Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh quảng ngãi

i

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Phạm Văn Khoa Lớp: 50DT2
Ngành: Đóng tàu Khoa: KTGT
Tên Đề tài: “Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của
tỉnh Quảng Ngãi”
Số trang: 86 Số chƣơng: 04 Số tài liệu kham khảo: 11
Hiện vật: 02 quyển đồ án; 02CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN







Kết luận:







ĐIỂM CHUNG
Bằng chữ
Bằng số

Nha Trang, ngày … tháng … năm 2012
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS. TRẦN GIA THÁI

ii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên:Phạm Văn Khoa Lớp: 50DT2
Ngành: Đóng tàu Khoa: KTTT
Tên Đề tài: “Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của
tỉnh Quảng Ngãi”
Số trang: 86 Số chƣơng: 04 Số tài liệu kham khảo: 11
Hiện vật: 02 quyển đồ án; 02CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN




Đánh giá chung:


ĐIỂM
Bằng chữ
Bằng số

ĐIỂM CHUNG
Bằng chữ
Bằng số


Nha Trang, ngày … tháng … năm 2012
Cán bộ phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nha Trang, ngày … tháng … năm 2012
Chủ tịch hội đồng
(Ký và ghi rõ họ tên)

iii

LỜI CẢM ƠN
Sau hơn ba tháng tìm tòi và nghiên cứu, cùng với sự giúp đỡ Thầy Trần Gia Thái và các
bạn sinh viên, đến nay tôi đã hoàn thành nội dung của đề tài tốt nghiệp. Tuy nhiên do thời
gian có hạn cộng thêm với sự hạn chế hiểu biết về chuyên môn nên trong quá trình thực
hiện đề tài tôi có gặp đôi chút khó khăn.
Đƣợc sự động viên của gia đình và dƣới sự hƣớng dẫn nhiệt tình của Thầy Trần
Gia Thái cộng với những nỗ lực của bản thân, kết hợp với sự giúp đỡ của bạn bè mà tôi
đã khắc phục đƣợc những khó khăn trên và đã hoàn thiện đề tài đƣợc giao.
Nhân đây tôi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Trần Gia Thái đã tận tình hƣớng dẫn và
tạo điều kiện để tôi hoàn thành đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả Thầy, Cô đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức,
kinh nghiệm để trang bị cho tôi những hiểu biết cần thiết giúp tôi hoàn thành đề tài này.

Tôi xin chân thành cảm ơn các cô chú, các anh chị trong Chi Cục Bảo Vệ Nguồn
Lợi Thuỷ Sản Quảng Ngãi, cơ sở sửa chữa đóng mới tàu thuyền Cổ Lũy, cơ sở sửa chữa
đóng mới tàu thuyền Phổ An đã tạo điều kiện cho tôi tiếp cận với thực tế và hỗ trợ tài liệu
để tôi hoàn thành đề tài này.
Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn quý Thầy trong bộ môn Đóng tàu và các bạn
sinh viên đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!


Nha Trang, tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Khoa





iv

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN iii
MỤC LỤC iv
Danh mục hình vi
Danh mục bảng viii
LỜI NÓI ĐẦU 1
Chƣơng 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 2
1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. 2
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY. 3
1.3 MỤC TIÊU, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3
1.3.1 Mục tiêu của đề tài 3

1.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 4
1.3.3. Nội dung nghiên cứu 4
1.4 GIỚI THIỆU VỀ KHAI THÁC HẢI SẢN BẰNG LƢỚI KÉO 4
1.4.1 Giới thiệu 4
1.4.2 Phân loại 5
1.4.3 Cấu tạo cơ bản 6
1.4.4 Kỹ thuật khai thác 7
Chƣơng 2: XÂY DỰNG PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 8
2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ TÀU 8
v

2.2 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC CỦA TÀU THIẾT KẾ 8
2.2.1 Phƣơng pháp thiết kế theo thống kê dựa theo tàu mẫu 9
2.2.2 Phƣơng pháp thiết kế truyền thống 9
2.2.3 Phƣơng pháp thiết kế tối ƣu 10
2.2.4 Lựa chọn phƣơng pháp thiết kế 10
2.3 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐƢỜNG HÌNH 11
2.4 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU 11
2.4.1 Đặc điểm kết cấu 11
2.4.2 Phƣơng án thực hiện. 12
2.5 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN TÍNH NĂNG TÀU
THIẾT KẾ 12
2.6. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 13
2.7. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ ĐỘNG LỰC VÀ TRANG THIẾT BỊ.
13
Chƣơng 3: QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ THEO TÀU MẪU 14
3.1 XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƢ TÀU THIẾT KẾ. 15
3.1.1 Mục đích việc yêu cầu xây dựng nhiệm vụ thƣ 15
3.1.2 Nội dung nhệm vụ thƣ 15
3.2 XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC TÀU THIẾT KẾ 16

