NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH TÀU CHỞ HÀNG KHÔ TRỌNG TẢI 6500 DWT RESEARCHING TO BUILD MODEL OF 6500 DEADWEIGHT TONNES DRY CARGO SHIP SVTH: Đinh Văn Tùng, Trương Thoại Ngọc, Huỳnh Kim Trun
Trang 1NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH TÀU CHỞ HÀNG KHÔ
TRỌNG TẢI 6500 DWT
RESEARCHING TO BUILD MODEL OF 6500 DEADWEIGHT TONNES
DRY CARGO SHIP
SVTH: Đinh Văn Tùng, Trương Thoại Ngọc, Huỳnh Kim Trung,
Trần Thanh Tùng, Mai Ngọc Thuận, Lê Vĩnh Toàn
Lớp 08KTTT, Khoa Cơ Khí Giao Thông,Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
GVHD: Nguyễn Tiến Thừa
Khoa Cơ Khí Giao Thông, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng
TÓM TẮT
Trong đề tài này, chúng tôi thực hiện nghiên cứu và chế tạo mô hình tàu chở hàng khô trọng tải 6500 DWT theo tỉ lệ 1:100 Mô hình được chế tạo dựa trên cơ sở nghiên cứu các định luật đồng dạng về hình học, động học và động lực học giữa mô hình và tàu thực Mô hình này nhằm mục đích mô phỏng về hình dáng, kết cấu, hệ thống trang thiết bị và chuyển động của tàu thực
ABSTRACT
In this research, we have manufactured model of 6500 deadweight tonnes cargo ship with scale of 1:100 The model was built base on studying of uniform laws of geometry, kinematics and dynamics between model and real ship This model aims to simulate the shape, structure, equipment systems and movement of the ship
1 Đặt vấn đề
Tàu thủy là công trình nổi có kích thước lớn phức tạp, khó hình dung và tiếp cận trong thực tế Để đánh giá tính năng kĩ thuật của con tàu cần thiết phải nghiên cứu dựa trên mô hình của nó Tàu mô hình được nghiên cứu chế tạo theo một tỉ lệ đã định trước
và phải đảm bảo các tiêu chuẩn đồng dạng về hình học, động học và động lực học
Trong phạm vi của đề tài này, nhóm nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu chế tạo mô hình tàu hàng 6500 DWT nhằm mục đích:
- Mô phỏng hình dáng, kích thước thân tàu
- Mô phỏng hệ thống thiết bị lái và thiết bị đẩy tàu
- Mô phỏng thượng tầng, thiết bị mặt boong và thiết bị hàng hải
- Mô phỏng quá trình hoàn thiện đánh dấu mớn nước, mạn khô vỏ tàu
- Tính toán sức cản của tàu thật dựa trên mô hình
Quá trình chế tạo dựa trên các tài liệu:
- Hồ sơ thiết kế kỹ thuật của tàu hàng 6500 DWT
- Quy chuẩn Việt Nam 2010
Mô hình tàu hàng 6500 DWT sẽ là cơ sở dữ liệu rất hữu ích giúp cho sinh viên chuyên ngành Kĩ thuật Tàu thủy có thể trực quan tìm hiểu một cách tổng thể về một con tàu thực tế
2 Thực nghiệm
2.1 Vật liệu chế tạo
Có nhiều loại vật liệu được sử dụng để chế tạo mô hình như: gỗ, composite, kim loại Tuy nhiên việc chế tạo mô hình bằng gỗ được sử dụng rộng rãi hơn so với các vật
Trang 2liệu khác do tính dễ chế tạo, độ đồng dạng của mô hình so với thực tế cao, rẻ tiền và trọng lượng nhẹ hơn
Trong đề tài này tàu mô hình được chế tạo bằng ván gỗ dán kết hợp với nan tre bởi chúng là những vật liệu dễ tìm và rẽ tiền đồng thời thuận lợi cho việc gia công chế tạo Ván gỗ dán sẽ được sử dụng để chế tạo các khung sườn sẽ tạo ra độ cứng vững của thân tàu Nan tre vót mỏng được sử dụng để chế tạo vỏ bao và các kết cấu dọc sẽ làm vỏ bao được chế tạo dễ dàng và đảm bảo độ trơn nhẵn
Bảng 1: Vật liệu sử dụng để chế tạo mô hình
Loại vật liệu Kích thước Số lượng Công dụng
Ván gổ dán 0.005x1x1m 2 tấm Chế tạo sườn chính
Nan tre Ф 3 mm 480 nan Tạo vỏ tàu cho mô hình
Mạch điều khiển Sóng VR 1 cái Điều khiển từ xa
Đèn les Loại 6 Vôn 7 Cái Hệ thống đèn mũi,mạn Giấy DeCan 200 x 500mm Mô tả các chi tiết nhỏ
2.2 Chế tạo mô hình
- Tỉ lệ mô hình chế tạo: 1:100
