Lắp ráp vỏ tàu thủy

Đây là tài liệu rất hay trong ngành đóng tàu và đặc biệt đối với các kỹ sư công nghệ đóng mới tài liệu đầy đủ, rõ ràng, chính xác giúp các bạn có thể tiếp thu nhanh chóng và hiệu quả chúc các bạn thành công...

THỰC HÀNH NGHỀ VỎ TÀU

1.Căn mép mối ghép và hàn đính các thành phần kết cấu vỏ tàu thép

1.1 Tầm quan trọng của căn mép mối ghép và hàn đính

1.2 Căn mép mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu

1.3 Sử dụng kích thủy lực

1.4 Biến dạng do hàn – các biện pháp ngăn ngừa và khắc phục

1.5 Uốn tôn và uốn thép hình

1.6 Cân chỉnh mối ghép giữa vách ngăn với các boong tàu

1.7 Lắp ráp các dải tôn mép mạn vào các sàn boong

1.8 Căn mép các vỏ bao và dầm dọc boong

1.9.Lắp ráp tôn đáy - Căn mép và hàn đính

1.10 Một số mẹo vặt trong căn chỉnh và hàn đính

1.11 Độ hở mối ghép giáp mối và các quy định mối hàn đính

2 Chế tạo dưỡng lắp ráp các ống lót, thép góc, mã liên kết, vòng đai và các tấm đệm

4 Cân chỉnh nghiêng ngang, nghiêng dọc và độ vuông góc

4.1 Cân chỉnh nghiêng ngang, nghiêng dọc và độ vuông góc

5 Chế tạo dưỡng và lắp ráp các nẹp gia cường cho sườn khỏe và các tấm

5.1 Các dạng sườn khỏe và các nẹp gia cường điển hình

5.2 Các phương pháp chế tạo dưỡng phẳng

5.3 Các loại dưỡng tôn bao

5.4 Phương pháp uốn tấm

5.5 Phương pháp chế tạo một dưỡng tôn bao

5.6 Uốn tấm bằng phương pháp nhiệt

5.7 Chiều dày và khối lượng tấm

6 Các bộ phận bằng thép đúc, Bệ máy/ Chân đế, lưới lót sàn và tấm sàn

6.1 Các bộ phận kết cấu tàu bằng thép đúc

6.2 Bệ 6.3 Vạch dấu bệ để cắt khí

6.4 Lắp đặt bệ và cân chỉnh

6.5 Lắp lưới lót sàn cho buồng máy

6.6 Lắp tấm sàn cho buồng máy

7 Kỹ thuật lắp ráp các bộ phận khác của thân tàu

7.1 Lắp ráp hệ thống thông gió tự nhiên

7.2 Lắp ráp thiết bị tời neo

7.3 Thiết bị chằng buộc (Cột bích,…)

7.4 Lắp đặt cẩu nâng hạ xuồng cứu sinh

7.5 Lắp đặt cầu thang boong

7.6 Lắp cửa thép

7.7 Lắp thiết bị chữa cháy

7.8 Cửa thoát nước mặt boong và lỗ thoát nước (cửa xả mạn)

7.9 Lắp đặt miệng khoang và lỗ người chui

7.10 Các hộp bảo quản thiết bị và các giá định vị khác

8 Khai triển và lắp ống nhánh

8.1 Khai triển ống hình trụ (uốn)

8.2 Khai triển hình nón

8.3 Khai triển mối ghép ống vuông góc

8.4 Áp dụng khai triển đường song song

1 Căn mép mối ghép và hàn đính các thành phần kết cấu vỏ tàu thép Tổng quan về quá trình công nghệ đóng tàu vỏ thép

Quy trình chung để chế tạo thân tàu vỏ thép bao gồm các công đoạn từ việc chuẩn bị nguyên vật liệu dạng thép hình, thép tấm sau đó gia công chúng thành các hình dạng thích hợp cho lắp ráp, hình 1.1

Hình 1.1 Giản đồ quá trình công nghệ đóng tàu

Chú thích:

Plate storage : Chất kho thép thép tấm

Sort out the right shapes : Chọn đúng thép hình

Sort out the right plates : Chọn đúng thép tấm

Cut and bend the shapes : Cắt và uốn thép hình

Cut and bend the plates : Cắt và uốn thép tấm

Assemble plates and shapes into blocks: Lắp ráp thép tấm và thép hình đã gia công

thành phân đoạn (phân đoạn phẳng hoặc phân đoạn khối) Erect the blocks : Đấu lắp các phân đoạn với nhau (Đấu đà hay Đấu lắp

tổng thành) Launching the ships : Hạ thủy tàu

Lưu ý

- Trong quy trình đóng tàu này số thứ tự chính là thứ tự các bước chế tạo thân tàu:

1 Chuẩn bị nguyên vật liệu

2 Chế tạo chi tiết

3 Chế tạo cụm chi tiết nhỏ

4 Chế tạo cụm chi tiết lớn

5 Chế tạo phân đoạn

6 Chế tạo tổng đoạn

7 Đấu đà – Kết hợp lắp máy chính, trang thiết bị

8 Hạ thủy

Hình 1.2 Thứ tự chế tạo thân tàu vỏ thép

- Sau mỗi giai đoạn (hoặc mỗi bước công việc) đều có công tác kiểm tra chất lượng của sản phẩm chế tạo và khắc phục các khuyết tật (lỗi, sai sót) nếu có

1.1 Tầm quan trọng của căn mép mối ghép và hàn đính

1 Định nghĩa:

- Căn mép là sự căn thẳng hàng các bộ phận kết cấu của tàu để loại bỏ các chỗ oằn, chỗ lồi hoặc chỗ lượn sóng; nhằm loại bỏ biến dạng của các bộ phận hoặc cụm chi tiết tại mép liên kết của chúng

- Hàn đính là tạo ra các mối hàn ngắn nhằm giữ hai kim loại cơ bản cùng với nhau trước khi hàn nối xong

Khi hàn nối có 2 cách để giữ kim loại cơ bản với nhau:

(1) dùng đồ gá hàn: Phương pháp này không áp dụng trong đóng tàu vì khó lắp hoặc không thể lắp hoặc rất đắt tiền;

(2) dùng các mối hàn đính kết hợp với gông, tấm đáy cứng Do hầu hết các mối hàn trong xưởng đóng tàu rất dài, sản xuất mang tính phức tạp, đơn chiếc, việc hàn đính là tất yếu để hàn nối

2 Tầm quan trọng của căn mép:

Nếu mép chi tiết bị biến dạng (lệch mí), ta không thể hàn được nó với mép khác (lẽ ra chúng phải khớp nhau Điều này rõ ràng từ định nghĩa)

3 Tầm quan trọng của hàn đính:

- Giữ các bộ phận cần hàn đúng chỗ cần thiết của chúng

- Bảo đảm chúng được căn chỉnh mép hàn đúng vị trí

a) Chế tạo chi tiết b) Chế tạo cụm chi tiết c) Chế tạo phân đoạn phẳng d) Chế tạo phân đoạn khối e) Đấu đà Chế tạo chi tiết Chế tạo cụm chi tiết Chế tạo phân đoạn phẳng Chế tạo phân đoạn khối Đấu đà

- Bổ trợ cho chức năng của đồ gá (ví dụ các gông đáy, tấm đáy cứng) hoặc cho phép loại bỏ đồ gá trong mội số trường hợp (ví dụ hàn 2 tấm mỏng có chiều dài mối hàn không lớn)

- Khống chế chuyển động và biến dạng khi hàn

- Đặt và duy trì khe đáy (khoảng cách giữa hai mép hàn)

- Bảo đảm tạm thời độ bền cần thiết của cụm chi tiết cần hàn trước sức nặng của chúng khi được thao tác (như nâng, di chuyển, lật, v.v.)

