Đang tải... (xem toàn văn)
VÀI NÉT VỀ SỰ PHÁT TRIỂN NGÀNH TÀU THUYỀN Tàu thủy: Ra đời cách đây ba, bốn ngàn năm. - Cuối năm 1999 người ta đã tìm thấy xác tàu gỗ, chôn vùi dưới đáy biển cách đây khoảng 2500 năm. - Tàu thủy
HIỆU QUẢ KINH TẾ ĐẢM BẢO AN TOÀNTÍNH NỔICHỐNG CHÌMTÍNH ỔN ĐỊNHĐIỀU KHIỂNLẮC TÀUTỐC ĐỘThiết kếĐóng tàuSử dụng tàuHÌNH DÁNGBỐ TRÍKẾT CẤUCông trình kỹ thuật phức tạp, nổi và chạy trên mặt nước 1.1.ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ HÌNH DẠNG VÀ KẾT CẤU1.1.1.Đặc điểm hình dạng - Hình dạng quyết định đến tính năng - Dạng thân trụ rỗng phần giữa, thn về hai đầu.1.1.2.Đặc điểm kết cấu Dạng vỏ mỏng gồm hai phần : - Phần tơn bao bên ngồi - Phần gia cường bên trong 1.2.CÁC HỆ THỐNG TRÊN TÀU- Hệ thống thiết bò năng lượng : máy chính + hệ trục + thiết bò đẩy tàu- Hệ thống lái : máy lái + trục lái + bánh lái- Các hệ thống phục vụ : cứu sinh, cứu hoả, vệ sinh, dằn tàu v v…- Hệ thống thông tin liên lạc 1.1.BẢN VẼ ĐƯỜNG HÌNH LÝ THUYẾT TÀU1.1.1.Khái niệm Đặc điểm hình học, chủ yếu là đặc điểm hình dạng của phần dưới nước và kích thước hình học ảnh hưởng lớn đến tính năng tàu, do đó trước tiên cần ra đặt vấn đề mô tả hình dạng bề mặt vỏ tàu. Do bề mặt vỏ tàu là mặt cong không gian phức tạp nên thường tìm cách rời rạc hóa bề mặt vỏ và mô tả lại gần đúng dưới dạng công thức toán hoặc là tập hợp tọa độ các điểm của đường cong. Bản vẽ đường hình là bản vẽ biểu diễn hình dáng hình học bên ngoài của bề mặt vỏ tàu Do hình dáng phần vỏ tàu dưới nước có ảnh hưởng lớn đến tính năng hàng hải của tàu nên bản vẽ đường hình chính là công cụ mô tả, thông tin và tính toán các tính năng hàng hải của tàu. Tương tự như biểu diễn vật thể hình học bằng phương pháp chiếu, hình dáng bề mặt vỏ tàu cũng được mô tả trên bản vẽ bằng cách chiếu thẳng góc lên các mặt phẳng chiếu cơ bản. Tuy nhiên, cách làm phổ biến nhất là chiếu bề mặt vỏ tàu lên các mặt phẳng vuông góc nhau và mô tả dưới dạng các đường cong trên bản vẽ 2D, gọi là bản vẽ đường hình lý thuyết tàu. 1.1.2.Các mặt phẳng chiếu cơ bản - Mặt cắt dọc giữa tàu : mặt phẳng thẳng đứng đặt tại vị trí đường tâm dọc giữa tàu, chia tàu thành hai phần đối xứng là mạn phải và mạn trái.- Mặt cắt ngang giữa tàu : mặt phẳng thẳng đứng, vuông góc với mặt phẳng dọc giữa tàu, đi qua điểm giữa chiều dài thiết kế, chia tàu thành phần mũi và đuôi - Mặt phẳng mặt đường nước : mặt phẳng nằm ngang nằm trùng mặt đường nước thiết kế, chia tàu thành hai phần là phần nổi và phần chìm Mặt cắt dọc giữa tàuMặt cắt ngang giữa tàuMặt phẳng MĐNHình 1 : Các mặt phẳng chiếu cơ bản 1.1.3.Các hệ thống hình chiếuDo bề mặt vỏ tàu là mặt cong phức tạp nên để mô tả hết hình dáng vỏ tàu phải dùng hệ thống các mặt cắt phụ song song các mặt phẳng chiếu cơ bản, tạo thành ba hệ thống hình chiếu trên bản vẽ đường hình tàu.1.Hệ thống mặt cắt dọc Gồm các giao tuyến của bề mặt vỏ tàu với các mặt cắt phụ song song mặt cắt dọc giữa tàu, chủ yếu để mô tả độ cong dọc bề mặt vỏ tàu, hình dáng mũi, đuôi v v… Hình 1.1 : Các hệ thống hình chiếu cơ bản Số lượng các mặt cắt dọc nằm trong khoảng từ 2 - 6, phụ thuộc chủ yếu vào chiều rộng tàu và thường được ký hiệu là CD0, CDI, CDII …, tính từ mặt cắt dọc giữa tàu ra hai bên mạn tàu. CD0CD ICDII 2.Hệ thống mặt cắt ngang giữa tàu Gồm các giao tuyến của bề mặt vỏ tàu với các mặt cắt phụ song song với mặt cắt ngang giữa tàu, chủ yếu để mô tả hình dáng các sườn ngang, độ cong ngang boong v v… Các mặt cắt ngang (còn gọi là sườn ngang) thường được bố trí cách đều với số lượng 11 hoặc 21, phụ thuộc chủ yếu chiều dài tàu và được đánh số theo thứ tự là 0, 1, 2 …, tính từ mũi đến đuôi. Do tính chất đối xứng nên chỉ biểu diễn nửa mặt cắt ngang, bên trái bố trí các mặt cắt ngang mũi và bên phải bố trí các mặt cắt ngang đuôi. Do vỏ tàu tại mút mũi và đuôi thay đổi nhiều nên để biểu diễn chính xác sườn khu vực này dùng thêm các mặt cắt giữa các mặt cắt chính và ký hiệu thêm 1/2, ví dụ 1 1/2 (đuôi) hoặc 91/2, 101/2 (mũi). Hình 1.2 : Các hệ thống hình chiếu của bản vẽ đường hình556100CD0CD ICDII 3.Hệ thống mặt đường nước Gồm các giao tuyến của bề mặt vỏ tàu với các mặt cắt phụ song song mặt phẳng mặt đường nước, chủ yếu dùng để mô tả hình dáng bề mặt vỏ tàu theo chiều cao. Hình 1.2 : Các hệ thống hình chiếu của bản vẽ đường hình Các mặt đường nước thường cũng hay được bố trí cách đều nhau với số lượng khoảng từ 4 -10, phụ thuộc chủ yếu chiều cao tàu và được ký hiệu là ĐN0, ĐN1, ĐN2 …, tính từ dưới đáy lên Do tính chất đối xứng nên chỉ biểu diễn nửa mặt đường nướcCD0CD ICDII556100ĐN4ĐN1 Theo nguyên tắc chiếu, mỗi điểm trên bề mặt vỏ tàu sẽ được thể hiện trên cả ba hình chiếu nên giữa ba hệ thống hình chiếu của bản vẽ đường hình lý thuyết tàu phải phải tương ứng phù hợp lẫn nhau. Các hình chiếu chỉ thể hiện hình dáng thật của tàu trên các mặt phẳng chiếu song song với chính nó, còn trên hai hình chiếu còn lại sẽ chuyển thành các đường thẳng, tạo thành lưới chữ nhật của bản vẽHình 1.3 : Sự phù hợp của bản vẽ đường hìnhCD0CD ICDII56100ĐN4ĐN1 0 1/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐN0ĐN2ĐN4ĐN0ĐN2ĐN4 0 1/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CD0CDICDIICD0CDICDII [...]... xây dựng bản vẽ đường hình và xác định các đặc điểm hình học của tàu, cần phải xác định hệ toạ độ thích hợp và đặt tàu nằm trong hệ toạ độ đó Trong các bài tốn tĩnh học thường sử dụng hệ toạ độ liên kết Oxyz gắn liền với tàu z z MCNGT θ ψ Ttb x O O x y Hình 1.6 : Hệ toạ độ dùng trong bài tốn lý thuyết tàu - Mớn nước trung bình Ttb Vị trí tàu Toạ độ (x,y,z) Mớn nước T - Góc nghiêng ngang θ - Góc nghiêng... v D = trọng lượng tàu khơng (Do) + deadweight 4.Tấn đăng ký (tonnage) : khơng tính bằng trọng lượng mà tính bằng đơn vị đo dung tích với ý nghĩa là tấn đo dung tích tàu (1 tấn đăng ký = 100 cu.ft = 2,832 m3) Tấn đăng ký được dùng chính thức và là đơn vị chính dùng trong thống kê đội tàu, cơ sở tính thuế khi tàu qua kênh, đậu cảng v v 1.3.HỆ TOẠ ĐỘ DÙNG TRONG BÀI TỐN LÝ THUYẾT TÀU Để xây dựng bản... 3D TÀU 2000T Design by Dr.Tran Gia Thai Design by Dr.Tran Gia Thai Design by Dr.Tran Gia Thai MƠ HÌNH 3D TÀU DU LỊCH Design by Dr.Tran Gia Thai 2.2.ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC Đặc điểm hình học là những đại lượng đặc trưng về mặt kích thước và hình dáng hình học thân tàu, được xác định đầu tiên trong q trình thiết kế tàu, là cơ sở để xây dựng bản vẽ đường hình lý thuyết và ảnh hưởng đến các tính năng của tàu. .. tàu 3.Chiều chìm hay mớn nước tàu T (d : draft) : khoảng cách thẳng đứng, tính từ đường cơ bản của tàu (đường thẳng qua đáy tàu) đến đường nước thiết kế, đo tại vị trí mặt cắt ngang giữa tàu 4.Chiều cao tàu H (depth moulded) : khoảng cách thẳng đứng tính từ đường cơ bản đến mép boong tàu 5.Chiều cao mạn khơ F (Freeboard) : khoảng cách thẳng đứng tính từ ĐNTK đến mép boong tàu F = H - T 1.2.2.Tỷ số các... nổi là khả năng tàu nổi cân bằng ở vị trí xác định ứng với chế độ tải trọng đang xét Khi nổi trên mặt nước, tàu chịu tác dụng của hai ngoại lực như sau (hình 3.1) - Đặt tại trọng tâm G của tàu G Trọng lượng tàu P - Hướng thẳng đứng xuống dưới - P = Pvỏ + Pmáy + Pdt + Phk + … Ảnh hưởng tính nổi C Khối lượng và phân bố các tải trọng trên tàu Lực nổi D - Đặt tại trọng tâm C của phần chìm tàu (tâm nổi)... chiều dài tàu ĐNTK Trụ mũi Trụ lái Hình 1.4 : Cách xác định chiều dài tàu 2.Chiều rộng tàu B (Breadth) : (a) Chiều rộng lớn nhất Bmax (Boa : Breadth over all) : khoảng cách giữa hai mạn tàu, đo ở nơi lớn nhất (b) Chiều rộng thiết kế Btk : khoảng cách giữa hai mạn, đo theo đường nước thiết kế tại vị trí MCNGT Lmax Lpp Bmax Ltk Btk H F ĐNTK T Hình 1.5 : Cách xác định các đặc điểm hình học của tàu 3.Chiều... xét P=D Đảm bảo tính nổi (xc - xG) + (zc - zG) tg ψ = 0 (xG, yG, zG) - toạ độ trọng tâm tàu G (yc - yG) + (zc - zG) tg θ = 0 (xc, yc, zc) - toạ độ tâm nổi tàu C Phương trình trên gọi là phương trình nổi xác định vị trí nổi của tàu 2.2.XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG VÀ TOẠ ĐỘ TRỌNG TÂM TÀU 2.3.XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI CỦA TÀU Thể tích chiếm nước V Phương trình nổi Yếu tố tính nổi Toạ độ tâm nổi C(xc ,... Acsimec) - Hướng thẳng đứng lên trên - D = γ V (γ - trọng lượng riêng của nước) Hình dáng phần thân tàu dưới nước - Đặt tại trọng tâm G của tàu G Trọng lượng tàu P - Hướng thẳng đứng xuống dưới - P = Pv + Pm + Pdt + Phk + … C Lực nổi D (Lực đẩy Acsimec) Điều kiện nổi cân bằng - Đặt tại trọng tâm C của phần chìm tàu - Hướng thẳng đứng xuống dưới - D = γ V (γ - trọng lượng riêng của nước) - Điều kiện cân bằng... chính Tỷ số giữa các kích thước chính L/B, B/H, H/T là nhóm các đại lượng đặc trưng cho tính năng tàu, do đó việc lựa chọn chính xác các tỷ số kích thước sẽ đảm bảo được tính năng tàu là hợp lý nhất 1.2.3.Các hệ số hình dáng Các hệ số hình dáng là nhóm các đại lượng đặc trưng cho hình dáng hình học của thân tàu 1.Hệ số diện tích mặt đường nước α (Cw : Waterplane Coefficient) : tỷ số giữa diện tích MĐN... nước tàu có chiều dài L, được chia cách đều bởi n các mặt cắt ngang đánh theo số thứ tự 0, 1, 2, … , n tính từ đi cho đến mũi tàu 1.Diện tích mặt đường nước y 0 1 L/2 2.Hồnh độ trọng tâm diện tích mặt đường nước n-1 n x O L/2 3.4.2.Tính các yếu tố của mặt cắt ngang Xét một mặt cắt ngang của tàu được chia cách đều bởi k mặt đường nước đánh theo số thứ tự 0, 1, 2, … , k tính từ dưới lên đến mớn nước tàu . Trong các bài toán tĩnh học thường sử dụng hệ toạ độ liên kết Oxyz gắn liền với tàu Hình 1.6 : Hệ toạ độ dùng trong bài toán lý thuyết tàuVị trí tàu Toạ. TRONG BÀI TOÁN LÝ THUYẾT TÀU Để xây dựng bản vẽ đường hình và xác định các đặc điểm hình học của tàu, cần phải xác định hệ toạ độ thích hợp và đặt tàu
