Chuyên đề thiết kế và công nghệ đóng sửa tàu thủy hướng dẫn thực hiện bài tập

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Chun đề THIẾT KẾ VÀ CƠNG NGHỆ ĐĨNG SỬA TÀU THỦY PHẠM THANH NHỰT Chun đề THIẾT KẾ VÀ CƠNG NGHỆ ĐĨNG SỬA TÀU THỦY HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN BÀI TẬP A. PHẦN 1: XÂY DỰNG BẢN VẼ u cầu: Vẽ hồn chỉnh đường hình (các mặt đường nước mặt cắt dọc) tàu composite từ phần vẽ cho trước. Nhóm 1: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 140, 280, 800 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 50, 150, 600 Nhóm 2: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 150, 300, 700 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 60, 160, 580 Nhóm 3: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 160, 320, 850 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 70, 170, 560 Nhóm 4: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 170, 340, 650 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 75, 180, 540 Nhóm 5: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 180, 360, 880 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 85, 190, 820 Nhóm 6: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 190, 350, 900 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 80, 200, 740 Nhóm 7: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 200, 370, 680 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 90, 210, 720 Nhóm 8: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 210, 380, 840 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 100, 220, 620 Nhóm 9: Khoảng cách cắt dọc tính từ đường dọc tâm: 220, 390, 860 Khoảng cách đường nước tính từ đường bản: 110, 230, 660 1. BẢN VẼ MẪU CHO TRƯỚC: 1000 THÔNG SỐ CHỦ YẾU 2200 962 1045 5900 500 80 1200 Hình 1. Bản vẽ đường hình mẫu 2. CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI VẼ Trước thực phải chuẩn bò phần cần thiết khung vẽ, khung tên, tạo lớp, . Mỗi vẽ có nội dung hình thức thể khác nên cần phải tiến hành chuẩn bò đầy đủ phù hợp cho vẽ. - Tạo khung vẽ phải phù hợp với hình vẽ, tỷ lệ vẽ vùng in. Nếu vẽ thực có bố trí theo phương ngang lớn phương thẳng đứng ta tạo khung vẽ dạng ngang (Landscape), trường hợp ngược lại ta tạo khung dạng đứng (Portrait). Khi tạo khung phải lưu ý đến kích thước khổ giấy kích thước vùng in mà loại máy in nhận biết được. Ví dụ : Trên khổ giấy A0 (841x1189), máy in loại HP DesignJet 500 nhận biết vùng in 830,96x1154,98. Nghóa khung tạo phải có kích thước nhỏ kích thước vùng in. Quy cách khung tên chọn dạng mục 1.5 , khung tên đặt vò trí góc phía bên phải khung vẽ. Tỷ lệ vẽ chọn theo tiêu chuẩn phải đảm bảo hình vẽ điền đầy diện tích khung vẽ đảm bảo cho người đọc nhìn thấy đường nét vẽ. * Lưu ý : Khung vẽ khung tên thực sau hoàn thiện vẽ. - Tạo lớp tùy theo mức độ phức tạp đường nét vẽ, ta chưa hình dung vẽ cần vẽ có loại đường nét tạo lớp theo nguyên tắc bổ sung dần. Nghóa là, trước hết ta tạo số lớp đường nét bản, trình thực phát sinh loại đường nét tạo lớp đường nét đó. 3. VẼ ĐƯỜNG HÌNH LÝ THUYẾT TÀU (Lines) 3.1. Khái niệm chung Là vẽ thể hình dạng bên vỏ tàu thông qua đường biên dạng. Các kích thước theo chiều rộng chiều cao tàu dựa đường (đường chuẩn) đường dọc tâm. Đường hình dáng có quan hệ mật