Đề tài Lập qui trình hạ thủy tàu trọng tải lớn trên đà trượt nghiêng tại công ty công nghiệp tàu thủy Nam Triệu

tự hành 200 tấn : 01 chiếc Xe nâng 3 - 6 tấn : 06 chiếc Xe tải 20 - 50 tấn : 04 chiếc I.3.2.2. Thiết bị gia công, cắt gọt: Máy lốc tôn 3 trục, Máy ép 1200 tấn, máy là tôn, máy ép chấn tôn. Máy uốn thép hình điều khiển CNC, máy uốn ống, máy doa ngang di động, máy cưa vòng, máy lăn ren. Máy tiện điều khiển CNC, máy phay điều khiển CNC, máy tiện vạn năng, máy phay vạn năng, máy mài dao cụ vạn năng, mái mài tròn vạn năng, máy tiện ren ống I.3.2.3. Các thiết bị hàn, cắt: Máy cắt tôn CNC 3x9m, máy cắt tôn CNC 6x15m, máy cắt tôn bằng Plasma, xe cắt và vát mép tôn tự động, máy cắt tự động 1 mỏ, 2 mỏ. Máy hàn tự động LINCOL, MEGASAF4, ESAF, máy hàn tự động tự nâng chỉnh, máy hàn bán tự động SAFMIG, CHOWEL, Panasonic, máy hàn một chiều SAF…… Máy hàn tự động ke góc 2 phía, máy hàn có khí CO2 bảo vệ, máy dũi mép đường hàn dùng cực than và khí nén, tủ sấy que hàn….. I.3.2.4. Thiết bị làm sạch tôn và trang trí vỏ tàu: Dây chuyền sơ chế tôn. Máy sấy và sơn tôn đồng thời cả 2 mặt : khổ tôn 3,2mx12m Máy phun cát CLEMCO. Máy chà gió làm sạch kim loại. Máy phun sơn GRACO KING. I.3.2.5. Thiết bị đo, kiểm tra: Máy chụp X-Ray đường hàn, máy đo chiều dầy tôn bằng siêu âm KETEAD3253, máy đo chiều dầy tôn bằng siêu âm KETEAD 3253, máy đo chiều dầy lớp phủ, Máy đo không gian 3 chiều, máy toàn đạc điện tử, máy đo từ tính CF2000, vi kế đo trong - vi kế đo sâu, máy đo khoảng cách bằng tia Laser Disto Plus, thiết bị đo đạc quang học, đồng hồ so, đồng hồ CYLINDER. I.3.2.6. Thiết bị cung cấp gas, ô xy, nén khí, phát điện: Hệ thống cung cấp LPG theo đường ống, hệ thống thiết bị đồng bộ sản xuất khí ôxy, hệ thống cung cấp ôxy lỏng. Máy nén khí các loại của các hàng ALUP, Kaiser, Compare, ATlas Copco. Máy phát điện 275 KVA, 600 KVA. I.4. Lực lượng lao động và cơ cấu tổ chức doanh nghiệp. I.4.1. Lực lượng lao động: Cùng với sự đầu tư nâng cấp, mở rộng về cơ sở vật chất, kỹ thuật Tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu đặc biệt quan tâm đến việc đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật, cán bộ quản lý và công nhân lành nghề. Chính vì vậy, mà trong những năm gần đây lực lượng lao động của Tổng công ty có những bước tăng trưởng vượt bậc cả về số lượng và chất lượng. Nhiều cán bộ kỹ thuật và cán bộ quản lý được Tổng công ty cử đi học tại các nước Châu Âu tại những nước có ngành Công nghiệp tàu thuỷ phát triển. Hàng năm Tổng công ty cử liên tục hàng chục công nhân đi đào tạo và làm việc tại Nhật Bản về công nghệ đóng mới và sửa chữa tàu hiện đại; nhiều công nhân của Tổng công ty đã được cấp chứng chỉ của Đăng Kiểm NK (Nhật Bản) và Đăng Kiểm Việt Nam. Nhờ có đội ngũ cán bộ, công nhân ngày càng được đào tạo theo chiều sâu nên chất lượng sản phẩm của Tổng công ty ngày càng được nâng cao. Nhiều phương tiện đã được thi công dưới sự giám sát của Đăng Kiểm nước ngoài và đạt chất lượng quốc tế. I.4.2. Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý: Tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu được xây dựng theo cơ cấu quản lý tổ chức điều hành hệ trực tuyến chức năng, cơ cấu tổ chức quản lý của Công ty tương đối gọn nhẹ và hợp lý . I.4.2.1. Các đơn vị thành viên: Công ty vận tải biển Nam Triệu: Công ty sửa chữa tàu biển Nam Triệu: Công ty sản xuất vật liệu hàn Nam Triệu: Công ty cổ phần Việt Hoàng: Công ty đầu tư và xây dựng Nam Triệu: I.5. Quá trình thi công đóng mới tàu thủy: 13: Chuẩn bị hồ sơ tài liệu bàn giao 01: Nguyên vật liệu nhập 02: Kho 03: Tôn tấm, thép hình * Các chi tiết kết cấu phụ ** Các trang thiết bị 04: Làm sạch, sơn lót a:Gia công các chi tiết b: Lắp ráp cụm chi tiết 07: Sơn phân đoạn 08: Lắp ráp thân tàu 09: Sơn toàn bộ 10: Hạ thuỷ 12: Thử tại bến,đường dài 14: Bàn giao và bảo hành 05.Gia công chi tiết A : Chế tạo phân đoạn phẳng 06.Chế tạo thiết bị 11: Lắp đặt hoàn thiện B : Chế tạo phân đoạn khối 01. Nhập vật tư, trang thiết bị bao gồm các chi tiết gia công tại nhà máy và các chi tiết, thiết bị, vật tư đi mua bên ngoài. 02. Thống kê, phân loại đánh dấu kiểm soát và lưu kho các vật tư, chi tiết, thiết bị. 03. Chuẩn bị sơ bộ vật tư thép tấm và thép hình. 04. Làm sạch và sơn vật tư thép tấm và thép hình. 05. Gia công các chi tiết cụm chi tiết kết cấu chính của thân tàu. 06. Chế tạo các phân đoạn kết cấu chính thân tàu. (Xem quy trình chế tạo phân đoạn). 07. Làm sạch và sơn phân đoạn. (Xem bản hướng dẫn thi công sơn) 08. Lắp ráp thân tàu: Đấu ghép các phân đoạn trên đà trượt. (Xem quy trình hướng dẫn đấu ghép các phân đoạn trên đà trượt). Bao gồm một số công việc chính như sau: Đấu ghép, căn chỉnh các phân đoạn. Hàn nối các tổng đoạn. Kiểm tra siêu âm, chụp phim các đường hàn,thử két.(Xem quy trình kiểm tra…) Đấu ghép thượng tầng. 09. Sơn tổng thể, đánh dấu két, kẻ mớn, phù hiệu,…(Xem Bản hướng dẫn thi công sơn) 10. Hạ thuỷ (Xem quy trình hướng dẫn hạ thuỷ). 11. Lắp đặt hoàn thiện: ( gồm một số công việc sau hạ thuỷ) Lắp các thiết bị, nội thất, trang bị thuyền viên trên các phòng. Lắp ráp hoàn thiện các thiết bị còn lại (Nắp hầm,cầu thang,hệ thống sinh hoạt, chữa cháy trên thượng tầng…). Thử tại bến, thử đường dài. (Xem quy trình thử tại bến, đường dài). Chuẩn bị các hồ sơ, tài liệu bàn giao. (Xem hướng dẫn chuẩn bị hồ sơ tài liệu bàn giao tàu sau đóng mới). Bàn giao và bảo hành. (Xem hướng dẫn bàn giao tàu sau đóng mới). II. GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Lý do của nghiên cứu quy trình hạ thủy. Hạ thủy là một quá trình công nghệ phức tạp để đưa tàu xuống nước sau khi kết thúc công việc đóng mới hoặc sửa chữa. Trong thời gian hạ thủy có nhiều nguy hại đe dọa con tàu như mũi bị va đập vào ngưỡng triền, mất ổn định, lật tàu, hư hỏng cục bộ mối hán ghép thân tàu( bởi lực nén quá lớn hoặc mômen uốn) hoặc dưng tàu trên triền…Vậy để những nguy hại trên không xảy ra ta phải thực hiện tính toán hoặc khẳng định khả năng xảy ra để tìm biện pháp tránh. Từ việc tính toán ở trên đưa ra một trình tự mang tính hệ thống từ công tác chuẩn bị, thao tác, vận hành các thiết bị, phục vụ đưa tàu xuống nước một cách an toàn và đúng tiến độ. Hoạt động nghiên cứu. Kết hợp lý thuyết với thực tiễn, có tham khảo quy trình hạ thủy tàu tại Tổng công ty công nghiệp tàu thủy Nam Triệu, các tiêu chuẩn kỹ thuật có liên quan, cùng sự hướng dẫn của thầy Huỳnh Văn Vũ. CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP HẠ THỦY I . