Công nghệ Đóng Tàu hiện đại-Hạ Thủy Tàu

Chương 11

HẠ THỦY

3.11.1 Đà tàu và cách bố trí

I. Phân loại đà tàu

Đà dùng để đóng tàu có các loại như trong bảng 3.11.1

Bảng 3.11.1 Các loại đà đóng tàu

Phân loại đà tàu

Đặc trưng chủ yếu Ưu khuyết điểm Phạm vi sử dụng

Phân loại theo vị trí đà tàu

Đà tàu nằm ngang

Mặt đà tàu nằm ngang. Thông thường bố trí ở hai bên cạnh hoặc một bên cạnh ở khu vực di chuyển ngang của tàu, trở thành đà tàu nhiều vị trí tàu,nằm “hai cánh” hoặc “một cánh”.

Ưu điểm:1. Tàu được đóng ở trạng thái nằm ngang, có thể áp dụng công nghệ tiên tiến, thi công tiện lợi.2. Công việc lắp ráp, vận chuyển trên đà tàu ít tốn sức hơn so với đà tàu nằm nghiêng.3. Có nhiều vị trí tàu, tính kinh tế tương đối tốt, sử dụng linh hoạt.Khuyết điểm:1. Cần phải bố trí khu vực di chuyển ngang hạ thủy, và trang bị thiết bị di chuyển tàu.2. Nếu kích cỡ tàu vượt quá phạm vi nhất định, thiết bị hạ thủy (đặc biệt tại khu vực di chuyển ngang) rất phức tạp, giá thành đóng tàu rất cao.

Thông thường kết hợp dùng với đường trượt cơ giới hóa hoặc ụ tàu kiểu bơm nước.

Đà tàu nằm nghiêng

Mặt đà tàu ở trạng thái nằm nghiêng. Đường trượt hạ thủy trực tiếp lắp đặt trên đà tàu. Độ dốc của đà tàu nói chung có thể nhỏ hơn độ dốc của đường trượt 1/200 ~ 1/100. Phần dài 10 - 15m của đầu phía trước đà tàu có thể làm thành nằm ngang,nhằm giảm thấp độ cao của đà tàu.

Ưu điểm:1. Việc đóng và hạ thủy ở cùng một vị trí, mặt bằng đóng tàu tương đối gọn gàng.2. Nói chung không phải di chuyển tàu, do đó không cần thiết bị di chuyển tàu chuyên dùng.Khuyết điểm:1. Tàu được đóng ở trạng thái nghiêng, thao tác thi công không tiện lợi bằng đà tàu nằm ngang.2. Việc sử dụng đà tàu không linh hoạt bằng đà tàu nằm ngang.

Thường kết hợp sử dụng với đường trượt dọc có bôi mỡ.Thích hợp sử dụng với mọi loại tàu , trước mắt được dùng tương đối phổ biến.

1

Phân loại đà tàu

Đặc trưng chủ yếu

Ưu khuyết điểm Phạm vi sử dụng

Phân loại theo tình trạng có mái che

Đà tàu lộ thiên

Phía trên của đà tàu không có mái che cố định

Ưu điểm:1. Tiết kiệm được kiến trúc nhà xưởng.2. Có tính linh hoạt sử dụng tương đối lớn.3. Có thể bố trí tạm thời các kiểu cần trục.4. Vận chuyển các phân đoạn có thể đưa vào từ nhiều phía, từ chính diện, từ mặt bên.Khuyết điểm:1. Điều kiện lao động kém, năng suất lao động thấp.2. Kế hoạch sản xuất bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện tự nhiên.

Thích hợp sử dụng với những tàu không định hình, nhiều chủng loại lớn, vừa.

Đà tàu ở trong nhà

Phía bên trên của đà tàu có khung nhà cao lớn, thông thường có lắp đặt cần trục. Các tác nghiệp của đà tàu hoàn toàn tiến hành trong nhà.

Ưu điểm:1. Điều kiện lao động tương đối tốt, năng suất cao.2. Kế hoạch sản xuất không bị ảnh hưởng do điều kiện tự nhiên, có lợi cho việc thu ngắn chu kỳ của đà tàu .Khuyết điểm:1. Cần xây dựng nhà xưởng to lớn, đầu tư lớn.2. Các phân đoạn chỉ có thể vận chuyển vào đà tàu theo hướng dọc, so với đà lộ thiên hay xảy ra nhiễu loạn trong quá trình cẩu ,vận chuyển, hiệu suất vận chuyển có giảm thấp một ít.3. Tính cơ động trong lợi dụng đà tàu tương đối kém, khi kích cỡ của cấu kiện vượt quá chiều cao của phân xưởng sẽ không thể treo lắp được.

Nói chung dùng để đóng định hình những tàu cỡ vừa và nhỏ, nhất là tàu quân sự .Hiện nay dùng tương đối nhiều ở nhà máy đóng tàu trong sông hoặc nhà máy sửa chữa tàu.Gần đây nhà máy đóng tàu cỡ lớn ở nhiều nước cũng có xu thế áp dụng một bộ phận đà tàu ở trong nhà để thích ứng với phương pháp đóng tàu mới (ví dụ như đóng tàu hàng loạt)

II. Xác định kích thước chủ yếu của đà tàu

1. Kích thước chủ yếu của đà tàu lộ thiên.

Chiều dài của đà tàu : LS = LOA + 2bTrong công thức:LS – chiều dài bộ phận trên mặt nước của đà tàu, m.LOA – tổng chiều dài tàu trong quy hoạch thiết kế của nhà máy, m.B – chiều rộng của giàn giáo, lấy 1,5 ~ 2,5m.

Chiểu rộng của đà tàu: BS = B + 2bTrong công thức:BS – chiểu rộng của đà tàu , m.B – chiều rộng lớn nhất của tàu trong quy hoạch thiết kế của nhà máy.Đà tàu có đường trượt nghiêng dọc là loại tương đối phổ biến, do đó khi xác định kích thước của đà tàu nên căn cứ vào đặc điểm phát triển của công nghiệp đóng tàu, dự đoán đầy đủ các khả năng phát triển có thể của tàu thuyền và sự thay đổi quy hoạch sản xuất của nhà máy, nên

2

để dư thừa một lượng đất đai nhất định ,nhất là chiều rộng hai bên đà tàu ,để tính kích thước của đà trượt tàu

2. Kích thước chủ yếu của đà tàu trong nhà.Bố trí phương hướng chiều dài của đà tàu trong nhà, xem hình 3.11.1

Hình 3.11.1 bố trí chiều dài của đà tàu trong nhàHình 3.11.2 bố trí độ cao của đà tàu trong nhà.

Chiều dài của đà tàu : LT = Loa + l1 + 2l2 + l3

Trong đó: LT – chiều dài của đà trong nhà (tức chiều dài phần xưởng), m.l1 – khoảng cách của mép cột đến giàn giáo, khoảng 1 ~ 2m.l2 – chiều rộng của giàn giáo, khoảng 1,5 ~ 2,0m. l3 – chiều rộng của đường vận chuyển chính, lấy 12 ~ 18m.Chiều dài kể trên – chỉ cho một vị trí tàu, thích hợp sử dụng cho đóng tàu phân đoạn. Khi áp dụng cho phương pháp đóng tàu tổng đoạn, giữa các tổng đoạn nên để chừa kẽ hở 1 ~ 2m. Nếu khi có hai hoặc trên hai vị trí đóng tàu hàng loạt nên xét đến có đường thông chiều ngang.Khi bố trí theo chiều rộng và chiều cao của đà tàu trong nhà, xem hình 3.11.2.

Chiều rộng phân xưởng: BT = B + b1 + 2b2 + b3 + b4 + 2b5

Trong công thức:BT – chiều rộng phân xưởng của đà tàu trong nhà, m.b1 – khoảng cách mép cột đến giàn giáo, lấy 1 ~ 2m.b2 – chiều rộng giàn giáo, lấy 1,5 ~ 2,0m.b3 – chiều rộng đường thông chính, lấy 3 ~ 3,5m.b4 – chiều rộng bãi để vật liệu, lấy 3 ~ 6m.b5 – chiều rộng cột, m.

Chiều cao phân xưởng: HT = H + h1 + h2 + h3 + h4 + h5

Trong công thức: HT – chiều cao từ mặt đất đến đỉnh đường ray cần cẩu, m.H – chiều cao toàn bộ của tàu trong quy hoạch thiết kế của nhà máy (nhưng không bao gồm tầng kiến trúc cao nhất), m.h1 – khoảng cách từ đáy tàu đến mặt đất (hoặc mặt đường ray), lấy 1,2 ~ 1,5m.

3

h2 – khe hở khi cẩu treo lắp ráp kiến trúc tầng cao trên hết của tàu, lấy 05 ~ 1m.h3 – chiều cao của tầng kiến trúc cao trên hết của tàu, m.h4 – khoảng cách của móc cẩu đến kiến trúc tầng cao trên hết, lấy 2 ~ 4m.h5 – khoảng cách từ móc cẩu đến đỉnh đường ray, m.Kích thước tham khảo của vật kiến trúc đà tàu trong nhà. Xem biểu 3.11.2.

Bảng 3.11.2 kích thước tham khảo của vật kiến trúc đà tàu trong nhà.

Quy mô nhà máy

Phương pháp đóng tàu

Chiều rộng phân xưởng, m

Khoảng cách cột, m

Tải trọng của cần cẩu, t

Độ cao từ mặt đất đến đỉnh

ray cần cẩu, mNhà máy đóng tàu cỡ vừa

Đóng tàu kiểu phân đoạn.

27 ~ 30 12 2 x (15 ~ 30) 25 ~ 27

Đóng tàu kiểu tổng đoạn

24 12 2 x (15 ~ 30) 25 ~ 27

Nhà máy đóng tàu cơ nhỏ

Đóng tàu kiểu phân đoạn.