thiết đến tốc độ, tính hàng hải, tính điều khiển, bố trí, dung tích chở hàng công nghệ đóng, sữa chữa tàu. Những yêu cầu có lúc mâu thuẫn nhau, cần phải cân nhắc, suy tính kỹ. Không phải hoàn toàn dựa vào lý thuyết để thiết kế đường hình dáng tàu. Thực tế, phải dựa vào mẫu tàu tốt tài liệu mô hình thí nghiệm, vào lý thuyết yêu cầu khác mà hiệu chỉnh cách thích đáng. 3.2. Đặc điểm Bản vẽ đường hình thể ba hình chiếu : - Hình chiếu đứng : thể mặt cắt dọc tàu mạng lưới gồm đường nước đường sườn. - Hình chiếu : thể mặt đường nước mạng lưới gồm đường cắt dọc đường sườn. - Hình chiếu cạnh (còn gọi mặt cắt ngang) : thể khung sườn mạng lưới gồm đường nước đường cắt dọc. Khi thực vẽ đường hình, thường ta phối hợp vẽ hình chiếu đứng hình chiếu bằng, sau vẽ hình chiếu cạnh ngược lại. 3.3. Vẽ đường hình lý thuyết tàu (tham khảo hình 2) - Phân chia sườn lý thuyết, mặt đường nước (MĐN) cắt dọc (CD) : Số sườn lý thuyết phân chia tùy thuộc vào chiều dài tàu phức tạp hình dáng tàu. Đối với tàu vỏ thép thường có chiều dài lớn, tổng số sườn lý thuyết vào khoảng 21 sườn (từ sườn đến sườn 20), nhiều phải số lẻ để có sườn trùng với mặt cắt ngang tàu. Đối với tàu có chiều dài nhỏ tàu vỏ gỗ hay vỏ composite, tổng số sườn lý thuyết vào khoảng từ đến 15 sườn. Ở phần mũi đuôi tàu có hình dáng phức tạp nên chia thêm sườn lẻ khu vực này. Khoảng cách sườn lý thuyết thường nhau, khoảng sườn lẻ khu vực mũi đuôi tàu thường lấy ½ khoảng sườn chẵn. Khoảng sườn lý thuyết thường bội số khoảng sườn thực. + Thứ tự sườn đánh số : 0, 1, 2, . từ đuôi đến mũi. + Các sườn lẻ ký hiệu : ½ , ½ , . hay 0,5; 1,5; . + Vò trí sườn ký hiệu dấu : Số MĐN phân chia tùy thuộc vào chiều cao tàu phức tạp hình dáng tàu. Tuy nhiên, hầu hết loại tàu phân thành khoảng từ đến MĐN (thường MĐN) cách (chưa kể đường bản). MĐN thường không vượt boong chính. Số thứ tự MĐN ký hiệu : ĐN1, ĐN2, . hay ĐNa, ĐN2a, . (a : khoảng cách MĐN). Số mặt CD phân chia tùy thuộc vào chiều rộng tàu phức tạp hình dáng tàu. Thông thường chia khoảng từ đến CD (chưa kể cắt dọc tâm hay gọi cắt dọc giữa). Số thứ tự mặt cắt dọc ký hiệu : CDI, CDII, . hay CD1, CD2, ., cắt dọc tâm : DT (cắt dọc giữa: CDG hay CD0). Hình 2. Bản vẽ đường hình tàu - Vẽ đường bao : Việc vẽ đường bao tàu nhằm đònh dạng hình dáng tàu trước thực bước tiếp theo. Căn vào số liệu bảng tọa độ, vẽ đường be chắn sóng đường DT hình chiếu đứng, đường be chắn sóng hình chiếu bằng, be chắn sóng sườn hình chiếu cạnh tương ứng theo sườn, đường nước cắt dọc phân chia. Sau vẽ đường biên dạng mũi đuôi tàu theo tàu mẫu theo kinh nghiệm. - Vẽ đường lại : Có thể vẽ đường sườn vẽ chiếu cạnh, từ khai triển đường CD vẽ chiếu đứng ĐN vẽ chiếu hay thực hình chiếu đứng chiếu trước suy hình chiếu cạnh. Tiến hành chỉnh sữa đường nét cho trơn kiểm tra độ xác giao điểm tương ứng ba hình chiếu. - Vẽ đường kiểm tra : Để kiểm tra biên dạng vỏ tàu có trơn hay không ta vẽ đường kiểm tra, thực sau : Trên vẽ chiếu cạnh, dựng đường thẳng a b cắt đường DT ĐCB (hình 3) cho đường thẳng a qua nhiều sườn qua đoạn cong sườn (thường qua hông tàu). Trên đường thẳng a, b, đo khoảng cách từ O (giao điểm đường kiểm tra đường DT) đến giao điểm với sườn lấy khoảng cách làm chiều cao tương ứng sườn hình chiếu đứng, nối điểm lại ta đường kiểm tra hình