1.2 Căn mép mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu

1 Các dạng mối hàn giáp mối tôn bao vỏ tàu

Trên Hình 1.2 là vị trí các mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu Chúng bao gồm hai loại là các mối hàn ngang và các mối hàn dọc (là các mối hàn giáp mối)

Sống phụ Tấm đáy A Sống chính Cột chống

Mối hàn dọc

Mối hàn ngang

Tôn bao Tôn

Mối hàn dọc

Mối hàn ngang

Tôn bao Tôn

- Mối ghép giáp mối trong cụm chi tiết tấm: dạng mối ghép này được thực hiện trong các xưởng chế tạo kết cấu vỏ Tùy theo mức độ tự động hóa trong xưởng, các đồ

gá căn mép và đồ gá hàn đính khác nhau được sử dụng

Hình 1.4 Mối ghép giáp mối trong khi chế tạo cụm chi tiết tấm

- Mối ghép giáp mối khi nối các phân đoạn với nhau (đấu đà -> thành tàu): dạng mối ghép này được thực hiện ngoài công trường, vị trí lắp ráp tổng thành và thường khó thực hiện hơn mối ghép trong cụm chi tiết tấm Vì mối ghép cần độ chính xác cao của các phân đoạn lắp ráp với nhau

Mối ghép giáp mối thường là các mối hàn có chiều dài lớn Kích thước và khối lượng các tôn bao cũng lớn, đòi hỏi phải tạo lực đủ lớn để ép các mép bằng nhau và giữ chúng đúng vị trí lắp ráp trong suốt quá trình chế tạo Những lực như vậy được thực hiện trên các sàn gá (theo nghĩa chung) cho hàn dạng tấm phẳng, gồm:

có chiều dài tiêu biểu 30 đến 42 cm)

Hình 1.5 Mối ghép giáp mối khi đấu đà

- Vấu cắt bậc (cữ chặn, step-cut dog, tại các nhà máy đóng tàu hay gọi là Số 7, hình 1.6 giữa và bên phải ): là miếng kim loại dùng để giữ hoặc chặn lực do chêm hoặc các dụng cụ khác tạo ra Nó được gắn vào tấm thép bằng hàn đính

Trong nhà máy đóng tàu thường dùng vấu để căn mép tấm giáp mối, lắp ráp và căn chỉnh vách ngăn, căn chỉnh kết cấu đúng dấu lắp ráp,…

Hình 1.7 Gông kẹp và chốt kẹp

- Gông kẹp (hình 1.7 bên trái, U-dog, yoke, hairpin): là miếng kim loại hình chữ U (còn gọi là mã răng lược) hoặc chữ L (còn gọi là tấm gá), dùng chung với chêm để kẹp và giữ hai chi tiết (tấm) với nhau Trong nhà máy đóng tàu, chúng có công dụng như các gân tăng cứng cho vật liệu tấm kim loại

- Kẹp chêm (hình 1.7 bên phải, chốt kẹp, clip & wedge, yoke & pin): là tấm cữ kim loại phẳng có lỗ hình chữ nhật (hình bên trái) dùng chung với chêm, hoặc chốt để căn chỉnh các mép tấm với nhau Công dụng trong nhà máy đóng tàu: dùng cho gá lắp boong và tôn bao

Một số ứng dụng cụ thể của vấu, chêm và kẹp chêm:

- Hình 1.8 minh họa cách thức sử dụng vấu và chêm (phải) trong hàn đính tại sàn

gá hàn (trái)

Hình 1.8 Sàn gá hàn (trái) và sử dụng vấu và chêm trong hàn đính

Vấu và chêm (hình 1.8 phải) là một trong những dụng cụ được dùng để căn mép tấm phổ biến nhất hiện nay trong các nhà máy đóng tàu vì tính đơn giản và cơ động của

nó Phương pháp căn mép này được tiến hành như sau:

- Hàn vấu vào mép tấm thấp hơn

- Đóng chêm vào phía tấm cao hơn

- Hàn đính khi 2 mép bằng nhau (khi đóng chêm vào vấu sẽ kéo tấm thấp lên và chêm sẽ đè tấm cao xuống)

- Đập gãy vấu di chuyển đến vị trí khác

Hình 1.9 Kẹp chêm sử dụng trong hàn đính

- Trên hình 1.9 mô tả nguyên lý sử dụng kẹp chêm trong hàn đính Tấm cữ (1) có chiều dày bằng khe đáy của mối hàn Các chêm hoặc chốt (2, 3) được đẩy vào khe hình chữ nhật của tấm cữ rồi dùng búa gõ nhẹ vào đáy chêm để tạo lực ma sát cố định vị trí tương đối của mép hai tấm cần hàn đính Sau khi hàn đính, kẹo chêm được tháo ra Tuy nhiên, để tránh biến dạng do tự trọng của liên kết (thường

có chiều dài lớn) và do hàn, bao giờ cũng phải dùng các đồ gá kẹp tạo đủ lực cản cần thiết, ví dụ các đáy cứng

- Hình 1.10 cho thấy bố trí tiêu biểu của một đáy cứng trên liên kết hàn giáp mối của tôn bao (hình đứt nét) Khung (1) của đáy cứng là một thép hình chữ U đơn giản

có khoét 2 lỗ vuông và gắn hai vấu tựa (3), có đủ độ cứng vững cần thiết Để đưa đáy cứng vào hoạt động, cần hàn đính trực tiếp lên 2 tấm tôn bao 2 gông kẹp hình chữ U (2) để chêm (4) có thể nâng chúng

Hình 1.10 Bố trí của đáy cứng trên mối ghép giáp mối tôn bao

- Trên hình 1.11 là cấu tạo các bộ phận của bộ đồ gá đáy cứng đơn giản tương tự

Hình 1.11 Cấu tạo của đáy cứng

b) Tấm cữ, b) chốt, c) chêm trái; d) khung (phải)