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HẠ THỦY. I.1 Hạ thủy trên đường trượt nghiêng. + Đà tàu ( đà ngang, đà dọc) + Triền tàu( triền ngang, triền dọc) Sau khi đóng xong, tàu tự trượt xuống nước theo mái nghiêng, nhờ trọng lượng bản thân của tàu. Nhược điểm của hạ thủy trên đường trượt nghiêng: Cần thiết tốn tiền cho việc gia cường triền vì lực nén bề mặt lớn ở gần cuối triền và tốn nhiều công khi xây dựng bảo quản phần triền dưới nước. Xuất hiện ứng xuất lơn trong mối ghép thân tàu. Cần có lòng sông rộng từ bờ náy sang bờ bên kia, ít nhất 2 ÷ 2,5 lần chiều dài khi tàu xuống nước. Kỹ thuật hạ thủy khó khăn. I.2 Hạ thuỷ bằng biện pháp khống chế mực nước + ụ tàu khô + ụ khô lấy nước + ụ nước + ụ nổi Sau khi đóng xong, tàu được đưa ra nhờ vào lực nâng của nước. Ưu điểm của hạ thủy bằng biện pháp khống chế mực nước: + Việc hạ thủy an toàn, không gây ra biến dạng thân tàu và tránh được một khâu kỹ thuật phức tạp mà khi đóng tàu trên đà phải giải quyết, đó là phải gia cố thân tàu để chống ứng suất phụ, đặc biệt khi đóng táu có trọng tải lớn. + Không hạn chế về quy mô và kích thước của tàu được đóng mới hoặc sửa chữa. II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP HẠ THỦY TRÊN ĐƯƠNG TRƯỢT NGHIÊNG Quá trình hạ thủy được chia thành 4 giai đoạn: Giai đoạn 1: Từ lúc thả tàu rời vị trí đến khi khung trượt tiếp xúc nước. Giai đoạn 2: Từ khi kết thúc giai đoạn 1 đến khi đuôi tàu trong nước. Giai đoạn 3: Từ khi đuôi tàu trong nước đến lúc nổi tự do. Giai đoạn 4: Từ lúc nổi tự do đến lúc dừng trong nước. II.1 Giai đoạn 1: Được tính từ lúc thả dây hãm và tàu chuyển động. Nếu đà trước khi hạ thủy, đã ngập nước một phần đà và đuôi tàu ngập nước, giai đoạn nối tiếp một phần của giai đoạn hai. Trong giai đoạn đầu, các lực tác dụng lên tàu như hình vẽ. Hình I.1: Giai đoạn I của quá trình hạ thủy Trọng lực tàu và thiết bị hạ thủy P () Thành phần lực PT song song với bề mặt đường trượt, do vậy: = P.sina. a: góc nghiêng đường trượt so với mặt nước. Lực ma sát của máng trượt có mỡ giữa máng trượt và đường trượt: R = m.PN = m.P.cosa Trong đó: m: hệ số ma sát giữa máng trượt và đường trượt. PN: thành phần lực của trọng lượng P vuông góc với bề mặt đường trươt. Lực PT gây tàu dịch chuyển, lực ma sát R cản chuyển động của tàu. Tàu có thể xuônng nước khi: PT > R Hoặc P.sina > m.P.cosa Tức là: tga > m Trong giai đoạn này xảy ra hiện tượng chảy mỡ đường trượt, tàu bị dừng giữa đường (khi PT < R). Để hạn chế hiện tượng này người ta đặt tàu gần mép nước một khoảng hợp lý. II.2 Giai đoạn 2: Khi tàu chạm nước Trong giai đoạn này ngoài những lực tác dụng lên tàu ở giai đoạn 1 còn có lực cản và lực nổi của nước. Hình I.2: Giai đoạn của quá trình hạ thủy Lực cản của nước, chúng ta có thể bỏ qua vì bề mặt ngâm nước nhỏ, tốc độ tàu không lớn, trị số lực cản rất nhỏ so với những lực còn lại. Lực nổi, ngược lại tăng theo chiều chìm tăng khi đó độ chúi của tàu so bề mặt nước vẫn không đổi. Khi lực nổi W tăng, áp lực lên máng trượt giảm và tổng phản lực của các đường trượt N giảm. Bỏ qua lực đẩy tác dụng lên tàu, chung ta có thể xác định phương trình cân bằng tức thời của mỗi mômen ở giai đoạn 2: Phương trình lực: P = W + N Phương trình mômen đối với mép trước đường trượt. P.b = W.a + N.c Mômen của lực P đối với mép trước máng trượt không đổi trong cả giai đoạn 2. Ngược lại mômen lực nổi W.a thay đổi, Mômen N.c cũng thay đổi. Lực nổi tăng nhưng tay đòn a giảm, bởi vì tâm nổi dịch chuyển dần về mũi. Ảnh hưởng của lực nổi W tăng luôn luôn lớn hơn, tay đon a giảm, do đó mômen W.a tăng đến khi nào đạt bằng mômen P.b. Khi đó , trị số mômen N.c trở nên bằng không , nhưng vì N>0 nên để thỏa mãn điều kiện cần ấy, c= 0. Phản lực N lúc đó tập trung tác dụng tại mép trước đường trượt . Thời điểm đó, bắt đầu tàu quay quanh mép trước đường trượt, cũng là bắt đầu giai đoạn 3. Lực nổi W và trị số tâm nổi B quyết định trị số tay đòn a, chung ta có thể xác định cho mỗi pha tàu ngâm trong nước nhờ tỉ lệ Bonjean. Trong giai đoạn này có thể xảy ra hiện tượng đổ, tàu quay quanh mép triền. Khi đó phản lực của nền tập trung ở mép sau khung trượt. Do đó ta phải đặt một số dầm ở phía dưới ki lái nhăm hai mục đích: là đỡ tàu do ở vùng này tàu không được trực tiếp nằm lên máng trượt và chống lại phản lực của nền. II.3 Giai đoạn 3 : Bắt đầu từ cuối giai đoạn hai cho đến khi tàu tách khỏi triền. Tàu vừa trượt theo triền vừa quay quanh mép sau khung trượt. Lúc này toàn bộ áp lực nền tác dụng lên mép sau khung trượt. Do đó ta phải bố trí dầm mũi để chống lại phản lực nền làm phá hỏng mũi tàu. Lực tác dụng lên tàu trong giai đoạn này gồm trọng lực, phản lực của nền, áp lực của nước và lực hãm nếu có. Hình I.3: Giai đoạn 3 của quá trình hạ thủy Trong giai đoạn này phải thỏa mãn phương trình: P = W + N Ngược lại phương trình mômen: P.b = W.a Bởi vì mômen P.b không đổi, lực nổi W.a cũng không đổi. Nhưng lực nổi tăng dần, do đó tàu rời đường triền đuổi tàu được nâng lên, tàu quay quanh PKS(mép trước máng trượt). Trị số lực nổi W và trị số lực nổi và cánh tay có thể xác định lần lượt vị trí PKS nhớ tỉ lệ bonjean. Giai đoạn này dễ bị lật tàu do sóng gió, dòng chảy của thủy triều làm tàu mất ổn định ngang. II.4 Giai đoạn 4: Từ lúc kết thúc giai đoạn ba đến lúc tàu dừng hẳn. Lực tác dụng lên tàu trong giai đoạn gốm trọng lực, áp lực nước và lực hãm.Tàu nổi và vừa chuyển động tịnh tiến chậm dần vừa thực hiện chòng chành thẳng đứng và chòng chánh sống chính gọi là chóng chành dọc, tàu có thể bị đập va vào triền.Nếu ổn định ngang không đủ tàu có thể bị nghiêng mạnh và dẫn đến lật tàu. Tóm lại : Ta phải chế tạo và sử dụng các dầm đỡ mũi và lái, chú ý các dầm này không quá cứng để khi tàu tí lên dầm thì dầm bị biến dạng chứ vỏ tàu không bị biến dạng. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN HẠ THỦY I. TÍNH TOÁN HẠ THỦY TÀU. I.1 TÍNH LỰC KÉO ĐỂ TÀU TỰ TRƯỢT KHI HẠ THỦY TRONG GIAI ĐOẠN I. Giai đoạn 1 được tính tư khi tàu bắt đầu chuyển động cho đến khi đuôi tàu tiếp xúc với mặt nước. Điều kiện để tàu tự trượt: PT = W( sina - m.sina) >0 Trong đó: W: trọng lượng tàu khi hạ thủy: W = 11350(T) a: góc nghiêng của đà trượt, a = 1/20 m: hệ số ma sát, mặt tiếp xúc giữa đường trượt và máng trượt là mỡ, Chọn m = 0,03. PT : Lực kéo song song vớI mặt đường trượt, cùng chiều với hướng chuyển động của tàu. Þ PT = 11350x ( sin(1/20) – 0,03cos(1/20)) = 227,2 (T) PT > 0 , vậy tàu tự trượt khi mở khóa hẵm đà Hình I.1: Vị trí tàu trên đà I.2 TÍNH ĐƯỜNG CONG HẠ THỦY TRONG GIAI ĐOẠN II Giai đoạn II: Tính từ khi đuôi tàu tiếp xúc với nước tới khi đuôi tàu bắt đầu nổi lên, trong giai đoạn này một phần đuôi tàu xuất hiện lực nổi. Hình I.2; Vị trí tàu bắt đầu tiếp nước. I.2.1: TÍNH TOÁN Trọng lượng hạ thủy( gồm trọng lượng hạ thủy tàu và thiết bị hạ thủy với tàu) D = DT + DTBHT = 11936,38 (T) Trong đó: Trọng lượng tàu khi hạ thủy: 11350 (T) Trọng lượng thiết bị hạ thủy chuyển động theo tàu: 580,38(T) Chiều dài khung trượt ( máng trượt) là: 163 (m) Trọng tâm tàu và thiết bị hạ thủy lấy bằng trọng tâm tàu: XG = 84(m). Chọn gốc tọa độ tính toán trùng với sườn số 0. Khoảng cách từ trọng tâm đến mép sàu khung trượt( máng trượt): L2 = 92,11(m) Mômen trọng lượng hạ thủy đối với mép trước khung trượt là: MD = D.L2 = const = 1099460(T.m) TÀU DI CHUYỂN QUÃNG ĐƯỜNG S = 130 M STT TT Sên Wi (m2) Ki Wi.Ki ( m2) Xi (m) Wi.Xi ( m3) 1 5 0 1 0 7 0 2 10 7.6 2 15.2 8 60.8 3 15 16.2 2 32.4 12 194.4 4 20 23.4 2 46.8 16 374.4 5 25 30 2 60 20 600 6 30 35.4 2 70.8 24 849.6 7 35 36.7 2 73.4 28 1027.6 8 40 47.6 2 95.2 32 1523.2 9 45 53.8 2 107.6 36 1936.8 10 50 57.8 2 115.6 40 2312 11 55 67.7 2 135.4 44 2978.8 12 60 60.8 2 121.6 48 2918.4 13 65 58.9 2 117.8 52 3062.8 14 70 56 2 112 56 3136 15 75 51.8 2 103.6 60 3108 16 80 47.1 2 94.2 64 3014.4 17 85 41.8 2 83.6 68 2842.4 18 90 35.9 2 71.8 72 2584.8 19 95 30.2 2 60.4 76 2295.2 20 100 23.5 2 47 80 1880 21 105 16.9 2 33.8 84 1419.6 22 110 10.9 2 21.8 88 959.2 23 115 4.6 2 9.2 92 423.2 24 120 0 1 0 96 0 25 125 0 26 130 0 27 135 0 28 140 0 29 145 0 30 150 0 31 155 0 32 160 0 33 165 0 34 170 0 35 175 0 36 180 0 37 185 0 38 190 0 39 195 0 40 200 0 41 205 0 42 210 0 43 215 0 44 220 0 45 225 0 46 230 0 A B C Tæng 814.6 1629.2 39501.6 Thể tích ngâm nước của tàu ở chiều chìm như trên là: V = (DL/2)xB = (4/2)x1629,2 = 3584,24 (m3) Thể tích thiết bị hạ thủy chìm xuống nước cùng với tàu( máng trượt hạ thủy) v1 = 214,8 (m3) Thể tích tổn thất lực nổi: v2 = 2702,2 (m3) Vị trí hoành độ trọng tâm thể tích ngâm nước của tàu là: Xc = C/A = 48,49 (m) Lực nổi tác dụng lên tàu: gW = g(V+v1 –v 2 ) =1096,84 (m3) Hoành độ tâm lực nổi tác dụng lên tàu là: Xw = (V.xc + V1. xTBHT + V2. xTTLN )/( V+v1 –v 2) = 56,61 (m) Trong đó: V.xc: mômen của thể tích ngâm nước của tàu. V1. xTBHT: Thể tích ngâm nước thiết bị hạ thủy. V2. xTTLN: Thể tích lực nổi tổn thất đối với gốc tọa độ” sườn 0” L: là khoảng cách từ gốc tọa độ (sườn 0) đến mép sau khung trượt: 175(m) Mômen lực nổi: M = gW x (L- xw) = 129857,4 (Tm) Áp lực tác dụng lên đà trượt: N = D - g.W = 10839,54 ( T) Vị trí hoành độ tâm áp lực tác dụng lên triền: XN = (D.XG - g.W.Xw)/(D - g.W) = 86,77 (m) TÀU DI CHUYỂN QUÃNG ĐƯỜNG S = 160 M STT TT Sên Wi (m2) Ki Wi.Ki ( m2) Xi (m) Wi.Xi ( m3) 1 5 0 1 0 7 0 2 10 9.9 2 19.8 8 79.2 3 15 23.6 2 47.2 12 283.2 4 20 34.8 2 69.6 16 556.8 5 25 44.3 2 88.6 20 886 6 30 58.2 2 116.4 24 1396.8 7 35 62.9 2 125.8 28 1761.2 8 40 84.4 2 168.8 32 2700.8 9 45 95.3 2 190.6 36 3430.8 10 50 100.9 2 201.8 40 4036 11 55 104.7 2 209.4 44 4606.8 12 60 106.6 2 213.2 48 5116.8 13 65 105.4 2 210.8 52 5480.8 14 70 102.9 2 205.8 56 5762.4 15 75 99.3 2 198.6 60 5958 16 80 94.6 2 189.2 64 6054.4 17 85 89.5 2 179 68 6086 18 90 83.8 2 167.6 72 6033.6 19 95 77.6 2 155.2 76 5897.6 20 100 71.1 2 142.2 80 5688 21 105 64.7 2 129.4 84 5434.8 22 110 58.3 2 116.6 88 5130.4 23 115 52 2 104 92 4784 24 120 45.6 2 91.2 96 4377.6 25 125 39.3 2 78.6 100 3930 26 130 33 2 66 104 3432 27 135 26.3 2 52.6 108 2840.4 28 140 20.4 2 40.8 112 2284.8 29 145 14.1 2 28.2 116 1635.6 30 150 7.8 2 15.6 120 936 31 155 1.5 1 1.5 124 186 32 160 33 165 34 170 35 175 36 180 37 185 38 190 39 195 40 200 41 205 42 210 43 215 44 220 45 225 46 230 A B C Tæng 1812.8 3624.1 106786.8 Tương tự như trên ta có: V = 7973,02 (m3) V1 = 256,8 (m3) V2 = 2702,3 (m3) Xc = 59,91 (m) gW = 5527,62 (m3) Xw = 49,17 (m) Mw = 695552,1 (Tm) N = 6408,76 (T) XN = 114,04 (m) TÀU DI CHUYỂN QUÃNG ĐƯỜNG S = 170 M STT TT Sên Wi (m2) Ki Wi.Ki ( m2) Xi (m) Wi.Xi ( m3) 1 5 0 1 0 7 0 2 10 10.6 2 21.2 8 84.8 3 15 25.7 2 51.4 12 308.4 4 20 39.2 2 78.4 16 627.2 5 25 50.3 2 100.6 20 1006 6 30 69 2 138 24 1656 7 35 75.5 2 151 28 2114 8 40 97.8 2 195.6 32 3129.6 9 45 109.6 2 219.2 36 3945.6 10 50 113.2 2 226.4 40 4528 11 55 116.7 2 233.4 44 5134.8 12 60 118.2 2 236.4 48 5673.6 13 65 118.8 2 237.6 52 6177.6 14 70 119.1 2 238.2 56 6669.6 15 75 112.9 2 225.8 60 6774 16 80 108.2 2 216.4 64 6924.8 17 85 103.1 2 206.2 68 7010.8 18 90 100 2 200 72 7200 19 95 93.7 2 187.4 76 7121.2 20 100 87.3 2 174.6 80 6984 21 105 80.8 2 161.6 84 6787.2 22 110 74.4 2 148.8 88 6547.2 23 115 67.9 2 135.8 92 6246.8 24 120 61.5 2 123 96 5904 25 125 55.2 2 110.4 100 5520 26 130 48.1 2 96.2 104 5002.4 27 135 42.5 2 85 108 4590 28 140 36.1 2 72.2 112 4043.2 29 145 29.6 2 59.2 116 3433.6 30 150 23.5 2 47 120 2820 31 155 18.8 2 37.6 124 2331.2 32 160 10.8 2 21.6 128 1382.4 33 165 4.6 2 9.2 132 607.2 34 170 0 1 0 136 0 35 175 36 180 37 185 38 190 39 195 40 200 41 205 42 210 43 215 44 220 45 225 46 230 A B C Tæng 2222.7 4445.4 138285.2 Tương tự như trên ta có: V = 9779,88 (m3) V1 = 274,8 (m3) V2 = 2702,3 (m3) Xc = 62,21 (m) gW = 7325,48 (m3) Xw = 52,43 (m) Mw = 901162,5 (Tm) N = 4583,9 (T) XN = 134,63 (m) TÀU DI CHUYỂN QUÃNG ĐƯỜNG S = 180 M STT TT Sên Wi (m2) Ki Wi.Ki ( m2) Xi (m) Wi.Xi ( m3) 1 5 0 1 0 7 0 2 10 11.3 2 22.6 8 90.4 3 15 28.3 2 56.6 12 339.6 4 20 45.6 2 91.2 