Tính toán tàu kéo cảng 280cv

LỜI MỞ ĐẦU Cuøng vôùi söï phaùt trieån chung cuûa caû nöôùc , ngaønh ñoùng taøu coù vai troø raát quan troïng trong söï phaùt trieån kinh teá ñaát nöôùc,nöôùc ta naèm trong khu vöïc kinh teá naêng ñoäng trong töông lai nöôùc ta seõ trôû thaønh nöôùc ñöùng ñaàu veà ngaønh ñoùng taøu ôû Ñoâng nam aù,vaø thöïc teá ngaønh ñoùng taøu ñaõ goùp moät phaàn khoâng nhoû vaøo neàn kinh teá quoác daân. Ôû vieät nam hieän nay ngaønh ñoùng taøu ñang phaùt trieån vaø trong töông lai noù trôû thaønh moät trong nhöõng ngaønh phaùt trieån nhaát vaø trôû thaønh moät ngaønh coâng nghieäp muõi nhoïn ñeå phaùt trieån ñaát nöôùc chuû tröông ñaùnh baét xa bôø cuûa nhaø nöôùc ta ñaõ vaø ñang taïo cô hoäi toát cho söï phaùt trieån cuûa ngaønh. lyù thuyeát taøu laø moân hoïc cô sôû cho vieäc tính toaùn vaø thieát keá taøu . Hôn nöõa noù laø böôùc ñaàu tieân sinh vieân ñöôïc laøm quen vôùi nhöõng töø ngöõ, thuaät ngöõ, cuõng nhö kieán thöùc cuûa chuyeân ngaønh do vaäy khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt. Nhöng ñöôïc söï höôùng daãn taän tình cuûa thaày Traàn Gia Thaùi cuøng vôùi söï noã löïc cuûa baûn thaân Ñeå hoïc toát moân hoïc naøy phaûi hoaøn thaønh các bài tập cơ tập của môn học. Trong khi tính toaùn thieát keá khoâng theå traùnh nhöõng sai soùt, vì baøi taäp lôùn naøy laø baøi taäp ñaàu tieân em thieát keá taøu, vaø ñaây cuõng laø baøi taäp ñaàu tieân em tieáp xuùc vôùi moân hoïc này. Baøi taäp lôùn cuûa em coù gì sai soùt mong thaày giuùp ñôõ em ñeå hoaøn thaønh baøi taäp lôùn naøy Em xin chaân thaønh caûm ôn! I.VẼ ĐỒ THỊ THỦY TỈNH tính toán đường nước 1 TT Sườn Nửa Chiều rộng Ym-Yđ Giá trị i: i.(Ym-Yđ) Giá trị: y³ Ym+Yđ i² i²(Ym+Yđ) yi(m) yđ(m) y³m y³đ 0 5 1.714 1.714 0 0 0 5.035382344 5.035382344 3.428 0 0 1 6-4 1.564 1.53 0.034 1 0.034 3.825694144 3.581577 3.094 1 3.094 2 7-3 1.441 1,778 -1.107 2 -2.214 2.992209121 16.54239059 3.989 4 15.956 3 8-2 1.028 0 1.028 3 3.084 1.086373952 0 1.028 9 9.252 4 9-1 0.57 0 0.57 4 2.28 0.185193 0 0.57 16 9.12 5 10-0 0.298 0 0.298 5 1.49 0.026463592 0 0.298 25 7.45 12.407 3.884 38.312 44.872 DIỆN TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC 1 S = 2DL =2.1,38(12,407-0,298/2)=25,22 (m2) -THỂ TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC V : V = ∆T.S = 0,35.25,22 =8,83 (m3). -Tính trọng lượng tàu D: D = gV=1,025 . 8,83 =9,05 (tấn) - Tính tọa độ trọng tâm mặt đường nước Xf: == 0.353 (m) -Tính hoành độ tâm nổi Xc: Xc= 0.353 (m) -Tính cao độ tâm nổi Zc: Zc== 0,2 (m) -Mômen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục x: =(2.1.38/3)(38.312-0.026/2) = 32.235 (m4) - Bán kính tâm ổn định ngang: = 3,65 (m) -Momen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục y: =2.1.38.(44.872 – 0.65/2) = 122.950 (m4). -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục ngang của trọng tâm mặt đường nước: =122.950 – 25,22.0,353 = 119,8 (m4). - Bán kính tâm ổn định dọc: = 13,57 (m) - Tính các hệ số a, b, d. Hệ số diện tích mặt đường nước a : ==0,77 Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa tàu b : ==0,5 Hệ số thể tích chiếm nước d : =0,66 tính toán đường nước 2 TT Sườn Nửa Chiều rộng Ym-Yđ Giá trị i: i.