3.2.1 Đặt vấn đề 16
3.2.2 Nội dung, phƣơng pháp và đối tƣợng khảo sát 17
vi

3.2.3 Phân tích thống kê đội tàu đánh cá lƣới kéo của tỉnh Quảng Ngãi 18
3.2.4 Tính chọn công suất máy chính 31
3.2.5 Kiểm tra sơ bộ tính ổn định và tính lắc 32
3.2.6 Những thông số cơ bản của tàu thiết kế 33
3.3 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH TÀU THIẾT KẾ 34
3.3.1. Xử lý tuyến hình tàu khảo sát 34
3.4 THIẾT KẾ KẾT CẤU. 38
3.4.1 Xác định kích thƣớc kết cấu tàu theo yêu cầu quy phạm 38
3.5 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG: 45
3.5.1 Bố trí chung 45
3.5.2 Bố trí phía trên boong 46
3.5.3 Bố trí dƣới boong 46
3.6 HỆ ĐỘNG LỰC VÀ TRANG THIẾT BỊ 48
3.6.1 Hệ động lực 48
3.6.2 Trang thiết bị 50
3.7 TÍNH TRỌNG LƢỢNG, TRỌNG TÂM TÀU KHÔNG. 54
3.8.PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN TÍNH NĂNG TÀU KHẢO SÁT. 55
3.8.1 Tính toán tính nổi 56
3.8.2 Tính toán ổn định cho tàu 60
3.8.3. Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết. 76
vii

Chƣơng 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ 84
4.1.Kết Luận 84
4.2 .Đề xuất ý kiến: 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

Phụ lục 87

vi

Danh mục hình
Hình 1. 1: Cấu tạo và hình dạng lƣới kéo khung 6
Hình 1. 2: Cấu tạo và hình dạng lƣới kéo đơn 7
Hình 1. 3: Cấu tạo và hình dạng lƣới kéo đôi 7
Hình 3. 1: Quá trình thiết kế sơ bộ 14
Hình 3. 2: Đồ thị thống kê hàm L
tk
= f(L
max
) tàu lƣới kéo. 19
Hình 3. 3: Đồ thị thống kê hàm B
max
= f(L
max
) tàu lƣới kéo. 20
Hình 3. 4: Đồ thị thống kê hàm B
tk
= f(B
max
) tàu lƣới kéo. 21
Hình 3. 5: Đồ thị thống kê hàm D = f(B
max
) tàu lƣới kéo. 22
Hình 3. 6: Đồ thị thống kê hàm T = f(D) tàu lƣới kéo. 23
Hình 3. 7: Đồ thị thống kê hàm Δ = f(L
max

) tàu lƣới kéo 24
Hình 3. 8: Đồ thị thống kê hàm C
b
= f(L
tk
/B
tk
) lƣới kéo. 25
Hình 3. 9: Đồ thị thống kê hàm C
W
= f(L
tk
/B
tk
) lƣới kéo 26
Hình 3. 10: Đồ thị tần số (Frequencies) của Lmax. 29
Hình 3. 11: Dựng các đƣờng sƣờn dạng 2D trong phần mềm Autocad 34
Hình 3. 12: Dạng 3D đƣờng sƣờn trong Autocad. 34
Hình 3. 13: Khung sƣờn 3D của tàu khảo sát sau khi import vào Autoship. 35
Hình 3. 14: Mô hình tàu tô bóng sau khi hoàn thiện 36
Hình 3. 15: Kết quả sau khi scale 36
Hình 3. 16: Tàu hợp lý nhất. 37
vii

Hình 3. 17: Thông số tàu 37
Hình 3. 18: Giao diện Autohydro 57
Hình 3. 19: Hộp thoại Drafts của Hydrostatics 57
Hình 3. 20 : Đồ thị các yếu tố tính nổi của tàu thiết kế 59
Hình 3. 21: Đồ thị các hệ số hình dáng của tàu thiết kế 60
Hình 3. 22: Hộp thoại nhập các tải trọng và tọa độ trọng tâm 63

Hình 3. 23: Trạng thái tải trọng trƣờng hợp 1 64
Hình 3. 24: Tàu ra ngƣ trƣờng 100% nhiên liệu và 100% các dự trữ 66
Hình 3. 25: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu thiết kế ở trƣờng hợp tải trọng 1 67
Hình 3. 26: Tàu về bến 100% cá, 10% dự trữ và nhiên liệu 69
Hình 3. 27: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu thiết kế ở trƣờng hợp tải trọng 2 70
Hình 3. 28: Tàu về bến 20% cá, 70% dự trữ và 10% nhiên liệu 71
Hình 3. 29: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu thiết kế ở trƣờng hợp tải trọng 3 73
Hình 3. 30: Tàu ở ngƣ trƣờng với 100% dự trữ, 25% dự trữ nhiên liệu, một mẻ cá và
lƣới ƣớt trên boong. 74
Hình 3. 31: Đồ thị ổn định tĩnh và động của tàu thiết kế ở trƣờng hợp tải trọng 75
Hình 3. 32: Xác định mômen lật 77

viii

Danh mục bảng
Bảng 3. 1: Danh sách tàu mẫu thống kê theo thông số hình học 18
Bảng 3. 2: Bảng hệ số tƣơng quan giữa L
tk
và L
max
18
Bảng 3. 3: Bảng hệ số tƣơng quan giữa B
max
và L
max
20
Bảng 3. 4: Bảng hệ số tƣơng quan giữa B
tk
và B
max

21
Bảng 3. 5: Bảng hệ số tƣơng quan giữa D và B
max
22
Bảng 3. 6: Bảng hệ số tƣơng quan giữa T và D 23
Bảng 3. 7: Bảng hệ số tƣơng quan giữa Δ và L
max
24
Bảng 3. 8: Bảng hệ số tƣơng quan giữa C
b
và tỉ lệ L
tk
/B
tk
25
Bảng 3. 9: Bảng hệ số tƣơng quan giữa C
w
và tỉ lệ L
tk
/B
tk
26
Bảng 3. 10: Danh sách tàu mẫu lƣới kéo đóng tại Quảng Ngãi 27
Bảng 3. 11:: Bảng tần số xuất hiện của tàu lƣới kéo theo chiều dài L
max
28
Bảng 3. 12: Bảng hệ số tƣơng quan giữa N
e
và tỉ lệ L
max

32
Bảng 3. 13- (Bảng A1): Diện tích tiết diện các cơ cấu (cm
2
) 38
Bảng 3. 14 -(Bảng A2): Quy cách sống dọc đáy, hông, mạn. 39
Bảng 3. 15 : Quy cách đà ngang đáy. 40
Bảng 3. 16- (Bảng A4): Diện tích mặt cắt ngang của sƣờn, cm
2
41
Bảng 3. 17 -(Bảng A3): Diện tích thanh đỡ, đè đầu xà ngang boong 42
Bảng 3. 18 - (Bảng A5): Diện tích mặt cắt ngang các kết cấu, cm
2
43
Bảng 3. 19: Giá trị của hệ số k 49
ix

Bảng 3. 20: Thiết bị neo 51
Bảng 3. 21: Định mức trang bị 52
Bảng 3. 22: Phƣơng tiện tín hiệu 53
Bảng 3. 23: Trọng lƣợng trọng tâm tàu không 55
Bảng 3. 24: Giá trị các yếu tố tính nổi đƣợc xuất ra từ môdun AutoHydo 58
Bảng 3. 25: Các giá trị đồ thị tính nổi 59
Bảng 3. 26: Trƣờng hợp tải trọng nguy hiểm 1 61
Bảng 3. 27: Trƣờng hợp tải trọng nguy hiểm 2 61
Bảng 3. 28: Trƣờng hợp tải trọng nguy hiểm 3 62
Bảng 3. 29: Trƣờng hợp tải trọng nguy hiểm 4 62
Bảng 3. 30: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trƣờng hợp tải trọng 1 66
Bảng 3. 31: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định tàu thiết kế trong AutoHydro 67
Bảng 3. 32: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trƣờng hợp tải trọng 2 69
Bảng 3. 33: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định của tàu thiết kế trong AutoHydro 70

Bảng 3. 34: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trƣờng hợp tải trọng 3 72
Bảng 3. 35: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định của tàu thiết kế trong AutoHydro 72
Bảng 3. 36: Bảng giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động ở trƣờng hợp tải trọng 4 74
Bảng 3. 37: Bảng kiểm tra điều kiện ổn định của tàu thiết kế trong AutoHydro 75
Bảng 3. 38: Các tải trọng thành phần trong trƣờng hợp 1 78
Bảng 3. 39: Các tải trọng thành phần trong trƣờng hợp 2 79
x

Bảng 3. 40: Các tải trọng thành phần trong trƣờng hợp 3 79
Bảng 3. 41: Các tải trọng thành phần trong trƣờng hợp 4 79
Bảng 3. 42: Bảng tính giá trị moomen nghiêng trong các trƣờng hợp tải trọng. 80
Bảng 3. 43: Bảng tính các đại lƣợng và Y 81
Bảng 3. 44: Bảng giá trị hệ số K 82
Bảng 3. 45: Bảng tính hệ số an toàn K 83
1

LỜI NÓI ĐẦU
Ở nƣớc ta hiện nay, việc thiết kế và đóng mới tàu thuyền, đặc biệt các loại tàu
đánh cá thì chủ yếu đƣợc làm theo phƣơng pháp truyền thống, nghĩa là dựa vào tàu mẫu
là chủ yếu. Các tàu này nhìn chung cũng đáp ứng đƣợc các yêu cầu về sử dụng và khai
thác. Tuy nhiên, chỉ đơn thuần dựa vào những kinh nghiệm dân gian thông qua các tàu
mẫu thì những con tàu mới đƣợc tạo ra sẽ không tốt hơn và ngày càng hoàn thiện hơn
đƣợc, điều này không thể đáp ứng đƣợc những yêu cầu trong sự phát triển của cuộc
sống. Để tạo ra đƣợc những con tàu ngày càng tốt hơn và hoàn thiện hơn, đó là một
bài toán mà lời giải phải bắt đầu từ khâu thiết kế. Nhất thiết ta phải tìm ra đƣợc
những phƣơng pháp thiết kế mới, có tính khoa học cả về mặt lý thuyết cũng nhƣ
trong thực tế, đó mới là chìa khóa để tìm ra lời giải cuối cùng cho bài toán trên.
Nhƣ vậy, để xây dựng đƣợc những phƣơng pháp thiết kế mới, ta phải kết hợp giữa lý
thuyết và thực tiễn. Đó là sự kết hợp giữa khoa học và những kinh nghiệm dân gian.
Đề tài: “Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh

Quảng Ngãi” là sự lựa chọn của tôi để thực hiện sự kết hợp nói trên, để thiết kế ra một
con tàu phù hợp và an toàn cho những ngƣ dân ngày đêm hoạt động trên biển.
Để hoàn thành đề tài này, tôi xin chân thành cám ơn Thầy Trần Gia Thái,
các Thầy bộ môn trong Khoa cũng nhƣ trong Nhà trƣờng và các bạn sinh viên đã giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ trong thời gian thực hiện đề tài này.
Vì trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế, đề tài này chắc chắn không tránh
khỏi những thiếu sót mà bản thân chƣa nhận thấy đƣợc, vì thế rất mong nhận đƣợc sự
đóng góp ý kiến của các Thầy Cô cùng các bạn để đề tài này đƣợc hoàn thiện hơn.
Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện:
Phạm Văn Khoa
2

