.940 1 - 9 4 1.450 1.900 -0.450 -1.800 3.350 53.600 3.049 6.859 0 - 10 5 0.270 1.735 -1.465 -7.325 2.005 50.125 0.020 5.223 ∑' = ∑yi 19.290 -9.695 158.345 70.538 ε=(yo + y10)/2 1.003 -3.663 25.063 0.010 ∑=∑' - ε 18.288 -6.033 133.283 70.528 Diện tích S (m2) 53.989 xf (m) -0.010 Ix (m4) 128.395 Iy(m4) 116.403 If (m4) 116.398 2. Bảng tổng hợp các yếu tố tính nổi: MĐNj Diện tíchSj ∑ Sj Vj jSj ∑ jSj zcj xfj Sjxfj ∑ Sjxfj xcj m2 m2 m3 m2 m2 m m m3 m3 m (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) ĐN 0 23.240 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.200 4.648 0.000 0.000 ĐN 1 36.182 59.422 10.547 36.182 36.182 0.216 0.162 5.861 10.509 0.177 ĐN 2 41.487 137.091 24.334 82.974 155.338 0.402 0.208 8.629 25.000 0.182 ĐN 3 47.424 226.002 40.115 142.272 380.584 0.598 0.084 3.984 37.613 0.166 ĐN 4 51.424 324.850 57.661 205.696 728.552 0.796 0.126 6.479 48.076 0.148 ĐN 5 53.989 430.263 76.372 269.945 1,204.193 0.994 -0.010 -0.540 54.016 0.126 3. Bảng tổng hợp các yếu tố thủy tĩnh: ĐN V S D xc xf zc α β δ r R ĐN 0 0.000 23.240 0.000 0.000 0.200 0.000 0.775 0.000 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 10.547 36.182 10.811 0.177 0.162 0.216 0.847 0.907 0.695 4.656 6.867 ĐN 2 24.334 41.487 24.942 0.182 0.208 0.402 0.848 0.917 0.701 2.351 3.229 ĐN 3 40.115 47.424 41.118 0.166 0.084 0.598 0.881 0.920 0.700 2.253 2.375 ĐN 4 57.661 51.424 59.103 0.148 0.126 0.796 0.883 0.924 0.697 1.740 1.748 ĐN 5 76.372 53.989 78.281 0.126 -0.010 0.994 0.876 0.927 0.698 1.681 1.524 3. Bảng tính đồ thị bonjean: Sườn 0 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 0.000 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 0.000 0.000 0.000 1 0.000 0.000 0.000 ĐN 2 0.000 0.000 0.000 2 0.000 0.000 0.000 ĐN 3 0.000 0.000 0.000 3 0.000 0.000 0.000 ĐN 4 0.000 0.000 0.000 4 0.000 0.000 0.000 ĐN 5 1.735 1.735 0.616 5 8.675 8.675 1.093 MÉP BOONG 1.885 5.355 1.901 0.000 17.350 2.187 MẠN 1.930 9.170 3.255 0.000 17.350 2.187 Sườn 1 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 0.000 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 0.000 0.000 0.000 1 0.000 0.000 0.000 ĐN 2 0.000 0.000 0.000 2 0.000 0.000 0.000 ĐN 3 1.700 1.700 0.604 3 5.100 5.100 0.643 ĐN 4 1.820 5.220 1.853 4 7.280 17.480 2.203 ĐN 5 1.900 8.940 3.174 5 9.500 34.260 4.318 MÉP BOONG 1.980 12.820 4.551 0.000 43.760 5.515 MẠN 2.010 16.810 5.968 0.000 43.760 5.515 Sườn 2 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 0.000 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.660 1.660 0.589 1 1.660 1.660 0.209 ĐN 2 1.785 5.105 1.812 2 3.570 6.890 0.868 ĐN 3 1.870 8.760 3.110 3 5.610 16.070 2.025 ĐN 4 1.940 12.570 4.462 4 7.760 29.440 3.710 ĐN 5 1.995 16.505 5.859 5 9.975 47.175 5.945 MÉP BOONG 2.035 20.535 7.290 0.000 57.150 7.202 MẠN 2.055 24.625 8.742 0.000 57.150 7.202 Sườn 3 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 1.395 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.770 3.165 1.124 1 1.770 1.770 0.223 ĐN 2 1.885 6.820 2.421 2 3.770 7.310 0.921 ĐN 3 1.945 10.650 3.781 3 5.835 16.915 2.132 ĐN 4 1.995 14.590 5.179 4 7.980 30.730 3.873 ĐN 5 2.025 18.610 6.607 5 10.125 48.835 6.154 MÉP BOONG 2.060 22.695 8.057 0.000 58.960 7.430 MẠN 2.075 26.830 9.525 0.000 58.960 7.430 Sườn 4 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 1.465 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.810 3.275 1.163 1 1.810 1.810 0.228 ĐN 2 1.910 6.995 2.483 2 3.820 7.440 0.938 ĐN 3 1.970 10.875 3.861 3 5.910 17.170 2.164 ĐN 4 2.010 14.855 5.274 4 8.040 31.120 3.922 ĐN 5 2.040 18.905 6.711 5 10.200 49.360 6.221 MÉP BOONG 2.075 23.020 8.172 0.000 59.560 7.506 MẠN 2.090 27.185 9.651 0.000 59.560 7.506 Sườn 5 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 1.475 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.810 3.285 1.166 1 1.810 1.810 0.228 ĐN 2 1.910 7.005 2.487 2 3.820 7.440 0.938 ĐN 3 1.955 10.870 3.859 3 5.865 17.125 2.158 ĐN 4 2.000 14.825 5.263 4 8.000 30.990 3.906 ĐN 5 2.035 18.860 6.695 5 10.175 49.165 6.196 MÉP BOONG 2.075 22.970 8.154 0.000 59.340 7.478 MẠN 2.100 27.145 9.636 0.000 59.340 7.478 Sườn 6 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 