(Ym-Yđ) Giá trị: y³ Ym+Yđ i² i²(Ym+Yđ) yi(m) yđ(m) y³m y³đ 0 5 2.019 2.019 0 0 0 8.230172859 8.230172859 4.038 0 0 1 6-4 1.971 1.935 0.036 1 0.036 7.657021611 7.245075375 3.906 1 3.906 2 7-3 1.783 1.803 -0.02 2 -0.04 5.668315687 5.861208627 3.586 4 14.344 3 8-2 1.389 1.542 -0.153 3 -0.459 2.679826869 3.666512088 2.931 9 26.379 4 9-1 0.893 0 0.893 4 3.572 0.712121957 0 0.893 16 14.288 5 10-0 0.66 0 0.66 5 3.3 0.287496 0 0.66 25 16.5 16.014 6.409 48.04322739 75.417 DIỆN TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC 2 S = 2DL =2.1,38(16,014-0,66/2) = 43,591 (m2) -THỂ TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC V V= ∆T.(S+S- (S+S)/2) =0,2.(25,22+43,591)/2= 12,08 (m3). -Tính trọng lượng tàu D: D = g: V =1,025 . 12,08= 12,38 (tấn). - Tính tọa độ trọng tâm mặt dường nước Xf: == 0.419 (m) -Tính hoành độ tâm nổi Xc: Xc= 0.39 (m) -Tính cao độ tâm nổi Zc: Zc== 0.278 (m) -Mômen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục x: =(2.1,38/3)(48,043-0,144) = 44,067 (m4) - Bán kính tâm ổn định ngang: = 3.65 (m) -Momen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục y: =2.1,38.(7,417 – 8,25) = 330,512 (m4). -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục ngang của trọng tâm mặt đường nước: =330,512 – 430591.0,419 = 322,859 (m4). - Bán kính tâm ổn định dọc: = 322,859/7= 46,13 (m) - Tính các hệ số a, b, d. Hệ số diện tích mặt đường nước a : ==0,87 Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa tàu b : ==0,858 Hệ số thể tích chiếm nước d : = = 0,68 tính toán đường nước 3 TT Sườn Nửa Chiều rộng Ym-Yđ Giá trị i: i.(Ym-Yđ) Giá trị: y³ Ym+Yđ i² i²(Ym+Yđ) yi(m) yđ(m) y³m y³đ 0 5 2.145 2.145 0 0 0 9.869198625 9.869198625 4.29 0 0 1 6-4 2.115 2.01 0.105 1 0.105 9.460870875 8.120601 4.125 1 4.125 2 7-3 1.954 2.005 -0.051 2 -0.102 7.460598664 8.060150125 3.959 4 15.836 3 8-2 1.617 1.819 -0.202 3 -0.606 4.227952113 6.018636259 3.436 9 30.924 4 9-1 1.131 1.35 -0.219 4 -0.876 1.446731091 2.460375 2.481 16 39.696 5 10-0 1.051 0 1.051 5 5.255 1.160935651 0 1.051 25 26.275 19.342 3.776 63.65335916 116.856 DIỆN TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC 3 S = 2DL =2.1,38(19,342 – 1,051/2) = 51,934 (m2) -THỂ TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC V : V= ∆T[S +S+S -( S+ S)/2] = 0.35[25,22+43,591+51,934 - (25,22+51,934)/2] = 28,76 (m3). -Tính trọng lượng tàu D: D = g: V =1,025 . 16,42 = 29,48 (m3). - Tính tọa độ trọng taâm mặt dường nước Xf: == 0.084 (m) -Tính hoành độ tâm nổi Xc: Xc= 0.3 (m) -Tính cao độ tâm nổi Zc: Zc == 0,46 (m) -Mômen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục x: =(2.1,38/3)(63,654 - 1,051/2) = 58,028 (m4) - Bán kính tâm ổn định ngang: = 2,01 (m) -Momen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục y: =2.1,38.