Chƣơng 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.
Nhƣ chúng ta đã biết, khai thác thủy sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn đã
và đang mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho đất nƣớc.
Đối với ngành khai thác thủy sản thì việc phát triển đội tàu khai thác là một trong
những yêu cầu hàng đầu. Hiện nay việc đóng mới tàu cá ở nƣớc ta đƣợc tổ chức đều khắp
các địa phƣơng có nghề cá. Các loại tàu đánh cá vỏ gỗ chủ yếu đƣợc đƣợc đóng theo kinh
nghiệm dân gian, nên hầu nhƣ không tính toán hoặc thiết kế mà đóng theo mẫu của từng
địa phƣơng, phụ thuộc vào kinh nghiệm và sở thích của ngƣ dân cùng với trang thiết bị
khai thác, an toàn trên tàu rất đơn giản dựa vào sức ngƣời là chính. Sau khi đóng xong
mới bắt đầu lập hồ sơ thiết kế dƣới dạng hồ sơ hoàn công nhằm hợp thức hóa việc đƣa
tàu vào hoạt động hơn là kiểm tra đánh giá tính năng hoạt động của tàu.
Với chiến lƣợc phát triển biển hiện nay chúng ta đang dần xóa bỏ các tàu cá ven bờ cỡ
nhỏ và phát triển đội tàu cá cỡ lớn, đội tàu này không chỉ đáp ứng đƣợc yêu cầu khai
thác xa bờ mà còn vì vấn đề an ninh quốc phòng trên biển.
Những kinh nghiệm dân gian trong ngành đóng tàu nói chung, đặc biệt là đối với

tàu đánh cá nói riêng đƣợc đúc kết từ lâu đời mà ngày nay gần nhƣ đã trở thành một
tiêu chuẩn tƣơng đối hoàn chỉnh, với tiêu chuẩn này con tàu đƣợc tạo ra sẽ đảm bảo hoạt
động đƣợc và có hiệu quả.
Tuy kinh nghiệm dân gian trên thực tế là đúng và rất hay nhƣng nó còn nhƣợc
điểm là thiếu cơ sở khoa học.
Với yêu cầu thực tế trên tôi đã chọn và thực hiện đề tài “Thiết kế sơ bộ mẫu tàu đánh
cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh Quảng Ngãi” nhằm xây dựng mẫu tàu theo
mẫu truyền thống dựa theo kinh nghiệm dân gian kết hợp với các phƣơng pháp thiết kế
hiện đại để tạo ra một con tàu đánh bắt phù hợp, trên cơ sở đảm bảo đƣợc mức độ an
toàn, khả năng chịu đựng sóng gió và hiệu quả khai thác theo nghề. Đối tƣợng nghiên
cứu của đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi tàu đánh cá lƣới kéo vỏ gỗ có chiều dài thiết kế
dƣới 20m của tỉnh Quảng Ngãi.
3

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY.
Ngành thủy sản các nƣớc trên thế giới đã phát triển rất mạnh, với các tàu cá đều đƣợc
đóng hàng loạt theo những mẫu đã đƣợc tính toán thử nghiệm kỹ lƣỡng và thƣờng đƣợc
làm bằng vật liệu thép và Composite, chỉ một số ít làm bằng gỗ. Cho nên họ đã có những
mẫu tàu có tính năng tốt và trang bị hiện đại. Tuy nhiên ở nƣớc ta, do có sự khác biệt về
điều kiện tự nhiên, đặc điểm ngƣ trƣờng, trình độ sử dụng, cùng với các điều kiện cơ bản
về kinh tế - kỹ thuật còn nhiều hạn chế nên không thể áp dụng hiệu quả các mẫu tàu hoặc
công nghệ đánh bắt hiện đại của các nƣớc.
Trong khi đó thì thực tế tàu cá nƣớc ta đƣợc đóng dựa vào kinh nghiệm không có mẫu
chuẩn và việc thiết kế từ đƣờng hình, kết cấu, bố trí chung, cho đến trang thiết bị đảm
bảo an toàn cho tàu, và việc kiểm tra tính năng đặc biệt là tính ổn định chỉ dựa vào hồ sơ
hoàn công nên thiếu chính xác, chỉ mang tính hình thức.
Từ trình bày nhƣ trên có thể nhận thấy, vấn đề thiết kế sơ bộ các mẫu tàu vỏ gỗ truyền
thống hoạt động an toàn trên các vùng biển xa bờ của Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng
Ngãi nói riêng đang rất cấp thiết, có ý nghĩa và vai trò cực kỳ quan trọng cần quan tâm và
giải quyết.

1.3 MỤC TIÊU, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1 Mục tiêu của đề tài
 Nghiên cứu xác định hợp lý các đặc điểm hình học của tàu đánh cá lƣới kéo của tỉnh
Quảng Ngãi trên cơ sở đảm bảo khả năng hoạt động an toàn, phù hợp với thực tế và
tăng hiệu quả đánh bắt trong điều kiện khai thác cụ thể.
 Nghiên cứu thiết kế đƣờng hình, kết cấu, bố trí chung, trang thiết bị tàu cá lƣới kéo
vỏ gỗ truyền thống của tỉnh Quảng Ngãi trên cơ sở đảm bảo mức độ an toàn, phù hợp
với thực tế và nâng cao hiệu quả khai thác tàu cá tỉnh Quảng Ngãi.
 Đánh giá, kiểm tra tính năng của tàu mẫu trên cơ sở đảm bảo mức độ an toàn và nâng
cao hiệu quả khai thác tàu cá tỉnh Quảng Ngãi.