- Trên Hình 1.12 là thí dụ sơ đồ bố trí tiêu biểu kẹp chêm, kết hợp với đáy cứng trong mối ghép hàn giáp mối (căn mép và hàn)

Hình 1.12 Thí dụ sơ đồ bố trí kẹp chêm và đáy cứng

Nhược điểm của gá lắp dùng chêm trong căn mép và hàn đính:

- Một số chi tiết đồ gá cần hàn đính tạm thời vào vật hàn và sau đó phải loại bỏ đi

- Chủ yếu dùng các miếng chêm dễ bị thất lạc

- Hiệu suất kẹp không cao

Để khắc phục nhược điểm này, có thể sử dụng các đáy cứng dùng ren Các tấm cằn căn mép và hàn đính được gắn các gu dông (bằng cách hàn cấy chốt, stud welded), sau đó lắp ghép ren trên đáy cứng, hình 1.13 Chú ý, nếu đáy cứng chỉ dùng để căn

mép, các gu dông có thể được hàn hồ quang tay hoặc hàn MIG/MAG lên tấm thép Nếu đáy cứng được dùng cả cho hàn nối, phải dùng phương pháp hàn cấy chốt để gắn các gu dông nhằm bảo đảm đủ khả năng chịu lực cần thiết cho đáy cứng

Hình 1.13 Lắp đáy cứng sử dụng ren

Hình 1.14 Kẹp đè Kẹp đè (hình 1.14, jacking clamp): là các đồ gá được móc hoặc hàn (dùng chốt tựa), đưọc điều chỉnh ở phía còn lại bằng lực của ren (trên bu lông) nhằm tạo lực căn thẳng hàng và căn mép Công dụng trong đóng tàu: để căn mép và căn thẳng hàng tôn và đôi khi để kẹp các gân tăng cứng

Hình 1.15 Cấu tạo của kẹp đè (trái) và thí dụ kẹp đè 10 tấn với chốt tựa của hãng Button-Lock

Trên hình 1.15 là minh họa cách thức sử dụng kẹp đè trong công việc căn mép mối ghép của 2 tấm Kẹp đè có thể có khe để đút chốt tựa có mũ (được hàn cấy chốt vào

bề mặt tấm (bên phải), hoặc được tựa vào bộ phận kết cấu của tấm (phải, hình b) Cơ cấu ren của kẹp đè có tác dụng tạo lực đè cần thiết để đưa hai tấm vào vị trí tương đối cần thiết theo hướng chiều cao

Vì nhiều lý do khác nhau: hoặc do yêu cầu của lực giữ cho mép tấm không bị biến dạng trong khi hàn là quá lớn hoặc thiếu kinh phí đầu tư, thiếu dụng cụ và tận dụng thép phế liệu của nhà máy Hiện nay các nhà máy đóng tàu thường sử dụng mã răng lược để căn mép tấm và giữ mép tấm không bị biến trong quá trình hàn

Hình 1.16 mã răng lược tăng cứng cho mối ghép giáp mối khi hàn

Hình 1.17 Căn mép tấm bằng cùm chữ U và vấu

b) Các đồ gá dạng từ tính:

Hình 1.18 Nam châm lắp ráp

Nam châm lắp ráp (hình 1.18, fitting magnet): là một nam châm điện dùng để hút các chi tiết có tính chất sắt từ lại với nhau Công dụng trong đóng tàu: căn thẳng hàng và giữ các tấm phẳng với nhau để ghép nối (hàn đính)

Xi lanh thủy lực xách tay (hình 1.19 phải, portable hydraulic ram): là thiết bị thủy lực có một bình chứa dầu và một pit tông tác động đơn hoặc tác động kép, dùng để nâng, đẩy và giữ các chi tiết với nhau Công dụng trong đóng tàu: để căn mép, nâng, căn thẳng hàng và giữ các bộ phận kết cấu và thiết bị cùng nhau Dùng khi cần các hành trình ngắn và dùng chung với các thiết bị khác để lắp ráp và căn mép

2 Sử dụng kích thủy lực

Trong xưởng đóng tàu Kích thủy lực được sử dụng rộng rãi để kê, đặt, căn chỉnh vị trí tương đối của các bộ phận khác nhau của kết cấu vỏ tàu, phục vụ cho công tác gá lắp, cân chỉnh, hàn đính và hàn nối, v.v

Sử dụng đúng cách và an toàn kích thủy lực góp phần làm tăng năng suất, chất lượng công việc lắp ráp và hàn, giảm thiểu những tổn thất không đáng có về mặt nguồn lực (con người, vật tư, thời gian)

3 Một số khái niệm căn bản về thủy lực

Lưu lượng: Bơm thủy lực tạo ra dòng chảy (lưu lượng), hình 1.20:

Hình 1.20 Minh họa lưu lượng (dòng chảy)

Áp suất: Áp suất hình thành khi có sức cản đối với dòng chảy (lưu lượng), hình 1.21:

Hình 1.21 Minh họa khái niệm áp suất Định luật Pascal:

Hình 1.22 Minh họa khái niệm truyền áp suất theo định luật Pascal

Áp suất tác động tại bất kỳ điểm nào của chất lỏng trong không gian kín cũng được

truyền đi không suy giảm theo mọi hướng (hình 1.21) Tức là: thậm chí khi sử dụng nhiều hơn 1 xi lanh thủy lực, mỗi xi lanh sẽ nâng theo tốc độ nâng của nó, tùy theo lực cần thiết để di chuyển tải trọng tại điểm đó (hình 1.22) Xi lanh có tải nhẹ nhất sẽ di chuyển trước (tải A), chừng nào mà các xi lanh đó có cùng công suất Để cho mọi xi lanh hoạt động đều nhau sao cho tải được nâng cùng một tốc độ tại từng điểm, hoặc

là phải có các van điều khiển hoặc các bộ phận của hệ thống nâng đồng bộ ở trong

ĐỒNG HỒ ĐO

NÂNG ĐỒNG BỘ HOẶC CÁC VAN ĐIỀU KHIỂN ĐỂ NÂNG ĐỀU TẢI TRỌNG

Hình 1.22 Điều khiển tốc độ nâng của hệ thống thủy lực nhiều xi lanh

Chú ý: khi nâng hoặc tạo lực ép, bao giờ cũng phải dùng đồng hồ đo áp suất

Lực: Lực (F) do xi lanh thủy lực tạo ra bằng áp suất thủy lực (P) nhân với diện tích hiệu dụng (A) của xi lanh (hình 1.23)

F = P x A

LỰC (TẢI) PIT TÔNG HÀNH TRÌNH

DIỆN TÍCH HIỆU DỤNG

LỰC (TẢI) PIT TÔNG HÀNH TRÌNH

DIỆN TÍCH HIỆU DỤNG

Hình 1.23 Lực nâng, hành trình và diện tích hiệu dụng của xi lanh thủy lực

- Thí dụ 1: Xi lanh thủy lực RC-1-6 có diện tích hiệu dụng = 2,24 in vuông ( 1 in = 2,54 cm; 1 in vuông = 6,4516 cm2) và hoạt động ở áp suất 8000 psi (1psi = 6,895 kPa) Lực do xi lanh này tạo ra bằng bao nhiêu kPa (1 kPa = 1000 N/mm2)?