(116,856 – 13,138) = 545,159 (m4). -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục ngang của trọng tâm mặt đường nước: = 545,159 – 51,934.0,084 = 542,218 (m4). - Bán kính tâm ổn định dọc: = 542,218/16,42= 33 (m) - Tính các hệ số a, b, d. Hệ số diện tích mặt đường nước a : == 0,86 Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa tàu b : == 0,576 Hệ số thể tích chiếm nước d : ==0,8 tính toán đường nước 4 TT Sườn Nửa Chiều rộng Ym-Yđ Giá trị i: i.(Ym-Yđ) Giá trị: y³ Ym+Yđ i² i²(Ym+Yđ) yi(m) yđ(m) y³m y³đ 0 5 2.221 2.221 0 0 0 10.95583986 10.95583986 4.442 0 0 1 6-4 2.117 2.167 -0.05 1 -0.05 9.487735613 10.17599146 4.284 1 4.284 2 7-3 2.044 2.106 -0.062 2 -0.124 8.539701184 9.340607016 4.15 4 16.6 3 8-2 1.774 1.951 -0.177 3 -0.531 5.582912824 7.426288351 3.725 9 33.525 4 9-1 1.33 1.716 -0.386 4 -1.544 2.352637 5.053029696 3.046 16 48.736 5 10-0 1.474 1.829 -0.355 5 -1.775 3.202524424 6.118445789 3.303 25 82.575 22.95 -4.024 76.10575893 185.72 DIỆN TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC 4 S = 2DL =2.1,38.(22,95- (1,474+1,829)/2) = 58,784 (m2) -THỂ TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC V : V= ∆T[S +S+S +S-( S+ S)/2] = 0,35[25,22+43,91+51,934 +58,784 - (25,22+58,784)/2] = 48,11 (m3). -Tính trọng lượng tàu D: D = g: V =1,025 . 48,11 = 49,31 (m3). - Tính tọa độ trọng tâm mặt dường nước Xf: == -0,025 (m) -Tính hoành độ tâm nổi Xc: Xc= 0,19 (m) -Tính cao độ tâm nổi Zc: Zc == 0,61 (m) -Mômen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục x: =(2.1,38/3)(76,108 - (3,203+6,118)/2) = 65,730 (m4) - Bán kính tâm ổn định ngang: = 1,37 (m) -Momen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục y: =2.1,38.(185,72– 25(1,474+1,829)/2) = 759,158 (m4). -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục ngang của trọng tâm mặt đường nước: = 759,158 – 58,784.0,025 = 759,121 (m4). - Bán kính tâm ổn định dọc: = 759,121/27,491= 15,78 (m) - Tính các hệ số a, b, d. Hệ số diện tích mặt đường nước a : ==0,868 Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa tàu b : == 0,652 Hệ số thể tích chiếm nước d : ==0,88 tính toán đường nước 5 TT Sườn Nửa Chiều rộng Ym-Yđ Giá trị i: i.(Ym-Yđ) Giá trị: y³ Ym+Yđ i² i²(Ym+Yđ) yi(m) yđ(m) y³m y³đ 0 5 2.25 2.25 0 0 0 11.390625 11.390625 4.5 0 0 1 6-4 2.208 2.237 -0.029 1 -0.029 10.764583 11.194326 4.445 1 4.445 2 7-3 2.051 2.178 -0.127 2 -0.254 8.6277387 10.331744 4.229 4 16.916 3 8-2 1.691 2.047 -0.356 3 -1.068 4.8353824 8.5773578 3.738 9 33.642 4 9-1 1.115 1.827 -0.712 4 -2.848 1.3861959 6.0983963 2.942 16 47.072 5 10-1 1.902 1.66 0.242 5 1.21 6.8806828 4.574296 3.562 25 89.05 23.416 -2.989 96.051953 191.125 DIỆN TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC 5 S = 2DL =2.1,38.(24,068 - (1,902+2,312)/2) = 60,612 (m2) -THỂ TÍCH ĐƯỜNG NƯỚC V : V= ∆T[S +S+S +S+S-( S+ S)/2] = 0,2.