Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 4 pptx

Chương 4: Trang bị động lực tàu
Các tàu cá Phú Yên thường được bố trí một hệ trục chân vịt, không
có trục trung gian, máy chính thường dùng là máy của hãng
YANMAR, HINO, MITSUBISHI, ISUZU v.v
Phú Yên hi
ện có 21 cơ sở đóng sửa tàu thuyền, trong đó 5 hợp
tác xã kiểu mới và 16 tổ hợp tư nhân đã đảm bảo được phần lớn yêu
c
ầu đóng sửa tàu thuyền của ngư dân. Toàn tỉnh, hàng năm đóng
mới (200 ÷ 300) chiếc và sửa chữa khoảng (300 400) chiếc.
Theo dự án đầu tư cơ sở hạ tầng – trung tâm dịch vụ hậu cần
nghề cá Phú Yên, trong giai đoạn 2005 ÷ 2010 nhu cầu hoán cải,
đóng mới v
à sửa chữa các tàu thuyền có công suất > 90 CV ngày
càng nhi
ều. Tổng số tàu thuyền đóng mới bình quân (100 200)
chiếc/năm, sửa chữa lớn 600 chiếc/năm.
1.3.2.1. Hệ thống khai thác
Các tàu câu cá ngừ đại dương trang bị máy móc được bố trí
trên tàu câu là máy thu, thả câu, ngư cụ là dàn câu cùng hệ thống
ánh sáng, khoang chứa, thiết bị cấp đông v.v trong đó máy thu câu
được dẫn động bằng cách trích công suất từ máy chính hiện nay đều
dùng máy để thu câu. Trên tàu thường được trang bị hai neo, neo
mũi và neo lái. Mỏ neo có trọng lượng vào khoảng 50 ÷ 200 kg tuỳ
vào kích thước của tàu.
1.1 . SỰ CẦN THIẾT PHẢI TÍNH TOÁN THIIẾT KẾ SƠ
BỘ TÀU ĐÁNH CÁ
Trước yêu cầu của thực tế cuộc sống, hàng năm số lượng tàu
thuy
ền vẫn được tăng lên, hầu hết các loại tàu thuyền này được
đóng theo kinh nghiệm dân gian không có thiết kế. Việc đóng t

àu
theo kinh nghi
ệm dân gian được đúc kết từ những ưu điểm thực tế
qua nhiều năm, tuy vậy cũng gây ra một số vấn đề khó khăn phức
tạp trong việc tổ chức quản lý và nhất là vấn đề an toàn trên tàu.
Do yêu c
ầu của nghề nghiệp, tàu thuyền nghề cá phải làm
vi
ệc liên tục trên biển dài ngày, trong khi đó tàu luôn phải mang tải
trọng khi rời bến, tải trọng này là lương thực, thực phẩm, nhiên
li
ệu, dầu bôi trơn, muối, đá v.v khi về bến thay vào lượng dự trữ
nói trên là lượng cá đánh bắt được.
Mặt khác, điều kiện hoạt động của tàu trên biển hết sức phức
tạp, tàu luôn chịu tác dụng của các lực có phương, chiều, độ lớn
thay đổi. Đó là các lực do sóng v
à gió.
-Qua th
ời gian đi thực tế ở tỉnh Phú Yên tôi thấy rằng: việc
thiết kế tàu chủ yếu dựa vào tàu mẫu. Vì vậy hầu hết các loại tàu
thuy
ền đánh cá ở Phú Yên đều đóng theo kinh nghiệm dân gian mà
không có thi
ết kế. Trong số các tàu thuyền được đóng theo kinh
nghiệm dân gian ngoài những chiếc có tính năng khá tốt do ngẫu
nhiên, còn lại các tàu đều tồn tại những vấn đề cần giải quyết.
Thực tế một số tàu cho thấy những chiếc đóng ra không đảm bảo
an toàn. Các con tàu như vậy thì hoạt động kém hiệu quả, trong
điều kiện l
àm việc phức tạp khó khăn thì rất dễ xảy ra tai nạn, gây

