Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy

k1 - Sức cản riêng trên một tấn tải, được xác định tuỳ thuộc vào đường kính ổ trục bánh xe và hệ số ma sát tính toán;

k  .d  2. f.k.100,

1 D

KG / m

Trong đó : = 0.010.02 - hệ số ma sát trong ổ trục của bánh xe; d - đường kính ổ trục, cm;

D - đường kính bánh xe, cm;

f = 0.05 0.1 - hệ số ma sát lăn; k = 3 - hệ số an toàn;

k2 - hệ số ma sát trượt giữa mép bánh xe với ray (k2 = 1.05 - đối với vận chuyển dọc; k2 = 1.1 - đối với vận chuyển ngang);

P1 - trọng lượng tàu,T; P2 - trọng lượng xe,T; W2- Tải trọng gió.

Thực tế cho thấy tích k1 .k2 nằm trong giới hạn từ 1012 kG/T khi dùng ổ trục lắc, còn khi dùng ổ trục trượt thì bằng 40 kG/T.

Tải trọng gió đối với gió cấp 6, áp lực 9,6 kG/m2 W2 = 9,6.k3.k4.F

Trong đó : F - diện tích chắn gió của tàu và xe ,m2;

k3 - hệ số khí động học, (k3 = 1.4 );

k4 -hệ số tác dụng đồng thời của gió lên diện tích chắn gió lớn nhất (k4 = 0.8).

Như vậy, W2 11. F ,kG.

Khi vận chuyển ngang mà trọng tâm tàu không trùng với trung tâm xe thì sẽ xuất hiện thêm lực cản phụ trong các dây cáp kéo, và mỗi dây cáp chịu thêm 1 lực cản phụ là:

ΔT = k.R.a/l, Trong đó: R- lực cản tổng cộng;

a: độ lệch tâm. l: chiều dài xe.

k: hệ số phụ thuộc số lượng điểm kéo (n) lấy ở bảng dưới đây.

Bảng (III-6). Xác định hệ số k.

k	n	k
2	2.00	8	0.67
3	1.50	9	0.60
4	1.18	10	0.55
5	1.00	11	0.50
6	0.85	12	0.46
7	0.75

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 232 trang tài liệu này.

b) Xác định lực kéo trong dây cáp biên (dây chịu kéo lớn nhất),T.

T R a

n k .R. l .

4/- Thời gian thao tác vận chuyển tàu trong phạm vi nhà máy:

Thời gian và các thao tác trong phạm vi nhà máy là thời gian và công việc khởi đầu (khi hạ thuỷ) và tiếp tục (khi nâng). Tất cả các thao tác này được thực hiện trên công trình

http://www.ebook.edu.vn 39

thuỷ công. Thời gian thao tác phụ thuộc vào điều kiện và trang thiết bị của nhà máy. Với một nhà máy hiện đại, ta có thể tham khảo ở bảng dưới đây.

Bảng (III-7).

Hạ thuỷ

STT Thao tác Phương tiện sử dụng

Thời gian thao tác (giờ)