[25,22+43,591+51,934 +58,784 - (25,22+58,784)/2] = 89,58 (m3). -Tính trọng lượng tàu D: D = g: V =1,025.51,19= 91,82 (m3). - Tính tọa độ trọng tâm mặt đường nước Xf: == -0,328 (m) -Tính hoành độ tâm nổi Xc: Xc= 0,06 (m) -Tính cao độ tâm nổi Zc: Zc == 0,67 (m) -Mômen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục x: =(2.1,38/3)(96- (6,88+4,74)/2) = 82.9748 (m4) - Bán kính tâm ổn định ngang: = 0,84 (m) -Momen quán tính của diện tích mặt đường nước đối với trục y: =2.1,38.(207,425– 52,675) = 813,388 (m4). -Mômen quán tính mặt đường nước đối với trục ngang của trọng tâm mặt đường nước: = 813,388 – 60,612.0,328 = 806, 867 (m4). - Bán kính tâm ổn định dọc: = 806,867/51,19= 8,18 (m) - Tính các hệ số a, b, d. Hệ số diện tích mặt đường nước a : ==0,86 Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa tàu b : ==0,78 Hệ số thể tích chiếm nước d : ==0,77 Bảng gía trị các yếu tố tính nổi TT Yếu tố ĐV ĐƯỜNG NƯỚC  [1] [2] [3] [4] [5] 1 S m2 33,832  43,591   51,934 58,784  60,612  2 V m3 8,83  12,08  28,76  48,11  80,61 3 D Tấn 9,05   12,38  29,48  49,31  82,62 4 L M 10,716   12,396  14,03  15,249  15,608 5 B M 1,709   2,019  2,145  2,224  3,914 6 T m 0.35  0,7  1,05  1,4  1,75 7 w m2 4,903  6,274   7,527  8,519  8,784 8 MSioy m3 11,943  18,245   4,362  -1,45  -19,881 9 XF m 0,353   0,419  0,084  -0,025  -0,328 10 XC m 0,353   0,39  0,352  0,253  0,125 11 ZC m 0,2   0,278  0,46  0,61  0,67 12 Ix m4 32,235   44,067  58,088  65,73  68,085 13 r=Ix/Vi m  5,208  5,055  3,355  2,317  1,689 14 Iy m4 122,95   330,512  545,159  759,158  813,388 15 If m4 119,261   332,859  542,218  759,121  806,867 16 R=If/Vi m 17,625   37,034  31,349  26,761  20,018 17 a - 0,883 0,912 0,967 0,961 0,987 18 d - 0,66 0,68 0,78 0,8 0,88 19 b - 0,912 0,932 0,952 0,958 0,960 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ BOONG JEAN Diện tích mặt cắt ngang : wi = Cao độ trọng tâm diện tích mặt cắt ngang Zw được tính theo công thức: Zw= Bảng tính cho sườn số 1 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 0 0 0 1 0 0  0 ĐN 2 0 0 0 2 0 0  0 ĐN 3 1.35 1.35 0.27 3 4.05 4.05 0.162 ĐN 4 1.716 1.35 0.27 4 6.864 14.964 0.59856 ĐN 5 1.827 4.893 0.9786 5 9.135 30.963 1.23852 Bảng tính cho sườn số 2 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 0 0 0 1 0 0 0 ĐN 2 1.542 1.542 0.3084 2 3.084 3.084 0.12336 ĐN 3 1.819 4.903 0.9806 3 5.457 11.625 0.465 ĐN 4 1.951 8.673 1.7346 4 7.804 24.886 0.99544 ĐN 5 2.047 12.671 2.5342 5 10.24 42.925 1.717 Bảng tính cho sườn số 3 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 2.548 2.548 0.5096 1 2.548 2.548 0.10192 ĐN 2 1.803 6.899 1.3798 2 3.606 6.154 0.24616 ĐN 3 2.005 10.707 2.1414 3 6.015 15.775 0.631 ĐN 4 2.106 14.818 2.9636 4 8.424 30.214 1.20856 ĐN 5 2.178 19.102 3.8204 5 10.89 49.528 1.98112 Bảng tính cho sườn số 4 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 1.53 1.53 0.306 1 1.53 1.53 0.0612 ĐN 2 1.935 3.465 0.693 2 3.87 5.4 0.216 ĐN 3 2.01 7.41 1.482 3 6.03 15.3 0.612 ĐN 4 2.167 11.587 2.3174 4 8.668 29.998 1.19992 ĐN 5 2.237 15.991 3.1982 5 11.19 49.851 1.99404 bảng tính cho sườn số 5 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 1.714 1.714 0.3428 1 1.714 1.714 0.06856 ĐN 2 2.019 3.733 0.7466 2 4.038 