- Thí dụ 2: Để xi lanh thủy lực RC-106 có sức nâng 14.000 pound (1 pound = 4,448N), nó cần áp suất bao nhiêu kPa?

- Thí dụ 3: xi lanh RC-256 có diện tích nâng hiệu dụng 5,15 in vuông Để tạo lực nâng 41.000 pound, cần đến áp suất bao nhiêu kPa?

- Thí dụ 4: có 4 xi lanh RC-308 với mỗi xi lanh có diện tích hiệu dụng 6,49 in vuông Chúng phải cùng nhau nâng một lực 180.000 pound Cần đến áp suất bao nhiêu kPa? (6933 psi)

- Thí dụ 5: Xi alnh CLL-2506 có diện tích hiệu dụng 56,79 in vuông Bơm thủy lực có thể tạo ra áp suất 7.500 psi Về lý thuyết, xi lanh này tạo ra lực bao nhiêu kPa?

Dung tích dầu của xi lanh: Dung tích dầu cần thiết (sức chứa) cho 1 xi lanh bằng diện tích hiệu dụng (A) của xi lanh nhân với hành trình của pit tông

HÀNH TRÌNH

DUNG TÍCH CHỨA DẦU

HÀNH TRÌNH

DUNG TÍCH CHỨA DẦUHình 1.24 Dung tích dầu của xi lanh thủy lực

- Thí dụ 1: Xi lanh RC-158 có diện tích hiệu dụng 3,14 in vuông và hành trình 8 in

Nó cần dung tích dầu là bao nhiêu cm3?

- Thí dụ 2: Xi lanh RC-5013 có diện tích hiệu dụng 11,05 in vuông và hành trình 13,25 in nó cần bao nhiêu cm3 dầu?

- Thí dụ 3: Xi lanh RC-10010 có diện tích hiệu dụng 20,63 in vuông và hành trình 10,25 in Nó cần bao nhiêu lít (1 lít = 1000 cm3) dầu?

- Thí dụ 4: có 4 xi lanh RC-308 với diện tích hiệu dụng 6,49 in vuông và hành trình 8,25 in được sử dụng Cần tất cả bao nhiêu lít dầu?

Chú ý: các thí dụ lý thuyết nói trên chưa tính tới khả năng dầu bị nén khi chịu áp suất cao (ví dụ 2,28% tại áp suất 5.000 psi và 4,1% tại áp suất 10.000 psi)

4 Kỹ thuật sử dụng kích thủy lực

Thủy lực là một trong những phương pháp an toàn nhất để tạo lực trong công việc, khi đưọc dùng đúng cách Các thông số danh định ghi trên thiết bị (tải và hành trình) là các giá trị an toàn tối đa Tập quán sử dụng cho thấy chỉ nên dùng đến 80% các giá trị này mà thôi

Hình 1.25 Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng trước khi làm việc với thiết bị thủy lực

Đọc kỹ quyển hướng dẫn sử dụng thiết bị (hình 1.25) để biết những cảnh báo an toàn

Hình 1.26 Tôn trọng các giá trị cài đặt trước của nhà sản xuất

Đừng làm mất hiệu lực các giá trị cài đặt trước (hình 1.26) của nhà sản xuất đối với van xả áp Bao giờ cũng phải sử dụng đồng hồ đo để kiểm tra áp suất của hệ thống a) Xi lanh

Hình 1.27 Tạo nền tựa an toàn cho kích Hãy tạo ra chỗ tựa vững chắc (hình 1.27) cho toàn bộ vùng đế của xi lanh Hãy dùng

bộ phận đế bổ sung cho xi lanh để tạo thêm độ ổn định

Hình 1.28 Tiếp xúc của mặt tựa xi lanh với tải

Toàn bộ mặt tựa của xi lanh phải tiếp xúc với tải (hình 1.28) Chuyển động của xi lanh phải song song với chuyển động của tải

Hình 1.29 Tạo mặt tựa an toàn cho xi lanh

Không dùng xi lanh không có mặt tựa (hình 1.29) Nếu không, pit tông sẽ bị hình đầu nấm Các mặt tựa phân bố tải đều lên pit tông

Hình 1.30 Tạo an toàn cho cá nhân khi làm việc dưới kích

Khi dùng kích, đừng bao giờ để bất kỳ phần nào của cơ thể của bạn ở phía dưới tải (hình 1.30) Tải phải được chống bằng trụ đỡ cứng trước khi bạn chui xuống phía dưới

Hình 1.31 Vặn ren cho xi lanh một cách an toàn Bao giờ cũng phải bảo vệ ren của xi lanh, sử dụng với các đồ nghề (hình 1.31)

Hình 1.32 Bảo vệ kích trước tác dụng trực tiếp của nhiệt độ cao Hãy giữ cho thiết bị thủy lực cách ly với ngọn lửa trực tiếp và nhiệt độ trên 65oC (hình 1.32)

b) Kích:

Hình 1.33 Tạo nền tựa vững chắc cho kích làm việc

Hãy tạo ra nền tựa phẳng và chắc cho toàn bộ diện tích đế của kích (hình 1.33)

Hình 1.34 Tiếp xúc của mặt tựa pit tông và hướng chuyển động của nó

Toàn bộ mặt tựa của pit tông phải tiếp xúc với tải Chuyển động của tải phải cùng hướng với chuyển động pit tông của kích (hình 1.34)

Hình 1.35 Thu gọn cần nâng khi không dùng để tránh vướng lối đi

Hãy tháo cần nâng của kích khi không dùng đến (hình 1.35)

c) Bơm:

Hình 1.36 Không dùng cần tăng lực để nâng kích

Đừng dùng cần tăng lực khi nâng kích (hình 1.36) Bơm tay được thiết kế để sử dụng một cách dễ dàng khi dùng đúng cách

Hình 1.37 Dùng ngón tay để xiết van xả

Hãy dùng các ngón tay xiết chặt van xả (hình 1.37) Sử dụng dụng cụ để tăng lực sẽ làm hỏng van

Hình 1.38 Bơm dầu đúng lượng cần thiết Chỉ đổ dầu vào bơm tới mức khuyến cáo (hình 1.38) Chỉ đổ dầu vào khi xi lanh đã đấu nối đưọc thụt vào hoàn toàn

Hình 1.39 Dùng đúng chủng loại dầu thủy lực

Chỉ dùng đúng loại dầu thủy lực được chỉ định (hình 1.39) Dùng sai chủng loại có thể làm hỏng các gioăng và bơm và sẽ làm cho thời hạn bảo hành mất hiệu lực

d) Ống mềm và khớp nối:

Hình 1.40 Giữ sạch khớp nối ống mềm Hãy làm sạch cả hai chi tiết khớp trước khi nối chúng với nhau (hình 1.40) Hãy dùng nắp chống bụi khi không nối các khớp

Hình 1.41 Tháo ống mềm đúng cách khi kích đang hoạt động

Chỉ tháo ống ra khòi xi lanh khi nó đã thụt vào hẳn hoặc khi dùng các van cắt dòng (van ngắt) hoặc van an toàn để cố định áp suất xi lanh (hình 1.41)

Hình 1.42 Đặt ống mềm xa khu vực dưới tải

Để các ống mềm xa khu vực phía dưới tải (hình 1.42)

Hình 1.43 Tránh để ống mềm bị xoắn vặn quá mức Đứng để ống mềm bị xoắn vặn quá mức (1.43) Bán kính uốn cong nhỏ nhất chỉ nên

là 115 mm Đừng lái các phương tiện vận tải đè lên hoặc để cho vật nặng đè lên/rơi xuống các ống mềm

Hình 1.44 Tránh nâng kích bằng ống mềm Đừng nâng thiết bị thủy lực bằng cách xách các ống mềm lên (hình 1.44)

An toàn trên hết:

Hình 1.45 Nên nhớ – giữ an toàn khi dùng thiết bị thủy lực

• Nâng nhẹ nhàng và thường xuyên kiểm tra

• Tránh đứng phía trước đường tác động của lực

• Hãy lường trước những vấn đề có thể xảy ra và tiến hành các biện pháp phòng ngừa chúng

Hiện nay các nhà máy đóng tàu hiện đại có trang bị các đội thủy lực cỡ lớn phục vụ cho công tác cân chỉnh, lắp ráp các phân tổng đoạn cỡ lớn và hạ thủy tàu (hình 1.46)

Hình 1.46 đội thủy lực có khả năng dịch chuyển 3 phương

Hình 1.47 sử dụng đội thủy lực lắp ráp, cân chỉnh tàu

Pittong dịch chuyển theo

1.4 Biến dạng do hàn

1 Một số khái niệm cơ bản liên quan đến biến dạng hàn

- Hàn là quá trình nung nóng và làm nguội kim loại không đồng đều Kết quả của hàn là xuất hiện ứng suất và biến dạng trong vật hàn (kết cấu hàn), kể cả khi không có ngoại lực tác động

- Biến dạng khi hàn thường được hiểu là biến dạng dư (sau khi mối hàn đã nguội về nhiệt độ môi trường ban đầu) Biến dạng hàn theo nghĩa đó là sự thay đổi hình dạng, kích thước kết cấu (có thể cục bộ hoặc toàn phần)

- Biến dạng liên quan chặt chẽ đến khái niệm ứng suất trong vật hàn Nếu khi hàn, nếu vật hàn có khả năng biến dạng (co dãn tự do mà không bị cản trở) thì ứng suất dư còn lại sau khi hàn sẽ thấp Nếu khi hàn, vật hàn không có điều kiện biến dạng (ví dụ do chiều dày tấm quá lớn hoặc do vật hàn đã bị ràng buộc liên kết với các bộ phận khác của kết cấu tàu) thì khó xảy ra biến dạng nhưng ứng suất dư sẽ tồn tại trong vật hàn, làm giảm khả năng chịu lực của nó

2 Phân loại biến dạng hàn

- Theo quy mô tác động, có thể phân loại thành:

ƒ Biến dạng toàn phần: là biến dạng gây nên sự biến đổi hình dạng và kích thước của toàn bộ phần tử hoặc toàn bộ kết cấu Đó là sự thay đổi kích thước các chiều (dài, rộng, cao) của kết cấu và sự uốn cong trục của nó theo hướng dọc và ngang (so với trục mối hàn)

ƒ Biến dạng cục bộ: chỉ tồn tại trong các phần tử riêng biệt của kết cấu Đó là biến dạng của các phần tử do chúng bị mất ổn định và biến dạng góc (hình mái nhà, lượn sóng…)

- Theo hướng tác động, có thể phân biến dạng thành:

ƒ Biến dạng dọc (biến dạng song song với trục mối hàn)

ƒ Biến dạng ngang (biến dạng vuông góc với trục hàn)

Trên hình 1.48 là một số loại biến dạng khi hàn kết cấu tàu thủy

Hình 1.48 Các loại biến dạng hàn

Khi hàn, các điểm khác nhau trong tâm kim loại được hồ quang hàn nung nóng bởi hồ quang hàn Chúng sẽ nguội sau khi hồ quang đã đi qua Theo các quy luật vật lý, kim loại tại những chỗ đó sẽ dãn nở khi nhiệt độ tăng và co ngót lại khi nhiệt độ giảm Biến dạng như vậy gọi là biến dạng nhiệt; chúng xảy ra tức thời cùng với sự thay đổi nhiệt

độ của tấm thép khi hàn Biến dạng dư chỉ hình thành khi biến dạng nhiệt không bị cản trở Đối với sản phẩm là các bộ phận kết cấu của tàu, thiết kế đưa ra những quy định cụ thể đối với mức độ biến dạng dư cho phép

Ba loại biến dạng hàn cơ bản:

- Co ngang (vuông góc với đường hàn)

- Co dọc (song song với đường hàn)

- Biến dạng góc (quay quanh đường hàn)

Trên thực tế thì phức tạp hơn nhiều do có thể có nhiều hơn 1 trong 3 yếu tố nói trên cùng xảy ra

Co ngang và biến dạng góc

Co ngang là hiện tượng co rút kim loại mối hàn và lân cận theo hướng vuông góc với trục mối hàn Nếu giá trị co ngang của tất cả các thớ trên tiết diện mối hàn trong quá trình nguội là như nhau thì biến dạng ở đây chỉ là sự giảm kích thước theo chiều ngang của liên kết hàn, còn hình dạng của nó vẫn phẳng (không đổi)

Biến dạng góc là co ngang không đồng đều của các thớ kim loại theo chiều dầy mối hàn

Trên hình 1.49 là thí dụ minh họa co ngang (trái) và biến dạng góc (phải) khi hàn

Hình 1.49 Co ngang và biến dạng góc

Thí dụ, trong mối hàn giáp mối có vát mép dạng chữ V, đường hàn đầu tiên tạo nên biến dạng co ngang và quay Đường hàn thứ hai khiến cho các tấm quay quanh đường hàn thứ nhất Vì vậy, việc sử dụng mối hàn có dạng vát mép chữ X sẽ tạo nên

sự co ngót đồng đều và ngăn biến dạng góc

Tương tự như vậy, trong mối hàn góc từ một phía, sự co ngót không đồng đều tạo nên biến dạng góc của bản cánh Do đó các mối hàn góc từ hai phía được dùng để

khống chế biến dạng của bản cánh; nhưng vì bản bụng chỉ được hàn từ một phía nên biến dạng góc sẽ xảy ra tại các bản cánh

