Bộ giáo dục và đào tạo Bộ giao thông vận tải
Chuyên ngành:
Vỏ tàu thuỷ
Lớp:
VTT43-ĐH1
Ng ời thiết kế :
Nguyễn Tuấn Anh
Ng ời h ớng dẫn:
Hoàng văn Oanh
Ng ời phụ đạo:
Hoàng văn Oanh
Hải Phòng, năm 2006
Tr7ờng Đại học Hàng Hải
thiết kế Tàu chở hàng khô trọng tải
Pn = 1800T , tốc độ 12 hl/g ,
Tuyến Sài gòn - Singapore
Thuyết minh Thiết kế
thiết kế đội tàu công trình
Khoa Đóng Tàu
Tài liệu tham khảo
19
19
Xây dựng tuyến hình
Tên ch ơng mục
Nhiệm vụ thiết kế
Mục lục
Giới thiệu thông số chủ yếu
30
Bố trí chung
30
4.1

7
1
4.2
Phân khoang
30
4.3
Trang bị buồng ở
32
4.4
Trang bị an toàn
33
4.5
Thiết bị
34
5
Biểu đồ dung tích
40
4.6
Hệ thống
37
3
ThiÕt kÕ tµu chë hµng kh« träng t¶i Pn = 1800
T
, vËn tèc v = 12
h¶i lý/ giê
,
ch¹y tuyÕn Sµi gßn - Singapore.
NhiÖm vô thiÕt kÕ
4
1.1.

của tàu là 6,5
m
.
b. Cầu tàu và kho bãi:
Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390
m
.
Khu Khánh Hội gồm 11 bến từ kho K
0
đến K
10
với tổng chiều dài 1264
m
. Khu có 18 kho với tổng diện tích 45.396
m
2
, diện tích bãi 15.781
m
2
.
Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7.225
m
2
và 3.500
m
2
bãi. Tải trọng
của kho thấp, th ờng bằng 2
T/m
2

, diện tích bãi là 234.068
m
2
.
Trang thiết bị của cảng (xem bảng 1.2)
1. Tuyến đ ờng - Tàu mẫu
5
1.1.2.
Tuyến đ ờng Sài gòn- Singapore
Chiều dài tuyến đ ờng là
644
hải lý.
Tàu hoạt động trong vùng biển Đông Nam
á
, là khu vực nhiệt đới gió
mùa, đặc biệt m a rất nhiều, chịu ảnh h ởng lớn của gió mùa và khu vực này
nằm trong vùng nhiệt đới xích đạo.
Khí hậu vùng biển này có đặc điểm:
- Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau chịu ảnh h ởng của gió mùa Đông
Bắc, càng về nam gió giảm dần không ảnh h ởng đến sự đi lại của tàu thuyền.
- Từ tháng 6 đến tháng 9 gió mùa Đông Nam thổi mạnh ảnh h ởng đến
tốc độ tàu đồng thời vào mùa này l ợng m a khá lớn, hơn nữa vùng này có
nhiều bão nhất là vùng quần đảo Philippin.
Về hải l u: Trên tuyến chịu ảnh h ởng của hai dòng hải l u. Một dòng
từ phía Bắc chảy xuống và một dòng từ Vịnh Thái Lan đi từ phía Nam lên Bắc
sát bờ biển Malaixia qua bờ biển Campuchia tốc độ dòng chảy nhỏ, không
ảnh h ởng đến hoạt động của tàu thuyền.
Về thuỷ triều: chế độ nhật triều, biên độ dao động t ơng đối lớn, từ 2
150 T/h 2Xếp dỡ sắt thép
Xếp dỡ bằng ống hút 100 T/h 2

6
đến 5
m
.
Về s ơng mù: vùng biển này sáng sớm và chiều tối có nhiều s ơng mù.
Số ngày có s ơng mù trong năm lên đến 115
ngày
.
1.1.3.
ả
nh h ởng của tuyến đ ờng, vùng hoạt động tới các đặc điểm thiết kế
của tàu
a.
Cấp tàu: tàu hoạt động trên tuyến biển, cấp hạn chế 2.
Tàu đ ợc chiết kế theo
"Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép-
TCVN- 6259:2003".
b.
Chọn loại hàng chuyên chở cho tàu:
Theo số liệu thống kê tại cảng Sài Gòn năm 2004 (số liệu do Hiệp hội
cảng biển Việt Nam VPA cung cấp www.vpa.org.vn)
- Tuyến Sài gòn-Singapore: chở gạo đóng bao, hệ số chở hàng 1,18
á
1,43. Chọn loại hàng có hệ số chở hàng là
m
=
1,2
- Tuyến Singapore- Sài gòn: chở dây Cable cuộn, hệ số chở hàng 1,18
á
1,67. Chọn hệ số chở hàng là