16 729.6 5 25 58.7 2 117.4 20 1174 6 30 82.7 2 165.4 24 1984.8 7 35 89.3 2 178.6 28 2500.4 8 40 111.8 2 223.6 32 3577.6 9 45 121.6 2 243.2 36 4377.6 10 50 128.2 2 256.4 40 5128 11 55 134.7 2 269.4 44 5926.8 12 60 138.2 2 276.4 48 6633.6 13 65 137.3 2 274.6 52 7139.6 14 70 135.5 2 271 56 7588 15 75 131 2 262 60 7860 16 80 127 2 254 64 8128 17 85 121.9 2 243.8 68 8289.2 18 90 116.2 2 232.4 72 8366.4 19 95 109.9 2 219.8 76 8352.4 20 100 103.5 2 207 80 8280 21 105 97 2 194 84 8148 22 110 90.5 2 181 88 7964 23 115 84 2 168 92 7728 24 120 77.6 2 155.2 96 7449.6 25 125 71.2 2 142.4 100 7120 26 130 64.8 2 129.6 104 6739.2 27 135 57.9 2 115.8 108 6253.2 28 140 51.5 2 103 112 5768 29 145 45.7 2 91.4 116 5301.2 30 150 39.3 2 78.6 120 4716 31 155 33 2 66 124 4092 32 160 26.7 2 53.4 128 3417.6 33 165 20.4 2 40.8 132 2692.8 34 170 14 2 28 136 1904 35 175 7.8 2 15.6 140 1092 36 180 1.5 1 1.5 144 216 37 185 38 190 39 195 40 200 41 205 42 210 43 215 44 220 45 225 46 230 A B C Tæng 2715.6 5429.7 177067.6 Tương tự như trên ta có: V = 11945,34 (m3) V1 = 316,8 (m3) V2 = 2702,3 (m3) Xc = 65,2 (m) gW = 9559,94 (m3) Xw = 56,02 (m) Mw = 1137468 (Tm) N = 2376,44 (T) XN = 196,57 (m) Từ kết quả tính toán trên ta vẽ đồ thị hạ thủy tàu. Hình I.3: Đồ thị hạ thủy Hình I.3.1: Tại vị trí tàu bắt đầu quay quanh mép triền S = 178,2(m) so với vị trí ban đầu Kết luận: tàu hạ thủy an toàn ở trạng thái hạ thủy tính toàn. Tàu bắt đầu xuất hiện lực nổi khi nó di chuyển được quãng đường gần S = 178,2 (m), so với vị trí ban đầu. Khi đó tàu thực hiện hai chuyển động, chuyển động quay quanh tâm xe đỡ mũi và tịnh tiến thẳng theo phương hạ thủy. Quá trình hạ thủy không xảy ra hiện tượng nhảy mũi do chiều chìm mũi tàu khi hạ thủy nhỏ hơn chiều chìm tại mép triền. Kể từ khi tàu bắt đầu dịch chuyển đến khi tàu bắt đầu nổi lái, trọng tâm của tàu không rơi ra ngoài đường tanh trượt, như vậy không có hiện tượng tàu đổ lái trong quá trình trượt ( tức hiện tượng tàu bị xoay quay điểm mút cuối của tanh đà). I.2.2 Tính phản lực lên xe trượt mũi tàu tại thơi điểm đuôi tàu nổi lên. Khi đuổi tàu bắt đầu nổi về lý thuyến coi phản lực N của đường trượt tập trung tác dụng vào tâm của máng trượt( tức tâm của xe trượt). Ta có phương trình cân bằng lực và mômen: P = W + N W.Lw = P.Lf Tại thời điểm tàu bắt đầu nổi đuôi thì phản lực R được tính: N = P - W Trong đó: W = 10994,6 (T) theo đường cong hạ thủy. Þ N = 11936,4 – 10994,6 = 941,8 (T). Vậy phản lực N tác dụng lên xe trượt mũi tại thới điểm tàu nổi đuôi là: N = 941,8(T) I.3 TÍNH ĐƯỜNG CONG HẠ THỦY TRONG GIAI ĐOẠN III. Từ khi đuôi tàu nổi đến khi tàu nổi hoàn toàn. Hình I.4: khi tàu nổi hoàn toàn I.3.1 Tính đường cong hạ thủy trong giai đoạn III. Từ khi bắt đầu nổi đến khi nổi hoàn toàn Giả định hai quãng đường tàu chuyển động trong giai đoạn III để tính đường cong hạ thủy. Quãng đường thư nhất dài là 10(m) tính từ khi bắt đầu giai đoạn III Quãng đường thư hai dài là 20(m) tính từ khi bắt đầu giai đoạn III Mỗi hành trình giả định 4 giá trị mớn nước đuôi tàu. Căn cứ vào bảng tính bonjean xác định được lực nổi và vị trí tâm nổi và vị trí tâm nổi ở mỗi giá trị mớn nước đuôi của hành trình tường ứng. Từ đó xác định được đường cong phụ trợ nổi hoàn toàn. Dùng trị số lực nổi của các hành trình để vẽ đường cong hạ thủy. Xác định hành trình tàu nổi hoàn toàn tương ứng với giao của đường cong lực nổi và đường trọng lực của tàu. Trong giai đoạn III tàu di chuyển được quãng đường là: 51,8(m) I.3.2 Mớn nước của tàu tại thời điểm tàu nổi hoàn toàn. Tại thời điểm tàu nổi hoàn toàn lực nổi và mômen lực nổi đối với xe trượt mũi bằng trọng lực của tàu và mômen trọng lực đối với tâm xe trượt mũi. Dựa vào đường cong phù trợ nổi hoàn toàn để xác định mớn nước mũi và lái tại thới điểm tàu nổi hoàn toàn. Tl mớn nước lái (tính tại sướn 18) tại thời điểm tàu nổi hoàn toàn là: 4,83(m) Tm mớn nước mũi (tính tại sướn 225) tại thời điểm tàu nổi hoàn toàn là: 0,63(m) I.3.3 Tính quãng đường chuyển động của tàu trong giai đoạn IV Giai đoạn IV tính từ khi xe trượt rời khỏi đường trượt tới khi tàu dừng hẳn. Quãng đường chuyển động của tàu gần đúng là: 300(m) Vậy tổng quãng đường chuyển động của tàu tính từ khi bắt đầu hạ thủy tới khi tàu dừng là: 540(m) I.4 TÍNH LỰC NÉN LÊN ĐƯỜNG TRƯỢT KHI TÀU HẠ THỦY Tính lực nén lên đường trượt để thử áp lực mỡ bôi trơn I.4.1 Tính lực nén tại mép trước và mép sau của máng trượt lên đường trượt ở giai đoạn I. Tàu hạ thủy được nằm trên ba đường trượt. Tiết diện của đường trượt là: 1,8 (m) Điểm tác dụng của phản lực N trùng với tọa độ trọng tâm tàu. Tọa độ trọng tâm tàu cách mép sau khung trượt: L2 = 92,11 (m). Ls: tổng chiều dài hệ thống máng trượt trên một đường trượt: Ls = 163 (m) b: chiều rộng máng trượt: b = 1,987 (m) LN: là khoảng cách từ điểm đặt phản lực tới mép sau khung trượt. LN = L2 = 92,11 (m) Ta có: LS /3 < LN < 2LS/3 Þ LS/ 3 = 53,33(m) Giả sử lực nén phân bổ theo qui luật hình thang. Lực nén trên đường trượt tại mép trước và mép sau khung trượt của hệ thống máng trượt: N = D = 11350 (T) = 113500 (kN) Pf = (2N/Ls )(2 - 3 LN/Ls) = 42,43 (T/m2) Pa = (2N/Ls )(3 LN/Ls - 1) = 192,39 (T/m2) Trong đó: Pf : là lực nén mép trước máng trượt đỡ xe trượt mũi lên đường trượt. Pa: là lực nén mép sau máng trượt lên đường trượt. I.4.2 Tính lực nén tại máng trượt đỡ xe mũi lên đường trượt tại thời điểm đuôi tàu nổi lên. Khi đuôi tàu nổi lên lực nén tập trung ở tâm xe trượt mũi Xe trượt mũi được tý lên hai máng trượt dài 6,04(m), rộng 1,978 (m). Vậy phản lực lúc náy phân bố đều trên hai đường trượt. Lp : Chiều dài máng trượt đỡ xe trượt mũi : Lp = 6,04(m) B : chiều rộng máng trượt đỡ xe trượt mũi, b = 1,978(m) P : lực nén của máng trượt đỡ xe mũi tàu lên đướng trượt. Theo yêu cầu của sổ tay thiết kế tàu thủy : Lực nén lớn nhất của xe trượt mũi không lớn hơn : 1080(KN/m3) Ta có : P = 389,8(KN/m2) là thỏa mãn. II. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ HẠ THUỶ II. 1 TÍNH TOÁN PHẢN LỰC TÁC DỤNG LÊN ĐẾ KÊ VÀ TÍNH CHỌN DÂY CÁP THÉP II.1.1Tính toán tải trọng tác dụng lên đế kê Diện tích đáy tàu : S = 5419,68 (m2) Trọng lượng tàu lúc hạ thủy : W = 11350(T) Ap lực tổng mà các đế kê phải chịu : N = W/S = 2094,2(T/m2) Giả sử tàu kê trên đáy bằng và áp lực trên mỗi đế kê là như nhau. Mỗi đế kê phải chịu áp lực là: n = N/912 =2,296(T /m2) Mặt khác tàu được kê trên triền bằng các hàng đế kê, tàu đặt nghiêng cùng với độ nghiêng của đà trượt ( góc nghiêng là 2,86o ) và trọng lượng tàu phân bố không đồng đều ( trọng lượng tập trung chủ yếu ở phần đuôi tàu, vùng mặt phẳng dọc tâm). Do đó các đế kê vùng đuôi chịu tải trọng lớn nhất, còn các đế kê vùng mũi chịu tải trọng nhỏ nhất. Các đế kê vùng giữa tàu chịu tải trọng lớn hơn các đế kê vùng ngoài mạn. Gọi k là hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đồng đều của trọng lượng tàu.k = 1,15 -1,2 Chọn k = 1,2 Khi đó áp lực của mỗi đế kê là: n’ = k.n = 2,296 x 1,2 =2,755 (T/m2) II.1.2 Số máng được bố trí Đối với tàu 53000T được bố trí như sau: STT Hạng mục Đơn vị Quy cách SL KL Ghi chú I Máng giữa: 2132 500 12 6 602.5 Phần sắt: 6000 500 12 5 1413 6000 500 14 2 659.4 6000 2132 12 1 1205 2230 6000 16 1 1680.5 343 6000 16 2 516.97 343 2132 16 2 183.7 180 6000 10 2 169.56 180 2132 10 2 60.25 Mã 344 100 10 12 32.4 Phần gỗ 2132 6000 1 220 3939.9 120 6000 2 100 201.6 Trọng lượng máng loại I : 10665 II Máng loại I Phần sắt: 1973 360 10 5 278.78 6000 360 10 6 1017.4 6000 1973 12 1 1115.1 6000 1973 16 1 1486.9 6000 190 16 1 143.18 1973 190 16 2 94.17 6000 344 16 1 259.24 6000 200 10 1 94.2 Mã 344 100 10 12 32.4 Phần gỗ 1973 6000 220 1 3646.1 120 6000 100 1 100.8 Trọng lượng máng giữa : 8268.2 III Máng loại II 1973 360 14 5 390.3 Phần sắt: 6000 360 14 6 1424.3 6000 1973 14 1 1301 6000 1973 22 1 2044.4 6000 190 16 1 143.18 1973 190 16 2 94.17 6000 344 40 1 648.1 6000 200 10 1 94.2 Mã 344 100 10 12 32.4 Phần gỗ 2132 6000 220 1 3939.9 120 6000 100 2 201.6 Trọng lượng máng loại II : 10314 1 Kích thước gỗ kê căn : 2000 250 200 404 56560 Kg 2 Tổng trọng lượng máng loại I : 50 cái = 413412 Kg 3 Tổng trọng lượng máng loại II : 4 cái = 41254 Kg 4 Tổng trọng lượng máng giữa : 7 cái = 74654 Kg 5 Trọng lượng dây chằng, thanh chống 500 Kg TỔNG TRỌNG LƯỢNG THIẾT BỊ HẠ THUỶ : = 586380 Kg II.1.3 Tính chọn dây cáp giữ máng Khoảng cách từ đầu trên của đà trượt tới chốt hãm chính số 1 là: 122,3 (m) Khoảng cách từ đầu trên của đà trượt tới chốt hãm chính số 2 lá: 182,5(m) Tính lực căng trong các dây: Trọng lực của tàu: P = W.g = 113500 x 9,8 = 1112300 (KN) Phân tích thành 2 thành phần P1 và P2: P1: thành phần vuông góc với đà trượt. P2: thành phần song song với đà trượt. Gọi β là góc nghiêng của đà trượt. β = 2.860 Ta có: P1 = P.cosβ = 10668491(KN) P2 = P.sinβ = 309092(KN) Lực ma sát giữa đà trượt và máng trượt: Fms = P1.μ = 9272,77(KN) Trong đó: μ = 0,03 Hệ số ma sát. Vậy tổng lực căng trong các dây là: T = P2 – Fma = 299819,7 (KN) Khi bố trí tàu trên triền thì tàu được hãm bởi 4 chốt hãm chính bằng 2 dây cáp thép có ứng suất bền cho phép là: [ σ] = 3000(kg/cm2) Do đó lực căng trong mỗi nhánh của dây cáp là: T` = T/4 = 2094,22(KN) Ứng suất xuất hiện trong dây là: Trong đó: S : diện tích mặt cắt ngang của dây, Theo điều kiện bền của dây thép theo trường hợp chịu kéo đúng tâm: σ < [σ] Þ Vậy ta chọn đường kính cáp kéo theo tiêu chuẩn có đường kính là: d = 3,0(cm) II.2 QUI TRÌNH BÔI MỠ II.2.1 Qui trình thử áp lực: II.2.1.1 Tính toán áp lực: Áp lực tác dụng lên hỗn hợp mỡ được tính bằng công thức: Trong đó: G : Trọng lượng tàu hạ thủy G = 11350000(kg) SSi : tổng diện tích tiếp xúc giữa đà trượt và máng trượt SSi = 6150000(cm2) K: hệ số chịu lực không đều và các ảnh hưởng khác, K = 1,5 Vậy áp lực thử cần thiết là: P = II.2.1.2 Thành phần và cách pha chế Mỡ bôi trơn đường trượt: gồm 5 lớp,mỗi lớp dày 2mm. * Thành phần hỗn hợp mỡ bôi trơn 4 lớp dưới là lớp áp lực như sau : + Farafin : 50 % + Vazơlin : 44 % + Nhựa thông : 6 % * Lớp trượt động phía trên cùng : Thành phần: YC2 100%. Mỡ bôi trơn máng trượt: gồm 5 lớp tương tự đường trượt. Có pha thêm nhựa thông để tăng độ cứng, hạn chế mỡ bị chảy khi nhiệt độ cao. (Thành phần nhựa thông được điều chỉnh cho phù hợp với thời tiết). Tiến hành lấy hỗn hợp thử như sau: - Farafin : 2.50 (Kg) -Vazơlin : 2.20 (Kg) -Nhựa thông : 0.3 (Kg) Cách pha chế : Nấu hỗn hợp cùng một lượt đến 120o C , khuấy đều, để nguội 70oC thì đổ vào khuôn thử áp lực, để nguội đến nhiệt độ môi trường thì tiến hành thử. II.2.1.3 Các bước tiến hành thử Bước 1: Công tác chuẩn bị : Chuẩn bị hỗn hợp mỡ như trên. Chuẩn bị 08 đế cắt bằng gỗ dán có kích thước 100 x 100 x 8, có viền xung quanh để nến mỡ không bị chảy ra ngoài trong quá trính đổ. Gia công hoàn chỉnh khung thép thử hỗn hợp. Gia công hoàn chỉnh các tấm đối trọng. Bôi hỗn hợp mỡ đã được nấu theo yêu cầu ở trên lên mặt của các khuôn gỗ. Ghi lại vào biên bản các bước chuẩn bị. Bước 2: Tiến hành thử Tiến hành chất dần tải trọng lên khuôn ép hỗn hợp mỡ. Mức 1: Đặt tấm đối trọng thứ nhất lên khuôn thử để tạo lực ép là P = 100 (Kg) Giữ lực ép trong thời gian 05 phút. Kiểm tra và ghi vào biên bản sự chuyển vị của các lớp mỡ ( có bị tóet, bị lòi ra ngoài bề mặt gỗ hay không). Mức 2: Tiếp tục đặt tấm đối trọng thứ 2 lên khuôn thử để tạo lực ép là P = 150 (Kg) Giữ lực ép trong thời gian 05 phút. Kiểm tra và ghi vào biên bản sự chuyển vị của các lớp mỡ ( có bị toét, bị lói ra ngoài bề mặt gỗ hay không). Mức 3: Đặt tấm đối trọng thứ 3, thứ 4 lên khuôn thử để tạo lực ép là P = 250 (Kg) Giữ lực ép trong thời gian 05 phút. Kiểm tra và ghi vào biên bản sự chuyển vị của các lớp mỡ ( có bị toét, bị lói ra ngoài bề mặt gỗ hay không). Mức 4: Làm tương tự như các mức trên cho đến khi các lớp mỡ bị biến dạng ( bị toét và lói ra ngoài khuôn gỗ ). Ghi lại kết quả tổng lực ép tác dụng lờn khuôn thử. Ghi vào biên bản toàn bộ kết quả thử. II.2.2. Qui trình bôi hỗn hợp lên mặt máng trượt. đà trượt: Sau khi thử nếu kết luận đạt yêu câu thi tiến hành nấu toàn bộ hỗn hợp để bôi lên toàn bộ bề mặt máng trượt, đà trượt theo các bước sau: II.2.2.1 Các bước tiến hành Trước khi đổ mỡ lên đường trượt phải dọn vệ sinh đường trượt. Dùng ống nén khí và dẻ lau để làm sạch và hong khô. (Nếu có nhiều bụi bẩn hoặc nước ẩm lớp mỡ sẽ bị bong ra). Kiểm tra làm vệ sinh sạch sẽ toàn bộ bề mặt đà trượt, máng trượt, chú ý lau sạch lớp dầu bám trên bề mặt gỗ. Tiến hành nấu hỗn hợp mỡ bụi trơn ( với tỉ lệ , thành phần như trên ) cùng một lượt , khuấy đều để nguội 70 0 C thì dùng đổ lên mặt đà trượt, máng trượt. Dùng mỡ YC2 làm lớp bôi trung gian, bôi lên mỗi mặt ~ 3.0 mm trước khi đặt máng trượt lên đà trượt như hình vẽ. Đặc biệt chú ý khi nấu hỗn hợp bôi trơn phải trộn đều các thành phần, có KCS giám sát trong suốt quá trính nấu hỗn hợp. Hình II.1: Bố trí bôi mỡ II.2.2.2 Thới gian phết hỗn hợp lên đà trượt, máng trượt trước khi hạ thủy. Tổng thời gian từ khi nấu hỗn hợp bôi trơn đến khi hạ thuỷ là 5 ngày và được chia làm 2 giai đoạn : Giai đoạn 1 : Trước thời điểm hạ thuỷ 5 ngày, tiến hành nấu số lượng 4/5 tổng khối lượng hỗn hợp và tiến hành phết lên máng trượt, phần đà trượt sẽ được úp máng. Sau khi phết mỡ, tiến hành lao máng và cố định các máng trên đà theo sơ đồ. Giai đoạn 2 : Trước thời điểm hạ thuỷ 12h tiến hành nấu mỡ và phết lên phần đà trượt còn lại từ máng dưới cùng đến mút đà. Việc phết mỡ phải tiến hành vào thời điểm nước thuỷ triều thấp nhất để chiều dài của đường đà được phết mỡ đạt tối đa. Sau khi phết mỡ xong, phải tiến hành che chắn bề mặt chống ánh nắng làm tan chảy, bỏ những phần che chắn khi nước thuỷ chiều lờn dần. Tổng kiểm tra lại các công việc liên quan trước khi hạ thuỷ. II.3 QUI TRÌNH HẠ THỦY II.3.1 Các thông số chủ yếu của tàu : Chiều dài lớn nhất : Chiều dài giữa hai đường vuông góc :L tk = 183,25 (m) Chiều rộng : B = 32,26 (m) Chiều cao mạn : H = 17,50 (m) Chiều chìm thiết kế : T = 12,60 (m) Tải trọng tàu không : 11350(T) II.3.2 Trạng thái tàu khi hạ thủy : Trọng lượng tàu khi hạ thủy : G = 11350 (T) Chiều chìm mũi : 0,5 (m) Chiều chìm lái : 6,1(m) Mực nước tính toán hạ thủy : 3,5 (m) II.3.3 Thông số của hệ thống triền đà : Chiều dài toàn bô của 2 đường đà chính : 320(m), cao : 0,9 (m) Chiều dài đường đà ở giữa : 144 (m), cao : 0,5 (m) Chiều rộng đà tàu : 48 (m) Chiều rộng giữa 2 tâm đường trượt: 10 (m) Chiều rộng mặt đà trượt : 3x1,8 (m) Dộ dốc đà : 1/20 II.3.4 Quá trình chuẩn bị hạ thủy : II.3.4.1 Chuẩn bị căn hạ thủy. * Có các loại căn sau Căn gỗ (căn vuông, căn vát, căn dẹt) Căn tháo nhanh. Căn cát Kích thước của căn gỗ. - Căn vuông : 200 x 250 x 1000 (mm), 200x250x800 : 50 x 250 x 1000(mm), 50x250x800 : 100 x 250 x 1000(mm) - Căn vát : 250 x (200 + 50) x 1000(mm) Vật liệu : Căn gỗ dùng để kê căn tàu trên triền và kê tàu trên máng trượt dùng căn làm bằng gỗ nhóm II (lim, sến, táu) có thể chịu được áp lực lớn nhất là 30kg/cm2 mới bị phá huỷ. Lớp căn trên cùng, nơi tiếp xúc với vỏ tàu được bọc một lớp nilông để tránh dính căn và làm hỏng lớp sơn ngoài vỏ tàu. Căn tháo nhanh: làm bằng thép CT3C. Hình II.2 : căn gỗ Hình II.3 : Chồng căn phía mạn trái: căn tháo nhanh, căn vuông (800x200), căn vát, căn vuông(800x50) * Yêu cầu kê căn Khoảng cách từ mặt nền bê tông đến đáy tàu là : 1800mm (Để thuận tiện cho thao tác) Vị trí đặt căn trên đà: Cố gắng bố trí vào vị trí giao của đà ngang - sống dọc. Tránh các vị trí đặt máng trượt . Dãy căn tháo sau cùng phải là dãy căn nằm bên ngoài hai đường trượt. Khi đảo căn phải sơn bù phải tránh các vị trí lỗ lù, các vị trí dễ làm biến dạng tôn vỏ. Trứơc khi hạ thuỷ, kiểm tra các chồng căn, tháo thử một số chồng căn tháo nhanh (Theo dõi thời gian, để dự trù nhân lực hạ thuỷ cho kịp thời gian) . Dự trù nhân công cần thiết để hoàn thành thao tác hạ thuỷ trong thời gian nhỏ hơn 60 phút (Nếu để quá lâu dẫn đến biến dạng lớp mỡ bôi trên đường trượt, máng trượt, sẽ làm tăng hệ số ma sát trượt khi hạ thuỷ tàu ) Vị trí đặt căn trên máng trượt: Đặt căn trên máng vào vị trí các đà ngang trong kết cấu đáy tàu. Số chồng căn trên mỗi máng trượt là : 16 chồng xếp thành 8 hàng vào các vị trí sườn, tổng số các chồng căn 912 chồng. . Liên kết giữa các chồng căn trên máng trượt bằng dây cáp D14 (Khoan lỗ căn để xỏ dây cáp qua) và bằng đinh đỉa để dễ thu hồi. Sơ đồ kê căn trên máng trượt (Xem bản vẽ bố trí thiết bị hạ thuỷ) Hình II.4: s ơ độ bố trí căn II.3.4.2 Chuẩn bị máng trượt. Máng trượt : Là máng dùng để đặt tàu lên trên và trượt trên đường trượt để đưa tàu xuống nước (Trong suốt quá trình trượt, máng trượt chuyển động cùng với vận tốc của tàu ). Kết cấu của máng là kết cấu bằng thép CT3, kích thước 6000 x 1978 x 620mm, phía dưới là lớp gỗ chịu áp lực dầy 220mm. + Gỗ chế tạo máng phải là gỗ chịu lực tốt (Gỗ nhóm II), gồm các thanh ghép lại với nhau là liên kết bằng bulông ngang với khung thép của máng. + Sự liên kết giữa các tấm gỗ thành máng phải đảm bảo chắc chắn. + Bề mặt của máng phải được bào nhẵn, độ mấp mô cho phép là ± 5mm/1m. Hai đầu máng được bào hớt lên để tránh cầy xuống lớp mỡ trên mặt đường trựơt khi máng chuyển động . Máng được chia làm 03 loại : + Máng bố trí phía sau lái tàu (Trên đường trượt thứ 3) : Yêu cầu máng này phải chắc chắn, chịu được áp lực 150T/m mà không bị phá huỷ . + Máng bố trí vùng giữa tàu : Máng này yêu cầu chịu được áp lực đến 50T/m mà không bị phá huỷ. + Máng bố trí trên mũi tàu : Là cặp máng mà trên đó để hai dầm đỡ mũi tàu, máng này yêu cầu kết cấu vững chắc chịu được áp lực 250T/m mà không bị phá huỷ. Hình II.5 : Chuẩn bị máng trượt giữa trước hạ thủy Chọn số lượng máng : Căn cứ vào tuyến hình tàu và cấu tạo của đường trượt ta chọn số lượng máng và bố trí như sau : Chọn số máng là 57 chiếc với tổng chiều dài 342m = 615 m2. Căn cứ vào bố trí thực tế của tàu trên đà bố trí máng như sau (Xem bản vẽ bố trí thiết bị hạ thuỷ) Các máng trên một đường trượt được liên kết với nhau bằng dây xích D27 bắt bằng maní D32 . Các máng vùng mũi, lái phải liên kết với nhau bằng thép L150x150x10 để tránh hiện tượng bỏ máng. Hình II.6 : Liên kết giữa các máng: các máng đươc liên kết bắng xích, mani. Một số máng ở cuối và một số máng ở đầu được liên kết chắc chắn với vỏ tàu và boong bằng dây cáp F 30 thông qua maní và mã nâng (Có yêu cầu riêng) để đảm bảo máng trượt chuyển động liên tục cùng với vận tốc trượt của tàu và phục vụ thu hồi sau khi hạ thuỷ. Hình II.7 : Liên kết giữa dầm mũi và vỏ tàu