24 6 ~ 12 2 x (10 ~ 15) 14 ~ 18

Đóng tàu kiểu tổng đoạn

21 6 ~ 12 2 x (10 ~ 15) 14 ~ 18

III. Xác định phụ tải của đà tàu

1. Tải trọng bình quân của đà tàu.Căn cứ tính toán chủ yếu để xác định phụ tải của đà tàu là trọng lượng hạ thủy của tàu. Cho nên khi tính toán chính xác phụ tải của đà tàu phải căn cứ vào những số liệu trọng lượng hạ thủy của tàu và đường cong phân bố của nó, đồng thời tham khảo tình trạng của những tàu gần giống như loại hình của nó, để đưa ra phụ tải tuyến tính trên đơn vị chiều dài của tàu, sau đó tính đổi lại phụ tải của gỗ kê đà tàu.Khi thiếu những số liệu đó có thể phỏng tính, theo phương pháp kinh nghiệm dưới đây:Phân bố phụ tải theo chiều dọc của đà tàu:

q =

Trong công thức:q – phụ tải tuyến tính đơn vị của đà tàu trong phạm vi 0,9Lpp, kN/m (T/m).Q – trọng lượng hạ thủy của tàu, t, thông thường lấy 80 ~ 85% lượng hoàn thành của tàu.k – hệ số phân bổ phụ tải, lấy k = 1,8 ~ 2,2 (khoang máy, vị trí khoang tàu sâu lấy 2,0 ~ 2,2).Lpp = chiều dài giữa các đường thẳng đứng (vertical line) m.Phân bố phụ tải theo hướng ngang của đà tàu , xem hình 3.11.3. Trị số trong hình được tính theo tỉ số phần trăm của phụ tải tuyến tính.

4

(a) (b) (c)

hình 3.11.3 phân bố phụ tải theo hướng ngang của đà tàu(a) phần đuôi (b) phần giữa tàu (c) phần mũi tàu

2. Phụ tải đà tàu vùng đuôi nổi.Khi áp dụng công nghệ hạ thủy giá đỡ phần mũi tàu thì phụ tải tuyến tính của đà tàu vùng đuôi nổi được tính theo công thức dưới đây:

q =

Khi áp dụng công nghệ hạ thủy không có giá đỡ phần mũi tàu, thì phụ tải tuyến tính của đà tàu vùng đuôi nổi được tính theo công thức dưới đây:

q =

Trong công thức:q – phụ tải tuyến tính của đà tàu vùng đuôi nổi, kN (hoặc T).p – phần lực tính toán ở phần mũi tàu khi đuôi tàu nổi, kN (hoặc T).lp – chiều dài giá đỡ mũi, m.le – chiều dài tiếp xúc có hiệu quả của phần mũi khi đuôi nổi (xem § 3.11.8), m.k – hệ số không đồng đều, lấy 1,2 ~ 1,3.

IV. Xác định độ dốc và độ cao của đường cơ bản thân tàu (hoặc sống chính) (Keel)1. Xác định độ dốc đường cơ sở (hoặc sống chính) của thân tàu.Tàu khi được đóng trên đà tàu nằm ngang, đường cơ bản của thân tàu phải ở trạng thái nằm ngang.Tàu khi được đóng mới trên đà tàu nằm nghiêng, độ dốc của đường cơ bản thân tàu (hoặc sống chính) thông thường được lấy bằng hoặc gần bằng độ dốc của đường trượt. Khi bộ phận ở dưới nước của đường trượt tương đối dài hoặc khi mực nước hạ thủy được đầy đủ, độ dốc của đường cơ bản có thể hơi nhỏ hơn một ít so với độ dốc của đường trượt, để có lợi cho tác nghiệp lắp đặt đà tàu, đồng thời giảm nhỏ áp lực đối với giá đỡ mũi tàu khi đuôi tàu nổi lên. Khi đường cơ bản của thân tàu không giống với đường sống chính(thí dụ như tàu kéo, tàu cá) thì độ dốc của nó nên lấy đường sống chínhlàm chuẩn.Cho nên đồng thời với việc xác định độ dốc đường cơ bản của thân tàu, trên cơ bản nên xác định độ dốc của đường trượt.

2. Xác định độ cao đường cơ bản (hoặc sống chính) của thân tàu.Khi xác định độ cao đường cơ bản của thân tàu (đối với tàu không có đuôi nghiêng, tức độ cao gối đỡ sống chính) phải xét đến các nhân tố dưới đây.a. Tính tiện lợi tác nghiệp thi công dưới đáy tàu – Khi độ cao quá nhỏ, thao tác thuận tiện.b. Ảnh hưởng đối với mực nước hạ thủy – Khi độ cao tăng lớn, yêu cầu nâng cao mực nước hạ thủy hoặc tăng thêm chiều dài bộ phận ở dưới nước của đường trượt.c. Tính tiện lợi của trang bị hạ thủy và việc lắp ráp của nó mà ta áp dụng – Giữa đáy tàu và đường trượt, nhất là ở phần bụng tàu, phải có một không gian đầy đủ để đặt trang bị hạ thủy, khi cần thiết đặt “dầm ngang hạ thủy” trên máng trượt, đường cơ bản phải cao hơn mặt đường trượt một trị số nhất định.

5

d. Tính an toàn khi tàu nổi lên – Khi độ cao quá nhỏ, nên xét đến quán tính khi tàu nổi lên có làm cho mũi tàu va vào đà tàu hay không.e. Những nhân tố khác – Thí dụ như có nhu cầu lắp đặt thiết bị đặc chủng ở dưới đáy tàu (bệ lắp Sonar định vị bằng siêu âm), tính ổn định của gỗ kê, cục bộ đà tàu chìm xuống.Hiện nay, độ cao của đường cơ bản thân tàu phần lớn đều cao hơn mặt đường trượt, khoảng cách chỗ thấp nhất của nó đến mặt đường trượt đối với tàu cỡ lớn khoảng 0,6 ~ 0,9m; đối với tàu cỡ vừa, khoảng 0,5 ~ 0,7m. Khi áp dụng công nghệ hạ thủy không có giá đỡ ở mũi thì có thể hạ thấp so với bình thường 0,2 ~ 0,3m. Ở điều kiện hạ thủy đặc biệt, cũng có thể để cho đường cơ bản thân tàu thấp hơn mặt trượt, nhưng nói chung không mong muốn dùng.

V. Xác lập đánh dấu định vị dùng để lắp ráp của đà tàu1. Tấm đường tâm đà tàu.Trên tấm đường tâm đà tàu, dọc theo chiều dài toàn tàu tạo ra đường tâm thân tàu, đường vị trí đầu mút mũi đuôi, thiết kế chiều dài đường nước, đường định vị xương sườn (rib) phân đoạn và đường vị trí xương sườn (rib) ở chỗ mối nối lớn. Khi áp dụng phương pháp đóng tàu theo kiểu tháp (tower) còn cần phải làm đường vuông góc của đường trung tâm trên đường vị trí xương sườn (rib) ở chỗ mối nối lớn ở phân đoạn mạn tàu (broadside, shipboard) (thước đo góc) để nhận được trị số nửa chiểu rộng định vị phân đoạn. Những đánh dấu này tốt nhất dùng đồng lá hoặc tấm thép không gỉ để đánh dấu (đóng ra dấu đục), sau đó hàn dính trên tấm bản đường trung tâm và hai bên cạnh của đà tàu.2. Thanh (que, sào…) đánh dấu.a. Thanh đánh dấu độ cao toàn bộ.Nói chung dùng để đóng tàu tổng đoạn cho tàu nhỏ. Dựng đứng về một phía của đà tàu, số lượng của nó dựa vào chiều dài của ống mềm cân độ phẳng (nivô), khoảng 1 ~ 2 thanh. Trên thanh đánh dấu nên ghi lại độ cao của đường cơ bản (hoặc sống chính), kiểm tra độ cao của đường nước, độ cao bên cạnh của boong (board, deck) hoặc độ cao trung bình. Cần phải chỉ ra rằng, thanh đánh dấu độ cao vuông góc với sự xác lập đường nằm ngang, do đó dùng ở đường độ cao của đà tàu nghiêng, khác với đà tàu nằm ngang. Các loại đường độ cao trên đà tàu nằm ngang hoàn toàn phù hợp với bản vẽ mặt cắt ngang của thân tàu, có thể trực tiếp từ thanh hình dạng di chuyển vẽ ra, còn ở đà tàu nghiêng do có độ dốc do đó các trị số độ cao từ thanh đánh dấu độ cao di chuyển vẻ ra sẽ giảm nhỏ tương ứng.b. Thanh đánh dấu độ cao đường cơ bản.Thường dùng ở việc đóng mới kiểu tháp hoặc tổng đoạn đối với tàu cỡ lớn, cỡ vừa. Dựng đứng ở bên cạnh đà tàu, mỗi một khoảng cách nhất định dựng một thanh, cũng có thể trực tiếp dựng đứng trên tấm bản đường trung tuyến của đà tàu, đặt ở hai đầu mút ở phân đoạn bô phận đáy. Trên thanh đánh dấu phải có độ cao đường cơ bản dùng để định vị phân đoạn bộ phận đáy.c. Thanh đánh dấu chiếu sáng (còn gọi cột nhìn ánh sáng).Thông thường dùng ở đóng mới kiểu tháp cho tàu cỡ lớn. Dựng đứng ở một cạnh hoặc hai bên cạnh của đà tàu, mỗi cạnh khoảng 8 ~ 12m dựng một thanh. Yêu cầu cụ thể của cột nhìn ánh sáng, xem tỉ mỉ ở §3.5.7.

