Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo và tính kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo 660hp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ TÍNH KIỂM NGHIỆM SỨC BỀN CHUNG THÂN TÀU KÉO 660HP Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS TRẦN VĂN LUẬN TS NGUYỄN TIẾN THỪA TRƯƠNG CÔNG NHẤT Đà Nẵng, 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trương Công Nhất Số thẻ sinh viên: 103150202 Nguyễn Trung Hiếu 103150185 Lớp: 15KTTT Khoa: Cơ khí giao thơng Ngành: Kỹ thuật tàu thủy Tên đề tài đồ án: “ Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo tính kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo 660HP ” Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Thông số Chiều dài lớn LMax=24,4 (m) Chiều dài hai trụ Lpp=22,55 (m) Chiều rộng tàu thiết kế B=22,55 (m) Chiều cao mạn D=2,75 (m) Mớn nước tàu d=1,6 (m) Lượng chiếm nước Disp=117,07 (tấn) Kí hiệu máy chính: CUMMINS QSK19-M Cơng suất máy Ne=660 HP Vịng quay máy n=1800 Vịng/phút Dung tích khoang két tàu: Két nước 1T V=7,940 m3 Két nước 1P V=7,940 m3 Két nước lái V=10,540 m3 Két dầu dự trữ T V=0,689 m3 Két dầu dự trữ P V=0,689 m3 i Két dằn 1T V=7,420 m3 Két dằn 1P V=7,420 m3 Két dằn lái T V=5,010 m3 Két dằn lái P V=5,010 m3 Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương Điều kiện công nghệ công ty cổ phần khí đóng tàu Nghệ An Chương Khảo sát tàu kéo 660HP Chương Quy trình cơng nghệ chế tạo phân đoạn mũi tàu kéo 660HP Chương Quy trình cơng nghệ chế tạo phân đoạn lái tàu kéo 660HP Chương Tính tốn kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo 660HP Các vẽ, đồ thị : 1/ Bản vẽ bố trí chung (A0) 2/ Bản vẽ bố trí chung (A0) 3/ Kết cấu phân đoạn đuôi mũi (A0) 4/ Chi tiết kết cấu phân đoạn mũi (A0) 5/ Quy trình chế tạo phân đoạn đuôi mũi (A0) 6/ Mặt cắt ngang (A3) 7/ Phiếu cắt tôn (A3) Họ tên người hướng dẫn: T.S Nguyễn Tiến Thừa Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn tháng Người hướng dẫn ii năm 2020 LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo khoa Cơ khí giao thơng trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ em suốt trình học tập Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy TS Nguyễn Tiến Thừa quan tâm, bảo, hướng dẫn em tận tình suốt trình em thực đồ án Trong trình làm đồ án, thân chưa có nhiều kinh nghiệm, nhiều thiếu sót, em mong quý thầy cô bạn góp ý để em hồn thiện hơn, tích lũy kinh nghiệm cho thân, hồn thành tốt cơng việc kỹ sư sau Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Trương Công Nhất Nguyễn Trung Hiếu iii CAM ĐOAN Tôi: Trương Công Nhất , Nguyễn Trung Hiếu xin cam đoan: - Đồ án tốt nghiệp thành từ nghiên cứu hoàn toàn thực tế sở số liệu thực tế thực theo hướng dẫn giáo viên hướng dẫn - Đồ án thực hoàn toàn mới, thành riêng tôi, không chép theo đồ án tương tự - Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn nguồn tài liệu báo cáo danh mục tài liệu tham khảo - Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế nhà trường, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Trương Công Nhất Nguyễn Trung Hiếu iv MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu chung công ty 