Bộ giáo dục và đào tạo bộ giao thông vận tải Trờng đại học hàng hải Khoa đóng tàu Thiết kế tốt nghiệp Thiết kế tàu chở 150 khách, vận tôc 17hl/h, chạy tuyến rạch giá - phú quốc Chuyên ngành: vỏ tàu thuỷ Lớp: vtt-43-đh1 Ngời thực hiện: dơng đức cự Ngời hớng dẫn: ts.lê hồng bang Hải phòng năm 2006 Nhiệm vụ th thiết kế Thiết kế tàu chở 150 khách, vận tốc v =17 (hl/h), chạy tuyến Rạch giá - Phú Quốc Mục lục 1. Tìm hiểu tuyến đờng tàu mẫu 2. Xác định kích thớc chủ yếu. 3. Xây dựng tuyến hình. 4. Bố trí chung. 5. Các yếu tố tính nổi thuỷ lực. 6. Tính lực cản và sơ bộ chọn thiết bị đẩy. 7. Tính toán kết cấu cơ bản. 8. Tính cân bằng ổn định cho các trạng thái: - 100% hàng và 100% dự trữ. - Không hàng và 100% dự trữ. - Tính toán ổn định theo tiêu chuẩn bổ sung. Mở đầu Đầu thế kỷ XXI, cùng với sự phát triển toàn thế giới, Việt nam cũng đang có những bớc tiến vững chắc về mặt kinh tế. Chúng ta đang dần khẳn định vị thế của mình đối với nền kinh tế khu vực và toàn cầu. Nền kinh tế Việt Nam đã gia nhập WTO và trở thành viên thứ 150 của tổ chức kinh tế lớn nhất thế giới vào ngày 07/11/2006 vừa qua. Là một nớc ở khu vực Đông Nam á, đợc thiên nhiên u đãi, với bờ biển dài và hải phận rộng lớn, Việt Nam đang rất chú trọng vào phát triển ngành Hàng hải: Vận tải, du lịch, đánh bắt hải sản, và dặc biệt ngành đọng tàu đang trở thành ngành kinh tế mũi nhọn, đợc chú trọng phát triển. Việt Nam đã đặt mục tiêu phấn đấu năm 2010 sẽ trở thành quốc gia đóng tàu đứng thứ t thế giới. 1.Lý do nhận đề tài: Ngày nay, Việt Nam đang trở thành một điểm du lịch hấp dẫn rất nhiều du khách thăm quan trong và ngoài nớc và đặc biệt là khách quốc tế. Du lịch trong nớc cũng đang thu hút rất nhiều khách du lịch, đặc biệt là du lịch lịch sử. Phú Quốc là một địa điểm du lịch đồng thời cũng là di tích lịch sử. 2.Mục đích: Thiết kế tàu khách chạy tuyến Rạch Giá - Phú Quốc có đầy đủ các tính năng hiện đại và phù hợp với điều kiện địa lý khai thác của Việt Nam. 3.Phơng pháp thiết kế: Để thiết kế một con tàu ta có thể áp dụng nhiều phơng pháp với thế mạnh khác nhau. ở đây tàu đợc thiết kế theo phơng pháp thiết kế mới. Ưu điểm là có thể áp dụng những tiến bộ kỹ thuật trong đóng tàu mới đợc nghiên cứu gần đây. 4. ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Giúp ngời thiết kế nắm vững kiến thức thiết kế tàu, rút ra những kinh nghiệm thực tế có thể tối u hoá những u điểm và hạn chế những nhợc điểm khi thiết kế tàu. Sau thời gian học tập và rèn luyện, em rất vinh dự đợc nhà trờng và khoa Đóng Tàu giao đề tài Thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế tàu khách du lịch chở 150 khách, vận tốc 17 hl/h, chạy tuyến Rạch Giá - Phú Quốc Để có thể hoàn thành tốt đề tài này, em đã nhận đợc sự hớng dẫn tận tình và sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy cô giáo trong khoa Đóng Tàu, đặc biệt là các thầy: - Thầy Lê Hồng Bang : Giáo viên hớng dẫn chính. - Thầy Nguyễn Tiến Lai : Giáo viên hớng dẫn tính năng. - Thầy Nguyễn Văn Hân : Giáo viên hớng dẫn kết cấu Do khả năng có hạn và kinh nghiệm còn thiếu nên trong thiết kế không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong các thầy cô hết sức giúp và góp ý để em có thể ngày càng hoàn thiện hơn kiến thức chuyên môn của mình, sẵn sàng cho công việc sắp tới. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô. Hải Phòng, Ngày 24 tháng 12 năm 2006 Sinh viên Dơng Đức Cự Nội dung thiết kế PhÇn 1 TuyÕn ®êng tµu mÉu– 1.1: T×m hiÓu vïng ho¹t ®éng. Phú Quốc là hòn đảo lớn nhất Việt Nam nằm trong vịnh Thái Lan thuộc tỉnh Kiên Giang. Có diện tích 593.05 Km 2 , Xấp xỉ diện tích đảo quốc Singapore. Thị trấn Dơng đông toạ lạc ở phía tây bắc là thủ phủ của huyện đảo. Phú Quốc nằm cách thành phố Rạch Giá 120 Km và cách thị xã Hà Tiên 45 Km. Đảo Phú Quốc nằm trong vịnh Thái Lan phía tây nam của Việt Nam. Phú Quốc trải dài từ vĩ độ 9 0 53 ' đến 10 0 28 ' độ vĩ bắc và kinh độ 103 0 49 ' đến 104 0 05 ' độ kinh đông. Vùng biển Phú Quốc có 22 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó đảo Phú Quốc lớn nhất có diện tích 574 Km 2 (56.200ha), dài 50 Km, nơi rộng nhất (ở phía bắc đảo) 25 Km. Điểm cao nhất tới 603 m (núi chúa). Địa hình thiên nhiên thoai thoải chạy từ nam đến bắc với 99 ngọn núi đồi. Phần vì các vùng biển quanh đảo nông có độ sâu cha đến 10m. Tuy nhiên, cụm đảo nhỏ của cảng An Thới bị ngăn cách hẳn với phần mũi phía nam của đảo Phú Quốc bởi một eo biển có độ sâu tới hơn 60m. Thành phố Rạch Giá mới đợc nâng cấp từ thị xã Rạch Giá theo một nghị định số 97/2005/NĐ-CP ngày 26/7/2005 của chính phủ. Thành phố hiện có 9.775,42 ha diện tích tự nhiên và 205.660 nhân khẩu, gồm 12 đơn vị hành chính trực thuộc là các phờng: Vĩnh Thanh Vân, Vĩnh Thanh, Vĩnh Lạc, Vĩnh Lợi: Đông giáp các huyện Tân Hiệp và Châu Thành: Tây giáp vịnh Thái Lan: Nam giáp các huyện Châu Thành và An Biên: Bắc giáp các huyện Hòn Đất và Tân Hiệp. Từ Rạch Giá có thể đi ra đảo Phú Quốc bằng hàng không hoặc đờng thuỷ. Tàu chạy Rạch Giá -Phú Quốc mất khoảng 6 tiếng. 