VI. Cục kê bằng gỗ và cách bố trí1. Chủng loại và quy cách cục kê bằng gỗ.Cục kê bằng gỗ, còn gọi là thanh gỗ hình trụ vuông, là trang bị chủ yếu để đỡ chịu vỏ tàu trên đà tàu. Để trình bày tiện lợi, hòm cát hạ thủy cũng liệt vào phạm vi gỗ kê.Chủng loại và quy cách của gỗ kê, xem bảng 3.11.3.2. Chủng loại và cách hợp thành khối gỗ kê.

6

Khối gỗ kê được hợp thành từ các thanh gỗ kê, là điểm tựa đỡ chịu vỏ tàu trên đà tàu. Chủng loại và sự hợp thành của nó xem bảng 3.11.4.

Bảng 3.11.3 Chủng loại và quy cách gỗ kê thường dùng

phân loại gỗ kê

hình thức kết cấu quy cách thường dùng, mm

năng lực phụ tải vị trí sử dụng

Thanh kê bằng gỗ

thanh gỗ vuông

thanh gỗ dẹt

Thanh gỗ hình nêm

Thanh gỗ vuông300 x 300 x 1000300 x 300 x 1200200 x 200 x 1000Thanh gỗ dẹt150 x 200 x 1000200 x 300 x 1200Thanh gỗ hình nêm:Tiết diện:100 x 300 ~ 150 x 300dài 1079Tiết diện110 x 300 ~ 180 x 300Dài 1200

Khoảng 294 ~ 343 N/m2

(ước khoảng 30 ~ 5T/m2)

Dùng rộng rãi tất cả các vị trí

Cục kê bằng bê tông

300 x 300 x 1000350 x 350 x 1200

ước khoảng 3920 KN/m2

(khoảng 400T/m2)

Dùng để làm nền móng cho khối gỗ kê, không tiếp xúc trực tiếp vào đáy tàu.

Khối kê đỡ bằng kim loại

Khối kê đà tàu (khối kê đóng tàu)

Cao 600 ~ 800Độ dày tấm thép = 12 ~ 16

600 ~ 1200 KN/cái(60 ~ 20T/cái)

Dùng làm nền móng cho khối kê đỡ sống chínhtrung gian.

Độ cao cố định600 x 800Độ cao điều chỉnh được: 200 ~ 300

146 ~ 294KN/cái(20 ~ 30T/cái)

Dùng làm nền móng cho khối kê đỡ sống chínhtrung gian, điều chỉnh được độ cao.

Cao 800 ~ 1000Thép góc cạnh đều10 ~ 12,5

392 ~ 588KN/cái(40 ~ 60T/cái)

Dùng để làm nền móng cho khối kê ở bìa mép. Ở cùng độ cao ổn định chắc chắn hơn khối kê bằng bê tông.

Khối kê hạ thủy

Hòm cát 300 x 500 x 900Độ dày tấm thép = 4 ~ 6

392 ~ 588KN/cái(40 ~ 60T/cái)

Dùng làm khối kê sống chínhhạ thủy, lắp đặt trước khi hạ thủy.

Khối kê bằng thép tháo lắp được

300 x 320 x 900Độ dày tấm thép = 4 ~ 5

294 ~ 490KN/cái(30 ~ 50T/cái)

Thay thế hòm cát dùng làm khối kê sống chínhhạ thủy. Hình thức kết cấu khối kê thép tháo lắp được hiện nay đang cải tiến.

Bảng 3.11.4 Chủng loại và sự hợp thành khối kê đỡ

7

Phân loại vị trí kê

Tác dụng và đặc trưng Giản đồ Các hợp thành chính

Vị trí khối kê đỡ đà tàu (vị trí kê đỡ đóng tàu)

Khối kê ở giữa

Nằm ở chỗ sống chínhnội trong thân tàuLà khối kê đỡ chịu lực chính.Hình (a) thích hợp dùng khi độ cao đường cơ bản thân tàu tương đối lớn.Hình (b) dùng chủ yếu trên đà tàu nằm ngang khi cần di chuyển ngang.Hình (c) dùng ở các loại đà tàu, nhưng khi độ cao của đường cơ bản thân tàu tương đối lớn, nếu tầng lớp gỗ kê quá nhiều, sẽ gây ra không ổn định.

(a) 1. Thanh gỗ kê2. Thanh nêm gỗ3. Kê đỡ bằng kim loại

(b) 1. Gỗ kê2. Trục vít3. Giá đỡ bằng kim loại

(c) 1. Gỗ kê2. Nêm gỗ3. Khối kê bằng bê tong

Khối kê ở biên

Nằm ở hai bên đường trung tuyến thân tàu hoặc khối kê giữa, căn cứ vào độ lớn nhỏ của chiều rộng tàu có thể bố trí khối kê biên thứ nhất, khối kê biên thứ 2, khối kê biên thứ 3... ngoài hình thức (d) ra, khối kê ở giữa (c) cũng phổ biến dùng làm khối kê đỡ biên.

(d) 1. Gỗ kê2. Kê đỡ bằng kim loại

Khối kê đỡ hạ thủy tàu

Thông thường xác lập tạm thời trước khi hạ thủy, yêu cầu có đặc điểm trong thời gian ngắn có thể tháo bỏ nó.Hình (e) là kiểu hình nêm xiên, dùng bulông để cố định lại, do lắp đặt tương đối khó khăn nên hiện nay không dùng nhiều.Hình (f) kiểu bao đựng cát, khi tháo rời chỉ cần cắt rách bao cát là được.Hình (g) kiểu hòm cát, là khối kê hạ thủy thường dùng nhất hiện nay.Hình (h) là khối kê bằng thép có thể tháo lắp được, là sự cải tiến của kiểu hòm cát; đặc điểm của nó là không cần đựng cát đồng thời tháo rời tiện lợi, có thể vừa làm khối kê đỡ dùng để đóng tàu, có thể thực hiện một lần xếp khối rê đỡ, có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian làm việc, rút ngắn sự chuẩn bị hạ thủy và thời gian thao tác hạ thủy.

(e) 1. Gỗ kê2. Tổ hợp nêm3. Nêm bằng gỗ4. Khối kê bằng kim loại

(f) 1. Gỗ kê2. Nêm bằng gỗ3. Bao cát4. Khối kê bằng bê tong

(g) 1. Gỗ kê2. Nêm bằng gỗ3. Hòm cát4. Khối kê bằng bê tong

(h) 1. Gỗ kê2. Nêm bằng gỗ3. Khối kê bằng thép tháo lắp được.4. Khối kê bằng bê tong

3. Những nhân tố cần suy xét khi bố trí khối kê.

a. Sự xếp hàng của khối kê.Phải có thể bảo đảm sự an toàn và ổn định khi lắp ráp định vị phân đoạn. Khi khối kê quá cao có thể dùng khối kê (block) bằng kim loại để làm nền móng. Phương hướng xếp khối kê đỡ xác định theo tình hình cụ thể. Nói chung khối kê đỡ có thể xếp thành hình kiểu chữ “#”, gỗ kê nền móng nên xếp theo hướng dọc, để tiện cho tấm đường tâm của đà tàu thông qua; khối

8

kê ở mép cũng có thể ở dạng chữ “#”, cũng có thể xếp thành một hàng dọc. Xếp hàng một theo hướng ngang hiệu quả không tốt lắm (đặc biệt là ở bộ phận đuôi tàu), ở trường hợp bình thường không tiện dùng.b. Thân tàu ở chỗ xếp khối kê phải có đầy đủ độ bền tận khả năng bố trí chỗ kết cấu ở hướng dọc, ngang của thân tàu (như các khoang tàu, thanh dằng gia cường ở đáy tàu, tâm gia cường).c. Vị trí gối kê đỡ nên tránh bố trí ở khe nối lớn ở thân tàu, vị trí nút xả nước ở đáy tàu và ở những bộ phận đường trượt đi qua (khi chưa lắp đặt đường trượt).d. Xác định vị trí gối đỡ.Số lượng vị trí gối đỡ nên xác định theo những nguyên tắc dưới đây:- Căn cứ vào trọng lượng của tàu – theo trọng lượng hạ thủy của tàu để tính sự phân bố phụ tải của đà tàu, xác định số lượng ít nhất của gối kê biên và gối kê ở giữa. Thông thường số lượng gối kê ở giữa nên nhiều hơn gối kê biên.- Thỏa mãn nhu cầu tính ổn định lắp ráp phân đoạn thân tàu – gối đỡ biên ngoài việc đỡ chịu thân tàu ra, số dãy và số lượng bố trí của nó ở mức độ rất lớn còn phải suy xét đến tính ổn định lắp ráp phân đoạn, do đó sẽ nhiều hơn số lượng tính toán.- Xét đến năng lực chịu tải của gối đỡ - ở một phụ tải đà tàu nhất định, khi năng lực chịu tải của gối đỡ lớn thì số lượng của nó có thể giảm bớt. Trong sử dụng, năng lực chịu tải tính toán của gối đỡ có thể lấy: Đối với gối đỡ xếp hàng một, mỗi cái là 196 ~ 294KN (20 ~ 30T); đối với gối đỡ xếp theo kiểu chữ “#” thì mỗi cái 294 ~ 490KN (30 ~ 50T).- Xét đến năng lực chịu tải của đà tàu – khi trọng lượng hạ thủy của tàu quá lớn, năng lực chịu tải cục bộ của đà tàu ở chỗ gối đỡ không đủ, thì có thể xét đến tăng thêm gối đỡ một cách thích đáng. Khi đóng mới tàu lớn trên đà tàu nhỏ cũng có thể dùng phương pháp tăng thêm gối đỡ để giảm phụ tải cục bộ của đà tàu.- Xét đến sự cần thiết gia cường cục bộ thân tàu – cần phải làm thí nghiệm kín nước ở vị trí khoang hầm sâu, vị trí khoang hầm máy khi gia tải tạm thời, thì nên tăng thêm vị trí gối đỡ cần thiết.e. Quy cách chung bố trí gối đỡ.- Tổng chiều dài gối đỡ, ước khoảng 0,9Lpp

(Lpp – chiều dài giữa các đường vuông góc của tàu).- Khoảng cách giữa các gối đỡ trước, sau.Gối đỡ giữa: Kiểu chiều ngang một dãy 1,5 ~ 2,0m; kiểu chiều dọc một dãy hoặc kiểu chữ “#” 2,5 ~ 3,5m.Gối đỡ biên: Gối đỡ biên thứ nhất (1,5 ~ 2,0) l (l – khoảng cách giữa các gối đỡ giữa); gối đỡ biên thứ hai (2,0 ~ 2,5) l; gối đỡ biên thứ ba: xem sự cần thiết để quyết định.- Số dãy của gối đỡ, xem bảng 3.11.5.