Hình II.8 : Liên kết giữa máng trượt với vỏ tàu vùng đuôi tàu. Giữa các cặp máng đối xứng qua tâm đà trượt có một thanh chống ngang để tránh hiện tượng máng trượt xô ngang về phía tâm đà. Thanh chống bằng thép góc L150x150x10, một đầu được hàn chắc chắn với một cặp máng một chiếc hộp (Được hàn vào máng đối diện có kích thước 200x200x200xd10) Sơ đồ bố trí thanh văng ngang và dây cáp thép để thu hồi máng (Xem bản vẽ – Bố trí thiết bị hạ thuỷ) Sai số thi công : Giữa các cặp máng với nhau để khoảng cách để các máng xô đẩy : 20¸50mm. Sự xê dịch của máng theo phương chiều rộng tàu ±100 mm (Để khe hở giữa gờ trong của máng với thành trong đường trượt là 50mm cho mỗi bên). Độ nhấp nhô mặt máng ±5mm. Hình II.9: bản vẽ thiết bị hạ thủy II.3.4.3 Chuẩn bị dầm đỡ mũi. Do đường tanh trượt thứ 3 không chạy suốt lên mũi tàu, nên phải bố trí hai dầm đỡ phía mũi. Hình II.10 : Dầm mũi thứ nhất Dầm thứ nhất được bố trí tại sườn 219, đặt cao độ của dầm là 630mm so với nền đà tức là cao hơn mặt tanh trượt thứ 3 là 100mm . Khi lái tàu bắt đầu nổi thì lực tác dụng lên dầm thứ nhất là lớn nhất, khi đó dầm sẽ bị biến dạng (dầm võng xuống) sau đó sẽ giảm dần đến 0 khi tàu nổi hoàn toàn. Khi võng tới giới hạn là 100mm thì mặt dưới của dầm sẽ tỳ lên đường tanh trượt thứ 3 . Mặt dưới của dầm có cấu tạo như mặt của máng trượt, khi tỳ xuống mặt tanh đà dầm sẽ trượt cùng với vận tốc của tàu. Dầm thứ 2 được bố trí tại sườn 215. Dầm thứ hai có kết cấu như dầm thứ nhất, có tác dụng khi dầm thứ nhất bị biến dạng võng xuống thì dầm thứ 2 sẽ chịu bớt tải trọng cho dầm thứ nhất không bị phá huỷ. Hình II.11 : Dầm mũi thư hai Hai dầm đỡ mũi cùng được đặt trên hai máng trượt để chuyển động cùng với vận tốc của tàu, chiều dài mỗi máng là 6m (Xem bản vẽ bố trí thiết bị hạ thuỷ). II.3.4.4 Chuẩn bị đường trượt Đường trượt : Là 2 đường dài 320(m), cao 900mm so với nền đà trượt và một đường dài144(m), cao 0,5(m). Mặt trên có bọc một lớp gỗ chịu lực và bôi mỡ khi hạ thuỷ. (Phần này không chuyển động trong quá trình hạ thuỷ) . Kết cấu chịu lực của đường trượt như sau : Từ mút cuối đường tanh đà lên trên 173m : Chịu được áp lực lớn nhất là 1100t/m (Cho hai đường tanh chính) và 500 t/m cho đường tanh phụ. Từ vị trí 173m tính (Tính từ mút dưới) đến mút trên đường tanh đà : Chịu được áp lực lớn nhất là 180 t/m (Cho hai đường tanh chính) Trên mặt đường trượt được trải một lớp gỗ nhóm II chiều cao là 200 mm . Lớp gỗ này được liên kết với mặt bê tông bằng bulông và ê cu (Bulông ecu liên kết này phải thấp hơn bề mặt gỗ 10mm). Chiều rộng của lớp lớp gỗ bằng với chiều rộng của tanh đà là 1800mm, gồm nhiều thanh gỗ được liên kết với nhau bằng bulông dài bắt ecu hai đầu (Yêu cầu hai đầu ecu phải tụt vào so với mép ngoài là 10mm) Bề mặt lớp gỗ trên phải phẳng, yêu cầu độ lồi lõm ± 5mm/1m chiều dài. 900 200 180 200 220 280 180 40 1800 1000 MÆt triÒn MÆt ®µ tr­ît §Õ gç lo¹i 1 Nªm gç lo¹i 1 M¸ng tr­ît Hình II.12: Đế kê trên máng Hình II.13 : Chuẩn bị đường trượt trước khi hạ thủy II.3.4.5 Chuẩn bị móc hãm đà trượt Móc hãm đà trượt là một hệ thống gối đỡ dùng để giữ cho tàu cố định trên đà sau khi đã tháo hết đế kê ở đáy tàu và trước khi lệnh hạ thuỷ được ban ra. Trên đà được bố trí 04 móc hãm gắn vững chắc trên đường trượt thành 2 cặp đối xưng nhau qua tâm đà . Cặp trên cách cặp dưới là 60m. Kết cấu móc hãm là kết cấu thép, cấu tạo theo nguyên tắc thanh đòn bẩy đa cấp . Thanh trên cùng chịu áp lực lớn nhất là 200T đến thanh dưới cùng chịu lực lớn nhất là 0,6T . Thanh dưới cùng được nối với hệ thống dây thép D8 (Có lực kéo đứt là 1,8T) dẫn lên trên phía đầu đà và nối với nhau thành từng cặp. Dây thép D8 được kéo căng với lực kéo 1200kg để đảm bảo thẳng trước khi nối với móc hãm . Hệ thống móc hãm này phải được thử độ chịu lực của các gối đỡ và thử hoạt động của toàn bộ hệ thống trước khi đưa vào sử dụng. Hình II.14 - Chốt hãm chính Hình II.15 : Chốt hãm chính đang mở II.3.4.6 Độ sâu luồng tàu: Trọng lượng hạ thuỷ tối đa là 11.350T. Mực nước hạ thuỷ trung bình là 3,5m so với cốt 0 hải đồ. So sánh các số liệu tính toán hạ thuỷ với độ sâu thực tế của luồng tàu là : Quãng đường tàu dịch chuyển (m) Mớn nước tại trụ lái (m) Mớn nước tại trụ mũi (m) Độ sâu luồng thực tế tại trụ lái (m) Ghi chú 0,0 - 1,76 -10,92 Tàu ở vị trí ban đầu 35 0,0 - 9,16 Tàu bắt đầu tiếp nước 178 7,12 - 2,04 10,5 Tàu bắt đầu nổi lái 240 4,85 0,65 9,0 Tàu nổi hoàn toàn 600 4,85 0,65 9,0 Độ sâu luồng tàu từ vị trí hạ thuỷ đến cầu tàu là : 7,5m Độ sâu tại cầu tàu khi nước thuỷ triều thấp nhất là : 6,3 m Độ sâu tại cầu tàu khi nước thuỷ triều cao nhất là : 9,8 m Kết luận : Các độ sâu trên sẽ đảm bảo an toàn cho tàu khi hạ thuỷ cũng như khi đỗ tại cầu tàu. II.3.4.7 Các yêu cầu khác. Tất cả các lỗ lù dưới đáy tàu phải được đóng chặt và thử kín nước. Tất cả các van thông biển phải được đóng chặt và thử kín nước . Tất cả các cửa thông giữa các khoang két, các cửa thông lên mặt balát tàu phải được đóng kín. Sau khi tàu xuống nước an toàn sẽ tiến hành kiểm tra các khoang thông qua ống đo nước hoặc mở lần lượt từng khoang một. Tất cả hệ thống ống thông các khoang két balát và từ các khoang két về buồng máy tàu phải được kiểm soát bằng van chặn, hoặc làm kín tạm thời (Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho buồng máy tàu). Sau khi kiểm tra hết các khoang két không thấy có hiện tượng nước vào tàu, sẽ tiến hành mở các van đó. Bánh lái tàu để ở vị trí 00 và được cố định vào thân tàu bằng các mã hàn và tăng đơ (hoặc dùng thép góc văng cố định với thân và sống đuôi ). Việc cố định bánh lái phải làm thật chắc chắn vì trong quá trình trượt nếu bánh lái quay sẽ làm tàu quay lệch với đường trượt, hết sức nguy hiểm. Chân vịt được cố định để tránh hiện tượng trục chân vịt chuyển động dọc làm phá huỷ các ổ đỡ. Các trang thiết bị trên tàu phải được cố định chắc chắn trên bệ gá . III. NỘI DUNG KIỂM TRA HẠ THUỶ. III.1 - Kiểm tra an toàn cho tàu : Gồm Kiểm tra việc cố định bánh lái . Kiểm tra việc cố định chân vịt. Kiểm tra việc đóng các van thông biển , đóng các lỗ lù, đóng các cửa két balát, làm kín các đường ống thông khoang balát và thông