5.752 0.23008 ĐN 3 2.145 7.897 1.5794 3 6.435 16.225 0.649 ĐN 4 2.221 12.263 2.4526 4 8.884 31.544 1.26176 ĐN 5 2.25 16.734 3.3468 5 11.25 51.678 2.06712 Bảng tính cho sườn số 6 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 1.546 1.546 0.3092 1 1.546 1.546 0.06184 ĐN2 1.971 3.517 0.7034 2 3.942 5.488 0.21952 ĐN 3 2.115 7.603 1.5206 3 6.345 15.775 0.631 ĐN 4 2.117 11.835 2.367 4 8.468 30.588 1.22352 ĐN 5 2.208 16.16 3.232 5 11.04 50.096 2.00384 Bảng tính cho sườn số 7 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 1.441 1.441 0.2882 1 1.441 1.441 0.05764 ĐN2 1.783 3.224 0.6448 2 3.566 5.007 0.20028 ĐN 3 1.954 6.961 1.3922 3 5.862 14.435 0.5774 ĐN 4 2.044 10.959 2.1918 4 8.176 28.473 1.13892 ĐN 5 2.051 15.054 3.0108 5 10.255 46.904 1.87616 Bảng tính cho sườn số 8 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 1.028 1.028 0.2056 1 1.028 1.028 0.04112 ĐN2 1.389 2.417 0.4834 2 2.778 3.806 0.15224 ĐN 3 1.617 5.423 1.0846 3 4.851 11.435 0.4574 ĐN 4 1.774 8.814 1.7628 4 7.096 23.382 0.93528 ĐN 5 1.691 12.279 2.4558 5 8.455 38.933 1.55732 Bảng tính cho sườn số 9 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 0.57 0.57 0.114 1 0.57 0.57 0.0228 ĐN2 0.893 1.463 0.2926 2 1.786 2.356 0.09424 ĐN 3 1.131 3.487 0.6974 3 3.393 7.535 0.3014 ĐN 4 1.33 5.948 1.1896 4 5.32 16.248 0.64992 ĐN 5 1.115 8.393 1.6786 5 5.575 27.143 1.08572 Bảng tính cho sườn số 10 Nửa Từng cặp tổng Diện tích Tay [2].[5] Từng cặp tổng Mômen TT chiều rộng của cột [2] cộng ω(m2)= đòn của cột [6] cộng M0y= yi(m) vào từ trên xuống ∆T.[3] vào từ trên xuống ∆T2.[7] -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 ĐN 1 0.133 0.133 0.0266 1 0.133 0.133 0.00532 ĐN2 0.311 0.444 0.0888 2 0.622 0.755 0.0302 ĐN 3 0.513 1.268 0.2536 3 1.539 2.916 0.11664 ĐN 4 0.724 2.505 0.501 4 2.896 7.351 0.29404 ĐN 5 0.237 3.466 0.6932 5 1.185 11.432 0.45728 BẢNG TÍNH TOÁN VẺ ĐỒ THỊ BOONJEAN Sườn ĐN0 ĐN1 ĐN2 ĐN3 ĐN4 ĐN5 0 w 0 0 0 0 0.369 1.691 M 0 0 0 0 0.293 1,048 1 w 0 0 0 0,27 0,883 1,592 M 0 0 0 0,162 0,599 1,239 2 w 0 0 0,308 0,981 1,735 2,534 M 0 0 0,123 0,982 0,995 1,717 3 w 0 0,6 1,34 0,983 2,963 3,820 M 0 0,102 0,246 0,984 1,208 1,981 4 w 0 0,306 0,693 0,985 2,377 3,198 M 0 0,061 0,216 0,986 1,200 1,210 5 w 0 0,343 0,747 0,987 2,453 3,347 M 0 0,069 0,230 0,988 1,262 2,067 6 w 0 0,3 0,7 1,52 2,367 2,232 M 0 0,062 0,219 0,631 1,22 2 7 w 0 0,288 0,645 1,39 2,19 3 M 0 0,058 0,2 0,577 1,14 1,88 8 w 0 0,21 0,483 1,08 1,763 2,46 M 0 0,04 0,15 0,46 0,94 1,58 9 w 0 0,114 0,293 0,697 1,19 1,68 M 0 0,023 0,094 0,3 0,65 1,08 10 w 0 0,027 0,09 0,254 0,501 0,693 M 0 0,005 0,03 0,12 0,294 0,457 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CỦA TÀU Tính toán ,kiểm tra ổn định cua tàu kéo 280CV Đối với tàu đang tính ta có: -chiều dài dường nước thiết kế:Ltk = 13,8 m - chiều rộng đường nước thiết kế : Btk= 4,5 m -Chiều chìm trung bình : T = 1 m - chiều cao mạn tàu : H = 1,8 m - a =0,86 b = 0,78 d = 0,6 - Các yếu tố hình học quy đổi, có thể xác định theo các công