- Kích thước mô hình như bảng sau:
Bảng 2: Thông số kích thước của mô hình
Thông số cơ bản Kí hiệu Trị số Đơn vị
Trang 3Hệ số đầy đường nước CW 0.826 -
- Phương pháp chế tạo: Mô hình được chế tạo theo phương pháp tổng thể Trước tiên chế tạo và lắp ghép các chi tiết để hình thành thân tàu dưới dạng khung xương Sau đó chế tạo vỏ bao và lắp vào khung xương vừa hình thành Cuối cùng
là chế tạo thượng tầng và lắp ráp trang thiết bị trên mô hình
- Quy trình chế tạo:
Bước 1: Chế tạo các chi tiết, các kết cấu và thiết bị
Hình 1 – Chế tạo chi tiết
Bước 2: Lắp ráp và chế tạo thân vỏ
Trước tiên ta đặt ky chính, sau đó lắp các sườn đã chế tạo lên ky chính theo tọa
độ của bản vẽ tuyến hình
Hình 2 – Lắp ráp và liên kết các sườn với ky chính
Bước 3: Dùng tre dán đều trên mặt ngoài của sườn để mô phỏng tôn bao của tàu,
dùng keo 502 để liên kết các nan tre với các sườn Cần chú ý đến sự biến dạng của tre
và gỗ trong quá trình chế tạo mà ảnh hưởng đến biến dạng chung toàn thân tàu
Sườn
Ky chính
Trang 4Hình 3 – Lắp ghép vỏ bao
Bước 3: Tiến hành đánh bóng, trít bột để tạo tuyến hình trơn Cân chỉnh và đo
tuyến hình tại nhiều vị trí để đạt được hình dáng tàu theo đúng bản vẽ thiết kế
Bước 4: Lắp ráp thượng tầng, thiết bị trên tàu
Bước 5: Sơn lót toàn bộ thân tàu và thiết kế hệ thống điện, đèn và lắp đặt hệ
thống điều khiển
Bước 6: Lắp đặt hệ thống động lực tàu gồm máy chính, hộp giảm tốc, cân chỉnh
hệ trục chân vịt, chân vịt và bánh lái
Bước 7: Sơn hoàn thiện Bố trí hệ thống động lực, điều khiển tàu Đánh dấu mớn
nước, mạn khô và thử mô hình
Hình 4 – Hoàn thiện và thử mô hình
3 Kết quả và thảo luận
Chế tạo được 01 mô hình mô phỏng được hình dáng, kết cấu, trang thiết bị của tàu chở hàng khô trọng tải 6500 DWT theo tỉ lệ 1:100 Kích thước mô hình đảm bảo đúng theo tỉ lệ đồng dạng Các hệ thống thiết bị và thượng tầng được bố trí theo yêu cầu
về tiêu chuẩn kỹ thuật của tàu thật Hệ thống lái và hệ thống động lực mô tả được quá trình chuyển động
4 Kết luận
Đề tài đã chế tạo thành công mô hình tàu hàng khô trọng tải 6500 DWT, dùng vật liệu là ván gỗ dán và nan tre Mô hình mô phỏng tổng thể một con tàu về hình dáng, kết cấu, hệ thống trang thiết bị đồng thời mô phỏng quá trình chuyển động và lái tàu Các thông số của mô hình được chế tạo dựa trên hồ sơ thiết kế kỹ thuật của tàu thật và
Vỏ bao tàu
Trang 5chỉ dẫn của Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2010 Do đó mô hình tàu hàng
6500 DWT là một tài liệu rất hữu ích và cần thiết trong thực tiễn nghiên cứu, thiết kế tàu thủy Bên cạnh đó, tàu mô hình giúp cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Tàu thủy
có thể trực quan tìm hiểu, nghiên cứu các môn học chuyên ngành dựa trên mô hình
được chế tạo này
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Cục Đăng Kiểm Việt Nam 2010 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: quy phạm phân
cấp và đóng tàu biển vỏ thép (QCVN 21:2010/BGTVT), năm 2010
[2] Trần Công Nghị - Sổ tay thiết kế tàu thủy, Nhà xuất bản xây dựng, năm 2009 [3] Trần Công Nghị - Lý thuyết tàu tập 2, Nhà xuất bản xây dựng, năm
[4] PGS.TS Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân – Lý thuyết tàu tập 2, Nhà xuất bản giao
thông vận tải, năm 2004
[5] Công ty tư vấn và thiết kế công nghiệp tàu thủy - Hồ sơ thiết kế kỹ thuật tàu chở
hàng khô trọng tải 6500 DWT, năm 2003
[6] Volker Bertram - Practical Ship Hydrodynamics, Plant a Tree, First published
2000
[7] K.J Rawson, E.C Tupper - Basic Ship Theory volume1, 2, Plant a Tree, First
published 2001