Các giá trị co ngang tiêu biểu khi hàn thép

- Mối hàn góc: 0,8mm trên một mối hàn nếu cạnh mối hàn không vượt quá 3/4 chiều dày tấm

- Mối hàn giáp mối: 1,5 đến 3mm trên một mối hàn vát mép dạng chữ V, tùy thuộc vào số lượng đường hàn

Các giá trị co dọc tiêu biểu khi hàn thép

- Mối hàn góc: 0,8mm trên 3m chiều dài mối hàn

- Mối hàn giáp mối: 3mm trên 3m chiều dài mối hàn

Một số loại biến dạng khác khi hàn

- Uốn dọc xảy ra trong tấm hàn khi trọng tâm của mối hàn không trùng với trục trọng tâm của vật nên co dọc mối hàn gây nên uốn vật thành hình cong Các tấm được hàn đắp có xu hướng bị uốn theo hai hướng do co dọc và co ngang khi hàn đắp bề mặt tấm; điều này tạo nên uốn dạng lòng chảo Uốn dạng lòng chảo cũng xuất hiện trong tấm được hàn tăng cứng Các tấm bị lõm vào phía trong giữa các gân tăng cứng, vì có biến dạng góc tại các mối hàn gân tăng cứng (hình 1.48)

- Khi hàn tấm, ứng suất uốn dọc trục có thể gây nên oằn đàn hối trong các tấm mỏng, tạo nên uốn dạng lòng chảo, uốn hoặc lượn sóng

- Biến dạng do oằn đàn hồi mang tính không ổn định: nếu bạn tìm cách đập dẹt một tấm bị oằn, chắc là nó sẽ "nhảy" và oằn ở phía ngược lại

- Xoắn trong kết cấu hộp do biến dạng trượt gây nên tại các góc của liên kết Nguyên nhân của nó là sự dãn nở nhiệt không đều theo hướng dọc của các mép giáp mối Việc tăng số lượng các mối hàn đính để giảm biến dạng trượt thường làm giảm đi mức độ xoắn

3 Những yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng hàn

1) Tính chất của kim loại cơ bản: Ví dụ hệ số dãn nở nhiệt và nhiệt dung khối

Hệ số dãn nở nhiệt đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định mức độ biến dạng Ví dụ, vì thép không gỉ có hệ số dãn nở nhiệt cao hơn thép cacbon thông thường, nó dễ bị biến dạng hơn

2) Mức độ kẹp chặt của liên kết: Nếu một chi tiết được hàn mà không chịu bất

cứ sự kẹp chặt nào từ bên ngoài, nó sẽ biến dạng để giảm ứng suất hàn

Do đó, các phương pháp tạo nên ngoại liên kết (hay là kẹp chặt), ví dụ như việc sử dụng các đáy cứng tại các mối hàn giáp mối, có thể giảm được sự dịch chuyển và biến dạng Vì ngoại liên kết tạo nên mức độ ứng suất dư cao hơn trong vật liệu, kim loại mối hàn và kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt

dễ bị nứt hơn, đặc biệt là với thép cường độ cao

3) Loại liên kết hàn: Các liên kết hàn giáp mối lẫn hàn góc đều có thể bị biến dạng Có thể giảm biến dạng trong các liên kết giáp mối thông qua việc chọn loại liên kết cân đối , ví dụ, dùng dạng vát mép chữ X thay vì dạng chữ

V Các mối hàn góc từ hai bên giảm đưọc biến dạng góc của tấm vách đứng, đặc biệt khi cả hai mối hàn đó được thực hiện đồng thời

4) Việc lắp ghép trước khi hàn: Việc lắp ghép trước khi hàn cần đồng đều để tạo nên sự co ngót nhất quán và có thể dự báo trước được Khe đáy của liên kết hàn quá rộng cũng có thể làm tăng mức độ biến dạng thông qua tăng lượng kim loại mối hàn Liên kết hàn cần được hàn đính thích hợp để ngăn chuyển động tương đối của các chi tiết so với nhau trong khi hàn 5) Quy trình hàn: Quy trình hàn ảnh hưởng đến mức độ biến dạng chủ yếu thông qua lượng nhiệt đưa vào một đơn vị chiều dài mối hàn (năng lượng đường) Vì quy trình hàn thường được chọn trên cơ sở chất lượng và năng suất, thợ hàn ít có khả năng giảm được biến dạng thông qua quy trình hàn Nói chung, khối lượng hàn cần được giữ ở mức tối thiểu Ngoài ra, trình tự

và kỹ thuật hàn cần bảo đảm cân đối được ứng suất nhiệt xung quanh trục trọng tâm của liên kết

Hệ quả của biến dạng hàn

- Làm thay đổi kích thước (đặc biệt những kích thước quyết định hình dạng của kết cấu)

- Làm lệch các phần tử kết cấu (ảnh hưởng đến khả năng chịu lực)

- Làm mất khả năng tiếp tục lắp ráp bằng hàn

- Làm tắc dụng cụ, đồ gá trong quá trình hàn

- Làm giảm tính thẩm mỹ của sản phẩm

4 Khắc phục biến dạng hàn

Để khắc phục biến dạng hàn, bảo đảm đáp ứng mức độ dung sai cho phép, có thể sử dụng các biện pháp kết cấu và các biện pháp công nghệ, áp dụng trước, trong và sau khi hàn

Các biện pháp kết cấu giảm biến dạng hàn:

- Hàn cân đối để làm giảm mức độ biến dạng góc (hinh 1.49, trái)

- Giảm mức độ biến dạng góc và co ngang thông qua giảm khối lượng kim loại mối hàn hoặc dùng hàn một lượt (hình 1.51, phải)

Hình 1.51 Giảm biến dạng hàn bằng các biện pháp kết cấu

Các biện pháp công nghệ giảm biến dạng trước và trong khi hàn:

- Sử dụng các phương án hàn đính nhằm ngăn co ngang (hình 1.52, trái)

- Lắp đối lưng để khống chế biến dạng khi hàn hai chi tiết giống nhau (hình 1.52, phải):

ƒ hàn đính trước khi hàn

ƒ dùng chêm đối với các chi tiết sẽ biến dạng khi tách ra sau khi hàn

Hình 1.52 Giảm biến dạng khi hàn bằng các biện pháp công nghệ

- Sử dụng các gân dọc ngăn uốn cong trong các liên kết tấm mỏng giáp mối (hình 1.52, trái) Co dọc trong các mối hàn giáp mối thường tạo nên uốn cong, đặc biệt khi chế tạo các kết cấu tấm mỏng Các gân dọc dưới dạng miếng phẳng hoặc thép góc, được hàn dọc mỗi bên mối hàn có hiệu quả trong việc ngăn uốn dọc Vị trí

gân có vai trò quan trọng: chúng phải được bố trí đủ xa liên kết hàn để không cản trở việc hàn, trừ khi được bố trí ở phía ngược lại với phía hàn của liên kết

