Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 17 pptx

Chương 17:
KIỂM TRA TÍNH NĂNG CHO TÀU
THIẾT KẾ
3.4.1.Đánh giá tốc độ cho tàu thiết kế.
Để kiểm tra tốc độ tàu ta dựa vào đồ thị vận hành tàu. Từ đồ
thị vận hành tàu ta thấy khi động cơ chính làm việc với tốc độ quay
chân vịt n
cv
= 536 v/ph thì công suất của động cơ Ne= 215 ML và
tàu chạy với vận tốc V= 9 Hl/h.Vậy tốc độ của tàu thỏa mãn điều
kiện tốc độ V= 9 Hl/h từ nhiệm vụ thư thiết kế.
3.4.2 . Kiểm tra ổn định cho tàu thiết kế
Đối với tàu thiết kế trên, tôi hoàn toàn có cơ sở để khẳng
định tàu đảm bảo ổn định
vì trong quá trình tính toán chọn các yếu
tố hình học của tàu tôi đã xét đến điều kiện ổn định. Tuy nhiên để
khẳng định lại một lần nữa, tàu thiết kế trên có đảm bảo ổn định
hay không tôi tiến hành các bước kiểm tra ổn định. Mục đích của
bước kiểm tra ổn định là để khẳng định thêm cho phương pháp
thiết kế tàu tối ưu của thầy PGS.TS Nguyễn Quang Minh và theo
yêu c
ầu của cơ quan Đăng Kiểm.
3.4.2.1. Tiêu chuẩn ổn định:
Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu, những định mức để
đảm bảo cho con t
àu có một độ ổn định nhất định cần thiết, đồng
thời nó còn là căn cứ để xác định và đánh giá tình trạng của con
tàu. Đây là mức ổn định tối thiểu m
à tàu phải có.
Hiện nay có 2 loại tiêu chuẩn ổn định đó là tiêu chuẩn vật lý
và tiêu chuẩn thống kê.

Tiêu chuẩn vật lý: Điển hình nhất là tiêu chuẩn “thời tiết”
của Liên Bang Nga.
k=
ng
gh
M
M
1.0
Trong đó:
+ M
gh
: là momen nghiêng giới hạn.
+ M
ng
: là momen nghiêng do gió tác động.
Tiêu chuẩn thống kê: Tiêu chuẩn thống kê là những tiêu
chu
ẩn được xây dựng từ cơ sở thống kê từ những vụ tai nạn đắm
tàu. Để xây dựng ti
êu chuẩn sau khi xác nhận nhóm, đối tượng
nghiên cứu, người ta xem xét lựa chọn các yếu tố ổn định của các
tàu bị lật, xác định các giới hạn tối thiểu của những yếu tố đó và
xem nó là các y
ếu tố tiêu chuẩn ổn định.
- Điển hình là tiêu chuẩn của tổ chức IMO (trước đây gọi là
IMCO) giành cho tàu v
ận tải có ghi rõ:
+ Chi
ều cao tâm ổn định ban đầu: h
0

≥ 0,35 (m)
+ Cánh tay đ
òn ổn định tĩnh tại 30
0
: )(2,0
30
ml 

+ Cánh tay đòn ổn định động tại 30
0
: 
30d
l

0,055(m)
+ Cánh tay đòn ổn định động tại 40
0
: 
40d
l

0,09 (m)
+ Hi
ệu: 03,0
3040

dd
ll

(m)

+ Góc
ứng với tay đòn tĩnh cực đại:


00
max
3025 

3.4.2.2. Tính toán tay đòn ổn định cho tàu thiết kế.
Khái niệm ổn định tàu thuỷ được hiểu như khả năng chống
lật khi tàu bị nghiêng, là một trong những tính năng quan trọng
nhất đảm bảo an toàn cho tàu đi biển.
Tay đ
òn ổn định l

tức là tay đòn của momen chống lật nói
trên của tàu, được biểu diễn trên hình vẽ và được tính theo công
thức sau đây:
l

= y
c
cos + (Z
c
-Z
co
)sin - (Z
g
-Z
co

)sin. (3.7)
Trong đó:
+ l

: tay đòn ổn định tại góc nghiêng .
+ Z
co
: độ cao tâm nổi khi tàu chưa nghiêng.
+ y
c
,Z
c
: toạ độ tâm nổi khi tàu nghiêng đến góc .
+ Z
g
: độ cao trọng tâm tàu.
G
Co
l

C
Z
c
o
Zc
O
Yc
Z
g


Z
Y
Hình 3.7: Tay đòn ổn định tĩnh.
Tính tay đ
òn ổn định theo biểu thức trên thực chất là dẫn về
tính toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng đang xét, hay nói đầy
đủ hơn, đó là việc xác định quỹ đạo của tâm nổi khi t
àu nghiêng (
thường xét từ 090
0
).
Tay đòn ổn định tĩnh được tính theo công thức gần đúng đã
được thừa nhận rộng rãi của tác giả Vlaxôv.
l

= y
C90
f
1
() + (Z
C90
–Z
C0
)f
2
() + r
0
f
3
() + r

90
f
4
() – (Z
g
-
Z
C0
)Sin. (3.8)
Trong đó:
- Z
C0
,r
0
: Được tính theo công thức Ơle.
Z
C0
: cao độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng  = 0
0
.
Z
C0
= T



. (3.9)
r
0
: bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng  = 0

0
.
r
0
=
T
B
22
12


. (3.10)
- y
C90
,Z
C90
: Toạ độ tâm nổi của tàu tại góc nghiêng  =
90
0
, được tính theo công thức của PGS.TS Nguyễn Quang Minh.
y
C90
= 4/.)(
)2)(1(
)1
2
(
/2
2
B