1.2:Tàu mẫu. Tàu mẫu Thông số Tàu Quảng Ninh 180 khách Tàu HP-QN 150 khách Tàu K04 200 khách Tàu K50 200 khách L 33 33 33 33 B 6,4 6,4 6,4 6,4 T 1,5 1,5 1,5 1,65 H 2,8 2,73 2,5 2,8 L/B 5,156 4,96 5,156 5,156 B/T 4,267 4.267 4,267 3,879 H/T 1,867 1,82 1,667 1,697 LB/N 1,056 1,408 1,056 1,056 L/N 0,253 0,22 0,165 0,165 D 157,1 150 151,5 165 δ 0,464 0,473 0,464 0,464 v 18 15.2 16 17.8 α 0,68 0.69 0,691 0.69 PhÇn 2 kÝch thíc chñ yÕu. 2.1 Các chỉ tiêu xác định kích th ớc. Do đặc trng thiết kế tàu khách các kích thớc chủ yếu của tàu đợc xác định dựa vào các chỉ tiêu tiện nghi. k 1 = L N ; k 2 = N LB ; k 3 = N D Tỷ số kích thớc chính và mức độ tiện nghi k 2 = N LB là yêu cầu quyết định để xác định theo kích thớc chủ yếu của tàu. Theo thống kê tàu mẫu k 2 = N LB = (1.056 ữ 1.408) Trong đó : L (m) : Chiều dài tàu. B (m) : Chiều rộng tàu. N (ngời) : Số hành khách. Chọn k 2 =1.408 (2.1) \Lợng chiếm nớc sơ bộ của tàu xác định nh sau: === NkD N D k SB SB . 33 145.5 (T) Trong đó:k 3 = 0.97 Chọn theo chỉ tiêu số khách trên tàu nội địa STKTĐTT1(trang 135) \Tỷ số B L ảnh hởng đến bố trí tính ổn định ban đầu, sức cản tàu, khả năng chịu momen uốn chung củatàu khi tàu hành hải trên sóng. Tàu khách mẫu thống kê B L = (4,96 ữ 5,156 ) và tỷ số tối u nhất theo STKTĐT. T1 (Trang 26) là . B L = (6 ữ 8) Chọn B L = 6.0 (2.2) \Tỷ số T B đợc chọn làm căn cứ để xác định mớn nớc và ảnh hởng đến lực cản thân tàu. Ngoài ra tàu khách còn đảm bảo diện tích mặt boong và tính lắc, theo thống kê tàu mẫu thống kê : T B = (3,87 ữ 4,267) chọn T B = 4,267 (2.3) T H =(1.667 ữ 1.867) Chọn T H =1.82 (2.4) Trong đó : T (m) : Chiều chìm tàu. H (m) : Chiều cao mạn. 2.2.Xác định kích th ớc chủ yếu. Từ (2.1) (2.2) (2.3) (2.4) N LB =1.408 B L =6.0 T B =4.267 T H =1.82 Ta có các kích thớc chính L = 35.6 (m) B = 5.9 (m) T = 1,39 (m) H = 2,53 (m) 2.3: Các hệ số béo : 2.3.1: Hệ số béo thể tích : Hệ số béo có ảnh hởng tới dung tích sức cản của tàu, theo thống kê tầu mẫu chọn = 0.473 2.3.2: Hệ số năng trụ : Xác định theo bảng 2_10 STKTĐTT1 trang 39. Với L V =1.52 Chọn =0.65 Trong đó V (m/s) : Tốc độ khai thác của tàu. 2.3.3: Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa thân tàu : == 0.73 2.3.4: Hệ số béo diện tích mặt đờng nớc : Chọn theo công thức Nogid (STKTĐTT1-trang 44) = a. 3 2 = 0.985x0.65 3 2 =0.739 Trị số a xác định nh sau =0.55-0.65 chọn a=0.985 =0.70-0.72 chọn a=0.995 =0.75-0.80 chọn a=1.015 Kích thớc sơ bộ của tàu trong lần tính thứ nhất : L = 35.6 m) = 0.473 B = 5.9 (m) L/B = 6 T = 1.39 (m) B/T = 4.267 H = 2.53 (m) H/T = 1,82 Lợng chiếm nớc sơ bộ trong lần tính này là : D = . . L . B . T = 142.37 (T) =1.025 trong lợng riêng của nớc 021.0 5.145 37.1425.145 = = sb sb D DD <3% Vâỵ chọn lợng chiếm nớc sơ bộ là phù hợp 2.4: Mạn khô và hiệu chỉnh mạn khô 2.4.1: Chiều cao mạn khô. Chiều cao mạn khô tại mặt phẳng sờn giữa. D = H - T = 2,53 - 1,39 = 1,14 (m) =1140 (mm) Trị số mạn khô tối thiểu tàu loại B xác định theo bảng 11/4.2 TCNV 6259-11 L = 35.6 (m) mạn khô D min = 296.8 (mm) 2.4.2: Hiệu chỉnh mạn khô. 2.4.2.1: Hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích. Với =0.473<0.68 nên không phải hiệu chỉnh theo hệ số béo. 2.4.2.2: Hiệu chỉnh theo chiều cao mạn. 15 f L =2.37>D=1.14 Nên không phải hiệu chỉnh mạn khô theo chiều cao mạn. 2.4.2.3: Hiệu chỉnh theo chiều dài tàu. Đối với tàu loại B có chiều dài (24-100)m. Do thợng tầng kín có chiều dài lớn hơn 35% chiều dài tàu nên kh cần hiệu chỉnh theo chiều dài tàu. 2.4.2.4: Hiệu chỉnh theo độ cong dọc boong [...]... trong thiết kế và các đặc trng khác về hình dáng tàu Tuyến hình của tàu quyết định sức cản của tàu, khả năng hành hải trên biển và khả năng chở hàng của nó Chọn phơng pháp xây dựng tuyến hình tàu theo phơng pháp của I.A.Ia-kov-lev Các bớc xây dựng tuyến hình theo phơng pháp của Ia-kov-lev nh sau: - Có các kích thớc chủ yếu của tàu - Xây dựng đờng cong diện tích đờng sờn - Dựng đờng nớc thiết kế 3.1:... 11.248 9.428 4.914 2.518 1.66 0.846 0 81.077 i -5 -4 .5 -4 -3 .5 -3 -2 -1 0 1 2 3 3.5 4 4.5 5 ikiyi 0 -7 .605 -1 1.528 -1 3.685 -2 1.267 -2 2.568 -1 1.772 0 11.248 18.856 14.742 8.813 6.64 3.807 0 -2 4.319 S = 1,78 81,077 = 151.023 ( m2) L = 1,780 m S = ( 151,023 155,220)/151,023*100% = -2 .634% X f = -2 4,319/81.077 = - 0,52 Xf = ( -0 ,52 + 0,532)/( -0 ,52) 100% = -2 .31% 3.1.3: Xác định tung độ đờng nớc trung... 21.277 9.513 4.255 2.576 1.219 0.0 182.184 i -5 -4 .5 -4 -3 .5 -3 -2 -1 0 1 2 3 3.5 4 4.5 5 ikii 0 -7 .607 -1 4.188 -2 0.887 -3 9.113 -5 3.785 -3 1.873 0 28.536 42.554 28.538 14.892 10.303 5.487 0 -3 7.144 D = 0,5 1,007 1,025 182,184 1,780 = 145.32 ( T) L = 1,780 m D = (145,32 142,54)/145,32 100% = 1.91 % . Bộ giáo dục và đào tạo bộ giao thông vận tải Trờng đại học hàng hải Khoa đóng tàu Thiết kế tốt nghiệp Thiết kế tàu chở 150 khách, vận tôc 17hl/h, chạy tuyến rạch giá - phú quốc Chuyên. không hoặc đờng thuỷ. Tàu chạy Rạch Giá -Phú Quốc mất khoảng 6 tiếng. 1.2 :Tàu mẫu. Tàu mẫu Thông số Tàu Quảng Ninh 180 khách Tàu HP-QN 150 khách Tàu K04 200 khách Tàu K50 200 khách L 33 33 33 33 B. tàu thuỷ Lớp: vtt-4 3- h1 Ngời thực hiện: dơng đức cự Ngời hớng dẫn: ts.lê hồng bang Hải phòng năm 2006 Nhiệm vụ th thiết kế Thiết kế tàu chở 150 khách, vận tốc v =17 (hl/h), chạy tuyến Rạch