chiếu đứng. Để biên dạng vỏ tàu trơn đường kiểm tra phải trơn đều. Nếu đường kiểm tra bò gãy khúc khoảng sườn ta phải hiệu chỉnh lại ba hình chiếu khu vực khoảng sườn có đường kiểm tra theo ý muốn. - Ghi thích cần thiết vào vẽ : số sườn, ĐN, CD, be chắn sóng, boong chính, boong dâng, . - Ghi kích thước cần thiết : khoảng cách sườn, ĐN, CD, khoảng cách từ be chắn sóng đến boong, từ vách đuôi đến sườn 0, từ mũi đến sườn cuối cùng, . Hình 3. Cách vẽ đường kiểm tra - Đo đường hình vẽ để xây dựng bảng tọa độ đường hình đặt góc bên trái vẽ (hình 4). Hình 4. Bảng tọa độ đường hình tàu Bảng ghi thông số chủ yếu tàu đặt góc bên phải vẽ, nội dung bảng thường bao gồm : + Chiều dài lớn : Lmax, m + Chiều dài thiết kế : LTK, m + Chiều rộng lớn : Bmax, m + Chiều rộng thiết kế : BTK, m + Chiều cao mạn : D, m + Chiều chìm : d, m + Hệ số béo thể tích : Cb () + Lượng chiếm nước : W (), Tấn + Trọng tải (đối với tàu hàng) : Phh (Dw), Tấn + Hành khách (đối với tàu khách) : người + Thuyền viên : người + Công suất máy : Ne, KW (HP,CV) + Quy phạm áp dụng, B. PHẦN TÍNH TỐN u cầu: Tính tốn các yếu tố tính nổi, kiểm tra góc nghiêng dọc ổn định ban đầu cho trường hợp tải trọng theo TCVN6259-2008. 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Loại tàu Nêu tên tàu, công dụng (ngành nghề tàu đánh cá loại hàng tàu hàng,…), công suất máy chính,… 1.2. Vùng hoạt động Vùng hạn chế I, II, III không hạn chế tàu chạy biển, sùng SI, SII tàu chạy sông, hồ, vònh kín gió. 1.3. Qui phạm Tàu thiết kế phù hợp với quy phạm tương ứng với vùng hoạt động trên. Ví dụ: - Qui phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép, TCVN 6259 : 2008. - Qui phạm phân cấp đóng tàu sông, TCVN 5801 : 2005. Hoặc áp dụng nhiều Quy phạm khác cho phần thiết kế. Ví dụ với tàu vỏ composite cao tốc phần kết cấu theo Quy phạm TCVN 6282 – 2003, phần tính theo Quy phạm TCVN 6451 – 2004. 1.4. Các thông số dùng để tính TT Tên gọi Ký hiệu Đơn vị tính Chiều dài lớn Lmax m Chiều dài thiết kế Ltk m Chiều rộng lớn Bmax m Chiều rộng thiết kế Btk m Chiều cao mạn D m Chiều chìm trung bình d m Lượng chiêm nước W Tấn Cơng suất máy Ne CV Hệ số béo  - Giá trị 10 1.5. Lượng dự trữ - Tổng dung tích nhiên liệu dự trữ. - Tổng dung tích nước dự trữ. - Dự trữ khác có 1.6. Biên chế Số lượng thuỷ thủ đoàn gồm: - Thuyền trưởng - Máy trưởng. - Thuỷ thu û - Nhân viên phục vụ,ï… 2. ĐẶC ĐIỂM TUYẾN HÌNH Nêu đặc điểm tuyến dạng sườn tàu, mũi tàu, đuôi tàu, vòm đuôi, sống mũi,…. 3. TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY LỰC: Áp dụng lý thuyết tính toán yếu tố thủy lực lý thuyết tàu thủy để tính yếu tố V, D, S, Xf, Xc, Zc, R, r,  Kết tính toán nên trình bày dạng bảng để tiện tra cứu, nội suy. Dựa vào kết tính toán xây dựng vẽ đường cong thủy lực. 4. TÍNH TRỌNG TÂM, TRỌNG LƯNG TÀU KHÔNG: Từ vẽ tiến hành lập bảng tính chi tiết trọng lượng trọng tâm chi tiết. Kết cuối cần đạt thông số: Trọng lượng tàu không PTK = Hoành độ trọng tâm tàu không XG = m Cao độ trọng tâm tàu không ZG = m 5. KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH: 5.1. Tính cân dọc kiểm tra ổn tính tàu không: Để kiểm tra tình trạng tàu trường hợp không tải, không dự trữ, ta phải kiểm tra cân dọc kiểm tra ổn tính tàu không. Để thuận tiện cho việc tính toán cho trường hợp khác nhau, can lập bảng tính bảng 1. 