Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 6 ppsx

Chương 6:
THIẾT KẾ TỐI ƯU ĐƯỜNG HÌNH VÀ
TÍNH
TOÁN TĨNH THỦY LỰC
2.1. XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ.
Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế là bước đầu tiên trong trình
t
ự thiết kế. Nó là tài liệu gốc chủ yếu trong công tác thiết kế tàu, có
tính ch
ất quyết định đến chất lượng của con tàu thiết kế. Để lập
nhiệm vụ thiết kế ta dựa chủ yếu vào các yêu cầu sau:
- Dựa trên cơ sở mục đích công tác thiết kế.
- Căn cứ vào các yêu cầu khách hàng .
-
Căn cứ vào đặc điểm ngư trường, nguồn lợi và đối
tượng đánh bắt.
- Căn cứ vào công dụng, cỡ loại.
- Căn cứ vào yêu cầu quy phạm hiện hành.
Như vậy ta có thể xây dựng nội dung nhiệm vụ thư thiết kế
như sau:
- Công dụng và loại hình: Tàu được thiết kế là loại tàu
câu cá ng
ừ đại dương , vỏ gỗ, hoạt động xa bờ và thiết kế theo mẫu
dân gian.
- Vùng hoạt động: Hoạt động xa bờ và thuộc vùng hạn
chế II, cách nơi trú ẩn không quá 150 hải lý, trong điều kiện sóng
gió cấp 6 ÷ 7.
- Sức chở: 28 tấn ( kể cả đá và muối)
- Tốc độ hàng hải tự do: 9 (hải lý/giờ).
- Qui phạm: tàu thiết kế theo Quy phạm phân cấp và
đóng tàu cá biển cỡ nhỏ (TCVN 71111:2002).

- Biên chế thuyền viên: 12 người.
- Thời gian một chuyến biển: 18 ngày.
- B
ố trí buồng máy: Phía đuôi tàu.
- Trang thi
ết bị khai thác: Phù hợp với nghề câu cá ngừ
đại dương hiện nay của tỉnh Phú Y
ên.
2.1.1 Điều tra, thống kê một số tàu mẫu câu cá ngừ đại dương
Phú yên
Tập hợp tàu mẫu:
Các tàu mẫu được lựa chọn trong tập hợp tàu mẫu này là các
tàu đánh bắt xa bờ theo mẫu dân gian của ngư dân tỉnh Phú Yên.
Các s
ố liệu này được lấy từ số liệu thống kê của Sở thủy sản tỉnh
Phú Yên.(bảng 2.1).
Đặc điểm lựa chọn và phân tích tập hợp tàu mẫu:
Tập hợp tàu mẫu đây là các tàu đánh cá xa bờ, tuy nhiên nó
có chi
ều dài không lớn, chỉ từ 15,9 đến 18,2m có công suất tương
đối lớn so với công suất trung bình của tàu đánh cá trong toàn tỉnh,
công su
ất máy chính từ 165 đến 240 mã lực.
Bảng 2.1: Tập hợp một số tàu mẫu câu cá ngừ đại dương tỉnh
Phú Yên.
KH tàu
Thông s
ố
tàu
PY922

85
TS
PY905
30
TS
PY909
65
TS
PY926
18
TS
PY921
98
TS
PY920
71
TS
L
max
(m) 17 15.10 15,95 16,2 14,9 16,7
L
tk
(m) 16 13.68 14,43 14,7 13,75 15,2
B
max
(m) 4.85 4.20 4,6 4,5 3,9 4,2
B
tk
(m) 4.6 4.09 4,3 4,25 3,7 4,0
H (m) 2.2 2.00 2,4 1,9 1,83 2,2

T (m) 1.68 1.65 1,6 1,6 1,4 1,5
D (T) 77 61.32 64 63,37 42 72,00

0.61 0.64 0,625 0,62 0,59 0,63

0.87 0,85 0,84 0,88 0,86 0,85

0.93 0,90 0,92 0,90 0.90 92
L/B 3.4 3.34 3,35 3,45 3,71 3,8
B/H 2.09 2.04 1,79 2.23 1,9 2,18
H/T 1.3 1.21 1,5 1,35 1,22 1,2
P
C
(T) 20 20.0 20,74 21,8 15,2 20,65
N
e
(cv) 240 165 240 165 165 160
KH tàu
Thông s
ố
tàu
PY920
70
TS
PY930
78
TS
PY922
78
TS

PY921
43
TS
PY926
99
TS
PY921
15TS
L
max
(m) 16.75 18,0 18,30 16,75 15.50 18,20
L
tk
(m) 15.6 16,60 17,08 15,6 13.82 16,87
B
max
(m) 4.8 5,15 5,6 5,10 4.50 5,15
B
tk
(m) 4.47 4,87 5,23 4,78 4.42 4,92
H (m) 2.4 2,15 2,35 2,25 2.1 2,30
T (m) 1.6 1,7 1,72 1,80 1.75 1,84
D (T) 72 87,36 109,2 86,67 70.6 95,49