Tháo dỡ giàn giáo đưa ra khỏi tàu và cắt	Cần trục, hệ	1,5
	mạng điện phụ trên tàu, đặt tàu lên xe, kiểm	thèng thủ lùc
	tra các khâu chuẩn bị trước khi hạ thuỷ.	của xe, giá đỡ
		tàu.
2	Chuyển dịch xe đi 1 đoạn 225 m, tốc độ 6	Xe tự hành điều	1,5
	m/ph với 5 lần dừng.	khiển bằng điện.
3	Tháo bộ phận liên kết giữa ray trên xe và ray	-	0,25
	ở bệ.
4	Cho xe chạy ngang 1 đoạn 150 m với tốc độ	Cơ cấu kéo của	0,5
	7m/ph tới trước công trình hạ thì dừng lại.	xe và hệ thống
		hƯ puly
5	Lắp bộ phận nối ray.	-	0,25
6	Chuyển tàu lên công trình hạ (triền, ụ nước,	Xe tự hành tời	2,00
	ụ nổi...) trong khoảng 300m, tốc độ 6m/ph	điện.
	với 5 lần dừng.
7	Tháo bộ phận nối ray, dồn các loại xe lại	-	1,00
	cuộn cáp, kiểm tra lại vị trí tàu trên đệm, neo
	giăng xe.
	Tỉng céng:		7,00
	Nâng:
8	Lắp bộ phận nối ray, dẫn xe thưa ra, nối dây	- 1,5
	điện ở xe với mạng điện.
9	Chuyển tàu lên xe.	- 2,0
10	Tháo bộ phận nối ray.	- 0,25
11	Xe di chuyển ngang.	Cơ cấu kéo xe 0,5
12	Lắp bộ phận nối ray.	- 0,25
13	Chuyển tàu lên bệ.	Cơ cấu kéo xe 1,5
14	Hạ tàu lên đệm kê trên bệ, giải phóng xe nối	HƯ thèng xe 1,5
	mạng điện của tàu với trạm nhà máy và dựng	thủ lùc.
	giàn giáo.
	Tỉng céng:	7,5.

http://www.ebook.edu.vn 40

Chương 4

Đà tàu

§1. Khái niệm và phân loại.

Công tác đóng mới thường được tiến hành trên 1 loại công trình thuỷ công mặt nghiêng gọi là đà tàu. Trong quá trình chế tạo, lần lượt đóng cột, hàn vỏ, lắp máy vv... đều

được tiến hành trên đà. Vì vậy, thời gian hoàn thành 1 con tàu rất lâu, đến hàng năm đối với tàu lớn.

Trước đây, khi dùng đà để đóng mới, phần lớn công việc đều được tiến hành trên nó, nên hiệu suất làm việc của đà rất thấp. Ngày nay, đà không còn là một phân xưởng tổng hợp như vậy nữa, nó đã trở thành một bệ đóng tàu (tương ứng với một ụ khô, hoặc 1 bệ trong triền), tại đây chỉ tiến hành lắp ghép các phân đoạn thành thân tàu, nghĩa là nó đã trở thành khâu chủ yếu của dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy. Tuy nhiên, hiệu suất khai thác của nó vẫn bị hạn chế so với các công trình khác như triền, ụ nước, ụ nổi di động, máy nâng tàu vv... (Những công trình này phục vụ được nhiều bệ).

Đà chỉ thực hiện thao tác 1 chiều - chỉ hạ thuỷ tàu, không nâng được - nên chỉ trang bị cho các nhà máy đóng mới mà thôi. Nó có những ưu điểm sau: - Giá thành xây dựng hạ (ụ đắt hơn đà tới 40 - 50 %), công tác duy tu bảo dưỡng ít; - Kết cấu đơn giản; - Có thể dùng để đóng loại tàu có trọng tải lớn tới 3 - 4 nghìn tấn.

Nhược điểm chủ yếu là: - Việc hạ thuỷ của tàu không an toàn, dễ gây ra ứng suất phụ có thể làm biến dạng thân tàu, nên phải gia cố nó để chống ứng suất phát sinh trong thời kì "tới hạn" sau khi đuôi tàu nổi lên. Điều này chỉ cần thiết trong 1 giai đoạn rất ngắn và trở nên thừa trong suốt thời kì khai thác của nó, thậm chí trong 1 số trường hợp việc gia cố này lại trở nên khuyết điểm. -Kỹ thuật hạ thuỷ khó khăn. Với tàu lớn phải kê thêm 2

đường trượt tạm thời nữa (thường chỉ có 2 đường) kết quả là giá thành đà và đường trượt bị nâng cao, tăng khối lượng công việc hạ thuỷ. Ví dụ trước đại chiến thế giới thứ hai những chiếc pháo hạm lớn được đóng lúc bây giờ có trọng lượng hạ thuỷ 35.000T đã được hạ thuỷ trên 4 đường trượt, chiều rộng mỗi đường không nhỏ hơn 3 m.

