CHẾ TẠO MÔ HÌNH.

Một phần của tài liệu Thiết kế và chế tạo thử nghiệm mô hình tàu 3 thân phục vụ du lịch biển bằng vật liệu Composite (Thiết kế kết cấu, tính toán bền và quy trình công nghệ chế tạo tàu 3 thân vỏ FRP) (Trang 54)

CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHỆM MÔ HÌNH.

3.1. CHẾ TẠO MÔ HÌNH.

3.1.1. Thông số chủ yếu của tàu mô hình.

- Tỷ lệ thu nhỏ Lt : Lmh  1:10 - Chiều dài lớn nhất toàn tàu: Lmax = 1,6 m - Chiều dài thiết kế toàn tàu: Ltk = 1,57 m - Chiều rộng lớn nhất toàn tàu: Bmax = 0,8 m - Chiều rộng thiết kế toàn tàu: Btk = 0, 71 m - Chiều rộng lớn nhất thân chính: B1max = 0,35 m - Chiều rộng thiết kế thân chính: B1tk = 0, 24 m - Chiều rộng lớn nhất thân phụ: B2max = 0,14 m - Chiều rộng thiết kế thân phụ: B2tk = 0.06 m - Chiều cao mạn: D = 0,3 m - Chiều cao cabin: h = 0.35 m - Chiều chìm: d = 0,158 m - Trọng tải P = 35 kg - Hệ số béo CB = 0,52

3.1.2. Công tác chuẩn bị.

3.1.2.1. Chuẩn bị bản vẽ.

Tất cả bản vẽ được chuẩn bị ở dạng tỷ lệ thu nhỏ 1 : 10 theo đúng với kích thước chính. Các chi tiết khó gia công ở dạng mô hình: bàn ghế, máy lái, cabin lái,… sẽ được chế tạo không theo tỷ lệ đối với tàu thật.

+ Bản vẽ phóng dạng thân tàu bao gồm bản vẽ đường hình lý thuyết và bản vẽ mặt cắt ngang sườn lý thuyết.

+ Bản vẽ phóng dạng cabin thượng tầng.

+ Bản vẽ phóng dạng tách riêng từng sườn.

+ Bản vẽ bố trí chung toàn tàu.

+ Bản vẽ các sàn, vách.

+ Bản vẽ hệ thống điều khiển.

+ bản vẽ các chi tiết phụ: cầu thang, lan can,..

3.1.2.2. Nguyên vật liệu.

a. Chuẩn bị nguyên vật liệu chính.

Các nguyên vật liệu chính chủ yếu là các thành phần để tạo nên vật liêu composite, bao gồm :

- Nhựa nền : Loại nhựa sử dụng là Polyester không no

- Cốt sợi thủy tinh : Sử dụng 2 loại cốt là Mat 300 và vải 400

- Chất phụ gia : chất đông rắn (MEK) ; chất làm bóng khuôn (Wax) , chất chống dính ( Sáp lỏng)

b. Chuẩn bị nguyên vật liệu phụ.

Các nguyên vật liệu phụ là các vật liệu trực tiếp hoặc gián tiếp tham gia để tạonên con tàu, bao gồm :

- Gỗ : Dùng trong quá trình làm khuôn và các chi tiết trên mô hình. - Kim loại : Dùng trong quá trình chế tạo lan can, cột đèn…

- Các loại vật liệu như mica, vải nỉ…dùng để làm cửa và trang trí. - Keo dán dùng kết dính các chi tiết nhỏ.

3.1.2.3. Năng lượng tàu và hệ thống điều khiển mô hình.

- Mô hình được lắp 1 động cơ 2 thì. Thể tích buồng đốt mỗi máy là 20cc tương đương 0,985 HP. Tốc độ và công suất máy được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa.

- Hệ trục sử dụng dây mềm trong ống.

- Bánh lái được điều kiển thông qua bộ điều khiển từ xa.

3.1.3. Chế tạo khuôn.

+ Phần thân tàu sẽ được dựng bằng mô hình gỗ với các sườn gỗ và lớp vỏ gỗ, sử dụng composite bao bọc toàn bộ bên ngoài lớp vỏ gỗ, trát thêm lớp gia cường và chống thấm bề mặt vỏ tàu bằng vật liệu chống thấm mat tit.

+ Phần cabin sẽ được dựng mô hình bằng foam vàu gia cường bằng composite bên ngoài, sử dụng chống thấm bằng vật liệu chống thấm mat tit.

3.1.3.1. Chế tạo thân tàu a. Cắt dưỡng làm sườn

- Từ bản vẽ mặt cắt ngang đi phóng dạng sườn theo tỷ lệ 1:1 để cắt gỗ làm sườn thật

Hình 3.1: Mặt cắt ngang dưỡng làm sườn sau khi được phóng dạng theo tỷ lệ 1:1 trên giấy.

b. Cắt sườn thực

- Vì sườn được sử dụng là gỗ nên sau khi cắt sẽ để lại bề mặt cắt sần sùi, vì thế ta phải xử lý bề mặt cắt để thuận lợi cho công tác chế tạo vỏ sau này.

Hình 3.2: Sườn bằng gỗ sau khi được phóng dạng.

c. Dựng khung sườn.