1.400 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.765 3.165 1.124 1 1.765 1.765 0.222 ĐN 2 1.865 6.795 2.412 2 3.730 7.260 0.915 ĐN 3 1.925 10.585 3.758 3 5.775 16.765 2.113 ĐN 4 1.975 14.485 5.142 4 7.900 30.440 3.836 ĐN 5 2.020 18.480 6.560 5 10.100 48.440 6.105 MÉP BOONG 2.070 22.570 8.012 0.000 58.540 7.378 MẠN 2.100 26.740 9.493 0.000 58.540 7.378 Sườn 7 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 1.170 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.630 2.800 0.994 1 1.630 1.630 0.205 ĐN 2 1.765 6.195 2.199 2 3.530 6.790 0.856 ĐN 3 1.850 9.810 3.483 3 5.550 15.870 2.000 ĐN 4 1.920 13.580 4.821 4 7.680 29.100 3.667 ĐN 5 1.975 17.475 6.204 5 9.875 46.655 5.880 MÉP BOONG 2.060 21.510 7.636 0.000 56.530 7.124 MẠN 2.100 25.670 9.113 0.000 56.530 7.124 Sườn 8 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 0.695 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 1.225 1.920 0.682 1 1.225 1.225 0.154 ĐN 2 1.465 4.610 1.637 2 2.930 5.380 0.678 ĐN 3 1.625 7.700 2.734 3 4.875 13.185 1.662 ĐN 4 1.745 11.070 3.930 4 6.980 25.040 3.156 ĐN 5 1.845 14.660 5.204 5 9.225 41.245 5.198 MÉP BOONG 2.010 18.515 6.573 0.000 50.470 6.360 MẠN 2.075 22.600 8.023 0.000 50.470 6.360 Sườn 9 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 0.200 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 0.490 0.690 0.245 1 0.490 0.490 0.062 ĐN 2 0.735 1.915 0.680 2 1.470 2.450 0.309 ĐN 3 1.005 3.655 1.298 3 3.015 6.935 0.874 ĐN 4 1.245 5.905 2.096 4 4.980 14.930 1.882 ĐN 5 1.450 8.600 3.053 5 7.250 27.160 3.423 MÉP BOONG 1.835 11.885 4.219 0.000 34.410 4.337 MẠN 1.940 15.660 5.559 0.000 34.410 4.337 Sườn 10 Số thứ tự đường nước Nửa chiều rộng mặt cắt ngangyi (m) Tổng tích phânS(2) Diện tích mặt cắt ngangω=ΔT.(3)(m2) Tay đòni (2).(5) Tổng tích phânS(6) Mômen diện tíchMω=ΔT2.(7)(m3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ĐN 0 0.000 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 ĐN 1 0.000 0.000 0.000 1 0.000 0.000 0.000 ĐN 2 0.000 0.000 0.000 2 0.000 0.000 0.000 ĐN 3 0.000 0.000 0.000 3 0.000 0.000 0.000 ĐN 4 0.185 0.185 0.066 4 0.740 0.740 0.093 ĐN 5 0.270 0.640 0.227 5 1.350 2.830 0.357 MÉP BOONG 0.975 1.885 0.669 0.000 4.180 0.527 MẠN 1.250 4.110 1.459 0.000 4.180 0.527 4. Bảng tổng hợp đồ thị Bonjean: BẢNG BONJEAN ω (m2) Mω (m3) SƯỜN ĐN 0 ĐN 1 ĐN 2 ĐN 3 ĐN 4 ĐN 5 MÉP BOONG MẠN ĐN 0 ĐN 1 ĐN 2 ĐN 3 ĐN 4 ĐN 5 MÉP BOONG MẠN SƯỜN 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.616 1.901 3.255 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.093 2.187 2.187 0 1 0.000 0.000 0.000 0.604 1.853 3.174 4.551 5.968 0.000 0.000 0.000 0.643 2.203 4.318 5.515 5.515 1 2 0.000 0.589 1.812 3.110 4.462 5.859 7.290 8.742 0.000 0.209 0.868 2.025 3.710 5.945 7.202 7.202 2 3 0.000 1.124 2.421 3.781 5.179 6.607 8.057 9.525 0.000 0.223 0.921 2.132 3.873 6.154 7.430 7.430 3 4 0.000 1.163 2.483 3.861 5.274 6.711 8.172 9.651 0.000 0.228 0.938 2.164 3.922 6.221 7.506 7.506 4 5 0.000 1.166 2.487 3.859 5.263 6.695 8.154 9.636 0.000 0.228 0.938 2.158 3.906 6.196 7.478 7.478 5 6 0.000 1.124 2.412 3.758 5.142 6.560 8.012 9.493 0.000 0.222 0.915 2.113 3.836 6.105 7.378 7.378 6 7 0.000 0.994 2.199 3.483 4.821 6.204 7.636 9.113 0.000 0.205 0.856 2.000 3.667 5.880 7.124 7.124 7 8 0.000 0.682 1.637 2.734 3.930 5.204 6.573 8.023 0.000 0.154 0.678 1.662 3.156 5.198 6.360 6.360 8 9 0.000 0.245 0.680 1.298 2.096 3.053 4.219 5.559 0.000 0.062 0.309 0.874 1.882 3.423 4.337 4.337 9 10 0.000 0.000 0.000 0.000 0.066 0.227 0.669 1.459 0.000 0.000 0.000 0.000 0.093 0.357 0.527 0.527 10 2. Đồ thị bonjean, thủy tĩnh: PHẦN 3 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG: Dựa vào tàu thực tế KH 94959 TS ta tiến hành xây dựng bản vẽ bố trí chung cho tàu thiết kế. Thiết kế bố trí chung toàn tàu ảnh hưởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, tính năng hàng hải và tính kinh tế của con tàu. Thiết kế bố trí chung toàn tàu là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế mới một con tàu. Khi thiết kế bố trí cần chú ý những nguyên tắc sau: + Dung tích các khoang có đủ hay không. + Ảnh hưởng bố trí các khoang đối với nghiêng