thức như sau: zco = = zco= yc90 = = yc90 = zc90 = = *) zc90= *) ro = kr = kr r0 = *) r90 = r90 = Zg cao độ trọng tâm tàu, ta có thể chọn Zg theo tỷ số của tàu mẫu. Đối với tàu hàng thường nằm trong khoảng 0,45 - 0,6 [3, tr.113] Tổng hợp kết quả tính tay đòn ổn định hình dáng theo góc nghiêng q Bảng tính giá trị cánh tay đòn ổn định tàu Gócnghiêng θ(độ) yc90 f1(q) (zc90- zco) f2(q) rof3(q) r90f4(q) lhd = (2) + (3) + (4) + (5) [1] [2] [3] [4] [5] [6] 0 0 0 0 0 0 10 0,146 -0,024 0,024 0,00002 0,14602 20 0,984 -0,164 0,029 0,0001 0,8491 30 2,453 -0,378 0,13 0,00027 2,20527 40 3,735 -0,491 -0,011 0,0003 3,2333 50 3,986 -0,349 -0,024 0,00014 3,61314 60 3,1 0,018 -0,021 -0,00016 3,09684 70 1,71 0,41 -0,009 -0,00037 2,111 80 0,613 0,636 -0,002 -0,0003 1,2467 90 0 0,68 0 0 0,68 Bảng3.11: Giá trị các hàm f1(q), f2(q), f3(q), f4(q) phụ thuộc góc nghiêng tàu q Góc nghiêng sin(θ) Giá trị các hàm fi(θ) θ(độ) (rad) f1(q) F2q) F3q) F4q) 0 0 0 0 0 0 10 0.1736 0.05 -0.036 0.151 0.01 20 0.3420 0.337 -0.241 0.184 0.062 30 0.5000 0.84 -0.556 0.081 0.135 40 0.6428 1.279 -0.722 -0.069 0.155 50 0.7660 1.365 -0.513 -0.155 0.069 60 0.8660 1.056 0.026 -0.135 -0.081 70 0.9397 0.586 0.603 -0.062 -0.184 80 0.9848 0.21 0.935 -0.01 -0.151 90 1 0 1 0 0 Tính cánh tay đòn ổn định động. Áp dụng công thức: lqđ== lqđ =Dq(Slqi - (lqi+lqn)/2) =(Dq/2) Slq lqđ =Dq(l0 + l10 + l20 + … +l90 –(l0 + l90 )/2 ) Bảng 3.15:Giá trị cánh tay đòn tĩnh và cánh tay đòn ổn định động. Góc nghiêng θ(độ) lhd (m) ltl =(ZG-Zc0)sinθ lhp=lhd-ltl ∑[4] lđ= θ.[5] [1] [2] [3] [4] [5]  [6] 0 0 0 0 0 0.0000 10 0,14602 0,054 0,092 0,092 0,0079 20 0,8491 0,106 0,743 0,927 0,0805 30 2,20527 0,155 2,09 2,833 0,2461 40 3,2333 0,199 3,034 7,957 0,6922 50 3,61314 0,237 3,376 14,367 1,2471 60 3,09684 0,268 2,829 20,932 1,8169 70 2,111 0,291 1,82 25,581 2,2204 80 1,2467 0,305 0,924 28,325 2,4586 90 0,68 0,31 0,37 29,619 2,5709 Từ kết quả cột 4 và 6 tiến hành vẽ đồ thị ổn định Đồ thị ổn định tàu có các thông số ổn định: h = 0,3(m). l30=2,09(m) qm=150 lđ30=0.246 (m) lđ40=0.692 (m) lđ40- lđ30=0,446 (m) Vậy theo hệ tiêu chuẩn IMO tàu đủ ổn định trong điều kiện hoạt động của mình. I.Mục đích và yêu cầu của bài tập: I.1. Mục đích: Bài tập này giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với việc tính toán sức cản của tàu. Nó sẽ là tiền đề để giải quyết các bài toán sức cản trong thực tế nhằm nâng cao tốc độ của tàu. I.2. Yêu cầu: - Phân tích, lựa chọn và áp dụng công thức tính sức cản phù hợp đối với từng loại tàu. Mỗi loại tàu cần ít nhất áp dụng 3 công thức tính gần đúng. - Xây dựng được đồ thị sức cản, công suất theo vận tốc tàu. II. Phương pháp tính II.1. Phương pháp của viện thiết kế Leningrad R= Trong đó : S, diện tích mặt ướt (m) , hệ số béo thể tích giữa tàu V, vận tốc tàu (m/s) L, chiều dài tàu(m) B,chiều rộng tàu(m) D, lượng chiếm nước(m) II.2. Phương pháp Taylor Thể hiện kết quả của những lần khảo sát mô hình (120 mô hình) biến đổi có hệ thống hình dáng. Mỗi mô hình có 2 chiều chìm tương