- Tạo trước biến dạng ngược các chi tiết để chúng có vị trí đúng sau khi hàn (hình 1.53, phải)

Hình 1.53 Giảm biến dạng khi hàn bằng các biện pháp công nghệ (tiếp)

- Dùng hướng hàn để khống chế biến dạng theo một trong các trình tự hàn: (a) Hàn phân đoạn nghịch, (b) Hàn gián đoạn, (hình 1.54)

Hình 1.54 Giảm biến dạng khi hàn bằng biện pháp công nghệ (trình tự hàn)

- Uốn sơ bộ sử dụng các đáy cứng và chêm để điều tiết biến dạng góc tấm mỏng (hình 1.55)

Hình 1.55 Giảm biến dạng khi hàn bằng biện pháp công nghệ

(biến dạng ngược tấm mỏng)

Uốn sơ bộ, hoặc uốn đàn hồi các chi tiết trước khi hàn là kỹ thuật dùng để tạo ứng suất trước trong vật hàn để đối phó lại với hiện tượng co trong khi hàn Uốn sơ bộ bằng cách sử dụng các đáy cứng và chêm có thể dùng cho tạo hình sơ bộ dường hàn trước khi hàn nhằm bù lại biến dạng góc Việc gỡ các chêm ra sau khi hàn sẽ cho phép các chi tiết dịch chuyển ngược trở lại đúng vị trí của chúng

Phương án 1.56 b:Kẹp linh hoạt có thể có hiệu quả không chỉ trong việc thực hiện kẹp

mà còn trong việc đặt trước và duy trì khe đáy của liên kết (chúng cũng có thể được dùng để thu hẹp bớt khe đáy quá rộng) Nhược điểm của chúng là lực kẹp sẽ chuyển vào vật hàn khi tháo kẹp ra, và có thể làm tăng ứng suất dư trong liên kết

Phương án 1.56 c: Các gông có chêm ngăn được biến dạng góc trong tấm và giúp ngăn ‘tạo đỉnh’ khi hàn các kết cấu vỏ hình trụ Vì các loại gông này cho phép co ngang, sẽ có rất ít rủi ro nứt so với các gông được hàn hoàn toàn

Phương án 1.56 d: Các gông được hàn hoàn toàn (hàn từ cả hai phía) giảm được cả biến dạng góc lẫn co ngang Vì có thể xuất hiện ứng suất đáng kể ngang mối hàn mà

có thể làm tăng xu hướng nứt, cần thận trọng trong việc sử dụng loại đồ gá này

Các biện pháp công nghệ giảm biến dạng sau khi hàn:

- Nắn nguội: kéo các đoạn kết cấu đã bị co, tới kích thước và hình dạng thiết kế Còn có thể gò (dễ biến cứng và nứt bề mặt):

ƒ Có thể xảy ra nứt khi nắn nguội, làm ảnh hưởng tới khả năng làm việc của kết cấu

ƒ Đây là quá trình công nghệ khó thực hiện (cần có các máy ép thuỷ lực công suất lớn và đồ gá lớn) Trên hình 1.57 là sơ đồ sử dụng máy ép để nắn liên kết hàn chữ T bị uốn cong

Hình 1.57 Giảm biến dạng sau khi hàn bằng biện pháp công nghệ

(nắn nguội trên máy ép)

- Nắn nóng: nung bằng điện hoặc bằng ngọn lửa (của mỏ nung) và được sử dụng rộng rãi trong thực tế Tại các chỗ được nung nóng sẽ hình thành biến dạng dẻo nén Khi nguội sau đó, các chỗ này sẽ co lại và cân bằng chỗ bị biến dạng (hình 1.58 a) Do đặc điểm đơn giản, rẻ tiền, dễ thao tác, phương pháp này cho phép nắn mọi loại biến dạng dư, hình 1.58 Việc nắn nóng hiện nay chủ yếu dựa vào thực nghiệm

-

Hình 1.58 Giảm biến dạng sau khi hàn bằng các biện pháp công nghệ (nắn nóng)

Trên hình 1.58 b là sơ đồ nung theo hình chêm để nắn thẳng tấm bị cong Hình 1.58 c cho thấy sơ đồ nung theo đường thẳng để khắc phục biến dạng góc bản cánh của dầm chữ T Trên hình 1.58 d là sơ đồ nung theo điểm để nắn phẳng tấm bị biến dạng oằn (móp)

1.5.1 Các phương pháp uốn tấm tôn bao vỏ tàu

1 Uốn tấm trên máy cán nhiều trục

Hiện nay ở Việt Nam và cũng như trên thế giới, các nhà máy đóng tàu hiện đại đều được trang bị các loại máy móc hiện đại phục vụ cho quá trình gia công kết cấu thân tàu Đối với máy cán nhiều trục, hiện nay rất đa dạng và có thể gia công được các kích thước vô cùng lớn Nhưng có thể tạm xếp thành hai nhóm chính đó là: máy cán kín và máy cán hở:

a) Máy cán kín

Máy cán kín là loại máy cán chỉ làm việc đến giới hạn góc 1800, dùng để cán các tấm tôn hông tàu, tôn bao mạn khu vực mũi và đuôi tàu Máy cán kín có kết cấu vững chắc, có chiều dài làm việc của trục cán đến 16m, có thể cán các tấm dày đến 50mm

và tùy thuộc vào độ lớn của trục cán

Hình 1.60 máy cán kín

Máy cán kín làm việc khá đơn giản theo sơ đồ hình 1.61: trục trên di chuyển lên xuống theo phương thẳng đứng, hai trục dưới cố định Bán kính cong phụ thuộc vào đường kính trục cán và cao độ của trục trên

Hình 1.61 sơ đồ làm việc máy cán kín

b) Máy cán hở

Máy cán hở có khả năng ưu việt hơn máy cán kín đó là có thể nâng một đầu trục và tháo một trong hai ổ đỡ ở đầu trục khi cần thiết lấy vật uốn được cán tròn ra Vì vậy, phạm vi sử dụng của máy cán hở rộng hơn rất nhiều so với máy cán kín

Máy cán hở hiện đại ngày nay có thể uốn tấm dày đến 250mm và chiều rộng tấm đến 9m tùy theo đường kính trục cán và lực cán

Ngoài ra, do cách bố trí trục cán, kết cấu máy cán có thể sử dụng để uốn tròn, uốn hình côn, làm phẳng và gấp mép tấm Một số máy cán hở còn có phần cuối trục cán kéo dài được gắn thêm những chi tiết chuyên dùng để uốn tròn thép hình

Hình 1.62 máy cán hở

c) Các yêu cầu khi uốn tấm tôn vỏ tàu

- Trước khi đưa vào máy uốn các tấm phải được đánh dấu rõ ràng đường uốn tức là đường song song với trục cán