T
H
k
C








. (3.11)
Z
C90
=
Hk
C



/

. (3.12)
V
ới: k
c
= 1+
H
b

V
V
; hệ số thể tích dưới boong
- r
90
: bán kính ổn định của tàu tại góc nghiêng  = 90
0
,
được tính theo công thức của Pazdianhom:
r
90
=
0
3
90
90
)(
r
y
ZZ
C
CoC







. (3.13)

- Z
g
: cao độ trọng tâm tàu: Z
g
=.H
Tay đòn ổn định động được tính toán theo công thức sau:
l
đ
=


d
ddCCdC
CosaCosZZSinydl



0
0
)1()( . (3.14)
 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% dữ trữ.
- Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường trở về với 100% tải trọng hầm
và 10% dữ trữ.

- Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường trở về với 20% tải trọng hầm
và 70% đá muối v
à 10% dữ trữ.
-Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và
lưới ướt trên boong.
Khi tính toán vi
ệc xác định tọa độ của các thành phần trọng
lượng được đo tr
ên bản vẽ bố trí chung.
Xét các trường hợp tải trọng:
Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% dự trữ.
Bảng 3.9: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 1.
ST
T
Các thành phần
tải trọng P(T)
X(m
)
Mx(T.m
) Z(m)
Mz(T.m
)
1 Tàu không 34,4 -0,62 -21,328 1,36 46,784
2
Thuy
ền viên+
hành lý 0,84 -4,9 -4,116 3,6 3,024
3
Lương thực,thực

phẩm 1,2 -6,5 -7,8 2,5 3
4 Nước ngọt 5,8 -7,6 -44,08 2,15 12,47
5
Nhiên li
ệu+ dầu
nhờn 6,08 -4,2 -25,536 1,65 10,032
6 Ngư cụ 1,2 7,1 8,52 1,7 2,04
7 Đá 15 4,1 61,5 1,2 18
8 Tổng cộng
64,5
2 -0,50
-32,84 1,47 95,35
Khối lượng P = 64,52 T ; Trọng tâm X
g
= -0,50 m;
Z
g
= 1,47 m.
Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường về, 100% tải trọng hầm,
với10% dự trữ.
Bảng 3.10: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 2.
ST
T
Các thành phần tải
trọng
P(T)
X(m
)
Mx(T.m

)
Z(m)
Mz(T.m
)
1 Tàu không 34,4 -0,62 -21,328 1,36 46,784
2
Thuy
ền viên+
hành lý 0,84 -4,9 -4,116 3,6 3,024
3
Lương thực,thực
phẩm 0,12 -6,2 -0,744 2,2 0,264
4 Nước ngọt 0,58 -7,6 -4,408 1,85 1,073
5
Nhiên li
ệu+ dầu
nhờn
0,60
8 -4,2 -2,553 0,8 0,486
6 Ngư cụ 1,2 7,1 8,52 1,7 2,04
7 Đá và cá 20 2,9 58 1,2 24
8 Đá và cá 8 -1 -8 1,2 9,6
9 Tổng cộng
65,7
4 0,38 25,37 1,32 87,27
Khối lượng P = 65,74 T ; Trọng tâm X
g
= 0,38(m)
; Z
g

= 1,32 m
Trường hợp 3: Tàu từ ngư trường về, 20% tải trọng hầm, 70% đá
và 10% dự trữ:
Bảng 3.11: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 3.
ST
T
Các thành phần
tải trọng P(T)
X(m
)
Mx(T.m
) Z(m)
Mz(T.m
)
1 Tàu không 34,4
-
0,62 -21,328 1,36 46,784
2
Thuy
ền viên+
hành lý
0,84 -4,9 -4,116 3,6 3,024
3
Lương thực,thực
phẩm
0,12 -6,5 -0,78 2,2 0,264
4 Nước ngọt 0,58 -7,6 -4,408 1,85 1,073
5
Nhiên li

ệu+ dầu
nhờn 0,608 -4,2 -2,55 0,8 0,48
6 Ngư cụ 1,2 7,1 8,52 1,7 2,04
7 Đá 10,5 4,1 43,05 1,2 12,6
8 Đá và cá 7 -1 -7 1,2 8,4
9 Tổng cộng
55,24
8 0,20
11,38 1,35 74,67
Khối lượng P = 55,248 T ; Trọng tâmX
g
= 0,2 m ;
Z
g
= 1,35 m
Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và
lưới ướt trên boong.
Bảng 3.12: Bảng tọa độ của các thành phần trọng lượng
trường hợp 4.
STT
Các thành ph
ần tải
trọng P(T) X(m) Mx(T.m) Z(m) Mz(T.m)
1 Tàu không 34,4 -0,7 -24,08 1,2 41,28
2
Thuy
ền viên+ hành
lý
0,84 -2,87
-2,410 3,6 3,024

3
Lương thực,thực
phẩm 0,3 -6,1 -1,83 2,3 0,69
4 Nước ngọt 1,45 -5,3 -7,685 1,95 2,827
5
Nhiên li
ệu+ dầu
nhờn
2,02 -1,5 -3,03 0,9 1,818
6 Ngư cụ 1,2 4,37 5,244 1,7 2,04
7 Đá và cá 20 2,9 58 1,2 24
8 Đá và cá 8 -1 -8 1,2 9,6
9 Tổng cộng 68,21 0,23 16,20 1,25 85,27
Khối lượng P = 68,21 T ; Trọng tâm X
g
= -0,23 m
; Z
g
= 1,25 m.