4

1.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu
 Khảo sát, thu thập số liệu các đặc điểm hình học của các mẫu tàu đánh cá lƣới kéo
thực tế, kết hợp với lý thuyết xác suất thống kê để làm cơ sở cho việc phân tích xác
định hợp lý đặc điểm hình học tàu thiết kế.
 Khảo sát, đo đạc để xây dựng và điều chỉnh hợp lý đƣờng hình, kết cấu, bố trí chung,
trang thiết bị của các mẫu tàu đánh cá lƣới kéo theo “Quy phạm phân cấp và đóng
tàu cá biển cỡ nhỏ” TCVN7111:2002
 Sử dụng các phần mềm trong việc thiết kế và kiểm tra tính năng, tăng độ chính xác
cho kết quả nghiên cứu.
1.3.3. Nội dung nghiên cứu
Với đề tài nghiên cứu và phƣơng pháp giải quyết đã đƣợc nêu trên thì đề tài bao gồm
những nội dung đƣợc thể hiện qua các chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Đặt vấn đề
Chƣơng 2: Xây dựng phƣơng án thiết kế
Chƣơng 3: Quá trình tính toán, thiết kế
Chƣơng 4: Thảo luận kết quả

1.4 GIỚI THIỆU VỀ KHAI THÁC HẢI SẢN BẰNG LƢỚI KÉO
1.4.1 Giới thiệu
Lƣới kéo là một trong những ngƣ cụ quan trọng nhất trong nghề khai thác hải sản, nó
có thể đánh bắt ở mọi vùng nƣớc, tầng nƣớc, đối tƣợng đánh bắt đa dạng và thƣờng đạt
hiệu quả cao. Hiện nay ở Việt Nam, nghề lƣới kéo cũng có những vị trí quan trọng vì sản
lƣợng khai thác hàng năm của nghề này chiếm khoảng 40% tổng sản lƣợng khai thác cá
biển, số lƣợng tàu thuyền của nghề lƣới kéo chiếm khoảng 27% tổng số tàu thuyền lắp
máy của cả nƣớc.
5

Lƣới kéo là ngƣ cụ chủ động, hoạt động theo nguyên tắc lọc nƣớc lấy cá. Lƣới có dạng
nhƣ một cái túi đƣợc kéo trong nƣớc nhờ sức kéo của tàu thuyền thông qua hệ thống dây
cáp kéo.
1.4.2 Phân loại
Lƣới kéo sử dụng để khai thác hải sản rất đa dạng, thƣờng đƣợc phân loại nhƣ sau:
 Theo đối tƣợng đánh bắt có lƣới kéo tôm, lƣới kéo cá…
 Theo cách thức mở của miệng lƣới có lƣới kéo ván, lƣới kéo khung…
 Theo vị trí làm việc có lƣới kéo tầng giữa, lƣới kéo tầng đáy.
 Theo số lƣợng tàu kéo có lƣới kéo đơn, lƣới kéo đôi.
 Theo loại tàu thuyền kéo lƣới kéo thủ công, lƣới kéo cơ giới.

 Lưới kéo tầng gữa là loại lƣới kéo đƣợc sử dụng để khai thác các loại hải sản ở tầng trên
nhƣ cá ngừ, cá trích, cá nục…lƣới kéo tầng giữa đƣợc phân biệt với các loại lƣới kéo
khác nhờ các đặc điểm đặc trƣng nhƣ: áo lƣới có dạng đối xứng, có thể điều chỉnh độ sâu
làm việc của lƣới phù hợp với độ sâu di chuyển của đàn cá …Lƣới kéo tầng giữa đã đƣợc
đánh bắt thử nghiệm ở vùng biển Việt Nam nhƣng hiệu quả khai thác thấp nên chƣa đƣợc
sử dụng rộng rãi để đánh bắt hải sản.
 Lưới kéo tầng đáy đƣợc sử dụng phổ biến để đánh bắt các loài hải sản sống ở tầng đáy và
gần nhƣ cá bơn, cá lƣợng, mực…
 Lưới kéo khung là kiểu lƣới đáy sơ khai và cổ điển nhất. Đặc điểm khác biệt của lƣới kéo

khung so với các loại lƣới kéo khác là áo lƣới không có cánh lƣới, miệng lƣới đƣợc mở
cố định bởi sào (khung) cứng gắn vào miệng lƣới. Đối tƣợng đánh bắt chủ yếu của lƣới
khung là các loài tôm và các loài hải sản khác sống sát đáy. Lƣới kéo khung thƣờng đƣợc
sử dụng trên các thuyền thủ công hoặc trên các tàu lắp máy công suất nhỏ.
 Lưới kéo đơn tầng đáy có áo lƣới dạng hình túi, gồm: cánh lƣới, thân lƣới, túi lƣới.
Miệng lƣới đƣợc mở ngang nhờ hai ván lƣới và mở đứng nhờ có giềng phao và giềng chì.
Đối tƣợng đánh bắt khá đa dạng, gồm các loài tôm cá, tôm, cua, mực…sống sát đáy và
gần đáy
 Lưới kéo đôi tầng đáy có kết cấu áo lƣới tƣơng tự lƣới kéo đơn tầng đáy. Miệng lƣới mở
6