Bảng 1.3.
Định biên chế thuyền viên trên tàu.
Số l ợng
1Thuyền tr ởng
Chức danh
Đại phó 1
Sỹ quan boong 1
Thuỷ thủ trực ca 3
Máy tr ởng 1
Tổng số ng ời 14
Máy hai 1
Sỹ quan máy 1
Thợ máy trực ca
Phục vụ viên
3
2
Nông sản
Loại hàng
Khối l ợng
, T
Container Phân bón
1.646.046 77.078
Nông sản
726.560 853.040 1.133.277 425802
Sắt thép
Container Gạo
Mặt hàng chính nhập
Mặt hàng chính xuất
Khối l ợng
, T

65,68 61,87 67,36
Bảng 1.4.
Một số tàu hàng đã đóng.
Trọng tải
L
PP
1969 1968
2000
1
Tamai Sharen
Japan
B
3
4
Spain Japan
1968 1994
Năm đóng
2
Poland
j
Hãng máy
Mác máy
h
T
d
a
b
H
T
Tốc độ

Đại l ợng
6,50 5,49 5,18
Nowegian Equimar
Maritima
Takehara Maru
8
2.1.
Xác định kích th7ớc chủ yếu
2.1.1.
Hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc
h
D
Hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc theo trọng tải
h
D
đ ợc xác định theo
theo số liệu thống kê. Đối với tàu chở hàng bách hoá
h
D
= 0,50
á
0,73 (xem
bảng 1.4[1]), đối với tàu hàng cỡ nhỏ và cỡ trung
h
D
= 0,57
á
0,70 (xem bảng
2-2[2]).
Chọn hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc

1,01
, hệ số kể đến ảnh h ởng của phần nhô
d
=
0,704
, hệ số béo chung
- Xác định b
T
theo điều kiện ổn định (theo [1].7.32):
=
2,038
á
3,298
Trong đó:
b
=
0,985
a
=
0,830
k
g
= 0,62
h
T
= 1,2
2769,23
2. Kích th ớc chủ yếu
4,934
==

TgT
hkhb 47,36
=
h
9
0,03
á
0,24
- Chiều dài t ơng đối có thể xác định theo công thức của Nogid
l = c
n
.v
1/3
= 4,945
Trong đó:
c
n
= 2,16
với tàu có v < 16
hl/h
- Chiều dài t ơng đối có xác định theo công thức 9.48[1] cho tàu hàng
khô:
l = 4,47 + 0, 06v

0,3 =
5,190

0,3
Dựa vào các số liệu trên chọn chiều dài t ơng đối của tàu thiết kế là:
l =

f. Nghiệm lại ph ơng trình trọng l ợng:
D = k
gd
LBT =
, T
Trong đó:
k =
1,01
g = 1,025
, T/m
3
d
=
0,704
L =
68,70
, m
B =
11,00
, m
T = 5,00 , m
Sai số
0,56
< 3, thoả mãn sai số cho phép
g. Chiều cao mạn:
H = h
T
.T = 6,00 , m
Trong đó:
2753,83

= 0,985d
11/12
= 0,714
Theo 6.22[1]:
j
tb
= 0,903
d + 0,082
= 0,718
Chọn hệ số béo dọc
j
=
0,715
i. Hệ số béo đ ờng n ớc
a:
Theo 6.9[1]:
a
= 1,16
j
=
0,830
j. Hệ số s ờn giữa
b
:
k. Kích th ớc sơ bộ dùng trong tính toán các b ớc tiếp theo:
L =
68,70
, m
B =
11,00

h =
r
+ z
C
- z
g
= 0,91 , m
Trong đó:
r
1,95
, m
, bán kính tâm nghiêng ngang
z
C
= 2,68 , m , cao độ tâm nổi
z
g
= k
g
.H = 3,72 , m , cao độ trọng tâm
k
r
= 0,99
k
C
= 0,99
k
g
= 0,62
Tàu thiết kế thoả mãn điều kiện ổn định về chiều cao tâm nghiêng ban

, s
Trong đó:
C =
0,78
, hệ số phụ thuộc hình dáng và trạng thái tải trọng.
Tàu thiết kế đảm bảo tính chòng chành.
2.2.3.
Kiểm tra dung tích
Dung tích có ích của khoang hàng tàu hàng khô có khoang máy đặt ở
đuôi tàu đ ợc xác định theo 5.41[1]:
W
h
= k
ng
.d
PP
.L
h
.B.(H-H
dd
) =
, m
3
Trong đó:
k
ng
= 0,96 , hệ số điền đầy khoang hàng
d
PP
= 1,15*