ứng các tỉ số B/T= 2,25 và B/T= 3,75 Kết quả khảo sát thu được trị số sức cản dư. Taylor thiết lập đồ thị sức cản dư đơn vị tức là tỉ số sức cản dư và lượng chiếm nước. những đồ thị được xây dựng cho 2 Seri B/T=2,25 và B/T=3,75. mỗi đường cong tương ứng số Fr (Fround) nhất định. Hệ trục của đồ thị Taylor lấy hệ số thân tàu ở dạng D/(0,01L) ở trục tung và hệ số béo dọc ở trục hoành , số Fr trong khoảng (0,1785- 0,2678) ‘đã chuyển sang hệ mé do Kranz) Trên cơ sở đồ thị chúng ta có thể xác định được sức cản của tàu đồng dạng hình học gần đúng nào đó khi hình dáng có hơi khác một tí nhưng vẫn giữ số Fr hệ số mảnh, hệ số béo dọc và tỉ số B/T. sức cản này đọc đồ thị sức cản dư đơn vị và nhân với lượng chiếm nước D. Rr = . D (KG) Khi tỉ số B/T của tàu tính toán sai khác với B/T chuẩn của Taylor tì trị số phải được nội suy hay ngoại suy tuyến tính riieng giữa 2 giá trị B/T=2,25 và B/T= 3,75. II.3.Tính sức cản tàu kéo cảng vỏ thép 280CV Đối với tàu đang tính ta có: -L: Chiều dài thiết kế: L=13,800(m). -B: Chiều rộng thiết kế: B=4,5(m). -T: Chiều chìm trung bình: T=1(m). d : Hệ số béo của tàu: d=0,6. -D: Lượng chiếm nước của tàu: D=41,413(tấn). S: Diện tích mặt tiếp nước: S= 60,612 (m2). Áp dụng công thức tính sức cản của viện thiết kế tàu sông Lêningrad : Ta thu được: R=10,3.V1,825+7,6 Ta có bảng giá trị sức cản và công suất theo vận tốc. đại lượng vận tốc vận tốc sức cản Công suất có ích Công suất động cơ kí hiệu V V R EHS Ne đơn vị (hl/h) (m/s) (KG) (ml) (ml) 5 2.58 395 13,41 26,82 6 3.09 773,6 31,45 62,9 7 3.61 1398 66,4 132,8 8 4.12 2326,3 126,1 252,2 9 4.64 3692,3 225,42 450,8 10 5.15 5551,2 376,2 752,3 11 5.67 8099,4 604,3 1208,5 12 6.18 11371,8 924,7 1849,4 13 6.70 15646,3 1379,3 2758,7 14 7.21 20916,8 1984,3 3968,7 15 7.73 27565,4 2803,7 5607,4 Ta xây dựng được đồ thị sức cản và công suất theo vận tốc Hình 4.1:Đồ thị sức cản và công suất - Vận tốc : V1367 / 100 = 13,67(hl/h) - Sức cản: R = 1305 / 0,65 = 2008 (KG) - Công suất động cơ: Ne = 1305 / 3,65 = 357,5 (ml) B. tính theo phương pháp Taylor Đối với tàu đang tính ta có: -L: Chiều dài thiết kế: L=13,8(m). -B: Chiều rộng thiết kế: B=4,5(m). -T: Chiều chìm trung bình: T=1,2(m). d : Hệ số béo của tàu: d=0,6  : Hệ số béo dọc của tàu : = 0.55 -D: Lượng chiếm nước của tàu: D=41,413 (tấn) -S: Diện tích mặt tiếp nước: S= 60,612 (m2). -Rr = .D (KG) -Rf = C. (KG) +Với: C= k.C + C= . = 0,00035 ( đối với tàu vỏ thép = 0,0003- 0,0006) tt đại lượng kí hiệu và công thức đơn vị kết quả 1 hệ số Froud Fn 0.1785 0.1936 0.2083 0.2331 0.238 2 vận tốc v m/s 2.17 2.35 2.53 2.83 2.89 3 vận tốc Vt HL/H 4.20 4.56 4.90 5.49 5.60 4 hệ số sức cản dư cho B/T = 2.25 0.325 0.623 0.485 0.58 0.87 5 hệ số sức cản dư cho B/T = 3.75 0.645 0.53 0.64 0.78 1.15 6 hệ số sức cản dư cho B/T=3.7 0.63 0.53 0.63 0.77 1.14 7 sức cản dư Rr =.D KG 23.40 19.67 23.42 28.53 42.08 8 sức cản ma sát Rf= Cmst. KG 458.310 534.293 615.184 765.755 796.676 9 sức cản toàn phần R = Rr+Rf KG 481.710 553.959 638.603 794.283 838.755 10 