9

Bảng 3.11.5 Số dãy của gối đỡ

Tính chất gối đỡ

Chiều rộng tàu, m Phụ chú<10 10 ~ 18 18 ~ 25 >25

Gối đỡ giữaGối đỡ biên

Số dãy của gối đỡ12

14

1 ~ 24 ~ 6

1 ~ 26 ~ 8

Đáy tàu có thanh dằng (joist) giữa hình hộp, có thể bố trí hai dãy gối đỡ thành một dãy theo hướng dọc.

VII. Gỗ đỡ và cách bố trí của nó1. Tác dụng và cách bố trí của gỗ đỡ.Gỗ đỡ cũng là một trong những trang bị đỡ chịu đà tàu tác dụng chính của nó là giữ đỡ phân đoạn thân tàu, đề phòng bị nghiêng ngang. Đối với tàu cỡ nhỏ áp dụng cách đóng mới tổng đoạn còn có tác dụng điều chỉnh nằm ngang của tổng đoạn.Đối với tàu cỡ tương đối lớn, gỗ đỡ chống nói chung chỉ dùng ở phân đoạn bộ phận đuôi mũi; đối với tàu cỡ nhỏ thì có thể dùng cho toàn phạm vi tàu.

2. Quy cách gỗ đỡ chống (xem bảng 3.11.6)

Bảng 3.11.6 Quy cách gỗ đỡ chống

Chiều dài gỗ đỡ

chống, m

Đường kính đầu nhỏ gỗ đỡ chống, mm

Chiều dài gỗ đỡ

chống, m

Đường kính đầu nhỏ gỗ đỡ chống, mm

200 250 300 200 250 300Phụ tải cho phép, KN (T) Phụ tải cho phép, KN (T)

1234

304(31)265(27)216(22)157(16)

480(49)431(44)382(39)314(32)

686(70)637(65)598(61)510(52)

5678

98(10)78(8)40(5)

--

245(25)176(18)98(10)

--

421(43)343(35)255(26)147(15)

VIII. Móc kéo và sự bố trí của nó1. Hình thức cấu tạo của móc kéo (peg)Móc kéo của đà tàu còn gọi là “trâu đất”, dùng để kéo rê định vị khi lắp ráp phân đoạn thân tàu. Hình thức cấu tạo thường dùng của nó, xem bảng 3.11.7.

Bảng 3.11.7 Hình thức cấu tạo của móc kéo (peg) thường dùng.

Loại hình

Hình thức cấu tạo Thuyết minh

Móc kéo kiểu độc lập

Khi kết cấu của đà tàu là bê tông cốt thép, dùng móc kéo kiểu đứng độc lập thì tương đối kinh tế, chỉ cần lắp thêm trước vòng kéo bằng thép vào tâm bê tông cốt thép là được.Năng lực của móc kéo thường là 29 ~ 49KN (3 ~ 5T), tàu lớn có thể là 98KN (10T).

10

Móc kéo trong gối đỡ

bằng bê tông

Khi kết cấu của đà tàu làm bằng đất thì đem chôn gối đỡ làm sẵn bằng bê tông có móc kéo, lực kéo không vượt quá 49KN (5T).

Móc kéo rãnh thép

kiểu liên tục

Khi kết cấu của đà tàu làm bằng đất, có thể đúc trước nền móng hình thành bằng bê tông để làm móc kéo rãnh bằng thép kiểu liên tục.Khi kết cấu của đà tàu bằng bê tông cốt thép thì có thể trực tiếp thiết kế móc kéo rãnh thép. Móc kéo kiểu này có tính thích ứng lớn so với hai loại trên, sử dụng tiện lợi.Lực kéo nói chung không vượt quá 49KN (5T).

2. Bố trí móc kéoa. Số dãy của móc kéo, xem bảng 3.11.8.

Bảng 3.11.8 Số dãy của móc kéo

Quy mô của đà tàu Đà tàu cỡ nhỏ Đà tàu cỡ vừa Đà tàu cỡ lớnSố dãy của móc kéo 2 4 6

Chú thích: Dãy móc kéo ngoài cùng nên bố trí bên ngoài vách hông của tàu (shipboard).

b. Khoảng cách giữa móc kéo: 4 ~ 6m.

IX. Xe rùa của đà tàu1. Tác dụng và cấu tạo của xe rùa đà tàu.Xe rùa của đà tàu là thiết bị chuyên dùng để chịu đựng tàu di chuyển ở đà tàu nằm ngang và vùng di chuyển ngang.Xe rùa của đà tàu được hợp thành bởi hai giá đỡ bằng kim loại: Giá đỡ dưới – là một dầm lớn có lắp hai bánh xe, chính giữa dầm lớn có lắp con đội (kích) làm việc bằng áp lực dầu.Giá đỡ trên – là giá đỡ bằng kim loại có lát tấm gỗ phẳng, bên trên nó có thể đặt gối đỡ bằng gỗ. Số lượng bánh xe của xe rùa đà tàu thường có 4 bánh xe. Căn cứ vào đặc điểm dẫn động, xe rùa đà tàu có thể chia làm hai loại: tự động và không tự động. Xe rùa đà tàu tự động so với xe rùa đà tàu không tự động nhiều hơn một bộ cơ cấu di chuyển.

hình 3.11.4 hình 3.11.5Xe rùa đà tàu tự động Xe rùa đà tàu không tự động

11

Hình thức cấu tạo cụ thể của xe rùa đà tàu căn cứ vào điều kiện sử dụng khác nhau mà có sự khác biệt. Hình 3.11.4 và hình 3.11.5 là hai loại hình xe rùa đà tàu kiểu lược (comb).

2. Tính năng kỹ thuật của xe rùa đà tàu (xem bảng 3.11.9)

Bảng 3.11.9 Tính năng kỹ thuật của xe rùa đà tàu

Tính năng kỹ thuật

Xe rùa đà tàu 60t





tự động

không tự động

tự động

không tự động

tự động

không tự động

tự động

không tự động

khôngtự động

Trọng lượng tải trọng, t.Khoảng cách đường ray, mm.Khoảng cách tâm giữa bánh trước và sau, mm.Độ cao xe rùa, mm.Áp lực lớn nhất của bánh xe KN (T).Đường kính bánh xe, mmÁp lực của con đội dầu, N/cm2 (kg f/cm2)Độ cao nâng hạ của mặt bàn, mmTốc độ di chuyển, m/min

601505

1400

1400~1650176(18)

60001735(177)250

3

601505

1400

1400~1650159(16)

6001735(177)250

-

801505

1400

1450~1700235(24)

7001735(177)250

3

801505

1400

1450~1700

216(22)

7001735(177)250

--

1001505

1450~1700274(28)

7002254(230)250

3

1001505

1450~1700

274(28)

7002254(230)250

--

1251000

1250

1100~1300333(34)

6502127(217)200

3

1251000

1250

1100~1300

323(33)

6502127(217)200

3

2002000

294(30)

210

Công suất động cơ điện, kw

5 - 6,3 - 7,5 - -

Kích thước phủ bì, mm 1600 x 1600 (kích thước mặt bàn)

1600 x 1600 (kích thước mặt bàn)

Trọng lượng bản thân, t 3,79 2,83 3,9 2,89 5,43 4,3 3,92 3,17 9,56

12

§ 3.11.2 Phương pháp hạ thủy tàuI. Khái quát về phân loại và phương pháp hạ thủy tàu

Ph

ươ

ng

ph

áp h

ạ th

ủy

Hạ thủy đường trượt xiên

Hạ thủy kiểu trọng lực

Hạ thủy kiểu kéo

Hạ thủy dọc

Hạ thủy ngang

Hạ thủy dọc

Hạ thủy ngang

Hạ thủy dọc trượt trên đường trượt có bôi mỡ.

Hạ thủy dọc trượt trên đường trượt con lăn.

Hạ thủy ngang trượt trên đường trượt có bôi mỡ.

Hạ thủy rơi theo hướng ngang.

Hạ thủy dọc trên đường trượt hai điểm tựa

Hạ thủy dọc trên đường trượt trên

Hạ thủy dọc trên đường trượt giá đỡ xiên

Hạ thủy ngang trên đường trượt giá đỡ xiên

Hạ thủy ngang trên đường trượt có đường ray cao thấp

Hạ thủy ngang trên đường trượt kiểu lược

Hạ thủy ở ụ tàu

Hạ thủy ở ụ tàu khô

Hạ thủy ở ụ nổi

Hạ thủy ở ụ tàu kiểu bơm nước vào

Hạ thủy ở ụ cụm đóng tàu

Hạ thủy bằng cơ giới

Dùng cần cẩu để hạ thủy

Máy nâng thẳng đứng tàu lên để hạ thủy

Máy nâng tàu thẳng đứng theo hướng dọc để hạ thủy

Máy nâng tàu thẳng đứng theo hướng ngang để hạ thủy

13

II. Các phương pháp hạ thủy chủ yếuPhương pháp chủ yếu để hạ thủy tàu, được trình bày trong bảng 3.11.10

Bảng 3.11.10 Các phương pháp hạ thủy tàu chủ yếu

Phương pháp hạ

thủy

Lược đồ Thiết bị hạ thủy chính

Nguyên lý hoạt động Ưu khuyết điểm Điều kiện sử dụng

Hạ thủy trượt theo đường trượt dọc

1. Đường trượt (có bôi mỡ, có bi lăn hoặc đường trượt có mặt bằng chất dẻo).2. Máng trượt và giá đỡ.