theo chiều ngang nhờ hai tàu kéo và mở theo chiều đứng nhờ hệ thống phao trên có giềng
phao và giềng chì. Ƣu điểm nổi bật của lƣới kéo đôi có thể tăng cƣờng đƣợc sức kéo, hệ
thống trang bị ngƣ cụ đơn giản. Đối tƣợng đánh bắt chủ yếu của lƣới kéo đôi tầng đáy
cũng giống nhƣ lƣới kéo đơn.
1.4.3 Cấu tạo cơ bản
Lƣới kéo tầng đáy thƣờng có cấu tạo gồm các thành phần chủ yếu là: cánh lƣới, thân
lƣới và túi lƣới.
Kích thƣớc mắt lƣới, độ thô chỉ lƣới từng phần của lƣới kéo đƣợc thay đổi tùy theo vị
trí và tác dụng của lƣới. Nhìn chung, kích thƣớc mắt lƣới thƣờng giảm dần từ cánh đến
túi, còn độ thô chỉ lƣới giảm dần từ cánh đến cuối thân và tăng lên ở phần túi lƣới.
Cấu tạo và hình dạng cơ bản của một số loại lƣới kéo đƣợc thể hiện ở hình 1, hình 2 và
hình 3 bên dƣới.

Hình 1. 1: Cấu tạo và hình dạng lưới kéo khung
7


Hình 1. 2: Cấu tạo và hình dạng lưới kéo đơn

Hình 1. 3: Cấu tạo và hình dạng lưới kéo đôi
1.4.4 Kỹ thuật khai thác
Mỗi loại lƣới kéo nhƣ lƣới kéo đôi, lƣới kéo đơn…có kỹ thuật khai thác khác nhau,
phù hợp với trang bị, cấu tạo của từng loại lƣới. Quy trình tổng quát kỹ thuật khai thác
nghề lƣới kéo nhƣ sau:
Chuẩn bị > Thả lƣới > Dắt lƣới > Thu lƣới > Lấy cá và xử lý sản phẩm
> Chuẩn bị mẻ sau
8

Chƣơng 2: XÂY DỰNG PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ
Trong chƣơng này, nêu ra việc phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế cho từng phần cụ
thể để từ đó ta có một cài nhìn tổng quan về hƣớng đi và mục tiêu của từng phần, nhằm
đƣa ra những cơ cở lực chọn để tiến hành các bƣớc thiết kế cụ thể tiếp theo để từ đó có
thể thiết kế ra một con tàu đảm bảo các yêu cầu đặt ra.
2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ TÀU
Thiết kế là giai đoạn đầu tiên có vai trò rất quan trọng trong việc chế tạo tàu thủy, là
quá trình điều hòa những mâu thuẩn nảy sinh đối với các yêu cầu đặt ra trong nhiệm vụ
thiết kế tàu, giữa các điều kiện kinh tế kỹ thuật và những đòi hỏi trong quá trình thi công
và sử dụng tàu.
Thiết kế tàu là một công việc rất phức tạp, nó ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng con
tàu.
Chất lƣợng của con tàu thiết kế không những đƣợc quyết định bởi quan điểm thiết kế
mà còn quyết định bởi phƣơng 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 nh ững phƣơng pháp thiết kế tiến
bộ hơn so với trƣớc kia. Có rất nhiều phƣơng pháp thiết kế, mỗi phƣơng pháp đều có ƣu
và nhƣợc điểm riêng, sau đây là một số phƣơng pháp thiết kế đƣợc dùng phổ biến hiện
nay:
 Phƣơng pháp thiết kế theo tàu mẫu.
 Phƣơng pháp thiết kế theo truyền thống.

 Phƣơng pháp thiết kế tối ƣu.
2.2 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC CỦA TÀU THIẾT KẾ
Các đặc điểm hình học tàu, gồm các kích thƣớc chính và các hệ số hình dáng ảnh
hƣởng đến nhiều yếu tố tính năng tàu nhƣ tính năng hàng hải, giá thành, vùng hoạt động
v v … Do đó trong thiết kế tàu nói chung và thiết kế tàu đánh cá theo mẫu nói riêng,
9

vấn đề xác định hợp lý các đặc điểm hình học tàu sẽ có vai trò và ý nghĩa rất quan trọng.
Hiện nay, các đặc điểm hình học tàu có thể xác định theo nhiều phƣơng pháp khác nhau
2.2.1 Phƣơng pháp thiết kế theo thống kê dựa theo tàu mẫu
Phƣơng pháp thiết kế dựa theo tàu mẫu hay còn gọi là phƣơng pháp phụ thuộc, cho
phép xác định các thông số và tính năng của tàu thiết kế từ các thông số và tính năng của
tàu mẫu. Phƣơng pháp này dựa vào một hay nhiều tàu mẫu có thông số gần sát với tàu
thiết kế và dựa trên cơ sở phƣơng pháp đồng dạng hình học hoặc phƣơng pháp biến phân
tuyến tính để xác định các thông số vả tính năng của tàu thiết kế từ các thông số và tính
năng của tàu mẫu. Phƣơng pháp này dƣợc dùng rộng rãi vì tàu mẫu là chỗ dựa vững
chắc cho tàu thiết kế, tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là không phải lúc nào
cũng tìm ra đƣợc tàu mẫu thích hợp, dẫn đến việc tiếp cận số liệu của tàu mẫu một cách
thụ động, thiếu phân tích nên nhiều khi đƣa đến các kết luận không chính xác hoặc
phƣơng án không tối ƣu trong điều kiện thiết kế cho phép.
Ƣu điểm:
 Phƣơng pháp này đơn giản, thuận tiện, rút ngắn đƣợc thời gian thiết kế.
 Đảm bảo đƣợc tính kinh tế cho tàu.
2.2.2 Phƣơng pháp thiết kế truyền thống
Phƣơng pháp này xác định các đặc điểm hình học tàu trên cơ sở giải hệ phƣơng trình
thiết kế, gồm các phƣơng trình thể hiện quan hệ giữa các đặc điểm hình học với các tính
năng của tàu nhƣ phƣơng trình trọng lƣợng, phƣơng trình dung tích, phƣơng trình ổn
định, phƣơng trình tốc độ… để xác định các yếu tố hình học rồi từ đó xây dựng đƣờng
hình lý thuyết, bố trí chung, kết cấu, trang thiết bị…xong rồi đi kiểm tra ổn định (nếu đạt
thì hoàn thiện thiết kế ngƣợc lại thì quay lại bƣớc “Nhiệm vụ thiết kế”).