Đà dọc hạ thuỷ an toàn hơn đà ngang, vì vậy đà ngang chỉ dùng để đóng loại tàu nhỏ. Trường hợp hãn hữu cũng dùng để đóng loại tàu lớn. Ví dụ: năm 1859 tàu lớn nhất của nước Anh lúc bấy giờ là chiếc "Gretuster" có trọng tải 20.000 T cũng được đóng trên

đà ngang.

Đà tàu là loại công trình thuỷ công xuất hiện rất sớm, trải qua hàng trăm năm nó đã

được cải tiến về vật liệu xây dựng, hình thức kết cấu, thiết bị lắp ghép, quy mô vv... và khoảng 30 - 40 năm về trước nó là loại công trình chủ yếu được trang bị trong các nhà máy

đóng mới để hạ thuỷ tàu. Đến nay do trọng tải và kích thước tàu khá lớn (xem bảng IV-1), do phương pháp đóng tàu tiên tiến, trang thiết bị hiện đại vv... nên vai trò thống trị của đà nhường chỗ cho ụ vì những lý do sau:

- Hạ thuỷ tàu không an toàn, nhất là giải quyết khâu kỹ thuật rất khó khăn.

- Dây chuyền công nghệ sản xuất khó bố trí hợp lý, nhất là việc bố trí mặt bằng tổng thể và giao thông trong xưởng.

Do các khó khăn đó mà có thể nói đà là loại công trình đã lạc hậu nên hiện nay trên thế giới hầu như người ta không xây dựng thêm loại công trình này nữa (trừ tàu nhỏ).

http://www.ebook.edu.vn 42

Không những thế, một số nước như Thuỵ Điển, Tây Đức, Anh vv... đã cải tạo đà thành ụ để nâng cao hiệu suất của nhà máy.

Tuy nhiên, tổng số các công trình dùng cho đóng mới hiện nay trên thế giới thì đà vẫn chiếm số lượng tương đối nhiều, còn ụ khô dùng để đóng mới xuất hiện từ sau đại chiến thế giới thứ 2 (trước đây ụ khô chỉ dùng để sửa chữa) và chủ yếu dùng để đóng loại tàu lớn (đa số là tàu chở dầu).

ở Việt Nam ta thì số lượng chưa nhiều, qui mô chưa lớn nhưng trong những năm vừa qua cũng đã xây dựng được một số đà trong đó có đà dùng để đóng tàu "20 tháng 7" trọng tải 1.000T, ở nhà máy đóng tàu Bạch Đằng.

Hình (IV-1).Đà có móng nổi.

Về phân loại đà tàu, thì có thể phân theo 2 dấu hiệu sau:

a) Theo ph−ơng hạ thuỷ và vị trí đóng mới của tàu: Ta có đà dọc và đà ngang.

- Đà dọc: là đà có trục dọc thẳng góc với tuyến bờ. Nói một cách khác, đà dọc là đà mà khi hạ thuỷ, tàu chuyển động theo phương dọc thân tàu. Đà dọc có ưu điểm là việc hạ thuỷ an toàn, tuy nhiên yêu cầu khu nước phía trước phải rộng hơn, chiều dài đường trượt dài và mút đường trượt sâu.

- Đà ngang: trục dọc song song với bờ, khi hạ thuỷ, tàu chuyển động theo phương ngang thân tàu.

b) Theo hình thức kết cấu ta chia :

- Đà có móng nổi: Móng nổi có công dụng để đưa phần dưới nước lên khỏi mặt nước, bôi dầu mỡ và lắp đường trượt tạm thời. Loại này giá thành không tăng lên mấy nhưng khâu kĩ thuật lắp ghép phần móng nổi thật sự khó khăn, (Hình IV-1 ) nên với tàu lớn người ta mới dùng.