Tàu được đóng mới trên đà tàu nằm nghiêng. Trước khi hạ thủy, làm cho trọng lượng của tàu từ trên căn kê dưới sống chính trên đà tàu chuyển sang đường trượt hạ thủy.Dưới tác dụng của trọng lượng,tàu trượt dọc theo đường nghiêng.Với đường trượt bôi mỡ và đường trượt có mặt chất dẻo,dưa trên ma sát trượt, còn đường trượt con lăn là ma sát lăn.

Ưu điểm:1. Phạm vi sử dụng rộng rãi.2. Thiết bị cơ giới rất ít.3. Kết cấu xây dựng đơn giản, đầu tư xây dựng ít.4. Chăm sóc bảo dưỡng tiện lợi.Khuyết điểm:1. Thời gian chuẩn bị hạ thủy dài.2. Kỹ thuật thao tác hạ thủy tương đối phức tạp.3. Áp lực giá đỡ ở mũi sinh ra trong quá trình hạ thủy không có lợi cho tàu sông có độ bền dọc tương đối yếu.4. Phải có vùng nước rộng rãi.

Đều thích hợp dùng cho tất cả loại hình tàu với các loại trọng lượng hạ thủy, đồng thời kinh nghiệm sử dụng tương đối thành thục, là một loại phương pháp hạ thủy hiện nay được dùng nhiều nhất.Chiều rộng vùng nước ở khu vực nhà máy phải trên 3 lần chiều dài tàu lớn nhất.Với vùng thượng du,do chênh lệch mực nước sông rất lớn, nói chung không nên dùng.

Hạ thủy rơi theo hướng ngang

1. Đường trượt.2. Máng trượt và giá đỡ.

Nguyên lý trượt xuống cũng giống như hạ thủy trượt theo hướng dọc, nhưng đoạn dưới của đường trượt rất ngắn, nói chung không kéo dài vào trong nước (tức là đường trượt xuống không có nước); trọng tâm của tàu sau khi vượt qua điểm mép của đà tàu thì rơi vào trong nước, sau đó dựa vào lực nổi và mômen hồi phục mà để trở về cân bằng.

Ưu điểm:1. Công trình xây dựng rất đơn giản, đầu tư ít.2. Đường trượt ngắn nhất.3. Có thể đóng tàu ở dạng nằm ngang.Khuyết điểm:1. Phạm vi áp dụng tương đối nhỏ.2. Khi hạ thủy tàu chịu lực rất lớn.3. Động lực hạ thủy tính toán phức tạp.

Thích hợp dùng cho nhà máy có vùng nước chật hẹp, có vách bờ thẳng đứng, độ cao rơi xuống trong phạm vi 1 ~ 3m do đó trong sông có chênh lệch mực nước lớn không thích hợp dùng.

15

Phương pháp hạ

thủy



Hạ thủytrên đường trượt có giá đỡ nghiêng theo hướng dọc

1. Hố di chuyển ngang.2. Giá đỡ tàu nghiêng (xe rùa hạ thủy).3. Xe rùa di chuyển ngang.4. Xe rùa đà tàu.5. Gian máy tời.

Tàu được đóng trên đà tàu nằm ngang. Khi hạ thủy, tàu được kéo đến khu vực di chuyển ngang, rồi lại di chuyển đến giá đỡ tàu nghiêng, sau đó kéo hạ thủy.Giá đỡ tàu nghiêng là một xe rùa hình nêm có kết cấu khung thép liên tục, căn kê gỗ trên mặt khung thành hình nằm ngang hoặc gần như nằm ngang, do đó tàu được hạ thủy ở trạng thái nằm ngang.

Ưu điểm: 1. Hạ thủy ổn định, tin cậy; đồng thời cơ bản khử bỏ được áp lực ở giá đỡ mũi.2. Đường trượt có thể phục vụ cho nhiều đà tàu, thích hợp dùng cho nhu cầu đóng tàu hàng loạt.3. Yêu cầu kỹ thuật xây dựng cũng thấp hơn so với đường trượt đường ray cao thấp chiều ngang, chi phí cũng tương đối thấp.Khuyết điểm:Giá đỡ nghiêng ở phần đuôi rất cao, do đó yêu cầu đường trượt hạ thủy rất dài làm tăng chi phí xây dựng.

Thích hợp dùng ở nhà máy đóng tàu có vùng nước tương đối rộng và không bị bồi lấp.Do kích thước vùng nước và khu vực di chuyển ngang bị hạn chế, trọng lượng hạ thủy của tàu không vượt quá 1500 ~ 2000 tấn là thích hợp.

Hạ thủy trên đường trượt có đường ray cao thấp theo hướng ngang

1. Khu vực di chuyển ngang.2. Bộ phận đường trượt có dốc nghiêng.3. Giàn máy tời.4. Xe rùa hạ thủy.5. Xe rùa đà tàu

Tàu được đóng trên đà tàu nằm ngang. Khi hạ thủy, tàu được kéo lên xe rùa hạ thủy ở khu vực di chuyển ngang, sau đó kéo hạ thủy dọc theo đường ray cao thấp.Do đường trượt có hai đường ray cao thấp do đó xe rùa hạ thủy ở dốc nghiêng có thể giữ được trạng thái nằm ngang tại khu vực di chuyển ngang.

Ưu điểm:1. Hạ thủy ổn định, tin cậy.2. Mức độ cơ giới hóa thao tác tương đối cao.3. Yêu cầu chiều rộng của vùng nước tương đối nhỏ, độ sâu tương đối cạn.4. Đường trượt có thể phục vụ cho nhiều đà tàu.Khuyết điểm:1. Kết cấu thủy công phức tạp,yêu cầu thi công đường ray cao thấp phải có độ chính xác cao.2. Dùng nhiều thiết bị cơ giới , thao tác tương đối phức tạp.

Đặc biệt thích hợp cho các nhà máy đóng tàu cỡ vừa, có điều kiện khu vực nước tương đối kém, trọng lượng hạ thủy của tàu không vượt quá 2000 ~ 3000 tấn.

16

Phương pháp hạ

thủy



Hạ thủy trên đường trượt răng lược nằm ngang

1. Đà tàu2. Bộ phận nằm ngang của đường trượt.3. Phần dốc nghiêng của đường trượt.4. Xe rùa .5. Giá đỡ nghiêng của tàu.

Phần dốc của đường ray được xếp chéo nhau với phần nằm ngang của đường ray, đồng thời kéo dài lẫn nhau một đoạn dài, hình thành những răng lược cao thấp đan chéo nhau.Tàu được đóng mới trên đà tàu nằm ngang. Khi hạ thủy dùng xe rùa kéo tàu đến khu vực di chuyển ngang, sau đó quay 900 bánh xe của xe rùa rồi kéo đường ray hướng ngang của tàu đến lên trên giá đỡ nghiêng của tàu, cuối cùng kéo hạ thủy.

Ưu điểm:1. Chi phí đầu tư tương đối ít hơn so với đường trượt có đường ray cao thấp.2. Xe rùa tự động di chuyển, không cần luồn dây cáp kéo.Khuyết điểm:1. Thao tác có nhiều nguyên công như thay giá đỡ, thay gối đỡ, chuyển hướng, vô cùng phức tạp, mất nhiều thời gian.2. Kết cấu xe rùa phức tạp, khó chăm sóc bảo dưỡng.3. Trong quá trình di chuyển tàu dễ xảy ra xô lệch, điều chỉnh phiền phức.

Dùng nhiều ở nhà máy đóng tàu cỡ vừa trên sông, trọng lượng hạ thủy của tàu không vượt quá 2000 ~ 2500 tấn.Thích hợp với tàu đáy bằng, với tàu đáy nhọn hạ thủy tương đối phức tạp.

Hạ thủy bằng ụ nổi

1. Ụ nổi2. Căn kê3. Vũng đánh chìm ụ4. Xe rùa di chuyển ngang5. Đường ray di chuyển tàu.6. Cầu tàu nhô ra7. Trụ đỡ

Ụ nổi tàu bản thân là một loại công trình có thể nổi lên và chìm xuống.Khi hạ thủy , từ triền đà, tàu di chuyển đến ụ nổi, sao cho trọng tâm của tàu đặt đúng với vị trí thẳng đứng của ụ nổi, sau khi cố định xong thì kéo ụ nổi đến vũng đánh chìm (nếu độ sâu của nước đủ thì không cần làm thêm vũng đánh chìm), bơm nước vào trong khoang ụ, làm cho ụ chìm xuống,con tàu sẽ tự nhiên nổi lên.

Ưu điểm:1. Sử dụng cơ động, linh hoạt, một ụ nổi có thể cho nhiều nhà máy sử dụng.2. Đầu tư xây dựng ít hơn so với ụ khô cùng kích cỡ.Khuyết điểm: 1. Nhiều thiết bị cơ giới, lượng duy tu bảo dưỡng lớn.2. Nều không đủ độ sâu nước để đánh chìm ụ thì phải đào vũng chuyên dùng để đánh chìm , hạn chế phạm vi sử dụng.