công suất có ích EHS= ml 26.624 33.207 41.188 57.328 61.810 11 công suất động cơ Ne= ml 53.248 66.414 82.376 114.656 123.621 .nội suy ta được k= 1,053 ta có : ; Ta xây dựng được đồ thị công suất và sức cả theo vận tốc Dựa vào đồ thị ta có -Vận tốc tàu : V= 275 -Sức cản : R = -Công suất động cơ: Ne = 167 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHÂN VỊT I.Mục đích và yêu cầu của bài tập: I.1. Mục đích: Bài tập này giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với chân vịt của tàu,đây là một bộ phận không thể thiếu của tàu. Sử dụng các phương pháp tính để tính toán thiết kế chân vịt phù hợp với con tàu của mình. I.2. Yêu cầu: - Phân tích và áp dụng phương pháp tính phù hợp để thiết kế chân vịt phù hợp với máy và chân vịt với hiệu suất làm việc là cao nhất. II. Lựa chọn phương án: Trong thực tế hiện nay thường sử dụng các phương pháp thiết kế chân vịt,có thể chia làm 3 nhóm như sau: Nhóm thứ nhất: Nhóm này bao gồm các phương pháp tính chân vịt dựa vào các hệ thức số học,các hệ số lấy từ kết quả thí nghiệm tàu thật,từ thí nghiệm mô hình hoặc các công thức kinh nghiệm.Phương pháp này ít sử dụng vì dựa trên cơ sở lý luận ít chính xác và không thật chặt chẽ,thường chỉ dùng ở giai đoạn thiết kế sơ bộ khi chưa đủ số liệu cần thiết hoặc trong trường hợp không thể áp dụng các phương pháp khác,ví dụ trường hợp thiết kế chân vịt cánh rộng. Nhóm thứ hai: Nhóm này bao gồm các phương pháp tính chân vịt dựa vào lý thuyết vòng xoáy,trên cơ sở sử dụng các hệ số nâng và hệ số sức cản có trong các hàm thủy động học của lực nâng.Do tính toán phức tạp,lại phải trải qua nhiều bước tính trung gian nên trong thực tế phương pháp này cũng ít được sử dụng. Nhóm thứ ba: Nhóm này bao gồm các phương pháp thiết kế chân vịt dựa trên cơ sở những mẫu có sẵn theo các đồ thị thực nghiệm,xây dựng từ kết quả thí nghiệm hàng loạt mô hình trong bể thử.Phương pháp này còn gọi là phương pháp thiết kế theo đồ thị và hiện được sử dụng rộng rãi do đơn giản,nhanh chóng cho kết quả khá chính xác khi tính các yếu tố cơ bản của chân vịt.Tuy nhiên tính theo phương án này có nhược điểm chính là khi thiết kế chân vịt có lợi nhất cho điều kiện này thì có thể không có lợi nhất khi chân vịt làm việc trong điều kiện khác. Trong thực tế hiện nay thường thiết kế chân vịt dựa theo các đồ thị: - Đồ thị Papmen được dùng chính thức tại Nga và nhiều nước khác,trong đó có nước ta do có ưu điểm là đơn giản,đảm bảo độ chính xác cần thiết và nhất là cho phép lựa chọn đươc chân vịt tối ưu chỉ sau một lần chọn. -Đồ thị Taylor Bp-δ được sử dụng ở hầu hết các nước. -Đồ thị dạng φ-μ thuận lợi cho việc đánh giá các tính năng chân vịt. III. Thực hiện D = (m) Vp =Vt = (hl/h) P = R (KG) Cách làm: Ta có: D = (m) → Kđ = Vp . D = Tra từ hình 8.36:Các đồ thị thiết kế chân vịt của papmen ta tìm được các giá trị K1 và λp. Với các giá trị là: K1 = ; λp = (m) => nopt = Vp/( λp . D) = Tra từ hình 8.36:Các đồ thị thiết kế chân vịt của papmen ta tìm được các giá trị còn lại. Ta có: H/D = ;ηmax =