0.63 0,61 0,63 0,63 0.64 0,61

0.87 0,88 0,88 0,89 0.88 0,89

0.92 0,93 0,93 0,92 0.91 0,91
L/B 3.49 3,40 3,26 3,46 3.12 3,42

B/H 2.0 2,26 2,10 2,12 2.10 2,13
H/T 1.5 1,26 1,36 1,25 1.20 1,25
P
C
(T) 25 26 26 25 20 30
N
e
(cv) 230 240 240 165 165 240
Từ bảng 2.1 ta thấy:
- Mớn nước T có giá trị trong khoảng (1,4 T  1,84) (m)
- T
ỷ số H/T nằm trong khoảng (1,2  H/T  1,36)
- T
ỷ số L/B nằm trong khoảng (3,12  L/B  3,80)
- T
ỷ số B/H nằm trong khoảng (1.79  B/H  2.26)
- H
ệ số α nằm trong khoảng (0,84  α  0,89)
- H
ệ số β nằm trong khoảng (0,90  β  0,93)
- H
ệ số  nằm trong khoảng (0,59    0,64)
2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TỐI ƯU TÀU CÁ XA
BỜ THEO KINH NGHIỆM DÂN GIAN
2.2.1. Mục tiêu thiết kế theo quan điểm tối ưu
Tàu thuyền là một công trình nổi, nó thường xuyên phải hoạt
động trong những điều kiện sóng gió phức tạp. V
ì vậy mà theo
quan điểm tối ưu thì tàu không bị lật và tránh những nguyên nhân
d

ẫn đến lật tàu, tính ổn định là điều kiện đầu tiên được đặt ra. Đối
với tàu cá, tính ổn định là một vấn đề quan trọng, tàu mất ổn định
sẽ lật bất ngờ gây thiệt hại lớn về người và của. Việc lựa chọn các
kích thước cơ bản của tàu để cho t
àu có tính ổn định tốt nhất là rất
cần thiết nhưng chưa đủ vì rằng điều kiện làm việc, sinh hoạt trên
tàu không cho phé
p điều đó bởi vì tàu lắc quá mạnh.
Mục tiêu của quan điểm thiết kế tàu tối ưu là dung hòa mâu
thu
ẫn này, tàu vừa có tính ổn định hợp lý để đảm bảo hoạt động an
toàn trên biển, lại vừa có tính lắc phù hợp để việc sinh hoạt, sản
xuất trên tàu được thuận tiện nhất nhằm nâng cao hiệu quả phục vụ
của con tàu.
V
ới mục tiêu như trên, ta sẽ tiến hành tính toán lựa chọn các
kích thước cơ bản cho t
àu thỏa mãn đồng thời điều kiện ổn định và
điều kiện lắc. Phương pháp tính toán sẽ dựa vào đồ thị.
Từ điều kiện ổn định của tàu ta tìm cách lập mối quan hệ
giữa B/H và T

B/H ≥ Ø
1
(T).
Sau đó biểu diễn quan hệ này lên đồ thị (B/H,T).
Trong đó:
-Trục tung biểu thị tỷ số B/H.
-Trục hoành biểu thị chiều cao mớn nước T.
Từ điều kiện lắc của tàu ta cũng lập mối quan hệ B/H và T.

Sau đó cũng biểu diễn lên trục tọa độ ( B/H, T), phối hợp 2 đồ thị
này để lựa chọn các kích thước cơ bản cho t
àu thiết kế. Miền lựa
chọn giới hạn bằng các hàm :
B/H
≥ Ø
1
(T) và B/H ≤ Ø
2
(T)
B/H= Ø
2
(T)
T(m)0
B/
H
B/H= Ø
1
(T)
B/H
(m)
T(m)
0
B/H= Ø
1
(T)
Hình 2.1
Hình 2.2
Dựa vào mớn nước T của tàu được chọn trước, tỷ số B/H của
tàu thiết kế được chọn thỏa mãn vùng lựa chọn nói trên. Sau khi

l
ựa chọn được tỷ số này thì chiều dài của tàu sẽ được xác định dựa
vào phương tr
ình nổi. Con tàu có kích thước được lựa chọn thỏa
mãn đồng thời hai điều kiện, điều kiện ổn định và điều kiện lắc là
con tàu t
ối ưu cần tìm. Với con tàu này ta sẽ tiến hành kiểm tra lại
một số tính năng của nó dựa vào hệ phương trình thiết kế : phương
trình trọng lượng, phương trình tốc độ, phương trình sức chứa v.v