thiệt hại rất lớn về người và của.
- Đây là một thực trạng gây ra nhiều khó khăn cho công tác
đăng kiểm cũng như công tác quản lý và khai thác các tàu này. Để
được cấp giấy phép hoạt động th
ì chủ tàu chỉ nộp hồ sơ hoàn công
cho
đăng kiểm duyệt, các hồ sơ này được lập khi con tàu đóng mới
đ
ã được đóng.Việc đóng tàu theo kinh nghiệm dân gian ở Phú Yên
m
ặc dù có truyền thống lâu đời, nhưng trước thực tế như vậy khó
mà đáp ứng đầy đủ tính an toàn cho con tàu, nhất là đối với việc
đóng mới những con tàu tương đối lớn. Để hạn chế tối đa các
nguyên nhân dẫn đến lật tàu nhằm đảm bảo an toàn cho tàu, cần
quan tâm ngay từ khâu thiết kế bằng cách tiến hành các tính toán
m
ột cách khoa học.
- Trong thời gian nghiên cứu khoa học của mình, PGS-TS
Nguy
ễn Quang Minh đã công bố nhiều công trình khoa học trong
đ
ó có công trình nghiên cứu khoa học: “Giải thuật tính toán ổn định
theo phương pháp mới”, trong đó có đưa ra hai phương trình là
ph
ương trình ổn định và phương trình lắc, qua đó giúp cho việc giải
bài toán thiết kế tàu dễ dàng và nhanh hơn mà vẫn đảm bảo được
các tính năng hàng hải và các thông số kỹ thuật của con tàu.
1.2 .CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TÀU
Thiết kế tàu là một công việc rất phức tạp, nó ảnh hưởng trực
tiếp đến chất lượng con tàu.

Ch
ất lượng của con tàu thiết kế không những được quyết
định bởi quan điểm thiết kế m
à còn quyết định bởi phương pháp
thiết kế. Hiện nay, nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự
trợ giúp của máy tính nên ngày càng có những phương pháp thiết
kế tiến bộ hơn so với trước kia. Có rất nhiều phương pháp thiết kế,
mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, sau đây là một
số phương pháp thiết kế được dùng phổ biến hiện nay:
-Thiết kế theo truyền thống.
-Thiết kế theo tàu mẩu.
-Thiết kế tối ưu.
1.5.1.Phương pháp thiết kế truyền thống
Hiện nay, việc thiết kế tàu thuyền nói chung và việc thiết kế
tàu cá nói riêng vẫn dùng phương pháp thiết kế truyền thống.
Phương pháp này được thực hiện theo tr
ình tự sau:( hình 1.1)
- Pt trọng lượng
- Pt nổi
- Pt s
ức chức
-
P
t
t
ốc độ
Các yếu tố
hình học
Đường hình
lý thuy

ết
Bố trí
chung
Nhiệm vụ
thiết kế
Kết cấu
Trang
thi
ết bị
Hoàn thiện thiết kế, chế tạo
Kiểm tra
ổn định
Không đạt yêu cầu
Đạt yêu cầu
* Bước 1: Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế.
Trên cơ sở mục đích sử dụng v
à các yêu cầu khác của người
đặt h
àng, từ các cơ sở khoa học, từ các kinh nghiệm người ta xây
dựng được nhiệm vụ thiết kế và căn cứ vào nhiệm vụ này ta bắt
đầu thực hiện các bước tiếp theo.
* Bước 2: Giải quyết hệ phương tr
ình thiết kế.
Khó khăn nhất trong quá tr
ình thiết kế là việc giải hệ phương
trình thiết kế. Trong phương pháp này, hệ phương trình thiết kế
được th
ành lập từ các phương trình sau:
Phương trình trọng lượng: Đây là phương trình được
thiết lập từ các trọng lượng thành phần của con tàu như trọng

lượng vỏ, trọng lượng máy, trọng lượng trang thiết bị, trọng lượng
nhiên liệu, trọng lượng thuyền viên, trọng lượng lương thực thực
phẩm v.v
P =