với buồng máy. Kiểm tra hệ thống chằng buộc tàu. Kiểm tra việc cố định các trang thiết bị trên tàu. III.2 Kiểm tra các yếu tố liên quan đến hạ thuỷ : Gồm Kiểm tra các móc hãm cơ khí của đà trượt. Kiểm tra kiểm tra các mối hàn trên tay quay, mài trơn hai đầu quả đào, kiểm tra chốt hãm) và bôi trơn dầu cho các căn tháo nhanh . Kiểm tra độ phẳng của lớp gỗ trên đường trượt và máng trượt. Kiểm tra các chướng ngại vật trên đường hành trình của tàu (Kể cả phần chìm dưới nước). Kiểm tra độ sâu luồng để dẫn tàu từ đà trượt ra đến cầu tàu. Kiểm tra mực nước thuỷ triều trước khi hạ thuỷ. Trưởng Ban kiểm tra có trách nhiệm giám sát toàn bộ quá trình kiểm tra để tham mưu cho người có trách nhiệm ra quyết định cho phép hạ thuỷ tàu. IV. TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC THAO TÁC HẠ THUỶ IV.1 Bố trí phương tiện và nhân lực để thao tác hạ thuỷ. 1. Thông báo cho cơ quan Cảng vụ về ngày giờ hạ thuỷ (Vì liên quan đến các tàu khác hành hải trên luồng tàu quốc gia), yêu cầu họ cảnh giới và dẹp luồng. 2. Thuê 01 hoa tiêu chính có kinh nghiệm trong việc điều động tàu lớn (Trên buồng lái), bố trí 02 cán bộ phụ hoa tiêu (01 ở mũi và 01 ở lái tàu) và chỉ đạo 20 công nhân ở trên tàu để dẫn tàu vào cầu và cô buộc dây. 3. Bố trí 2 tàu kéo công suất >2600 CV kéo mũi và lái, 02 tàu công suất > 600 CV đẩy ngang, 01 canô cảnh giới và dẹp luồng, 01 tàu công vụ để cắt dây máng và vớt căn trôi nổi . Các tàu nổ máy sẵn sàng chờ sẵn phía ngoài luồng và thực hiện lai dắt tàu lớn theo lệnh của hoa tiêu trưởng. 4. Bố trí máy phát điện, đèn chiếu sáng và thợ điện trên tàu (Nếu hạ thuỷ vào ban đêm). 5. Bố trí công nhân trực kiểm tra các khoang két, kiểm tra toàn bộ khu vực buồng máy xem có rò rỉ nước vào trong tàu hay không khi tàu xuống nước. 6. Bố trí chai hơi, chai gas và thợ cắt hơi trên boong tàu, trực cắt dây cáp chằng máng trong trường hợp không tháo được. 7. Bố trí các bộ đèn cắt hơi trên tàu công tác, trực cắt các dây cáp treo máng khi tàu xuống nước. 8. Bố trí các đèn cắt hơi và thợ cắt ở hai bên đường trượt và trong hai đường trượt nhằm cắt các căn tháo nhanh trong trường hợp căn không sập được. 9. Bố trí 02 người cắt dây công tác phía đầu triền đà. 10. Bố trí 01 cán bộ chỉ huy và 10 người tháo toàn bộ các hàng căn sập ở phía trong hai đường trượt từ lái đến mũi tháo đều và đối xứng cả 2 bên, tháo đến đâu dàn phẳng các đế căn đế kê thấp hơn thanh giằng giữa 2 máng trượt. 11. Bố trí 02 cán bộ chỉ huy và 20 công nhân tháo toàn bộ căn sập ở hai bên đường trượt từ lái đến mũi, tháo đều và đối xướng hai bên. 12. Bố trí 04 công nhân đứng ở 04 vị trí móc hãm, tháo thanh an toàn, tháo cả 2 hãm chính và phụ đồng thời cùng một lúc . 13. Bố trí 01 người vận hành kích thuỷ lực, kích căng đều hai đầu máng, đưa tàu xuống an toàn. Tất cả các thao tác của các bộ phận trên đều phải tuân thủ nghiêm ngặt theo lệnh của 01 người chỉ huy chung. Các cán bộ và hoa tiêu đã được phân công ở từng bộ phận phải thường xuyên báo cáo các buớc công việc đã thực hiện xong trên VHF để người chỉ huy xử lý ngay (Các sự cố nếu có) và quyết định các bước tiếp theo. IV.2 Thao tác hạ thuỷ IV.2.1- Quy trình thao tác hạ thuỷ. 1. Dẹp luồng phía dưới sông khu vực tàu xuống nước và khu vực dẫn tàu về cầu tàu. Các tàu kéo nổ máy sẵn sàng chờ sẵn ngoài sông . 2. Tháo toàn bộ các hàng căn sập ở phía trong hai đường trượt và phía ngoài đường trượt (Loại căn sập nhỏ) từ lái đến mũi tháo đều và đối xứng cả hai bên . Tháo đến đâu dàn phẳng các đế kê và căn thấp hơn thanh giằng giữa hai máng trượt. (Dự phòng các đèn cắt hơi và thợ cắt sẵn sàng cắt phá những chồng căn tháo nhanh bị sự cố không sập được xuống). 3. Tháo toàn bộ căn tháo nhanh ở hai bên ngoài hai đường trượt (Loại căn sập to), tháo đều và đối xứng hai bên, tháo từ lái về mũi. 4. Kiểm tra toàn bộ khu vực đáy tàu xem còn chướng ngại vật gì không và yêu cầu công nhân ra khỏi vùng đáy tàu . 5. Tháo đồng thời cả 04 thanh hãm an toàn ở 4 móc hãm ( 02chính và 02 phụ). 6. Cắt dây công tác. 7. Kích căng, đều 2 đầu máng đưa tàu xuống nước an toàn. IV.2.2 Công tác sau khi đưa tàu xuống nước an toàn . 1. Tháo các dây cáp chằng giữ các máng trượt với vỏ tàu, để tất cả các máng tự do với tàu (Nếu dây quá căng không tháo được ta bố trí đèn hơi cắt - Đánh dấu đầu dây bằng vật nổi rồi thả tự do xuống nước). 2. Tàu kéo và hoa tiêu đưa tàu vào cầu cảng an toàn. 3. Cô buộc tàu với cầu cảng đảm bảo an toàn. 4. Thu hồi khẩn trương máng trượt, căn kê, cáp thép, maní... 5. Dọn vệ sinh đường trượt và triền đà, thu xếp gọn căn sắt, căn gỗ... 6. Thống kê sửa chữa bảo quản và loại bỏ (nếu hư hỏng ) các căn kê, máng trượt , cáp thép .... CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Quá trình hạ thủy tàu là một quá trình phức tạp, có thể xảy ra nhiểu hiện tượng nguy hiểm: như dừng tàu trên triền, hư hại thân tàu, trục chân vịt thậm chí lật tàu. Chính vì vậy mỗi khi hạ thủy, đặc biệt với tàu trọng tải lớn chúng ta cần tính toán kĩ lưỡng và chuẩn bị chu đáo để loại bỏ hoặc giảm thiểu tối đa những thiệt hại. Như đã trình bày ở trên việc hạ thủy tàu trọng tảI lớn là rất phức tạp, nhiều hiện tượng xảy ra bất ngờ và đỏi hỏi nhiều công trình nghiêm cứu để nâng cao tính an toan, giảm giá thành… Do kinh nghiệm thực tế cúng như khả năng còn nhiều hạn chế, trong đề tài này em chỉ nêu ra và tính toán những hiện tượng thường gặp nhất trong hạ thủy. Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thấy để có thể đi xâu hơn vào nghiên cứu đế tài náy. Qua đây em xin chân thánh cảm ơn bộ môn kĩ thuật đóng tàu khoa kĩ thuật tàu thủy trường Đại học Nha Trang. Đặc biệt sự giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm đề tài của thầy Huỳnh Văn Vũ. TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Đức Ân – KS. Nguyễn Bần( 2004), Lý thuyết tàu thủy tập 2 NXB Giao thông vận tải, Hà Nội. PGS.TS Trương Sĩ Cáp – KS. Nguyễn Thị Hiệp Đoàn, Lý thuyết tàu thủy, Đại học hàng hải Việt Nam. Nguyễn Đức Ân, Hô Quang Long, Dương Đình Nguyên, Sổ tay kỹ thuật đóng tàu tập 3.NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004. Tiêu chuẩn của công ty CNTT Nam Triệu.