- Nếu tấm cong hình côn thì phải đánh dấu một số đường uốn dọc theo đường sinh Trên tấm đưa đi uốn cũng cần vạch dấu cả những đường sườn để tạo điều kiện kiểm tra hình dạng cong bằng dưỡng mẫu

- Ngoài ra còn cần ghi rõ tấm dùng vào chi tiết kết cấu nào

- Hạ trục trên từng bước một sau mỗi lần lốc (nhằm tránh gây rạn nứt bề mặt tấm nếu hạ trục quá sâu ngay từ đầu)

Đối với các máy uốn hiện đại thì các trục uốn có khả năng dịch chuyển lên xuống và qua lại, do đó khả năng cơ động, điều chỉnh độ cao và khoảng cách các trục cho phép điều chỉnh tối ưu

Các bước thực hiện uốn tấm trên máy cán 3 trục – 4 trục (hình 2.63)

- Bước 1: Trục trên nâng lên, đưa tấm vào, hạ trục trên xuống

- Bước 2: bắt đầu cho trục lăn: Trục trên hạ thấp xuống để tăng độ cong tấm, hai trục dịch chuyển ngang qua lại

- Bước 3: Trục trên tiếp tục hạ độ cao, hai trục dưới tiếp tục dịch chuyển ngang qua lại

- Bước 4: Sản phẩn uốn được hoàn thiện

-

Hình 1.63 Uốn tấm hình trụ trên máy cán 3 trục – 4 trục

Uốn tấm có độ côn

Nếu tấm có độ côn thì phương pháp tiến hành được thực hiện bằng cách hạ trục trên

2 đầu không đều nhau (nghiêng một góc phụ thuộc vào độ loe của hình côn), phần trục cán thấp sẽ có lực cán lớn và bán kính cong nhỏ

Hình 1.62 uốn tấm có độ côn

2 Uốn tấm trên máy ép

Đối với các tấm có hình dạng cong phức tạp thường được gia công trên máy

ép bằngcác chày và khuôn mẫu chuyên dùng

Trên máy ép, tùy thuộc vào các bộ chày và khuôn mẫu, ngoài công việc uốn người ta còn có thể thực hiện các nguyên công: Gấp khúc tấm, làm phẳng tấm, Hạ mép tấm, dập gân tấm, dập các gai phồng,…

1- Bệ máy ép; 2- Giá kẹp khuôn mẫu dưới; 3- Khuôn mẫu dưới có thể thay đổi được

4- Chày ép có thể thay đổi được; 5- Giá kẹp chày ép

Hình 1.63 Bộ khuôn mẫu uốn tấm trên máy ép vạn năng

a) Cách bắt trên máy ép; b) Bộ khuôn mẫu uốn cong c) Bộ khuôn mẫu uốn góc; e, d) Bộ khuôn mẫu uốn tấm cong hai chiều

Thí dụ: Ép một tấm có dạng cong hình côn

Tấm tôn vỏ tàu đưa đi uốn phải được vạch rõ tất cả các vệt đường uốn và ghi rõ thứ

tự uốn, hình 1.64

Hình 1.64 Trình tự uốn tấm có dạng cong hình côn (1,2,3 là thứ tự uốn)

Uốn từ mép tấm trước: Đặt tấm uốn ngay ngắn trên khuôn dưới, xác định chính xác

độ song song giữa trục chày ép và đường uốn, sau đó bắt đầu uốn Công tác uốn bắt đầu từ khu I bằng vết ép 1 sau tiếp đến 2 và 3 Sau đó chuyển sang khu vực II và cũng bắt đầu từ 1, 2 và 3 Cứ như thế lần lượt cho tới vết thứ ba của khu X (hình 1.64) Mỗi lần chuyển khu vực ta phải ép sao cho vết ép cùng số của khu sau chồng lên khu trước một đoạn từ 20÷30mm để đảm bảo độ liên tục của vết ép

Máy ép uốn tấm ngày nay thường dùng nhất là loại máy ép thủy lực một trụ (hình 1.65) hoặc hai trụ (Hình 1.66) Để uốn các tấm có dạng hình phức tạp (cong hai chiều) người ta có thể uốn hỗn hợp trên máy cán và máy ép: trên máy cán uốn sơ bộ để đạt

độ cong một chiều lớn, còn trên máy ép uốn độ cong nhỏ còn lại Hình dạng cong của tấm được kiểm tra bằng dưỡng mẫu phẳng hoặc khung

7- Bệ máy

3 Bẻ mép tấm

Bẻ mép tấm thường được tiến hành trên máy ép cơ khí hoặc máy ép thủy lực

Hình 1.68 Bẻ mép tấm trên máy ép thủy lực

4 Uốn tấm bằng phương pháp nhiệt (heating)

Nguyên lý: Nhiệt từ mỏ đèn Oxy-Acetylen/Gas đốt nóng làm giãn nở vật liệu cơ bản tại

vị trí đốt nóng sau đó được làm nguội nhanh, vật liệu sẽ co lại (vượt quá vị trí ban đầu

- theo biến dạng nhiệt) làm biến dạng tấm

Nếu đốt nóng tấm thành nhiều đường sẽ cho ta hình dạng tấm cong như mong muốn

Hình 1.69 Uốn tấm bằng phương pháp nhiệt

Hình 1.70 Kiểm tra biên dạng tấm bằng dưỡng

Trình tự uốn tấm bằng phương pháp nhiệt

- Vạch trước các đường sinh trên tấm (đường đốt nóng)

- Đốt nóng bằng mỏ đèn Oxy – Acetylene/Gas theo các đường sinh

- Làm nguội nhanh bằng nước

Tùy vào yêu cầu chi tiết cần độ cong lớn hay nhỏ mà có tốc độ đốt nóng nhanh hay chậm

1.5.2 Phương pháp uốn thép hình

Trong các nhà máy đóng tàu thép hình được gia công uốn thành chi tiết kết cấu thân tàu chủ yếu bằng hai phương pháp:

- Phương pháp cơ học (Uốn nguội): dùng các loại máy uốn thép hình

- Phương pháp nhiệt (heating): gia công nóng

Với phương pháp cơ học: thép hình được uốn nguội chủ yếu bằng máy uốn thủy lực Khi sử dụng các loại máy này thép hình không bị cong vênh profin do ứng suất nén bị triệt tiêu Máy uốn thép hình dùng cho đóng tàu thuỷ có thể uốn cong được tất cả các thép hình dạng mỏ, dạng T và dạng góc, được điều khiển bằng hệ thống bán tự động Khi uốn không cần gia nhiệt Máy uốn thép hình có thể uốn được các loại thép tối đa với chiều dài không hạn chế

Hình 1.71 Máy uốn thép hình thủy lực

Hình 1.72 Kết cấu tàu sau khi gia công bằng máy uốn thủy lực