Ƣu điểm:
 Thiết kế đƣợc những con tàu mới hoàn toàn.

10

Nhƣợc điểm:
 Việc giải hệ phƣơng trình thiết kế để xác định các yếu tố hình học của tàu thiết
kế rất phức tạp do số ẩn nhiều hơn số phƣơng trình thiết lập đƣợc.
 Kết quả thu đƣợc mất nhiều thời gian và mang tính thụ động.
2.2.3 Phƣơng pháp thiết kế tối ƣu
Chỉ khác với phƣơng pháp thiết kế truyền thống ở điểm thiết lập hệ phƣơng trình thiết
kế, hệ phƣơng trình ổn định và hệ phƣơng trình lắc.
Ƣu điểm:
 Phƣơng pháp này mang tính khoa học cao.
 Kết quả tính có tính thiết phục.
Nhƣợc điểm:
 Đòi hỏi ngƣời thiết kế phải có trình độ chuyên môn cao và có kinh
nghiệm thực tế.
 Đây là phƣơng pháp khá mới chƣa đƣợc phổ biến rộng.
 Việc áp dụng trong thiết kế và thi công còn hạn chế.
2.2.4 Lựa chọn phƣơng pháp thiết kế
Trên cơ sở các phƣơng pháp thiết kế đã phân tích ở trên, với đề tài “Thiết kế sơ bộ
mẫu tàu đánh cá lưới kéo theo mẫu truyền thống của tỉnh Quảng Ngãi” tôi chọn phƣơng
pháp thiết kế thống kê theo tàu mẫu vì phƣơng pháp này có khá nhiều ƣu điểm về tính
đơn giản và độ tin cậy nên thƣờng đƣợc sử dụng, nhất là trong giai đoạn thiết kế ban
đầu. Bên cạnh đó phƣơng pháp này đƣợc lựa chọn vì những lý do sau đây:
 Đa số các mẫu tàu đánh cá truyền thống của nƣớc ta không đóng theo hồ sơ
thiết kế mà đƣợc đóng dựa theo kinh nghiệm của các ngƣ dân và ngƣời thợ tại
địa phƣơng đã tích lũy trong nhiều năm. Vì thế việc sử dụng phƣơng pháp
thống kê sẽ cho phép kế thừa và phát huy những kinh nghiệm quý báu này.

11

 Cho phép lựa chọn đƣợc các đặc điểm tàu phù hợp với đặc điểm ngành nghề và
ngƣ trƣờng ở từng địa phƣơng có nghề cá khác nhau.
 Tính bảo thủ và kiến thức hạn chế của ngƣ dân địa phƣơng thƣờng ít chấp nhận
những thay đổi khác với thói quen và kinh nghiệm truyền thống lâu nay.
2.3 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐƢỜNG HÌNH
Xây dựng tuyến hình tàu là công việc tiếp theo sau khi xác định đặc điểm hình học tàu,
một khâu đặc biệt quan trọng trong quá trình thiết kế tàu. Nhƣ đã biết, đƣờng hình là bản
vẽ mô tả hình dáng hình học bên ngoài bề mặt vỏ tàu, có ảnh hƣởng lớn đến tính năng
hàng hải của tàu thiết kế, nhất là tính ổn định, sức cản, tốc độ và đảm bảo dung tích cho
tàu.
Tuyến hình tàu đƣợc xây dựng từ nhiều phƣơng pháp khác nhau, tuy nhiên trong đề tài
tôi chọn phƣơng pháp thiết kế: “vẽ đƣờng hình theo tàu mẫu”
Phƣơng pháp vẽ này khá đơn giản hay còn gọi là phƣơng pháp vẽ đồng dạng hay biến
đổi affin, cho phép vẽ đƣờng hình tàu thiết kế theo các số liệu nhận từ tàu mẫu có tính
năng hàng hải tốt, đã đƣợc kiểm nghiệm trong điều kiện sử dụng thực tế.
Trên cơ sở thực tế phải đảm bảo các yêu cầu là tiếp thu các kinh nghiệm truyền thống
quý báu để lại. Phải điều chỉnh, đảm bảo tính năng hàng hải cho tàu phù hợp nhất, phù
hợp theo nghề, theo địa phƣơng của tỉnh Quảng Ngãi.
2.4 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU
2.4.1 Đặc điểm kết cấu
Hầu hết tàu cá Việt Nam hiện nay nói chung và Quảng Ngãi nói riêng là tàu vỏ gỗ. Kết
cấu vỏ tàu đƣợc bố trí theo hệ thống ngang nhằm tạo thuận lợi trong quá trình thi công,
đồng thời cũng để tận dụng các ƣu điểm của hệ thống kết cấu này đối với các tàu cỡ vừa
và nhỏ. Gỗ đóng tàu thƣờng là gỗ tốt ở nhóm I, II, III nhƣ sao, chuồn, chò chỉ, bằng lăng,
kiềng kiềng v v , đây là các loại gỗ tốt nên cho phép giảm bớt quy cách kết cấu (kích
thƣớc, lên kết). Tuy nhiên do xu hƣớng muốn đơn giản hóa việc thi công và tiết kiệm vật
liệu, nhiều tàu đóng theo mẫu truyền thống đã không đảm bảo quy cách và mối lên kết
12