- Đà tàu có đê quai xanh : với công dụng bôi dầu mỡ nên dùng đê quai xanh có cửa phai để bơm nước ra. Loại này tuy kỹ thuật thao tác đơn giản nhưng giá thành quá

đắt nên người ta ít dùng.

- Loại đ−êng tr−ợt thông th−êng : dùng cho tàu không lớn, nên người ta thường không làm thêm móng nổi hoặc đê quai,(xem hình I-1). Việc bôi dầu mỡ và lắp

đường trượt tạm thời thực hiện bằng cách lợi dụng mức nước thấp của thuỷ triều. Loại này giá thành hạ và đơn giản hơn 2 loại trên, song chỉ dùng tốt ở những vùng có biên độ dao động mực nước lớn.

http://www.ebook.edu.vn 43

Bảng (IV-I) .Đặc trưng kỹ thuật của một số loại tàu lớn và vừa.

Các tham số

Tàu chở hàng khô	Tàu than	Tàu hàng và hành khách	Tàu dầu
Tàu chở hàng khô	Tàu than	Tàu hàng và hành khách	võa	lín
-Trọng tải(theo đăng kí)	7.200 - 9.500	5.600	9.600 -17.900	3.000 -13.000	19.000 - 95.000
-Trọng lượng toàn bộ (kể cả hàng, thuỷ thủ, thực phẩm...)	10.600 -12.000	7.200	5.300 - 77.500	11.600-20.000	30.000-150000
-Lượng dãn nước khi chở đầy hàng.	14.300-17.200	11.100	14.000 -20.000	16.250 -28.000	40.000 -190000
-Trọng lượng không chở hàng.	3.750 - 5.150	3.000	8. 750 - 12.100	4.700 - 7.000	9.300 - 35.000
-Trọng lượng sửa chữa.	4.500 - 6.200	4.700	10.500 -14.500	5.600 - 8.500	11.000 - 40.000
-Chiều dài	135 - 158	134	153 - 182	143 - 180	203 - 320
-Chiều rộng	17,5 -19,5	17,0	18,5 - 22,5	19,2 - 24	26 - 48
-Mớn nước khi sửa chữa	3,0 - 3,5	3,5	7,0 - 7,0	4,0 - 4,0	4,5 - 5,5
-Tải trọng trên 1 m dài khi sửa chữa (T/m).	60 - 70	60	140 - 170	65 - 90	120 - 200

http://www.ebook.edu.vn 44

§2. Các bộ phận chủ yếu của đà.

Tuy trong phân loại ta có chia theo đà dọc và đà ngang nhưng cả 2 loại ấy chỉ khác nhau về cách bố trí còn các bộ phận thì hoàn toàn giống nhau. ë đây chúng ta chỉ xét đà dọc.

1/- Bệ tàu: là bộ phận ở trên cạn, là nơi tiến hành đóng tàu. Một đà tàu chỉ có một bệ, và nó có nhiệm vụ tương đương với 1 bệ trong triền hay ụ nước, nhưng khác chúng ở chỗ phần bệ của đà là một mặt nghiêng với phương nằm ngang một góc nào đó, còn bệ trong triền hay ụ nước thì nằm ngang, (xem hình IV-2). Trên bệ có một số thiết bị phụ như:

đệm tàu, giàn giáo, cần trục vv...

Đường trượt tạm thời.

Hố sâu.

(0.6 - 0.7)Bt

5-10m

Đường trượt Bệ tàu

Hình (IV-2). Cấu tạo đà tàu.

2/- §−êng tr−ỵt: là phần nối tiếp với bệ tàu nó được kéo dài xuống dưới nước và dùng để hạ thuỷ tàu. Đoạn này có kết cấu vững chắc hơn bệ vì nó chịu tải trong động.