ngang, nghiêng dọc và chiều cao trọng tâm của tàu. + Đảm bảo điều kiện thuận lợi trong thao tác đánh bắt và sinh hoạt trên tàu. + Lắp đặt thiết bị hợp lý, thao tác dễ dàng, an toàn. + Khi bố trí cần phải tuân thủ đúng yêu cầu của Qui phạm. Đặc điểm bố trí của tàu: Do tàu thường xuyên làm việc trong điều kiện sóng gió hết sức phức tạp nên việc thiết kế bố trí chung toàn tàu, trước hết phải xét tới yêu cầu về an toàn trong đánh bắt và điều kiện sinh hoạt của thuỷ thủ đoàn trên tàu. Trong khi lựa chọn kích thước và hình dáng thân tàu cũng như việc bố trí phải chú ý đặc biệt đến tính ổn định và tính năng hàng hải của tàu. Tàu thiết kế với khoảng cách sườn không được lớn hơn trị số sau: a = L + 20 = 14,93 + 20 = 34,93 (cm). Vậy khoảng cách sườn ta chọn a = 34 (cm). Bố trí phía trên boong. + Từ sườn số 2 ¸ 12: là boong sinh hoạt, bố trí hầm lên xuống khoang lái. + Từ sườn số 12 ¸ 18: là thượng tầng. Bố trí dưới boong. Tính từ phía lái về phía mũi tàu được chia như sau: - Từ sườn số -3 ¸ 4: là khoang lái. - Từ sườn 4 ¸ 18: khoang máy. - Từ sườn 18 ¸ 33: là các khoang chứa cá, bố trí 3 khoang cá : + Sườn 18 ¸ 23: khoang cá 1. + Sườn 23 ¸ 28 : khoang cá 2. + Sườn 28 ¸ 33 : khoang cá 3. - Từ sườn 33 ¸ 39 : hầm lưới. -Từ sườn 39 đến mũi : khoang mũi PHẦN 4 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH: 1. Tính phân bố trọng lượng tàu: D = P = Pv + Pm + Pc + Plt + Ptv + Pnước + Pnl + Plưới,ngư cụ + Pđá = 70 (tấn). - Trọng lượng đá: Pđá = 5 (tấn). - Trọng lượng máy: Pm = 4 (tấn). - Trọng lượng cá: Pc = 12 (tấn). - Trọng lượng lương thực: Plt = 0,002.7.7 = 0,1 (tấn). Định mức tiêu dùng về lương thực thực phẩm cho mỗi thủy thủ trong một ngày là 2(kg), với 7 thủy thủ tiêu dùng trong một chuyến biển 7 ngày. - Trọng lượng thuyền viên, hành lý: Ptv = 0,058.7 = 0,4 (tấn). Định mức mỗi người có trọng lượng 58 (kg). - Trọng lượng dự trữ nước ngọt: Pn = 0,003.7.7 = 0,15 (tấn). Định mức mỗi người tiêu thụ 1 ngày 3 lít nước. - Trọng lượng nhiên liệu, dầu nhờn: Pnl = (tấn). - Trong đó: + l: là khoảng cách giữa ngư trường và bến, l = 50 (hl). + q: lượng tiêu hao nhiên liệu của máy chính (kg/ml.h), q = 170 (kg/ml.h). + t: là thời gian đánh bắt (giờ), t = 7.24 = 168 (giờ). + V: tốc độ tàu, V = 8 (hl/h). + Ne: Công suất máy chính (ml), chọn Ne = 350 (mã lực). - Trọng lượng lưới, ngư cụ: Pl = 4 (tấn). - Trong lượng vỏ tàu không: Pv = D - ( Pm + Pc + Plt + Ptv+Pnước + Pnl + Plưới,ngư cụ + Pđá) = 70 - (4 +12 + 0,1 + 0,42 + 0,15 + 10,06 + 4 + 5) = 34,30 (tấn). 2. Các trường hợp tải trọng của tàu: Để đảm bảo cho tàu hoạt động an toàn ở mọi tình huống, ta tiến hành tính toán ổn định cho tàu ở các trường hợp tải trọng có thể mà ở đó tính ổn định của tàu đáng lo ngại nhất. Với các trường hợp này mà tàu vẫn đảm bảo ổn định thì tàu được xem là đảm bảo ổn định trong mọi trường hợp và được phép hoạt động . Ta tính toán ổn định ở 4 trường hợp tải trọng: - Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% nhiên liệu và 100% các dữ trữ. - Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với toàn bộ cá trong hầm và 10% dữ trữ, nhiên liệu. - Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% sản phẩm ở trong hầm và 70% dự trữ và 10% nhiên liệu. - Trường hợp 4: Tàu ở ngư trường với 100% dự trữ, 25% dự trữ nhiên liệu và nắp hầm mở. Khi tính toán việc xác định tọa độ của các thành phần trọng lượng được đo trên bản vẽ bố trí chung. Xét các trường hợp tải trọng: - Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% nhiên liệu và 100% các dữ trữ. Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng trường hợp 1. Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% nhiên liệu và 100% các dự trữ. STT Các thành phần tải trọng trên tàu Trọng lượngpi (tấn) Phân bố trọng lượng trên các khoảng sườn Tổng 0..1 1..2 2..3 3..4 4..5 5..6 6..7 7..8 8..9 9..10 1 Tàu không 34.30 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 2 Thuyền viên + Hành lý 0.40 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 3 Lương thực, thực phẩm 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4 Nước ngọt 0.15 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5 Nhiên liệu, dầu nhờn 10.06 5.03 5.03 6 Lưới + Ngư cụ 4.00 1.00 1.50 1.50 7 Đá 5.00 1.00 1.50 1.50 1.00 Cộng hàng dọc 54.01 3.62 8.50 8.60 4.47 4.47 4.97 4.97 5.97 4.97 3.47 54.01 Hệ số tay đòn xi -6.50 -5.06 -3.61 -2.17 -0.72 0.72 2.16 3.61 5.05 6.50 zi 2.05 1.82 1.55 1.22 1.25 1.28 1.31 1.37 1.41 1.60 pizi 7.43 15.43 13.33 5.46 5.59 6.36 6.51 8.18 7.01 5.56 80.86 Hệ số mômen pixi -23.55 -43.00 -31.07 -9.69 -3.23 3.56 10.75 21.54 25.12 22.56 -27.03 Xg= -0.50 Zg= 1.50 Khối lượng: P = 54,01 (tấn); Trọng tâm: Xg = -0,50 (m); Zg = 1,50 (m). - Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với toàn bộ cá trong hầm và 10% dữ trữ, nhiên liệu. Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với toàn bộ cá trong hầm 10% dự trữ và nhiên liệu. STT Các thành phần tải trọng trên tàu Trọng lượngpi (tấn) Phân bố trọng lượng trên các khoảng sườn Tổng 0..1 1..2 2..3 3..4 4..5 5..6 6..7 7..8 8..9 9..10 1 Tàu không 34.30 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 2 Thuyền viên + Hành lý 0.4 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 3 Lương thực, thực phẩm 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4 Nước ngọt 0.15 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5 Nhiên liệu, dầu nhờn 1.006 0.503 0.503 6 Lưới + Ngư cụ 4.00 1.00 1.50 1.50 7 Đá 0.50 0.10 0.15 0.15 0.10 8 Cá 12.00 2.3 3.5 3.5 2.7 Cộng hàng dọc 52.46 3.6 4.0 4.1 4.5 5.9 7.1 7.1 7.8 5.0 3.5 52.48 Hệ số tay đòn xi -6.50 -5.06 -3.61 -2.17 -0.72 0.72 2.16 3.61 5.05 6.50 zi 2.05 1.82 1.55 1.22 1.25 1.28 1.31 1.37 1.41 1.60 pizi 7.4 7.2 6.3 5.5 7.3 9.1 9.3 10.6 7.0 5.6 75.4 Hệ số mômen pixi -23.6 -20.1 -14.7 -9.7 -4.2 5.1 15.4 28.0 25.1 22.6 23.9 Xg= 0.455 Zg= 1.437 Khối lượng: P = 52,46 (tấn); Trọng tâm: Xg = 0,455 (m); Zg = 1,437 (m). - Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% sản phẩm ở trong hầm và 70% dự trữ và 10% nhiên liệu. Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% sản phẩm trong hầm và 70% dự trữ, 10% nhiên liệu. STT Các thành phần tải trọng trên tàu Trọng lượngpi (tấn) Phân bố trọng lượng trên các khoảng sườn Tổng 0..1 1..2 2..3 3..4 4..5 5..6 6..7 7..8 8..9 9..10 1 Tàu không 34.30 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 2 Thuyền viên + Hành lý 0.40 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 3 Lương thực, thực phẩm 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4 Nước ngọt 0.15 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5 Nhiên liệu và dầu nhờn 1.006 0.503 0.503 6 Lưới + Ngư cụ 4.00 1.0 1.5 1.5 7 Đá 5.00 1.00 1.50 1.50 1.00 8 Cá 2.40 0.5 0.7 0.7 0.5 Cộng hàng dọc 47.4 3.6 4.0 4.1 4.5 4.9 5.7 5.7 5.0 5.0 5.0 47.4 Hệ số tay đòn xi -6.50 -5.06 -3.61 -2.17 -0.72 0.72 2.16 3.61 5.05 6.50 zi 2.05 1.82 1.55 1.22 1.25 1.28 1.31 1.37 1.41 1.60 pizi 7.4 7.2 6.3 5.5 6.2 7.3 7.4 6.9 7.0 8.0 69.1 Hệ số mômen pixi -23.6 -20.1 -14.7 -9.7 -3.6 4.1 12.3 18.1 25.1 32.3 20.2 Xg= 0.426 Zg= 1.459 Khối lượng: P = 47,40 (tấn); Trọng tâm: Xg = 0,426 (m); Zg = 1,459 (m). - Trường hợp 4: Tàu ở ngư trường với 100% dự trữ, 25% dự trữ nhiên liệu và nắp hầm mở. Trường hợp 4: Tàu ở ngư trường với 100% dự trữ, 25% dự trữ nhiên liệu và nắp hầm mở. STT Các thành phần tải trọng trên tàu Trọng lượngpi (tấn) Phân bố trọng lượng trên các khoảng sườn Tổng 0..1 1..2 2..3 3..4 4..5 5..6 6..7 7..8 8..9 9..10 1 Tàu không 34.30 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 3.43 2 Thuyền viên + Hành lý 0.40 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 3 Lương thực, thực phẩm 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4 Nước ngọt 0.15 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5 Nhiên liệu và dầu nhờn 2.52 1.26 1.26 6 Lưới + Ngư cụ 4.00 1.0 1.5 1.5 7 Đá 5.00 1.00 1.50 1.50 1.00 Cộng hàng dọc 46.5 3.6 4.7 4.8 4.5 4.5 5.0 5.0 4.5 5.0 5.0 46.5 Hệ số tay đòn xi -6.50 -5.06 -3.61 -2.17 -0.72 0.72 2.16 3.61 5.05 6.50 zi 2.05 1.82 1.55 1.22 1.25 1.28 1.31 1.37 1.41 1.60 pizi 7.4 8.6 7.5 5.5 5.6 6.4 6.5 6.1 7.0 8.0 68.5 Hệ số mômen pixi -23.6 -23.9 -17.5 -9.7 -3.2 3.6 10.7 16.1 25.1 32.3 10.0 Xg= 0.215 Zg= 1.474 Khối lượng: P = 46,50(tấn); Trọng tâm: Xg = 0,215 (m); Zg = 1,474 (m). 