11 Bảng 1. Tính cân dọc kiểm tra ổn tính tàu không TT ĐẠI LƯNG KÝ HIỆU ĐV 01 Lượng chiếm nước W T 02 Thể tích chiếm nước V m3 03 Chiều chìm trung bình d m 04 Hoành độ trọng tâm Xg m 05 Hoành độ tâm Xc m 06 Độ cao trọng tâm Zg m 07 Bán kính ổn tâm dọc R m 08 Độ cao tâm Zc m 09 Chiều cao ổn tâm dọc H = R + Zc - Zg m 10 Chiều dài tàu L m 11 Nghiêng dọc T = (Xg -Xc).L/H m 12 Hoành độ MĐN Xf m 13 Nghiêng dọc mũi Tm = (L/2-Xf). T/L m 14 Nghiêng dọc lái Tl = -(L/2+Xf). T/L m 15 Chiều chìm mũi Tm = d - Tm m 16 Chiều chìm lái Tl = d+ Tl m 17 Bán kính ổn tâm ngang r m 18 Chiều cao ổn tâm ban đầu ho = r + Zc - Zg m TÀU KHÔNG Nhận xét: tính ổn định tàu trường hợp tàu không so với yêu cầu quy phạm. 5.2. Kiểm tra ổn tính ban đầu cho trường hợp tải trọng: Đối với tàu hàng, tàu kiểm tra ổn tính cho bốn trường hợp tải. Trường hợp 1: Tàu rời bến với 100% dự trữ hàng hóa TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + Hành lý Nước Nhiên liệu Hàng hóa … Tổng hợp P (T) XG (m) MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) 12 Trường hợp 2: Tàu rời bến với 100% dự trữ , không hàng TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + Hành lý Nước Nhiên liệu Hàng hóa … Tổng hợp P (T) XG (m) MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) Trường hợp 3: Tàu bến 10% dự trữ, 100% hàng hóa: TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + Hành lý Nước Nhiên liệu Hàng hóa … Tổng hợp P (T) XG (m) Trường hợp 4: Tàu bến với 10 dự trữ, không hàng TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + hành lý Nước Nhiên liệu Hàng hóa … Tổng hợp P (T) XG (m) MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) Trong đó: - Các mục tàu không, thuyền viên tất trường hợp giống nhau. - XG = Mx/P - ZG = Mz/P Ngoài trường hợp nêu trên, tùy theo loại công dụng tàu mà Quy phạm yêu cầu kiểm tra ổn đònh cho số trường hợp bổ sung. 13 Bảng 2. Bảng tính ổn đònh ban đầu TT ĐẠI LƯNG KÝ HIỆU ĐV 01 Lượng chiếm nước W T 02 Thể tích chiếm nước V m3 03 Chiều chìm trung bình d m 04 Hoành độ trọng tâm Xg m 05 Hoành độ tâm Xc m 06 Độ cao trọng tâm Zg m 07 Bán kính ổn tâm dọc R m 08 Độ cao tâm Zc m H = R + Zc - Zg m 10 Chiều dài tàu L m 11 Nghiêng dọc T = (Xg -Xc).L/H m Xf m 13 Nghiêng dọc mũi Tm = (L/2-Xf). T/L m 14 Nghiêng dọc lái Tl = -(L/2+Xf). T/L m 15 Chiều chìm mũi Tm = d - Tm m 16 Chiều chìm lái Tl = d+ Tl m 17 Bán kính ổn tâm ngang r m 18 Ch.cao ổn tâm ban đầu ho = r + Zc - Zg m 09 Chiều cao ổn tâm dọc 12 Hoành độ MĐN CÁC TRƯỜNG HP TẢI Nhận xét: Về tính ổn định tàu trường hợp so với yêu cầu Quy phạm. 6. KẾT LUẬN - Kết luận thông số kích thước tàu. Kết luận đường hình tàu. Kết luận tính ổn đònh ban đầu tàu. [...]... dạng sườn giữa tàu, mũi tàu, đuôi tàu, vòm đuôi, sống mũi,… 3 TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY LỰC: Áp dụng lý thuyết tính toán các yếu tố thủy lực trong lý thuyết tàu thủy để tính các yếu tố như V, D, S, Xf, Xc, Zc, R, r,  Kết quả tính toán nên trình bày dưới dạng bảng để tiện tra cứu, nội suy Dựa vào kết quả tính toán xây dựng bản vẽ đường cong thủy lực 4 TÍNH TRỌNG TÂM, TRỌNG LƯNG TÀU KHÔNG: Từ... trọng lượng và trọng tâm của từng chi tiết Kết quả cuối cùng cần đạt được 3 thông số: Trọng lượng tàu không PTK = tấn Hoành độ trọng tâm tàu