= Pn- Ptv,lt,n - Pnl = , T
Pn =
, T
Ptv,lt,nc =
, T
Pnl =
, T
m
h =
Sai số :
0,79
%
Vậy tàu thiết kế đảm bảo dung tích chở hàng.
2.2.4.
Điều chỉnh mạn khô
A.
Các tham số tính toán
1800,00
137,69
45,89
1939,704
1955,106
1616,42
1,2
==
h
CB
tb
t
=

f
=
65,53 , m
2Điều chỉnh theo L
f
:
47,88
, mm
3
Điều chỉnh theo
d
:
612,6
, mm
4Điều chỉnh theo chiều cao mạn H
m
:
H = 6,00> 4,369nên F
min
đ ợc cộng thêm
222,7
, mm
Trong đó:
R = 136,5, với tàu có chiều dài L
f
= 65,53
<120m
5
Điều chỉnh theo th ợng tầng:
E/L =

f
12
Tổng chiều dài có ích của th ợng tầng S
m
16,02
m 0,700
m
10,80
Hệ số béo thể tích
d
o
tại 0,85H
Chiều dày dải tôn mép boong t
6,012
m
11
Chiều cao mạn khô H
m
= H + t
mm
Chiều rộng tàu, B
Chiều dài thiết thực của th ợng tầng E
Chiều dài th ợng tầng mũi, E
f
m 5,220
m
( )
=
ữ
ữ

ỗ
ố
ổ
-=D
R
L
HF
15
2
=
48,0
f
L
=
D
3
F
13
6
Điều chỉnh theo độ cong dọc boong:
Vị trí Hệ sốIII*IV Z III+VI
(I) (IV) (V) (VI) (VII)
1 1 796 600 1396
2 3 1059266,4619,4
3 3 267 67 156
4
1
0
0
0

4
0
5
311,2
2
622,4
0
2
0
6
1240
4
4959
36
4
144
7
2092
1
2092
127
1
127
1
1
2
3
3
3
4

f
/3+10)
353
2,8(L
f
/3+10)
89
Độ cong dọc boong tiêu chuẩn Độ cong dọc boong thực tế
STT
4185
STT
tích
quy phạm
7674
1100
271
Tung độ
quy phạm
Tung độ
thực tế
Hệ số
tích
thực tế
Bảng 2.4.
1396 220 1396 220
619,4 220 1858,2 660
156 0 467 0
0 0 0 0
311,2 0 933,6 0
2092 127

là
0,035
STT
(I)
1
2
3
4
5
6
7
1
1
2
4
3
2
4
4
5
2
6
4
7
1
L ợng hiệu chỉnh:
-31,9
, mm
S
QF =

156 0 -155,6 -37 119
619,4 220 -399,4 -94
(V) (VI)
11181396 220 -1176 -278
Tung độ QP
(II) (III) (IV)
Hiệu chỉnh T.đ có íchIII- IITung độ thực
STT Hệ số
, %< 50%
, %< 50%
23,65=
= 3,484
10872,4
2024
Tổng
220 1118 1118
Tung độ
có ích
Tung độ thực Tích
127
00
36 1197,8
237,2
3456,8
220 525,4 2101,6
300,2
0 119
2024
7415,6
0

S
TTQF
F
2
75,0
8
1
4
=
+
ữ
ứ
ử
ỗ
ố
ổ
-
68,0
36,1
500
1.56
d
Lf
Lf
15
2.2.5
Tính nghiệm l ợng chiếm n ớc
a.
Sơ bộ tính toán lực cản, công suất máy, thiết bị đẩy:
Sử dụng ph ơng pháp tính lực cản của Papmiel, với các điều kiện:

E
= 902,5 , cv = 655,1 , kW
Trong đó:
D =
, T
L =
, m
v
s
= , hl/h
C
o
= 76,75
C
1
= 86, hệ số phụ thuộc
y
1
và v
1
=
y
1
= 1,13
v
s
=
12
, hl/h
l

==
o
s
C
v
L
D
EPS
3
=
11
11
y
l
x
C
L
v
s
1
y
=
d
L
B
10
=+ L03,07,0
L
v
s

m
= 250 , v/ph
n = n
m
/60 = 4,167 , v/s
v
A
= 0,514.v
S
(1- w
T
) = 4,305 , m/s
w
T
= 0,5
d
- 0,05 = 0,302
0,62
< 1
, chọn số cánh Z =
4
trong đó:
r = 102
, kGs
2
/m
4
, mật độ của n ớc
T = R/(1 - t) =
, kG

13916,05
136,516
Bảng 2.7.
Các thông số máy chính
Kí hiệu
Khối l ợng
khô, T
Kích th ớc, mm
==
4
T
n
v
K
A
NT
r
==
m
sb
n
T
D
4
8,11
=
3
4
max
10

10 - 0,56
11 - 0,67
Vậy chong chóng có các thông số:
Số cánh Z =
4
Tỉ số đĩa A
E
/E
O
= 0,4
Tỉ số b ớc P/D =
0,6
Đ ờng kính D =
2,76
, m
b.
Tính nghiệm l ợng chiếm n ớc:
1 p
v
0,23
2 p
tb
0,49
3 p
ht
0,22
4 p
m
0,03
5 p