giữa các kết cấu làm cho phần vỏ tàu khó có thể chịu đựng đƣợc các điều kiện khắc
nghiệt lâu ngày trên biển.
Kết cấu tàu có nhiều bộ phận với nhiều tên gọi khác nhau tùy theo từng địa phƣơng.
Tuy nhiên, tƣơng tự nhƣ loại tàu khác, kết cấu chung của tàu vỏ gỗ cũng bao gồm hai
phần, phần bao bên ngoài là các tấm ván gỗ dày và phần khung xƣơng gia cƣờng bên
trong các kết cấu dọc nhƣ sống chính (ky chính, long cốt), sống dọc đáy (sống đáy trên),
sống dọc mạn,… liên kết với các kết cấu ngang nhƣ đà ngang đáy, boong, sƣờn mạn
(cong gian), xà ngang boong, v v. . .
Quy cách của các kết cấu chính của các tàu đánh cá dân gian vỏ gỗ tỉnh Quảng Ngãi
cũng đƣợc lựa chọn dựa theo kinh nghiệm dân gian nên thƣờng có kích thƣớc khác với
yêu cầu của Đăng kiểm.
2.4.2 Phƣơng án thực hiện.
Thiết kế kết cấu hiện nay đƣợc làm theo nhiều cách khác nhau nhƣ: Thiết kế kết cấu
theo quy phạm, thiết kế kết cấu theo tàu mẫu. Trong đề tài này, tôi sẽ sử dụng phƣơng
pháp xác định kết cấu tàu thiết kế theo theo quy phạm.
2.5 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN TÍNH NĂNG TÀU
THIẾT KẾ
Trong nghiên cứu khoa học hiện nay việc ứng dụng các phần mềm là phổ biến vì nó có
những lợi thế nhanh và tính chính xác cao, giảm khối lƣợng tính toán. Nhƣ đã nói trên là
tôi đã sử dụng phần mềm Autoship để xây dựng đƣờng hình tàu thiết kế. Trong hệ thống
phần mềm của Autoship có môđun AutoHydro để phân tích, tính toán và xây dựng các đồ
thị về tính nổi và tính ổn định của tàu thiết kế. Trong đề tài này, phƣơng án tôi sẽ sử dụng
là phần mềm trên. Các công việc thực hiện sẽ đƣợc trình bày chi tiết trong phần tính toán.
Các bƣớc cơ bản định làm nhƣ sau: Từ số liệu có đƣợc trong Autoship đƣợc nhập qua
môđun Autohydro → Tính toán tính nổi → Tính ổn định và kiểm tra cho tàu thiết kế
trong 4 trƣờng hợp tải trọng nguy hiểm.
13

2.6. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG

Thiết kế bố trí chung toàn tàu ảnh hƣởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, tính năng hàng
hải và tính kinh tế của con tàu. Tàu thủy không chỉ là một phƣơng tiện giao thông vận tải,
đánh bắt mà còn là một công trình kiến trúc nổi trên mặt nƣớc. Do đó thiết kế bố trí
chung toàn tàu ngoài việc đảm bảo an toàn, công dụng, hợp lý về kỹ thuật…vv, còn phải
chú ý đến tính thẩm mỹ, tâm sinh lý ngƣời sử dụng. 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 hƣởng 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 Quy phạm.
Đặc điểm bố trí của tàu: Do tàu thƣờng xuyên làm việc trong điều kiện sóng gió hết sức
phức tạp nên việc thiết kế bố trí chung toàn tàu, trƣớc hết phải xét tới yêu cầu về an toàn
trong đánh bắt và điều kiện sinh hoạt của thủy thủ đoàn trên tàu. Trong khi lựa chọn kích
thƣớc và hình dáng thân tàu cũng nhƣ việc bố trí phải chú ý đặc biệt đến tính ổn định và
tính năng hàng hải của tàu.
Qua thực tế tìm hiểu một số tàu nghề lƣới kéo tỉnh Quảng Ngãi thì việc bố trí nhƣ vậy là
phù hợp với các nguyên tắc nêu trên và tâm sinh lý ngƣời sử dụng. Do vậy, trong phạm vi
đề tài này tôi chọn phƣơng án thiết kế bố trí chung theo mẫu và bổ sung thêm cho phù
hợp với yêu cầu thực tế sử dụng.
2.7. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ ĐỘNG LỰC VÀ TRANG THIẾT
BỊ.
Hệ động lực và trang thiết bị đƣợc tính toán và lựa chọn theo “Quy phạm phân cấp và
đóng tàu cá biển cỡ nhỏ” TCVN 7111 – 2002 và dựa theo tàu mẫu.