Tính toán thiết kế tàu khách 80

thiết kế tàu khách 80.
PHần I - Tính chọn kích thớc cơ bản và các hệ số thân
tàu
I - Sơ bộ lựa chọn ph ơng pháp xác định kích th ớc tàu
Trong quá trình thiết kế tàu bớc xác định kích thớc và các hệ số thân tàu rất
quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến tính năng kỹ thuật của tàu nh tính nổi,
tốc độ, ổn định,
Lựa chọn kích thớc tàu là bớc đầu tiên trong quá trình thiết kế tàu. Kích thớc
và các hệ số lựa chọn ngoài việc phải thoả mãn yêu cầu nhiệm vụ thiết kế còn
nh quá trình thăm dò so sánh kiểm nghiệm để đi đến kết quả.
II - Xác định các kích th ớc chủ yếu của tàu
1 - Lợng chiếm nớc sơ bộ D
sb
Lợng chiếm nớc đợc xác định theo công thức sau

w
sb
D
D =
Trong đó : D
w
: trọng tải
: hệ số tải trọng
a - Theo bảng 2-2(18-TL1) hệ số tải trọng đợc lựa chọn cho tàu khách chạy
trong sông : = 0,30 ữ 0,75 Chọn = 0,32
b - Trọng tải tàu D
w
bao gồm :
D
w
= D

h
+ D
dt
Trong đó D
h
: khối lợng hàng hoá
D
dt
: Khối lợng dự trữ
* Khối lợng hàng hoá (hành khách) : 80 ngời và hành lý
Khối lợng một ngời và hành lý = 100 kg/ngòi
Nớc nóng và nớc sinh hoạt = 100 kg/ngòi
Lơng thực = 3 kg/ngòi
Nh vậy : D
h
= (100 +100.3+3.3).80.10
-3
=24,72 tấn.
* Khối lợng dự trữ : gồm trọng lợng thuyền viên, lơng thực, nớc uống,
nhiên liệu, dầu mỡ
1
thiết kế tàu khách 80.
+ Số lợng thuyền viên : 16 ngời
Khối lợng một thuyền viên = 100 kg/ngòi
Nớc nóng và nớc sinh hoạt = 100 kg/ngòi
Lơng thực = 3 kg/ngòi
Nh vậy : Dtv =(100+100.3+3.3).16. 10
-3
=4,494 tấn
+ Khối lợng dự trữ :

Theo tài liệu lý thuyến thiết kế (TL2) ta có :
P
(nl+dm+nc)
= k
1
.P
nl
Trong đó: k
1
= 1,09 0,03 Chọn k
1
= 1,1
P
nl
= k
2
.
nl
.t.N
e

k2 = 1,15 ữ 1,3 Chọn k2 = 1,2

nl
= 0,11 ữ 0,14 Chọn
nl
= 0,12kg/Kw.h =
= 0,00012 Tấn/Kw.h
t : thời gian hành trình t = 50 h.
Ne : công suất máy chính

Theo công thức 2-43(45-TL1) ta có công suất máy chính
htt
Truc
e
N
N

.
=
ta chọn:
t
= 0,96 hiệu suất qua trục

ht
= 0,85 hiệu suất qua hệ truyền

cv
= 0,7 hiệu suất qua chân vịt
Ta sử dụng công thức 2-44(45-TL1) :
Cw
VD
N
Truc
3
3
2
.
=

Chọn Cw theo bảng 2-12(45-TL1) có Cw = 120 ữ 220

2
thiết kế tàu khách 80.
Chọn Cw = 175
Thay vào ta có
Wcvhtt
e
C
VD
N
.
3
3
2

.

=
=10,01
3
2
D
Mã lực
= 7,36
3
2
D
Kw
Thay vào công thức P
nl
= k

2
.
nl
.t.N
e
= 1,2.0,00012.50.7,36
3
2
D
hay P(nl+dm+nc) = k
1
. P
nl
= 1,1. 1,2.0,00012.50.7,36.
3
2
D
= 0,058.
3
2
D
Vậy ta có tải trọng tàu
D
w
= D
h
+ D
dt
= 24,72+4,494+0,058.
3

2
D
= 29,214+0,058.
3
2
D
Thay hệ số công suất vào ta có D
sb
D
sb
= D
hh
+ D
dt
= 91,29+0,18
3
2
D
hay ta có phơng trình : D 0,18
3
2
D
- 91,29= 0
Giải phơng trình trên ta có : D = 95 Tấn
Vậy công suất của máy
Wcvhtt
e
C
VD
N

.
3
3
2

.