3. Tính toán tay đòn ổn định cho tàu thiết kế. - Tay đòn ổn định tĩnh được tính theo công thức gần đúng của Giáo sư Vlaxôv. - Trong đó: + Zc0: cao độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng q = 00, được tính theo công thức Ơle. . + r0 : bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng q = 00. được tính theo công thức Ơle. - yc90, Zc90: toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng q = 900, được tính theo công thức của PGS.TS Nguyễn Quang Minh. Với: kc = 1+; hệ số thể tích dưới boong. + r90: bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng q = 900, được tính theo công thức của Pazdianhom: + Zg: cao độ trọng tâm tàu: Zg=x.H. - Tay đòn ổn định động được tính toán theo công thức sau: . 4. Tính cân bằng dọc và chiều cao tâm ổn định ban đầu: - Phần này sẽ xác định góc nghiêng dọc ở các trường hợp tải trọng đã nêu ở trên và tính các thông số đặc trưng cho ổn định ban đầu. Từ đó để có số liệu để kiểm tra ổn tính cho tàu ở góc nghiêng khác nhau. Bảng tính cân bằng dọc tàu và chiều cao tâm ổn định ban đầu. Bảng tính cân bằng dọc tàu và chiều cao tâm ổn định ban đầu của tàu. STT Nội dung tính Ký hiệu và công thức Đơn vị Trường hợp 1 2 3 4 1 Lượng chiếm nước D T 54.01 52.46 47.40 46.50 2 Thể tích chiếm nước V m3 52.69 51.18 46.24 45.37 3 Mớn nước T m 1.325 1.295 1.195 1.175 4 Chiều dài tàu L m 14.26 14.19 13.96 13.91 5 Hoành độ trọng tâm Xg m -0.50 0.455 0.426 0.215 6 Hoành độ trọng tâm diện tích mặt đường nước Xf m 0.12 0.11 0.09 0.09 7 Hoành độ tâm nổi Xc m 0.153 0.155 0.16 0.16 8 Bán kính tâm nghiêng dọc r m 1.875 1.95 2.125 2.15 9 Momen chúi tàu một mét Mt= Dr/L tm 7.10 7.21 7.22 7.19 10 Mômen chúi tàu Mch=D(Xg-Xc) m -35.27 15.74 12.61 2.56 11 Độ chúi của tàu t=Mch/Mtrim m -4.97 2.18 1.75 0.36 12 Gia số mớn nước tàu mũi δTm=(L/2-Xf)t/L m -0.02 0.01 0.01 0.002 13 Mớn nước mũi dm=T+δTm m 1.30 1.31 1.20 1.18 14 Gia số mớn nước tàu đuôi δTđ=-(L/2-Xf)t/L m 0.02 -0.01 -0.01 -0.002 15 Mớn nước đuôi dd=T+δTđ m 1.35 1.28 1.19 1.17 16 Cao độ trọng tâm Zg m 1.50 1.437 1.459 1.474 17 Cao độ tâm nổi Zc m 0.743 0.725 0.67 0.66 18 Chiều cao tâm ổn định ban đầu ho =zc+r-zg m 1.12 1.24 1.34 1.34 19 Moomen nghiêng một độ M1 tm 1.05 1.13 1.11 1.08 Từ các giá trị của hàm fi(θ) ứng với các góc nghiêng của θ của tàu theo Giáo sư Vlaxốp Bảng giá trị của hàm fi(q) fi(q) θ f1(q) f2(q) f3(q) f4(q) sin(q) 0 0.00 0.000 0.00 0.00 0.00 10 0.17 0.050 -0.036 0.151 0.01 20 0.34 0.337 -0.241 0.184 0.062 30 0.50 0.840 -0.556 0.081 0.135 40 0.64 1.279 -0.722 -0.069 0.155 50 0.77 1.365 -0.513 -0.155 0.069 60 0.87 1.056 0.026 -0.135 -0.081 70 0.94 0.586 0.603 -0.062 -0.184 80 0.98 0.210 0.935 -0.01 -0.151 90 1 0 1 0 0 Từ đó tính được các thông số hình học quy đổi của tàu như trong bảng sau: Bảng các thông số hình học quy đổi của tàu. STT Các thông số Các trường hợp tải trọng 1 2 3 4 1 Hệ số a 0.885 0.885 0.885 0.885 2 Hệ số d 0.695 0.695 0.695 0.695 3 Mớn nước T 1.325 1.295 1.195 1.175 4 Hoành độ trọng tâm xG -0.500 0.455 0.426 0.215 5 Hoành độ tâm nổi xC 0.153 0.155 0.160 0.160 6 Cao độ trọng tâm zC 0.743 0.725 0.670 0.660 7 r90 1.390 1.568 2.134 2.175 8 zc0 0.763 0.747 0.689 0.676 9 r0 1.875 1.950 2.125 2.150 10 yc90 0.962 0.979 1.042 1.055 11 zc90 1.421 1.424 1.422 1.420 - Từ các thông số hình học quy đổi trên ta đi xác định tay đòn ổn định tĩnh lθ và tay đòn ổn định động lđ cho tàu ở các góc nghiêng ở từng trường hợp. Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% nhiên liệu và 100% các dự trữ. θ(độ) sin(θ) Giá trị các hàm fi(θ) yc90.f1(q) (Zc90-Zco).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-Zc).sin(θ) lθ(m) Tổng lđ(m) Ađ (rad) f1(q) f2(q) f3(q) f4(q) 0 0.00 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10 0.17 0.050 -0.036 0.151 0.01 0.05 -0.02 0.28 0.01 0.13 0.18 0.18 0.02 86.07 20 0.34 0.337 -0.241 0.184 0.062 0.32 -0.16 0.35 0.04 0.26 0.29 0.65 0.06 308.68 30 0.50 0.840 -0.556 0.081 0.135 0.81 -0.37 0.15 0.08 0.38 0.30 1.24 0.11 585.39 40 0.64 1.279 -0.722 -0.069 0.155 1.23 -0.48 -0.13 0.09 0.49 0.23 1.77 0.15 835.37 50 0.77 1.365 -0.513 -0.155 0.069 1.31 -0.34 -0.29 0.04 0.58 0.15 2.15 0.19 1014.40 60 0.87 1.056 0.026 -0.135 -0.081 1.02 0.02 -0.25 -0.05 0.66 0.08 2.37 0.21 1119.40 70 0.94 0.586 0.603 -0.062 -0.184 0.56 0.40 -0.12 -0.11 0.71 0.02 2.47 0.22 1165.81 80 0.98 0.210 0.935 -0.01 -0.151 0.20 0.62 -0.02 -0.09 0.75 -0.04 2.45 0.21 1158.68 90 1 0 1 0 0 0.00 0.66 0.00 0.00 0.76 -0.10 2.32 0.20 1094.12 Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 1. - Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với toàn bộ cá trong hầm và 10% dữ trữ, nhiên liệu. θ(độ) sin(θ) Giá trị các hàm fi(θ) yc90.f1(q) (Zc90-Zco).