Không những thích hợp để hạ thủy tàu , mà còn đặc biệt thích hợp để sửa chữa tại hiện trường khi tàu bị hư hỏng trên biển.Lượng hạ thủy của tàu nói chung không bị hạn chế.

17

Phương pháp hạ

thủy



Hạ thủy bằng máy nâng tàu thẳng đứng(synchrolift)

1. Gối đỡ2. Cầu dẫn 3. Dầm nâng tàu 4. Máy nâng5. Thanh nâng6. Đường ray di chuyển tàu

Dùng thiết bị cơ giới để nâng dầm nâng tàu hoặc mặt bàn nâng tàu theo phương thẳng đứng.Khi hạ thủy , trước hết nâng mặt bàn lên để cho đường ray trên mặt bàn nối tiếp với đường ray trên bờ. Sau đó dùng xe rùa di chuyển tàu từ đà tàu nằm ngang đến khu vực di chuyển ngang, xoay bánh xe rùa 900, di chuyển tàu đến mặt bàn nâng hạ, hạ mặt bàn nâng hạ xuống, tàu sẽ nổi lên.

Ưu điểm: 1. Trình độ cơ giới hóa cao, thời gian thao tác hạ thủy ngắn.2. Thao tác tiện lợi, an toàn, tin cậy.Khuyết điểm:1. Thiết bị cơ giới tương đối phức tạp, lượng duy tu bảo dưỡng lớn.2. Công trình xây dựng thủy công lớn, đầu tư nhiều.3. Tính thích ứng của tàu hạ thủy nhỏ.

Sử dụng thích hợp ở nhà máy đóng tàu ven biển có chênh lệch thủy triều tương đối lớn. Đối với nhà máy đóng tàu trong sông có chênh lệch mực nước rất lớn tuy có thể sử dụng, nhưng do kết cấu quá cao, dễ gây nên sự không ổn định.Về mặt kiểu dạng và kích cỡ tàu, dùng ở những tàu cỡ nhỏ, định hình hoặc sản xuất hàng loạt nhỏ, trọng lượng hạ thủy có thể dưới 1500 tấn. Nhiều nước sử dụng máy nâng tàu thẳng đứng cỡ lớn, kiêm cả sửa chữa tàu.

1. Giá đỡ của thanh nâng giữ2. Con đội thủy lực3. Mặt bàn nâng4. Xe di chuyển ngang

18

III. So sánh vài loại hạ thủy tàu trượt theo hướng dọc

1. So sánh phương pháp công nghệ hạ thủy.Phương pháp công nghệ hạ thủy tàu theo hướng dọc, thông thường lấy bộ phận chịu lực chính của thiết bị hạ thủy – kiểu loại của giá đỡ mũi để chia ra: Tiếp tục sử dụng phương pháp thường quy là trên máng trượt có lắp đặt giá đỡ mũi (đồng thời bao gồm giá đỡ đuôi), những năm gần đây, công nghệ “hạ thủy dầm ngang” và công nghệ hạ thủy không có giá đỡ mũi được phổ biến nhanh chóng. Sự so sánh ba loại phương pháp công nghệ kể trên, xem bảng 3.11.11.

Bảng 3.11.11 So sánh phương pháp công nghệ hạ thủy trượt dọc

19

STT Hạng mục so sánh

Phương pháp thường quy

Công nghệ không có giá đỡ mũi

Công nghệ “Hạ thủy dầm ngang”

1 Đặc điểm công nghệ

Bộ phận mũi, đuôi của tàu tọa lạc trên giá đỡ nâng chịu mũi, đuôi trên máng trượt

Loại bỏ giá đỡ mũi và những thiết bị phụ thuộc của nó (bao gồm giá đỡ đuôi) để cho bộ phận mũi đuôi thông qua đệm gỗ trực tiếp tọa lạc trên máng trượt.

Dùng dầm ngang thay thế cho giá đỡ mũi, đuôi.

2 Nguyên lý cơ bản

1. Xem thân tàu như một vật cứng.2. Khi đuôi nổi thì thân tàu vòng qua đầu trước giá đỡ mũi để di chuyển.3. Khi đuôi nổi bắt đầu, áp lực phần mũi đạt đến giá trị lớn nhất, sau đó dần dần nhỏ đi.4. Khi đuôi nổi lên, tổng áp lực của phần mũi lớn nhất và do giá đỡ mũi tập trung chịu đựng, đầu mút chịu lực lớn nhất.

1. Xem thân tàu như một vật cứng.2. Khi đuôi nổi thân tàu không quay quanh đầu mũi, trung tâm áp lực không ngừng từ từ biến hóa từ giữa hướng ra mũi.3. Trị số áp lực lớn nhất của bộ phận mũi không phải phát sinh vào thời khắc khi đuôi bắt đầu nổi mà là trong quá trình đường đi của đuôi nổi.4. Khi đuôi nổi, tổng áp lực của phần mũi là lớn nhất, nhưng phân bố trên đệm gỗ ở phạm vi tương đối dài, vả lại chỗ chịu lực lớn nhất không ở “đệm mũi” mà ở chính giữa phạm vi phân bố áp lực.

Cũng tương tự như nguyên lý cơ bản của công nghệ không có giá đỡ mũi. Nhưng áp lực của hạ thủy không có giá đỡ trực tiếp thông qua đệm gỗ truyền đến máng trượt, còn “hạ thủy dầm ngang” thì thông qua dầm ngang để truyền đến máng trượt, điểm tác dụng của lực trên dầm ngang có thể có hai điểm, cũng có thể có ba điểm, như hình (a), (b).

hình (a)

20

hình (b)

3 Ưu khuyết điểm

Ưu điểm:1. Phương pháp công nghệ tương đối thành thục.2. Tình trạng chịu đỡ của mũi và đuôi tương đối tốt.Khuyết điểm: 1. Phải chế tác thiết bị chuyên dùng, giá thành cao.2. Thi công hạ thủy có chu kỳ dài.3. Ở đầu mũi chịu lực tập trung, có yêu cầu phụ thêm đối với việc gia cường kết cấu, và bộ phận đường trượt và đà tàu.

Ưu điểm:1. Phương pháp công nghệ đơn giản, thao tác hạ thủy tiện lợi, chu kỳ thi công ngắn.2. Không cần chế tác thiết bị chuyên dùng, chi phí tiết kiệm rõ rệt.3. Cải thiện tình trạng phân bổ áp lực trong quá trình hạ thủy, do đó việc hạ thủy sẽ an toàn và tin cậy hơn.4. Không có yêu cầu thêm đối với kết cấu đường trượt và đà tàu .5. Không cần bất kỳ đầu tư thiết bị mới.

Ưu điểm:1. Phương pháp công nghệ tương đối đơn giản, chu kỳ thi công ngắn.2. Không cần chế tác thiết bị chuyên dùng, tiết kiệm chi phí.3. Cải thiện tình trạng phân bố áp lực trong quá trình hạ thủy, hạ thủy an toàn tin cậy.Khuyết điểm:1. Để lắp đặt dầm ngang, nên độ cao của đường cơ bản đáy tàu phải cao hơn so với các phương pháp khác, từ đó nâng cao yêu cầu đối với mực nước hạ thủy.2. Tiết diện dọc của nhiều dầm ngang tương đối lớn, từ đó tăng lớn lực cản hạ thủy một cách rõ rệt.

4 Tình trạng thích hợp sử dụng

Phổ biến dùng cho việc hạ thủy các loại tàu.

Có thể dùng hạ thùy các loại tàu. Nhưng đối với việc bố trí gối đệm gỗ ở phần mũi phải trên cơ sở không ngừng tổng kết kinh nghiệm tiến hành suy

Có thể dùng hạ thủy cho các loại hình tàu, đối với tàu có tuyến hình bộ phận mũi tương đối nhọn, kiến nghị dùng phương pháp này để thay thế công nghệ

21

xét một cách nghiêm túc, đặc biệt là đối với tàu có tuyến hình bộ phận mũi được cắt nhọn, chi phí chọn dùng nên cẩn thận.

không có giá đỡ mũi.Khi hạ thủy tàu nhỏ, hoặc độ dốc của đường trượt tương đối nhỏ, sử dụng phương pháp này phải đặc biệt chú ý ảnh hưởng của sức cản nước đối với tốc độ trượt xuống.

2. Sơ đồ bố trí hạ thủy điển hìnha. Phương pháp hạ thủy thường quy, xem hình 3.11.6

hình 3.11.6 Sơ đồ bố trí hạ thủy thường quy

1. Đường trượt 2. Máng trượt 3. Giá đỡ mũi 4. Giá đỡ đuôi 5. Chống đỡ trung gian 6. Đệm gỗ máng trượt 7. Bộ ngừng trượt chính 8. Bộ hỗ trợ trượt chính 9. Con đội bộ phận mũi.

b. Phương pháp hạ thủy không có giá đỡ mũi, xem hình 3.11.7

22

hình 3.11.7 Sơ đồ bố trí hạ thủy không có giá đỡ mũi

1. Đường trượt 2. Máng trượt 3. Đệm mũi tàu 4. Đệm gió máng trượt 5. Bộ ngưng trượt 6. Con đội bộ phận mũi.

c. Phương pháp “Hạ thủy dầm ngang”, xem hình 3.11.8

hình 3.11.8 Sơ đồ bố trí “Hạ thủy dầm ngang”

1. Đường trượt 2. Máng trượt 3. Dầm ngang phần mũi 4. Dầm ngang phần đuôi 5. Tấm đệm (thép tấm dày) 6. Gỗ đệm máng trượt 7. Con đội phần mũi 8. Bộ ngừng trượt.