Pi (1.1)
Phương trình nổi: Đây là phương trình được thiết lập
từ quan hệ giữa trọng lượng tàu và thể tích chiếm nước của tàu.
D =
γV = γδLBT = f (δ,L,B,T) (1.2)
Hình 1.1. Sơ đồ thiết kế theo phương pháp truyền thống
Phương trình sức chứa: Là phương trình được thiết
lập từ quan hệ giữa thể tích chiếm nước toàn phần của tàu và các
th
ể tích thành phần như thể tích các khoang, thể tích các kết cấu
v.v
V =

Vi (1.3)
Phương trình tốc độ: Được thiết lập từ quan hệ giữa
công suất có ích trên trục chân vịt với các thông số tính năng của
tàu.
ESP =
75
.vR
=
e
C
vD
33/2

.
(1.4)
Đây là công thức kinh nghiệm, trong đó:
R: sức cản của vỏ tàu.
v : t
ốc độ của tàu.
D: tr
ọng tải tàu.
C
e
: hằng số hải quân.
* Bước 3: T
ình các yếu tố hình hoc
Là bước tính tiếp theo sau khi đã giải các phương trình của hệ
phương tr
ình thiết kế
*Bước 4: Thiết kế đường h
ình.
Là bước thiết kế tiếp theo khi ta tính được các yếu tố hình
h
ọc của tàu. Khi thực hiện bước này xong ta được hình dáng lý
thuy
ết của con tàu.
*Bước 5: Thiết kế bố trí chung, thiết kế kết cấu, thiết kế
trang thiết bị.
Được thực hiện sau khi thiết kế đường hình, các bước này
thường được thực hiện kết hợp giữa kinh nghiệm, tàu mẫu và quy
ph
ạm.
*Bước 6: Kiểm tra ổn định.

Đây là bước rất quan trọng, nó đánh giá sự th
ành công hay
th
ất bại của quá trình thiết kế. Khi tiến hành có hai khả năng xảy
ra:
Nếu đạt yêu cầu thì thực hiện các bước tiếp theo là
thi
ết kế kỹ thuật và thiết kế công nghệ.
Nếu không đạt yêu cầu thì bắt buộc ta phải làm lại từ
đầu bằng cách điều chỉnh nhiệm vụ thiết kế.
 Ưu điểm.
+ Thi
ết kế được những con tàu hoàn toàn mới.
+ Là phương pháp thiết kế mang tính chất khoa
học vì các
thông s
ố kỹ thuật của tàu có được dựa trên các phép tính toán học
chính xác, có cơ sở phân tích lựa chọn được khoa học công nhận,
kết quả đưa ra có độ tin cậy cao.
+ Có thể nghiên cứu một con tàu bằng cách nghiên cứu hồ
sơ của nó.
 Nhược điểm.
+Việc giải hệ phương trình thiết kế để xác định các yếu tố
hình học của tàu còn gặp nhiều khó khăn do số ẩn nhiều hơn số
phương tr
ình thiết lập được. Cho nên việc tìm ra các nghiệm của
hệ mất rất nhiều thời gian.kết quả thu được mang tính thụ động, vì
đến bước kiểm tra ổn định ta vẫn chưa biết con tàu đang được thiết
kế có đảm bảo yêu cầu hay không. Thường con tàu khi kiểm tra
không đạt y

êu cầu ta phải thực hiện lại nhiều lần, đến khi khi nó
đạt y
êu cầu thì kết quả này cũng chỉ mang tính may mắn. Như vậy,
với phương pháp này ta không nên quá lạm dụng.
+ Phương tr
ình thiết lập hết sức phức tạp đòi hỏi người
thiết kế phải có trình độ chuyên môn cao
+ Giá thành c
ủa con tàu tương đối cao do mất nhiều thời
gian và công sức cho công việc thiết kế.