2/3
43,22
Trọng l ợng
, T
P
v
= p
v
D
MS Tên thành phần trọng l ợng Công thức tính
Đại l ợng tính
v
S
v
T
Trọng l ợng vỏ 633,38
Hệ số
82,61
Giá trị
Trọng l ợng thiết bị
p
tb
(D)
2/3
Trọng l ợng hệ thống
16
k
nl
.k
M

o
= f(k
T
,J)
h
D
=(1/i
Q
)(1-t)/(1-w
T
)
h
o
K
NT
J
o
= f(K
NT
)
D
opt
= v
A
/(nJ
o
)
K
T
=T/(r.n

m
d
-
a
-
b
-
j
-
D
T
V
m
3
3.1.
Nguyên tắc dựng tuyến hình lý thuyết
Tuyến hình lý thuyết thể hiện hình dáng vỏ bao thân tàu, phụ thuộc vào
vùng hoạt động, mục đích sử dụng, các đặc điểm kỹ thuật và kinh tế của
con tàu. tuyến hình tàu thiết kế phải đảm bảo 3 yêu cầu kĩ thuật cơ bản:
- Tối u về mặt sức cản
- Phối hợp tốt với sự hoạt động của thiết bị đẩy
- cho khả năng vận hành tốt trên sóng.
Tàu thiết kế là loại tàu cỡ nhỏ, vì vậy tuyến hình phải đảm bảo tính hàng
hải cho con tàu. Đó là khả năng vận hành tốt trên sóng, giảm lắc dọc, tránh
hiện t ợng sóng trào. Xét đến yêu cầu trên, hình dáng tàu có các đặc điểm
sau:
Hình dáng mặt cắt ngang: chính giữa dạng mạn thẳng đáy bằng, hông
l ợn tròn. Bán kính hông đáy có lợi làm giảm lắc ngang và có lợi cho tính
chạy nhanh của tàu
Hình dáng mũi tàu. Sống mũi nghiêng vát về phía tr ớc, đ ờng n ớc

Chiều dài ĐNTK
Trọng l ợng tàu tại ĐNTK 2753,83
Chiều cao mạn
0,715
L ợng chiếm n ớc tại ĐNTK
Hệ số béo thể tích
Hệ số béo đ ờng n ớc
Hệ số béo s ờn giữa
Hệ số béo dọc
20
Tàu nhỏ dễ gặp trạng thái lắc cộng h ởng lên độ cong dọc mép boong lớn.
3.2.
Xây dựng tuyến hình
3.2.1.
Dạng sống mũi, sống đuôi
Dạng sống mũi nghiêng, phía trên đ ờng n ớc trở đầy loe rộng.
Sống đuôi tuần d ơng hạm.
Dạng sống mũi, sống đuôi đ ợc mô tả trên hình 3.1.
3.2.2.
Mặt cắt ngang giữa tàu
Mặt cắt ngang giữa tàu có dạng mạn thẳng, đáy bằng hông l ợn tròn.
Bán kính cong hông:
1,4
Dạng s ờn giữa đ ợc mô tả trên hình 3.1.
3.2.3.
Đ ờng cong diện tích s ờn
Đ ờng cong diện tích s ờn thể hiện sự phân bố l ợng chiếm n ớc theo
chiều dài tàu. Sự phân bố này có ảnh h ởng quan trọng tới sức cản.
Để xây dựng đ ờng cong diện tích s ờn, ta xác định chiều dài các đoạn
thon mũi e, thân ống m, và thon đuôi r. Trị số của chúng xác định dựa theo

tra đồ thị Hình 4.15[2]
Sử dụng ph ơng pháp cân bằng diện tích để dựng đ ờng cong diện tích
s ờn. Nội dung của ph ơng pháp trình bày trên hình 3.2.
3.2.4.
Đ ờng n ớc thiết kế
Sử dụng ph ơng pháp cân bằng diện tích để dựng đ ờng n ớc thiết kế
Nội dung của ph ơng pháp trình bày trên hình 3.3.
3.2.5.
Dựng s ờn cân bằng
S ờn cân bằng đ ợc xây dựng theo ph ơng pháp 2 hình chữ nhật của
I.A Ia-kov-lev. Ta chọn hai s ờn cân bằng là s ờn 3 và s ờn 17.
Nội dung của ph ơng pháp trình bày trên hình 3.4.
3.2.6.
Các s ờn khác
Các s ờn khác dựng theo ph ơng pháp tia của G.E Pavlenko.
Nội dung của ph ơng pháp trình bày trên hình 3.5.
54,153
=-= BTR )1(525,1
b
21
22
23
24
25

Trích đoạn Thiết bị neo, chằng buộc

---