3/- Hố sâu: được làm ở cuối đường trượt để đảm bảo an toàn khi hạ thuỷ, vì khi tàu trượt khỏi đường trượt, do có quán tính nên đầu tàu bị dúi xuống một đoạn có thể va vào

đoạn cuối đường trượt (khi hạ thuỷ tàu người ta cho đàng lái xuống trước). Chiều dài hố sâu lấy khoảng 5 - 10 m tuỳ theo tàu lớn hay nhỏ.

4/- §−êng tr−ợt tạm thời: là bộ phận để tàu trượt trên nó lúc xuống nước. Đường trượt tạm thời chỉ làm bằng gỗ và thường dùng riêng cho từng chiếc tàu, vì nó được lắp vào phần đường trượt sau khi tàu đã đóng xong. Bộ phận này chỉ dùng lúc hạ thuỷ tàu, sau đó người ta lại tháo rời ra và đưa lên cạn (xem hình IV-3). Thường với đà dọc có 2 đường trượt tạm thời đặt cách nhau khoảng (0,4 - 0,6).Bt. Với tàu lớn có thể đặt 3 hoặc 4 đường. Cấu tạo của đường trượt tạm thời chỉ gồm những thanh gỗ xếp thành. Chiều cao (h) tuỳ theo từng tàu, chiều rộng (b) do tính toán.

Đường trượt tạm thời được liên kết với bản đường trượt bằng những tăng đơ và bu lông chôn sẵn hoặc bằng những thanh chống phía ngoài vv...

http://www.ebook.edu.vn 45

Xe trượt Mặt tiếp xúc

Đường trượt

tạm thời

Bản đường trượt

(0.4 - 0.6)Bt

Liên kết.

TÊm dÉn h−íng

Đường trượt tạm thời.

Bản Đường trượt.

Hình (IV-3).Sơ đồ đường trượt tạm thời.

5/- Đệm tàu: (hình IV-4).

Trong quá trình đóng mới, tàu được kê trên những gối tựa gọi là đệm tàu. Đệm tàu thường có 2 loại: đệm dưới sống tàu và đệm chống bên lườn tàu.

a) Đệm sống tàu: là những gối tựa kê đỡ thân tàu khi đóng. Trọng lượng tàu chủ yếu truyền lên đệm sống tàu. Cấu tạo của nó có thể là những bao cát chồng lên nhau hoặc gồm một số gỗ vuông xếp chồng cũi lợn. Khoảng cách theo chiều dọc tàu cứ

1,252,5m đặt một đệm có chiều cao không thấp hơn 1,2m, tốt nhất khoảng 1,41,6 m để tiện làm việc dưới đáy tàu, với tàu rất nhỏ thì có thể lấy nhỏ hơn 1m.

Đệm lườn tàu.

Tàu Hình (IV-4). Sơ đồ bố trí đệm sống tàu.

Bản bệ.

Đệm sống tàu. Đường trượt tạm thời.

b) Đệm l−ờn tàu: là những thanh chống ở 2 bên lườn tàu. Đệm lườn tàu chỉ có tác dụng chống đỡ cho tàu giữ vị trí cố định không để cho nó lay động trong quá trình chế tạo nên loại đệm này chịu lực nhỏ. Khoảng cách theo chiều dọc của chúng gấp

đôi đệm sống tàu. Đệm lườn tàu có thể kê thành 1 hay 2 dãy. Thường thì chỉ kê 1 dãy nhưng khi thí nghiệm chống rò rỉ (bơm nước vào trong) phải kê thêm một dãy nữa vào đúng vị trí đường trượt tạm thời.

6/- Đê quai xanh: chỉ có tác dụng để lắp đường trượt tạm thời đoạn dưới nước. Khi cần lắp thì đóng cửa phai lại, bơm nước ra. Lắp xong đường trượt tạm thời thì lại tháo cửa phai để cho tàu trượt.

§3. Những kích thước cơ bản của đà tàu.