IV. Các nhân tố cần suy xét khi chọn phương pháp hạ thủy tàuDo phương pháp hạ thủy tàu luôn liên hệ với đà tàu , do đó việc lựa chọn phương pháp hạ thủy tàu đối với việc tổng bố trí và hợp lý hóa dây chuyền công nghệ của nhà máy đóng tàu có ảnh hưởng rất lớn.Khi lựa chọn phương pháp hạ thủy tàu nên xét đến các nhân tố dưới đây:1. Thỏa mãn quy hoạch sản xuất của nhà máy và yêu cầu của công nghệ đóng tàu.2. Nắm vững một cách đầy đủ và chắc chắn các dữ liệu về thủy văn, địa chất, khí tượng.

23

3. Nắm vững các dữ liệu tình hình đất đai trên bờ và điều kiện vùng nước của khu vực nhà máy.4. Tận dụng khả năng cơ giới hóa tác nghiệp hạ thủy để giảm hao sức lực.5. Cố gắng hết sức giảm bớt việc chế tạo các thiết bị hạ thủy chuyên dùng để giảm giá thành đóng mới tàu.6. Đường trượt và các kết cấu xây dựng hướng đến đơn giản, đồng thời cố gắng giảm bớt tính phức tạp của công trình thủy công.7. Trong quá trình hạ thủy tránh làm cho tàu chịu đựng ứng suất quá lớn.8. Có điều kiện hạ thủy an toàn.9. Đơn giản hóa quá trình thao tác hạ thủy, rút ngắn thời gian hạ thủy.10. Khi sử dụng đà tàu có nhiều vị trí tàu, về mặt bố trí phải bảo đảm tàu ở các vị trí đóng tàu đều có thể hạ thủy tùy ý và không cản trở lẫn nhau.11. Việc thao tác các thiết bị kéo rê phải an toàn, tin cậy. Khi nhiều gian máy tời cùng lúc làm việc phải bảo đảm đồng bộ.12. Tính không đồng đều về phụ tải của thiết bị di chuyển tàu phải giảm đến mức độ nhỏ nhất.

§ 3.11.3 Đường trượt hạ thủy

I. Đường trượt trượt theo kiểu trọng lực hướng dọc

1. Loại hình cơ bản của đường trượt.Loại hình cơ bản của đường trượt hạ thủy trượt theo kiểu trọng lực hướng dọc, xem bảng 3.11.12.

Bảng 3.11.12 Loại hình cơ bản của đường trượt hạ thủy trượt theo kiểu trọng lực hướng dọc

Phân loại đường trượt

Đặc trưng cấu tạo Ưu khuyết điểm Phạm vi sử dụng thích hợp

Phân loại theo

Đường trượt bằng gỗ

Dùng gỗ vuông thường có tiết diện (250 x 250 ~ 350 x 350mm) nối lại với nhau

Ưu điểm: 1. Trọng lượng nhẹ2. Tiện việc duy tu3. Tiện di chuyểnKhuyết điểm:1. Tuổi thọ sử dụng ngắn2. Giá thành hằng năm lớn

Dùng phổ biến nhất ở đà tàu cỡ nhỏ, vừa

24

tính chất vật liệu

Đường trượt bằng thép

Thân chính là dầm thép kiểu hộp, bên trên có lát một lớp gỗ dày khoảng 80 ~ 120mm

Ưu điểm:1. Giá thành thấp2. Tuổi thọ sử dụng dài3. Sử dụng tin cậyKhuyết điểm: Tính linh hoạt kém

Thông thường dùng ở đường trượt vĩnh cửu của đà tàu cỡ lớn

Đường trượt bằng xi măng

Được làm bằng bê tông cốt thép. Khi cần thiết, phía bên trên cũng có thể phủ gỗ tấm dày 80 ~ 120mm

Ưu điểm:1. Giá thành thấp2. Tuổi thọ dử dụng dài3. Sử dụng tin cậyKhuyết điểm:Tín linh hoạt kém

Thông thường dùng ở đường trượt vĩnh cửu của đà tàu cỡ lớn

Chia theo phương thức cố định với đà tàu

Kiểu động Không cố định vĩnh cửu với đà tàu có thể theo độ lớn nhỏ của tàu được hạ thủy để điều chỉnh khoảng cách giữa cách đường trượt và chiều rộng của đường trượt

Ưu điểm:Sử dụng linh hoạtKhuyết điểm:1. Chi phí duy tu hằng ngày cao2. Tính tin cậy tương đối kém

Dùng ở nhà máy đóng tàu cỡ vừa và nhỏ, có đà tàu rất ít, đồng thời thường dùng đường trượt bằng gỗ

Chia theo phương thức cố định với đà tàu

Kiểu vĩnh cửu

Cố định vĩnh cửu với đà tàu, khoảng cách giữa các đường trượt không thể điều chỉnh

Ưu điểm:1. Sử dụng tin cậy2. Duy tu tiện lợiKhuyết điểm:Tính linh hoạt kém

Áp dụng tương đối nhiều ở đà tàu cỡ lớn, đồng thời thường áp dụng ở đường trượt bằng xi măng

25

Phân loại đường trượt

Đặc trưng cấu tạo

Ưu khuyết điểm Phạm vi sử dụng thích hợp

Chia theo mặt trượt

Đường trượt có bệ đỡ

Lấy lớp mỡ bôi để làm tiếp xúc giữa mặt trượt với máng trượt

Ưu điểm: 1. Giá thành thấp2. Kết cấu đơn giảnKhuyết điểm:1. Không thể dùng lặp đi lặp lại2. Bị ảnh hưởng của điều kiện thời tiết lớn3. Thời gian tác nghiệp dài4. Năng lực chịu nén bị hạn chế

Sử dụng phổ biến cho việc hạ thủy các loại tàu

Đường trượt viên bi lăn

Dùng viên bi lăn (viên bi thép) để làm tiếp xúc giữa mặt trượt với máng trượt

Ưu điểm:1. Không bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu.2. Năng lực chịu nén lớn3. Hệ số ma sát không đổi4. Thời gian tác nghiệp ngắn5. Công việc chuẩn bị hạ thủy có thể tiến hành trước, có lợi cho việc rút ngắn chu kỳ của đà tàu.6. Có thể dùng lặp đi lặp lạiKhuyết điểm:1. Giá thành lần đầu cao2. Kết cấu phức tạp3. Quá trình hạ thủy không ổn định so với đường trượt bôi mỡ

Thích hợp dùng ở nhà máy đóng tàu cỡ vừa và lớn

26

Đường trượt bằng chất dẻo

Phủ hoặc tưới một lớp chất dẻo đặc chủng để tạo sự tiếp xúc giữa mặt trượt và máng trượt

Ưu điểm:1. Không bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu.2. Kết cấu đơn giản3. Thời gian tác nghiệp ngắn4. Năng lực chịu nén lớn5. Có thể sử dụng lâu dàiKhuyết điểm:1. Công nghệ thi công phức tạp2. Duy tu hằng ngày khó khăn

Hiện nay dùng không nhiều

2. Lựa chọn độ dốc của đường trượta. Các nhân tố phải xét đến khi lựa chọn độ dốc đường trượt.- Bảo đảm tàu có thể tự động trượt hạ thủy.- Bảo đảm tàu có thể đuôi nổi kịp thời.- Tránh do sinh ra áp lực giá đỡ mũi quá lớn để ảnh hưởng đến độ bền kết cấu thân tàu.- Tiện lợi cho việc thao tác đà tàu.- Cố gắng giảm thấp giá xây dựng công trình.b. Điều kiện tàu tự động trượt.Từ hình 3.11.9 biết được điều kiện tàu tự động trượt là:F > µN. Do đó độ dốc đường trượt phải thỏa mãn:

i = tg > µTrong công thức: F – phân lực của tàu dọc theo hướng đường trượt, tức là lực trượt, F = QsinN – phân lực của tàu vuông góc với mặt đường trượt; N = QcosQ – trọng lượng hạ thủy của tàuµ – hệ số ma sát tĩnh giữa đường trượt với mặt trượt. - Góc nghiêng của đường trượt.i – Độ dốc của đường trượt, i = tg

27

hình 3.11.9 Hình phân giải lực trượt xuống của tàu

c. Phạm vi thường dùng của độ dốc đường trượt, xem bảng 3.11.13.

Bảng 3.11.13 Phạm vi thường dùng của độ dốc đường trượt

Chiều dài tàu, m Phạm vi độ dốc đường trượt< 60

6 ~ 1201200 ~ 200

> 200

1/14 ~ 1/171/16 ~ 1/191/18 ~ 1/221/21 ~ 1/24

3. Xác định chiều dài của đường trượtChiều dài đường trượt được xác định theo công thức dưới đây:

L = L1 + L2

Trong công thức: L – tổng chiều dài đường trượt, mL1 – chiều dài bộ phận đường trượt trên mặt nước, mL2 – chiều dài bộ phận đường trượt dưới nước, m

Về mặt trị số, L2 =

H – độ sâu của nước ở đầu cuối đường trượt, m

4. Xác định chiều rộng đường trượtChiều rộng đường trượt được xác định theo công thức dưới đây:

28

b = (khi đơn vị của P là kN/m2)

hoặc b = (khi đơn vị của P là T/m2)

Trong công thức:b – chiều rộng có ích của mỗi đường trượt (tức chiều rộng mặt tiếp xúc thực tế giữa máng trượt và đường trượt), m.Q – trọng lượng hạ thủy của tàu, tn - số lượng đường trượt, thường lấy n = 2l – chiều dài của máng trượt, m; xem § 3.11.4Ps – áp lực bình quân đơn vị diện tích đường trượt, KN/m2 (T/m2).Đối với đường trượt bôi mỡ, thông thường trong phạm vi 147 ~ 294KN/m2 (15 ~ 30T/m2), khi tính toán thường lấy Ps = 196 ~ 245KN/m2 (20 ~ 25T/m2), đối với đường trượt viên bi lăn, khi tính toán có thể lấy Ps = 294 ~ 343KN/m2 (30 ~ 35T/m2).k – hệ số không đồng đều, lấy k = 1,2 ~ 1,3.Chiều rộng đường trượt thường dùng, xem bảng 3.11.14