1.2 Sơ đồ bố trí, tổ chức quản lí nha máy 1.3 Trang thiết bị nhà máy 1.4 Các sản phẩm nhà máy 13 CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VỀ TÀU KÉO 14 2.1 Loại tàu khu vực hoạt động 14 2.2 Giới thiệu tàu kéo 660HP 14 2.2.1.Vật liệu đóng tàu 15 2.2.2 Đặc điểm tuyến hình 15 2.3 Bố trí chung 16 2.3.1 Dưới boong 16 2.3.2 Trên boong 17 2.3.3 Boong lầu lái 17 2.3.4 Boong 17 2.4 Trang thiết bị 17 2.5 Đặc điểm kết cấu tàu 20 2.5.1 Hệ thống kết cấu 21 2.5.2 Phân vùng kết cấu 22 2.5.2 Đáy đơn 23 2.5.3 Kết cấu dàn mạn 26 2.5.4 Kết cấu dàn boong 30 2.4.5 Kết cấu vách kín nước 32 2.4.6 Kết cấu thượng tầng 33 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ THI CƠNG PHÂN ĐOẠN MŨI TÀU KÉO 660HP (Sinh viên thực hiện: Trương Công Nhất.) 34 3.1 Giới thiệu phân đoạn 34 3.1.1 Kết cấu dàn mạn phần mũi tàu kéo 34 3.1.2 Kết cấu mặt cắt dọc tâm phân đoạn 34 v 3.1.3 Kết cấu dàn boong 35 3.1.4 Kết cấu dàn đáy 35 3.2 Phân tích kết cấu 36 3.2.1 Kết cấu sườn số 25 36 3.2.2 Kết cấu sườn số 28 37 3.2.3 Kết cấu sườn số 27 38 3.2.5 Kết cấu sườn số 34 40 3.2.7 Chi tiết kết cấu sườn số 36 42 3.2.8.Chi tiết kết cấu sườn số 37 43 3.2.9 Chi tiết kết cấu sườn số 38 44 3.2.10 Chi tiết kết cấu sườn số 39 45 3.2.11 Chi tiết kết cấu sườn số 41 46 3.2.12 Chi tiết kết cấu sườn số 42 47 3.2.13 Chi tiết kết cấu sườn số 43 48 3.2.14 Chi tiết kết cấu sườn số 44 48 3.2.16 Chi tiết kết cấu sườn số 46 50 3.2.17 Bản vẽ kết cấu vách ngăn 51 3.2.18 Khai triển tôn bao 53 3.2.19 Tính tốn khối lượng 54 3.3 Chuẩn bị 62 3.3.1 Chuẩn bị trang thiết bị 62 3.3.2 Chuẩn bị nhân lực 62 3.3.3 Chế tạo lắp ráp khung dàn 62 3.3.4 Nguyên tắc lấy dấu 63 3.3.5 Chế tạo dưỡng mẫu 63 3.3.6 Gia công tôn bao 66 3.3.7 Phân loại chi tiết, lập phiếu cắt tôn 67 3.3.8 Gia công chi tiết, cụm chi tiết 68 3.3.9 Xử lý vật liệu 76 3.4 Phân tích lựa chọn phương án thi công 77 3.4.1 Các phương án thi công 77 vi 3.4.2 Quy trình cơng nghệ thi công 77 3.4.3 Các bước tiến hành thi công phân đoạn 79 3.5 Kiểm tra nghiệm thu phân đoạn 83 3.5.1 Làm sơn phân đoạn vừa lắp ráp 84 4.1 Giới thiệu tổng đoạn phân tích kết cấu 86 4.1.1 Phân chia tàu kéo thành phân đoạn: 86 4.1.2 Phân tích kết cấu 88 4.1.2 Phân tích kết cấu be gió 96 4.1.3 Khai triển tôn bao 97 4.1.4 Tính tốn khối lượng vật tư 98 4.2 Chuẩn bị 112 4.2.1 Chuẩn bị trang thiết bị 112 4.2.2 Chuẩn bị nhân lực 112 4.2.3 Chế tạo lắp ráp khung dàn 113 4.2.4 Nguyên tắc lấy dấu 113 4.2.5 Chế tạo dưỡng mẫu 114 4.2.6 Gia công tôn bao 119 4.2.7 Phân loại chi tiết, lập phiếu cắt tôn 119 4.2.8 Gia công chi tiết, cụm chi tiết 121 4.2.9 Xử lý vật liệu 128 4.3 Phân tích lựa chọn phương án thi cơng 129 4.3.1 Các phương án thi công 130 4.3.2 Quy trình cơng nghệ thi công 130 4.3.3 Các bước tiến hành thi công phân đoạn 131 4.4 Kiểm tra nghiệm thu phân đoạn 139 4.4.1 Làm sơn phân đoạn vừa lắp ráp 140 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘ BỀN UỐN CHUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 141 5.1 Độ bền chung tàu kéo 660HP 141 5.1.1 Tính lực cắt, Momen uốn 142 vii TÀI LIỆU THAM KHẢO 149 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ cấu tổ chức nhà máy Hình 1.2 Sơ đồ mặt nhà máy