=
=210 Mã lực
=155 Kw
Nh vậy lợng chiếm nớc: D=95Tấn
2 - Chiều dài thân tàu (L):
Vận tốc khai thác của tàu : V=10hải lý /giờ.
Đối với tàu khách tốc độ trung bình thì theo thực nghiệm giá trị Fr nằm
trong khoảng : 0,22 ữ0,28.
3
thiết kế tàu khách 80.
Theo bảng 2.4 (TL1):
Loại Tàu Fr

L
V

Tàu hàng tốc độ thấp
0,15 ữ0,20 0,50 ữ0,67
Tàu hàng tốc độ cao
0,20 ữ0,24 0,67 ữ0,81
Tàu cá
0,20 ữ0,38 0,67 ữ1,28
Tàu khách

0,22 ữ0,28 0,74 ữ0,94
Tàu khách chạy nhanh
0,28ữ0,40 0,94ữ1,35

Trong bảng trên V tính bằng hải lý/giờ ,Ltính bằng fut (1fut=0,305m).
Với tàu tốc độ trung bình ta chọn: Fr = 0,32 ;
L
V
=0,99.
Dựa vào đó có: L =
2
95,0






V
L =102 (fut) =102.0,305=31,12 m.
3 - Chiều rộng thân tàu (B)
Đờng sông nớc ta đợc khai thác cho vận tải khách và bách hoá trạng thái
thiên nhiên ,rất ít đoạn đợc cải tạo ,nạo vét.tốc độ dòng chảy và chiều sâu
luồng lạch luôn thay đổi .Do đó chiều dài,tốc độ mớn nớc của tàu bị hạn chế
rất nhiều
Để đảm bảo lợng chiếm nớc ,diện tích mặt boong,số lợng hành khách
chiều rộng của tàu thờng quá lớn.tỷ số chiều dài và chiều rộng của tàu
B
L
bằng

khoảng 5,5.Tỷ số chiều rộng và mớn nớc
T
B
5.
Nh vậy lựa chọn tỷ số cho tàu khách sông cỡ nhỏ:
4
thiết kế tàu khách 80.

B
L
=5,5 B=
5,5
L
=5,66 m.
Chiều rộng tàu : B= 5,66 m.
4-Mớn nớc của tàu (T):
Mớn nớc đợc tính theo công thức sau:
.44,0.025.1.66,5.5,28
95
==

LB
D
V
=1,3
5 - Chiều cao mép boong (H)
Để xác định chiều cao mép boong đối với tàu khách cỡ nhỏ hoạt động trên
các sông và cửa biển Việt Nam (tơng đơng hạn chế cấp SI của quy phạm phân
cấp và đóng tàu sông của đăng kiểm Việt Nam) dựa vào :
Bảng 2-8:Trị số H/Tcủa các loại tàu

Loại tàu H/T
Tàu hàng có mạn khô tối thiểu
1,15 ữ 1,35
Tàu hàng boong kín
1,10 ữ 1,20
Tàu hàng boong kín,đến boong chính
1,35 ữ 1,45
Tàu khách, đến boong vách
1,35 ữ 1,45
Tàu khách ,đến boong chính
1,60ữ 1,70
Chọn tỷ số H/T=1,60 ữ 1,70 H=1,30(1,60 ữ 1,70)=2,08ữ2,21
Vởy ta chọn chiều cao mép boong H=2,20 m.
5 - Hệ số thể tích chiếm nớc ( ):
Sử dụng công thức của bể thử Waganigen cho công thức 2-25(35_TL1)
=1,137 2,1.Fr= 1,137 - 2,1.0.33= 0,44
Ta có hệ số chiếm nớc = 0,44
6 - Hệ số lăng trụ ( ):
5
thiết kế tàu khách 80.
Đối với tàu ven biển trờng hợp
=
L
V
0,6 ữ1,1 (tơng đơng với
Fr=0,178ữ0,327),trị số đợc xác định theo công thức 2-32 (39-TL1)
=1,10 -1,68.Fr =0,54.
Nh vậy hệ số lăng trụ =0,54
7- Hệ số mặt cắt ngang giữa tàu ( ):
Theo công thức 2-28(38_TL1) ta có : =

.
Với : _ Hệ số thể tích chiếm nớc;
_ Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa thân tàu;
=


=
54,0
44,0
=0,81
Ta có hệ số mặt cắt ngang giữa tàu = 0,90.
8 - Hệ số diện tích mặt đờng nớc ( ):
Theo công thức 2-36(44_TL1) : = 0,83. + 0,2 =0,.
Ta có hệ số diện tích mặt đờng nớc = 0,72.
Các thông số chủ yếu của tàu:
-Chiều dài toàn bộ: L
max
= 31,12 m
-Chiều rộng tàu: B =5,6 6 m
-Chiều cao mạn: H = 2,20 m
-Chiều chìm: T = 1,1 m
-Các hệ số : = 0,65
= 0,81
= 0,44
= 0,54
6
thiÕt kÕ tµu kh¸ch 80. 7