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-Zc).sin(θ) lθ(m) Tổng lđ(m) Ađ (rad) f1(q) f2(q) f3(q) f4(q) 0 0.00 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10 0.17 0.050 -0.036 0.151 0.01 0.05 -0.02 0.28 0.01 0.12 0.19 0.19 0.02 87.18 20 0.34 0.337 -0.241 0.184 0.062 0.32 -0.16 0.35 0.04 0.24 0.30 0.68 0.06 314.06 30 0.50 0.840 -0.556 0.081 0.135 0.81 -0.37 0.15 0.08 0.36 0.32 1.31 0.11 600.22 40 0.64 1.279 -0.722 -0.069 0.155 1.23 -0.48 -0.13 0.09 0.46 0.26 1.89 0.17 866.63 50 0.77 1.365 -0.513 -0.155 0.069 1.31 -0.34 -0.29 0.04 0.55 0.18 2.33 0.20 1069.63 60 0.87 1.056 0.026 -0.135 -0.081 1.02 0.02 -0.25 -0.05 0.62 0.11 2.63 0.23 1205.32 70 0.94 0.586 0.603 -0.062 -0.184 0.56 0.40 -0.12 -0.11 0.67 0.06 2.81 0.25 1287.70 80 0.98 0.210 0.935 -0.01 -0.151 0.20 0.62 -0.02 -0.09 0.70 0.01 2.88 0.25 1320.52 90 1 0 1 0 0 0.00 0.66 0.00 0.00 0.71 -0.05 2.83 0.25 1298.82 Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 2. - Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% sản phẩm ở trong hầm và 70% dự trữ và 10% nhiên liệu. θ(độ) sin(θ) Giá trị các hàm fi(θ) yc90.f1(q) (Zc90-Zco).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-Zc).sin(θ) lθ(m) Tổng lđ(m) Ađ (rad) f1(q) f2(q) f3(q) f4(q) 0 0.00 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10 0.17 0.050 -0.036 0.151 0.01 0.05 -0.02 0.28 0.01 0.14 0.18 0.18 0.02 73.23 20 0.34 0.337 -0.241 0.184 0.062 0.32 -0.16 0.35 0.04 0.27 0.28 0.63 0.06 261.75 30 0.50 0.840 -0.556 0.081 0.135 0.81 -0.37 0.15 0.08 0.39 0.28 1.19 0.10 493.43 40 0.64 1.279 -0.722 -0.069 0.155 1.23 -0.48 -0.13 0.09 0.51 0.21 1.68 0.15 697.64 50 0.77 1.365 -0.513 -0.155 0.069 1.31 -0.34 -0.29 0.04 0.60 0.12 2.02 0.18 836.07 60 0.87 1.056 0.026 -0.135 -0.081 1.02 0.02 -0.25 -0.05 0.68 0.05 2.19 0.19 906.56 70 0.94 0.586 0.603 -0.062 -0.184 0.56 0.40 -0.12 -0.11 0.74 -0.01 2.23 0.19 923.32 80 0.98 0.210 0.935 -0.01 -0.151 0.20 0.62 -0.02 -0.09 0.78 -0.07 2.15 0.19 891.52 90 1 0 1 0 0 0.00 0.66 0.00 0.00 0.79 -0.13 1.95 0.17 808.52 Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 3. - Trường hợp 4: Tàu ở ngư trường với 100% dự trữ, 25% dự trữ nhiên liệu và nắp hầm mở. θ(độ) sin(θ) Giá trị các hàm fi(θ) yc90.f1(q) (Zc90-Zco).f2(θ) r0.f3(θ) r90.f4(θ) (Zg-Zc).sin(θ) lθ(m) Tổng lđ(m) Ađ (rad) f1(q) f2(q) f3(q) f4(q) 0 0.00 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10 0.17 0.050 -0.036 0.151 0.01 0.05 -0.02 0.28 0.01 0.14 0.17 0.17 0.02 70.07 20 0.34 0.337 -0.241 0.184 0.062 0.32 -0.16 0.35 0.04 0.28 0.27 0.61 0.05 249.77 30 0.50 0.840 -0.556 0.081 0.135 0.81 -0.37 0.15 0.08 0.41 0.27 1.15 0.10 468.48 40 0.64 1.279 -0.722 -0.069 0.155 1.23 -0.48 -0.13 0.09 0.52 0.20 1.62 0.14 657.20 50 0.77 1.365 -0.513 -0.155 0.069 1.31 -0.34 -0.29 0.04 0.62 0.10 1.91 0.17 778.66 60 0.87 1.056 0.026 -0.135 -0.081 1.02 0.02 -0.25 -0.05 0.70 0.03 2.04 0.18 831.21 70 0.94 0.586 0.603 -0.062 -0.184 0.56 0.40 -0.12 -0.11 0.76 -0.03 2.04 0.18 829.29 80 0.98 0.210 0.935 -0.01 -0.151 0.20 0.62 -0.02 -0.09 0.80 -0.09 1.91 0.17 778.52 90 1 0 1 0 0 0.00 0.66 0.00 0.00 0.81 -0.16 1.66 0.15 676.91 Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 4. 5. Tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió: - Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% nhiên liệu và 100% các dự trữ. Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió trường hợp 1. STT Các thành phần Diện tích S (m2) Cao độ trọng tâm Z(m) 2 Mạn khô + Cabin 31.2 1.28 - Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với hầm và 10% dữ trữ, nhiên liệu. Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió trường hợp 2. STT Các thành phần Diện tích S (m2) Cao độ trọng tâm Z(m) 2 Mạn khô + Cabin 32.6 1.33 - Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% sản phẩm ở trong hầm và 70% dự trữ và 10% nhiên liệu. Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió trường hợp 3. STT Các thành phần Diện tích S (m2) Cao độ trọng tâm Z(m) 2 Mạn khô + Cabin 34.30 1.45 - Trường hợp 4: Tàu ở ngư trường với 100% dự trữ, 25% dự trữ nhiên liệu và nắp hầm mở. Bảng tính diện tích và chiều cao tâm hứng gió trường hợp 4. STT Các thành phần Diện tích S (m2) Cao độ trọng tâm Z(m) 2 Mạn khô + Cabin 34.70 1.54 6. Kiểm tra ổn định khi gió tác động: Bảng kiểm tra ổn định khi gió tác động TT Thông số tính Kí hiệu Đơn vị Các trường hợp tải trọng 1 2 3 4 1 Diện tích hứng gió Ai m2 54.01 52.46 47.40 46.50 2 Chiều cao tâm hứng gió Zch m 1.28 1.33 1.45 1.54 3 Áp lực gió Pv KG/m2 206.25 208.45 213.68 215.88 4 Mômen nghiêng do gió Mv T.m 8.24 9.04 10.63 11.54 5 Chiều cao tâm ổn định ban đầu ho m 1.12 1.24 1.34 1.34 6 Tỷ số B/T B/T 3.05 3.12 3.38 3.44 7 Hệ số X1 X1 0.89 0.876 0.824 0.812 8 Hệ số X2 X2 0.97 0.97 0.97 0.97 9 Tỷ số ho/B 0.26 0.28 0.29 0.29 10 Hệ số Y Y 32 32 32 32 11 Biên độ chòng chành θ1r Độ 28 27 26 25 12 Tay đòn ổn định cho phép lcp m 0.355 0.34 0.465 0.345 13 Momen nghiêng cho phép Mc = D.lcp T.m 19.17 17.84 22.04 16.04 14 Hệ số an toàn k = Mc /Mv 2.33 1.97 2.07 1.39 7. Kiểm tra và kết luận về ổn định của tàu. - Qua kết quả ở bảng trên, ta tiến hành kiểm tra ổn định tàu theo tiêu chuẩn thời tiết. Ta thấy, ở trường hợp tải trọng thì mômen do áp suất gió Mv nhỏ hơn mômen nghiêng cho phép (mômen hồi phục Mc). - Như vây, tàu thiết kế đảm bảo ổn định. PHẤN 5 TÍNH CHỌN KẾT CẤU: 1. Tính toán kết cấu theo yêu cầu quy phạm: - Quá trình tính toán, thiết kế quy cách một số kết cấu chính của tàu theo yêu cầu của quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển TCVN-7111:2002 của Đăng kiểm tàu Việt Nam cụ thể như sau. 1.1. Ky chính: - Theo yêu cầu quy phạm, ky chính hay sống đáy dưới phải là sống liền và nếu không thể làm được sống liền thì có thể sử dụng được sống đáy nối đôi và mối nối các đoạn sống phải là mối nối gài. Diện tích tiết diện của các sống dọc tàu nói chung và ky chính (sống đáy dưới) nói riêng không được nhỏ hơn bảng trị số trong bảng 1. Bảng 1: Diện tích tiết diện các cơ cấu (cm2) Chiều dài tàu (m) Sống đáydưới Sống đáy trên Tổng diệntích Sống mũisống đuôi Thanh kềsống đuôi L ≤ 18 342 210 552 342 196 18 ≤ L ≤ 20 400 341 741 400 256 - Ta đặt một sống đáy tiết diện liền thay cho sống đáy dưới và sống đáy trên nhưng diện tích tiết diện của sống đáy tiết diện liền không nhỏ hơn tổng diện tích của sống đáy dưới và sống đáy trên . - Do tàu thiết kế có chiều dài 14,93 m nên tiết diện ngang không được nhỏ hơn 552 cm2 vậy ta chọn sống đáy tiết diện liền có kích thước 200mm x 300mm có tiết diện ngang là 600 cm2. 1.2. Sống mũi: - Theo yêu cầu quy phạm, sống mũi phải được làm liên tục và có kích thước giảm dần đều từ mũi xuống chân. Theo bảng 1 thì diện tích tiết diện ngang của sống mũi không được nhỏ hơn 342 cm2, kích thước sống mũi ở chân và đỉnh sống mũi không được nhỏ hơn trị số cho bảng sau Bảng 2: Quy cách sống mũi. Chiều dài tàu L (m) Chiều rộng, chiều cao củatiết diện chân sống mũi (mm) Chiều rộng, chiều cao của tiếtdiện đỉnh sống mũi (mm) 12 125 105 14 140 115 16 160 125 18 175 140 20 195 150 22 210 160 - Do tàu tính toán có chiều dài 16 m nên có thể tính chọn được quy cách sống mũi là 400 x 160 mm có diện tích tiết diện ngang là 640cm2 1. 3. Sống đuôi: - Theo yêu cầu quy phạm, sống đuôi phải là thanh liền chỉ có mối nối với sống đáy, tiết diện sống đuôi không được nhỏ hơn 400 cm2 . Chọn kích thước sống đuôi 200 x 250mm có tich diện ngang 500 cm2. 1. 4. Thanh dọc đáy: Theo yêu cầu quy phạm, thanh dọc đáy có tiết diện không được nhỏ hơn 110 cm2 theo bảng 3. Bảng 3: Quy cách thanh dọc đáy, hông, mạn. Chiều dài tàu L (m) Diện tích thanh dọc đáy (cm2) Chiều dày thanhdọc hông (cm) Diện tích thanh dọc mạn (cm2) L ≤ 18 110 4,5 - 18 ≤ L ≤ 20 145 5,5 150 Như vậy theo yêu cầu của quy phạm thì chọn thanh dọc có kích thước 100 x 150 có tiết diện ngang 150 cm2 chiều dày sống dọc hông không nhỏ hơn 4 cm. 1. 