Bước 1: Chọn mặt phẳng chuẩn, ở đây có thể sử dụng tấm ván đặt phẳng lên mặt sàn hay nền nhà vì mô hình tàu không quá lớn nên ta có thể lựa chọn mặt phẳng chuẩn để chế tạo khá đơn giản.

Bước 2: Xác định đường dọc tâm tàu trên bề mặt chuẩn.

Bước 3: Vạch dấu vị trí sườn trên mặt phẳng chuẩn, các đường này sẽ vuông góc với đường dọc tâm tàu và cách nhau 50 mm, tương ứng với 32 sườn thực.

Bước 4 : Dựng khung sườn thực lên vị trí xác định trước trên mặt phẳng chuẩn. Cân chỉnh và kiểm tra khoảng cách giữa các sườn, kiểm tra độ đồng tâm giữa sườn thực và được dọc tâm tàu, kiểm tra độ vuông góc giữa sườn thực với mặt phẳng chuẩn.

Hình 3.3: Khung sườn thực sau khi gá cố định lên tấm ván.

d. Ốp ván làm mô hình.

- Sau khi đã kiểm tra và cân chỉnh khung sườn ta tiến hành ốp ván gỗ bên ngoài khung sườn tạo mô hình.

- Căn cứ vào bề mặt khung sườn mà cắt gỗ theo hình dạng khác nhau. Tại vị trí giữa thân và vùng đuôi sẽ cắt những tấm gỗ dọc theo chiều dài tàu có chiều rộng khác nhau. Cụ thể là vùng mạn tàu đường cong mặt cắt ngang nhỏ, chiều rộng tấm ván 25mm, vùng đáy tàu đường cong mặt cắt ngang lớn, chiều rộng tấm ván 15mm. Tại vùng mũi tàu có biên dạng cong phức tạp, tấm ván được cắt sao cho biên dạng cong là bé nhất.

Hình 3.4: Phân biệt ván ốp vùng mũi và vùng giữa tàu.

Hình 3.5: Mô hình thân tàu sau khi ốp xong ván.

- Sau khi ốp xong ván mô hình tiến hành kiểm tra bề mặt lớp ván, cụ thể là tiến hành sửa bề mặt lớp gỗ bị lỗi, phủ kín hết các kẽ hở và chỗ nối bằng foam hay bột mat tit.

- Vật liệu cốt của lớp composite là vải WR600 (sợi thuỷ tinh dạng Woven Roving có trọng lượng 600g/m2). Đánh một lớp vải lên bề mặt mô hình. Lớp vải cùng với lớp gỗ sẽ tạo độ cứng vững cho mô hình

- Sau khi lớp composite khô và cứng vững ta tiến hành tháo các tấm gỗ gia cường.

Hình 3.6: Thân tàu sau khi bọc composite.

f. Phủ lớp chống thấm và tạo bề mặt nhắn bóng cho thân tàu.

- Phủ một lớp mat tit có tác dụng chống thấm và làm bóng bề mặt vỏ tàu.

- Mài bóng bề mặt qua nhiều công đoạn, sử dụng cỡ giấy nhám khác nhau ( 80-100  200-300  600-1000.

Hình 3.7: Thân tàu sau khi được xử lý bề mặt.

a. Đặc điểm cabin.

- Cabin có đặc điểm vầ hình dáng và kết cấu đơn giản bao gồm các tấm phẳng ghép với nhau. Từ bản vẽ phóng dạng cabin ta tiến hành chế tạo các tấm mặt phẳng chính: tấm sàn, tấm mạn, tấm boong, tấm vách.

b. Chế tạo cabin tàu.

Bước 1: Chọn mặt phẳng chuẩn để chế tạo tương tự phần 4.2.3.1-c. Xác định đường dọc tâm cabin trên mặt phẳng chuẩn.

Bước 2: Từ bản vẽ phóng dạng các kết cấu phẳng của cabin được in theo tỷ lệ 1:1. Giống như phương pháp tạo sườn (4.2.3.1-b) nhưng các tấm cabin được sử dụng bằng vật liệu foam.

Bước 3: Ghép các tấm mặt phẳng chính theo bản vẽ phóng dạng cabin và sử dụng keo dán để nối các tấm. Trong quá trình ghép các tấm kiểm tra vị trí và tính vuông góc giữa các tấm với nhau và với mặt phẳng chuẩn.

Bước 4: Chế tạo kính trước và cửa sổ cabin bằng foam.

Bước 5: Bọc composite cabin trừ phần kính trước và cửa sổ tương tự phần 4.2.3.1- e.

Bước 6: Phủ lớp chống thấm và tạo bề mặt cabin trừ phần cửa sổ và kính trước tương tự phần 4.2.3.1-f.

Hình 3.8: Phần cabin sau khi được chế tạo và xử lý bề mặt

a. Hình ảnh về mô hình tàu hoàn chỉnh.

Hình 3.9-a), b): Hình ảnh thực tế mô hình sau khi hoàn thiện.

Một phần của tài liệu Thiết kế và chế tạo thử nghiệm mô hình tàu 3 thân phục vụ du lịch biển bằng vật liệu Composite (Thiết kế kết cấu, tính toán bền và quy trình công nghệ chế tạo tàu 3 thân vỏ FRP) (Trang 54)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(67 trang)