Hình 1.3: Xe triền tải trọng 500 Hình 1.4: Tời điện lực kéo 50T Hình 1.5: Máy cắt ô xy- acetylen Hình 1.6: Máy cắt CNC ( cắt Plasma) Hình 1.7: Máy hàn TIG-400 15 Kw Hình 1.8: Máy hàn TIG/MAG Hình 1.9: Máy mài, cắt cầm tay D150mm Hình 1.11: Máy lốc tơn trục D300,L1750 10 Hình 1.12: Máy ép thủy lực 100T 10 Hình 1.13: Máy chấn tôn 11 Hình 1.14: Xe nâng hàng 12 Hình 1.15: Pa lăng 13 Hình 1.16: Tàu cảng vụ 13 Hình 1.17: Tàu kéo 5000HP 13 Hình 2.1: hình chiếu đứng tuyến hình tàu (tỉ lệ 1:50) 16 Hình 2.2: hình chiếu tuyến hình tàu (tỉ lệ 1:50) 16 Hình 2.3 : hình chiếu cạnh tuyến hình tàu (tỉ lệ 1:50) 16 Hình 2.4: Hình chiếu đứng 20 Hình 2.5: Mặt sàn ca bin lầu lái 21 Hình 2.6: Mặt boong 21 Hình 2.7: Mặt đáy 21 Hình 2.8: Kết cấu dàn đáy 23 Hình 2.9: Bản thành đà ngang …………………………………………………….26 Hình 2.10: Kết cấu dàn đáy vùng mũi từ sườn 39 đến 46 24 Hình 2.12: Kết cấu dàn đáy vùng buồng máy từ sườn đến sườn 23 25 Hình 2.14: Kết cấu dàn đáy vùng lái từ đuôi đến sườn 26 ix Thiết kế quy trình cơng nghệ kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo Hình 5.8: Phân bố lực cắt tàu kéo Bảng 5.5: phân bố momen uốn lên tàu kéo SVTH: Trương Công Nhất Nguyễn Trung Hiếu STT Khoảng sườn Momen uốn 1 10,485 2 5,614 3 0,8 4 -3,987 5 -16,51 6 -23,49 7 -28,31 8 -34,92 9 -32,97 10 10 -30,90 11 11 -30,63 12 12 -31,01 13 13 -20,83 14 14 -17,79 15 15 -19,23 16 16 -4,284 GVHD: TS Nguyễn Tiến Thừa 148 Thiết kế quy trình cơng nghệ kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo 17 17 0,330 18 18 -2,724 19 19 -5,118 20 20 -1,370 Hình 5.9: Phân bố momen uốn tàu kéo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trần Gia Thái, “Sức bền tàu thủy”, NXB Khoa học kỹ thuật, 2010 [2] “Tiêu chuẩn chất lượng sửa chữa đóng tàu” – IACS [3] Cục Đăng kiểm Việt Nam, “Hướng dẫn giám sát đóng tàu biển”, 2005 [4] Cục Đăng kiểm Việt Nam “Thuật ngữ kỹ thuật Đóng tàu Đăng kiểm Anh Việt” [5] Hồ Quang Long, “Sổ tay thiết kế tàu thủy”, NXB Khoa học kỹ thuật, 2003 [6] HUYNDAI-VINASIN SHIPYARD, “Sổ tay Kỹ Thuật Phần vỏ tàu”, 12/2002 [7] Nguyễn Đức Ân – Võ Trọng Cang, “Công nghệ đóng sửa chữa tàu thủy”, NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh, 2003 [8] Trần Cơng Nghị, “Sức bền tàu thủy”, NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh, 2009 [9] Vũ Ngọc Bích, Huỳnh Văn Chính, “Cơng nghệ đóng tàu”, Đại học Giao thông Vận tải TPHCM, 2006 [10] Cục Hàng hải Việt Nam, “Tiêu chuẩn quản lý chất lượng đóng tàu biển vỏ thép – kết cấu thân tàu”, 2014 SVTH: Trương Công Nhất Nguyễn Trung Hiếu GVHD: TS Nguyễn Tiến Thừa 149 ... minh tính tốn: Chương Điều kiện công nghệ công ty cổ phần khí đóng tàu Nghệ An Chương Khảo sát tàu kéo 660HP Chương Quy trình cơng nghệ chế tạo phân đoạn mũi tàu kéo 660HP Chương Quy trình cơng nghệ. .. Công Nhất Nguyễn Trung Hiếu GVHD: TS Nguyễn Tiến Thừa 13 Thiết kế quy trình cơng nghệ kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VỀ TÀU KÉO 2.1 Loại tàu khu vực hoạt động Tàu kéo. .. cơng nghệ chế tạo phân đoạn lái tàu kéo 660HP Chương Tính tốn kiểm nghiệm sức bền chung thân tàu kéo 660HP Các vẽ, đồ thị : 1/ Bản vẽ bố trí chung (A0) 2/ Bản vẽ bố trí chung (A0) 3/ Kết cấu phân