5. Đà ngang đáy - Theo yêu cầu quy phạm, kích thước của tiết diện đà ngang đáy không được nhỏ hơn trị số cho ở bảng sau: Bảng 5: Quy cách đà ngang đáy. Chiều cao mạn(m) Đà ngang ván (tiết diện dọc tâm) Chiều cao(mm) Chiều rộng (mm) 2,1 95 45 2,4 115 55 2,7 135 62 3,0 155 70 Tàu thiết kế có chiều cao mạn 2,2 mm nhưng để đảm bảo bền nên chọn tiết diện đà ngang đáy là 100 x 50 mm. 1. 6. Sườn. - Sườn phải được đặt trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng doc tâm tàu, đối với các sườn ở vùng mũi tàu sườn xiên phải được nối gài vào thanh gia cường sống mũi. - Khoảng sườn không được lớn hơn trị số sau: a = L + 20 a = L + 20 = 14,93 + 20 = 34,93 (cm). - Vậy khoảng cách sườn ta chọn a = 34 (cm) = 340 (mm). - Theo yêu cầu Quy phạm, diện tích tiết diện ngang của sườn đơn và của một trong hai thanh sườn kép phải không nhỏ hơn trị số cho trong bảng 6 Bảng 6: Diện tích mặt cắt ngang của sườn, cm2 l = H + B/2(m) Diện tích một sườn đơn Diện tích một sườn kép Mặt cắt 1 Mặt cắt 2 Mặt cắt 3 Mặt cắt 1 Mặt cắt 2 Mặt cắt 3 l ≤ 3,5 56 81 100 30 49 64 3,5 ≤ l ≤4,0 72 100 121 42 64 81 4,0 ≤ l ≤4,5 90 121 169 56 81 110 4,5 ≤ l ≤5,0 121 169 210 72 110 132 5,0 ≤ l ≤5,5 144 210 272 90 132 169 5,5 ≤ l ≤6,0 169 272 342 100 169 225 6,0 ≤ l ≤ 6,5 210 342 420 121 210 240 6,5 ≤ l ≤7,0 256 420 506 156 240 324 7,0 ≤ l ≤7,5 306 406 625 182 289 380 7,5 ≤ l 342 625 729 169 324 441 Chú thích: Mặt cắt 1- mặt cắt đầu trên sườn ở độ cao của boong trên Mặt cắt 2 - mặt cắt trung gian sườn ở mạn tàu. Mặt cắt 3 - mặt cắt đầu dưới sườn ở đáy tàu. Đối với tàu đang tính, do 5,5 ≤ l = H + B/2 = 2,932+ 6/2 = 5,932 ≤ 6,0. - Diện tích tiết diện ở đỉnh sườn xiên (tại độ cao boong) tổi thiểu phải bằng ¾ diện tích tiết diện 1của sườn cho trong bảng 6 nên theo bảng trên chọn tiêt diện ngang của sườn có quy cách là 100 x 200 mm. 1. 7. Xà ngang bong - Theo quy phạm, khoảng cách các xà ngang boong không được lớn hơn 2 khoảng cách sườn và tiết diện ngang của xà ngang boong không được nhỏ hơn trị số ở bảng 7 Bảng 7: diện tích mặt cắt ngang các kết cấu, cm2 Chiều rộng tàu (m) Xà ngang boong và thanh dọc mép miệng khoang Xà ngang đầu miệng khoang Chiều rộng tàu (m) Xà ngang boong và thanh dọc mép miệng khoang Xà ngang đầu miệng khoang B ≤ 3,5 110 272 6,0 ≤ B ≤ 6,5 289 729 3,5 ≤ B ≤4,0 132 324 6,5 ≤ B ≤7,0 342 870 4,0 ≤ B ≤4,5 156 400 7,0 ≤ B ≤7,5 400 1024 4,5 ≤ B ≤5,0 182 462 7,5 ≤ B ≤8,0 462 1156 5,0 ≤ B ≤5,5 210 529 8,0 ≤ B 529 1332 5,5 ≤ B ≤6,0 256 650 - Do chiều rộng tàu tính toán 4,0 ≤ Btk ≤ 4,5) nên tiết diện ngang của xà ngang boong không được nhỏ hơn 256 cm2, do đó chọn tiết diện ngang của xà ngang boong là 100 x 260 mm. 1. 8. Ván vỏ,ván boong: - Với ván vỏ và ván boong chọn theo quy phạm với chiều dày là 45mm, tuy nhiên để tăng cừng cho hông tàu chọn chiều dày của ván lớn hơn với chiều dày là 60mm. Tấm ván sát ky được chọn với kích thước 60mm. Bổ viền trên, bổ viền dưới được chọn theo kết cấu tàu dân gian với chiều dày là 60mm 1. 9. Vách: - Kết cấu khung dàn vách được gia cường bằng các trụ vách với kích thước 50 x60 mm, với vách kết cấu từ một lớp xốp ở giữa hai lớp ván nên chọn ván có kích thước nhỏ hơn quy phạm quy đinh vẫn đảm bảo bền chọn kích thước của ván vách là 30mm. 1. 10. Các kích thước kết cấu khác - Các chi tiết kết cấu không được quy dịnh trong quy phạm thì chọn theo kết cấu tàu mẫu dân gian đảm bảo cho kết cấu nhỏ và hợp lý. Bảng 10:Các kích thước kết cấu khác tàu Tên chi tiết Quy phạm TL.Riêng(kG/dm3) Lựa chọn 1 Đà ngang đáy khỏe 80x180 0,9 80x180 2 Đà ngang đáy 80x180 0,9 80x180 3 Đà máy chính 590x200 0,9 590x200 4 Xà ngang boong cụt 100x260 0,9 100x260 5 Bổ viền trên - 0,85 50x200 6 Ván mạn δ = 60 0,85 δ = 60 7 Ván đuôi δ = 60 0,9 δ = 60 8 Ván hông δ = 60 0,85 δ = 60 9 Ván Boong δ = 60 0,85 δ = 60 10 Ván vách δ = 30 0,85 δ = 30 11 Ván sàn buồng máy - 0,85 30 12 Ván trần cabin - 0,85 30 13 Ván nắp hầm - 0,85 30 14 Bổ chụp - 0,85 50x350 15 Trụ chính cabin - 0,85 160x160 16 Trụ phụ cabin - 0,85 100x100 17 Xà ngang nóc cabin - 0,85 50x150 18 Trụ tóm neo - 0,85 200x200 19 Trụ cảo - 0,85 300x250 20 Vây giảm lắc - 0,85 250x40 21 Thành quây miệng hầm - 0,85 30 22 Trụ vách - 0.85 50x70 23 Thanh dọc đáy 80x200 0.9 80x200 .