Kích thước của đà tàu phụ thuộc vào loại tàu được đóng trên nó. Trong phần này ta chỉ xét một số kích thước quan trọng.

I- Độ dốc đường trượt i.

http://www.ebook.edu.vn 46

Đây là một trong những kích thước quan trọng nhất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành công trình và điều kiện khai thác của nó.

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ dốc là kích thước và trọng lượng hạ thuỷ của tàu,

độ ma sát giữa đường trượt tạm thời và xe trượt, vv...Việc lựa chọn độ dốc của đà trước hết phải đảm bảo điều kiện hạ thuỷ của tàu, vì vậy độ dốc phải lớn hơn hệ số ma sát f (nếu góc nghiêng nhỏ thì sintg).

Nếu chọn độ dốc lớn có ưu điểm là giảm bớt được chiều dài đà tàu nhưng có những nhược điểm sau:

- áp lực của đầu tàu lớn dễ gây biến dạng thân tàu và phá hoại đường trượt.

- Khi hạ thuỷ do lực quán tính lớn nên tàu lao xuống nước nhanh đuôi tàu lao cắm xuống nước có thể đắm tàu.

Độ dốc đà thường do bộ phận thiết kế nhà máy quyết định. Khi thiết kế sơ bộ có thể lấy như sau: - Tàu nhỏ (chiều dài dưới 80 m): i = 1:16 1:10;

- Tàu vừa (chiều dài 80 - 150 m): i = 1:20 1:16;

- Tàu lớn (chiều dài trên 150 m): i = 1:24 1:20; Với tàu lớn có thể lấy tới 1:30 và tàu nhỏ có thể đạt 1: 8.

Để rút ngắn chiều dài phần đường trượt và hạ thấp khoảng cách giữa cao trình đỉnh

đà với mặt bằng xưởng, giảm chiều cao cần cẩu, có khi người ta chọn 2 độ dốc khác nhau. Phần đường trượt có i lớn để đảm bảo việc hạ thuỷ, còn phần bệ ở trên cạn có i nhỏ, 2 độ dốc này được nối với nhau băng một đường cong có bán kính khoảng 1000m. Hoặc 2 độ dốc này nối gẫy khúc với nhau nhưng độ dốc của bệ có thể thay đổi được. Khi đóng tàu thì hạ độ dốc xuống, khi hạ thuỷ thì phải nâng lên cho bằng độ dốc của đường trượt (Hình IV- 5).

Hình (IV-5). Đà có hai độ dốc i1 > i2.

II- Mực nước thấp thiết kế.

Trong nhà máy đóng và sửa chữa tàu mực nước này còn gọi là mực nước hạ thuỷ.

Đây cũng là 1 loại kích thước quan trọng và ảnh hưởng nhiều đến giá thành xây dựng. Nếu ta lấy với tần suất cao thì việc hạ thuỷ thuận tiện không phải chờ, nhưng giá thành xây dựng tăng lên. Ngược lại nếu lấy với tần suất thấp thì việc hạ thuỷ phải chờ đợi nhưng giá thành xây dựng hạ. Vì vậy khi chọn mực nước thấp thiết kế cần phải thông qua so sánh kinh tế kĩ thuật. Nói chung trong các nhà máy đóng tàu thì số lần hạ thuỷ ít hơn trong các nhà máy sửa chữa, vì vậy yêu cầu về kích thước này không cao lắm.

Khi thiết kế sơ bộ có thể lấy như sau:

- ở vùng biển không có thuỷ triều, sông nội địa và sông đào có thể lấy mực nước trung bình làm mực nước hạ thuỷ.

- ở vùng biển có thuỷ triều thì với tàu lớn mực nước hạ thuỷ chỉ cần xuất hiện một lần trong tháng của mùa nước kiệt. Vì tàu lớn thời gian hoàn thành 1 con tàu lâu, số lần hạ

http://www.ebook.edu.vn 47