không XG = m Cao độ trọng tâm tàu không ZG = m 5 KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH: 5.1 Tính cân bằng dọc và kiểm tra ổn tính tàu không: Để kiểm tra tình trạng của tàu trong trường hợp không tải, không dự trữ, ta phải kiểm tra cân bằng dọc và kiểm tra ổn tính tàu không Để... cao ổn tâm ban đầu ho = r + Zc - Zg TÀU KHÔNG m Nhận xét: về tính ổn định của tàu trong trường hợp tàu không so với yêu cầu quy phạm 5.2 Kiểm tra ổn tính ban đầu cho các trường hợp tải trọng: Đối với tàu hàng, tàu được kiểm tra ổn tính cho bốn trường hợp tải Trường hợp 1: Tàu rời bến với 100% dự trữ và hàng hóa TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + Hành lý Nước... (T.m) 12 Trường hợp 2: Tàu rời bến với 100% dự trữ , không hàng TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + Hành lý Nước Nhiên liệu Hàng hóa … Tổng hợp P (T) XG (m) MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) 0 0 0 0 0 MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) Trường hợp 3: Tàu về bến 10% dự trữ, 100% hàng hóa: TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 P (T) XG (m) Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên +... Trường hợp 4: Tàu về bến với 10 dự trữ, không hàng TT CHI TIẾT 01 02 03 04 05 06 07 Tàu không Lương thực thực phẩm Thuyền viên + hành lý Nước ngọt Nhiên liệu Hàng hóa … Tổng hợp P (T) XG (m) MX (T.m) ZG (m) MZ (T.m) 0 0 0 0 0 Trong đó: - Các mục tàu không, thuyền viên của tất cả các trường hợp là giống nhau - XG = Mx/P - ZG = Mz/P Ngoài một trường hợp nêu trên, tùy theo loại và công dụng tàu mà Quy... TRƯỜNG HP TẢI m 09 Chiều cao ổn tâm dọc 12 Hoành độ MĐN 1 2 3 4 Nhận xét: Về tính ổn định của tàu trong các trường hợp trên so với yêu cầu Quy phạm 6 KẾT LUẬN - Kết luận về thông số kích thước tàu Kết luận đường hình của tàu Kết luận về tính ổn đònh ban đầu của tàu ... tính như bảng 1 11 Bảng 1 Tính cân bằng dọc và kiểm tra ổn tính tàu không TT ĐẠI LƯNG KÝ HIỆU ĐV 01 Lượng chiếm nước W T 02 Thể tích chiếm nước V m3 03 Chiều chìm trung bình d m 04 Hoành độ trọng tâm Xg m 05 Hoành độ tâm nổi Xc m 06 Độ cao trọng tâm Zg m 07 Bán kính ổn tâm dọc R m 08 Độ cao tâm nổi Zc m 09 Chiều cao ổn tâm dọc H = R + Zc - Zg m 10 Chiều dài tàu L m 11 Nghiêng dọc T = (Xg -Xc).L/H m... Zg m 10 Chiều dài tàu L m 11 Nghiêng dọc T = (Xg -Xc).L/H m Xf m 13 Nghiêng dọc mũi Tm = (L/2-Xf) T/L m 14 Nghiêng dọc lái Tl = -(L/2+Xf) T/L m 15 Chiều chìm mũi Tm = d - Tm m 16 Chiều chìm lái Tl = d+ Tl m 17 Bán kính ổn tâm ngang r m 18 Ch.cao ổn tâm ban đầu ho = r + Zc - Zg CÁC TRƯỜNG HP TẢI m 09 Chiều cao ổn tâm dọc 12 Hoành độ MĐN 1 2 3 4 Nhận xét: Về tính ổn định của tàu trong các trường . DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Chuyên đề THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ ĐÓNG SỬA TÀU THỦY PHẠM THANH NHỰT 1 Chun đề THIẾT KẾ VÀ CƠNG NGHỆ. KẾ VÀ CƠNG NGHỆ ĐĨNG SỬA TÀU THỦY HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN BÀI TẬP A. PHẦN 1: XÂY DỰNG BẢN VẼ u cầu: Vẽ hồn chỉnh đường hình (các mặt đường nước và mặt cắt dọc) của một tàu composite từ một. hàng và công nghệ đóng, sữa chữa tàu. Những yêu cầu đó có lúc mâu thuẫn nhau, cần phải được cân nhắc, suy tính kỹ. Không phải hoàn toàn dựa vào lý thuyết để thiết kế đường hình dáng tàu. Thực