Bảng 3.11.14 Chiều rộng đường trượt thường dùng

Tải trọng tàu, t < 800 800 ~ 3000 3000 ~ 10.000 > 10.000Chiều rộng của mỗi một đường trượt, m

0,3 0,45 ~ 0,6 0,6 ~ 1,0 1,0 ~ 1,2

5. Xác định khoảng cách tâm của đường trượtKhoảng cách tâm giữa hai đường trượt (tức giãn cách đường trượt) ước khoảng trong phạm vi (1/3 ~ 3/7)B, thông thường lấy 1/3B. Đối với tàu đáy bằng, lớn nhất có thể lấy 1/2B (B – chiều rộng tàu).Khi khoảng cách tâm quá nhỏ, tính ổn định của tàu tương đối kém; khi khoảng cách tâm quá lớn thì tình trạng chịu lực của tàu và đường trượt sẽ xấu đi, đồng thời làm cho độ cao của giá đỡ mũi và đuôi sẽ tăng lên rõ rệt, đồng thời làm cho sức cản của nước tăng lớn trong quá trình hạ thủy.Để bảo đảm sự trượt xuống được thuận lợi, gián cách đường trượt nên thành hình dạng miệng loa kèn mở rộng đôi chút về phía mặt nước, gián cách ở đầu cuối của nó, có thể tăng lớn 50 ~ 100mm so với ở đầu đỉnh, hoặc tính toán theo mỗi 100 mét chiều dài đường trượt tăng lớn khoảng cách tấm 50mm.

6. Xác định phụ tải đường trượt

29

a. Trạng thái phụ tải đường trượt và tính toán.Trạng thái phụ tải hình thành dọc theo suốt chiều dài đường trượt trong quá trình hạ thủy, xem bảng 3.11.15.

Bảng 3.11.15 Trạng thái phụ tải hình thành dọc theo suốt chiều dài đường trượt trong quá trình hạ thủy.

Đặc trưng vùng phụ tải

Phụ tải chủ yếu

Nguyên nhân hình thành

Tính toán phụ tải

Vùng phụ tải nhẹ

Phụ tải tĩnh

Khi bắt đầu hạ thủy sinh ra do tàu từ gỗ kê di chuyển đến đường trượt

Pc =

Trong công thức:Pc – áp lực trên đơn vị chiều dài đường trượt, T/m.k – hệ số không đồng đều, lấy k = 1,2Q – trọng lượng hạ thủyn - số lượng đường trượtl – chiều dài máng trượt, m

Vùng gia cường đuôi nổi

Áp lực giá đỡ mũi

Khi đuôi tàu nổi lên sinh ra áp lực của giá đỡ mũi đối với đường trượt

PF =

Trong công thức:PF – áp lực trên đơn vị chiều dài giá đỡ mũi, T/m.R – áp lực lớn nhất giá đỡ mũi khi đuôi nổi.l1 – chiều dài giá đỡ mũi, m

Vùng đường trượt ở dưới nước

Áp lực đầu cuối đường trượt

Các loại phụ tải ở đầu cuối đường trượt chịu đựng hình thành khi hạ thủy

PA = (0,3 ~ 0,4) PF

Trong công thức:PA – áp lực trên đơn vị chiều dài ở đầu cuối đường trượt.

b. Sự phân bố phụ tải đường trượtSự phân bố phụ tải dọc suốt chiều dài đường trượt, xem hình 3.11.10

30

hình 3.11.10 Hình phân bố phụ tải đường trượt

7. Xác định độ sâu của nước ở đầu cuối đường trượtXác định độ sâu của nước ở đầu cuối đường trượt, lấy điều kiện khi giá đỡ mũi trượt đến đầu mút cuối của đường trượt có thể thỏa mãn toàn bộ chiếc tàu nổi lên làm căn cứ.Từ hình 3.11.11 có thể biết, công thức tính toán của nó là:

H = Tf + h + ho

Trong công thức:H – độ sâu nước ở đầu cuối mặt đường trượt, mTf – độ choán nước ở mũi chỗ giá đỡ mũi của tàu hạ thủy, mh – khoảng cách từ đáy tàu đến mặt đường trượt chỗ giá đỡ mũi, m; đối với tàu lớn lấy h = 0,5 ~ 08m; tàu nhỏ lấy h = 0,3 ~ 04m, khi độ dốc của sống chínhbằng độ dốc của đường trượt, nên lấy trị số lớn.ho – độ, m; thông thường lấy ho = 0,2mCăn cứ vào kinh nghiệm, độ sâu của nước ở đầu cuối đường trượt có thể đại khái tính theo công thức dưới đây:

H = k (TP + h)Trong công thức:TP – lượng choán nước bình quân của tàu hạ thủy, mk – hệ số, lấy 1,2 ~ 1,5, khi độ choán nước của mũi và đuôi gần nhau thì nên lấy trị số lớn của nó.h – khoảng cách từ đáy tàu chỗ giữa thân tàu đến mặt đường trượt, m

31

hình 3.11.11 Hình mô tả độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt1. Đầu cuối đường trượt 2. Đường trượt 3. Giá đỡ mũi tàu 4. Đà tàu

II. Đường trượt cơ giới hóa theo chiều dọc Yếu tố các loại đường trượt cơ giới hóa theo hướng dọc, xem bảng 3.11.16

32

Bảng 3.11.16 Yếu tố các loại đường trượt cơ giới hóa theo hướng dọc

Loại hình đường trượt

Đường trượt của đà tàu Đường trượt hai điểm tựa Đường trượt giá đỡ tàu nghiêng

Độ dốc đường trượt

1/12 ~ 1/20 1/8 ~ 1/10, trong phạm vi đầu cuối 20m có thể lấy 1/6 1/14 ~ 1/20

Số đường ray đường trượt và khoảng cách đường ray

Số đường ray: 2 ~ 3 đường, xác định theo tàu lớn hay nhỏ.

Gián cách đường ray biên: khoảng 1/2 chiều rộng tàu.

Số đường ray: 2 đườngKhoảng cách đường ray: 1/3 chiều rộng tàu

Số đường ray: thường là 2 đường.Khoảng cách đường ray: 2/5 ~ 1/2 chiều rộng tàu

Chiều dài đường trượt (bộ phận dốc nghiêng)

L = L1 + L2 L2 =

Trong công thức: L – chiều dài đường trượt, mL1 – chiều dài đường trượt trên mặt nước, mL2 – độ sâu của nước ở đầu cuối mặt đường trượt, mi – độ dốc đường trượt

L =

Trong công thức:L – chiều dài đường trượt, mHo – chênh lệch độ cao giữa hai đầu đường trượt, mi – độ dốc đường trượt

L =

Trong công thức:L – độ dài đường trượt, mHo – chênh lệch độ cao hai đầu đường trượt.i – độ dốc đường trượt

Độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt

Hình mô tả

Công thức tính toán

H = T1 + a + h1 + ilT

Trong công thức:H – độ sâu vùng nước ở đầu cuối mặt đường trượt, mT1 – chỗ độ sâu choán nước của tàu chổ đoạn trước của đường trựot, ma – độ dư thừa; lấy a = 0,3m (bao gồm gỗ đệm), mh1 – độ cao của đà tàu (bao gồm gỗ đệm), m, tàu nhỏ lấy 0,4 ~ 0,6m, tàu lớn lấy 0,6 ~ 0,8mi – độ dốc đường trượtlT – tổng chiều dài khi phân đoạn dồn lại ở dưới nước, mlT = (0,6 ~ 0,7) Lpp Lpp - chiều dài giữa các đường thẳng đứng của tàu, m

H = Tf + a + h1 + iLpp

Trong công thức:H – độ sâu vùng nước ở đầu cuối mặt đường trượt, mTf – độ sâu ngập nước của tàu chỗ xe rùa của đoạn trước, mh1 – độ cao của xe hạ thủy, m; tàu cỡ vừa, nhỏ thường lấy 1 ~ 1,2m, tàu lớn lấy 1,2 ~ 1,5m.

H = Ta + a + h2 + h1

Trong công thức:H – độ sâu vùng nước ở đầu cuối mặt đường trượt, m.Ta – độ ngập nước của đuôi tàu, mh2 – độ cao của xe rùa đi theo tàu, mh1 – độ cao đầu mút phía sau của giá nghiêng tàu, m.

33

III. Đường trượt cơ giới hóa theo chiều ngangYếu tố các loại đường trượt (slipway) cơ giới hóa hướng ngang, xem bảng 3.11.17

Bảng 3.11.17 Yếu tố các loại đường trượt cơ giới hóa hướng ngang

Loại hình đường trượt

Đường trượt đường ray cao thấp Đường trượt kiểu lược

Hình mô tả đường trượt

Số nhóm đường ray bộ phận đường trượt nghiêng và vùng di chuyển ngang

N = Trong công thức:N – số nhóm đường rayQ – trọng lượng hạ thủy của tàu,q – tổng trọng lượng xe rùa theo tàu và xe rùa hạ thủy, tk – hệ số không đều phụ tải bánh xe, lấy k=2Pmax – áp lực bánh xe lớn nhất, lấy 20 ~ 30tn – số lượng bánh xe trên một thanh rayr – số đường ray trên một nhóm đường ray. Bộ phận dốc nghiêng của đường trượt, r = 4, vùng di chuyển ngang r = 2

N =

N’ = N + 1Trong công thức:N – số nhóm đường ray ở bộ phận dốc nghiêng của đường trượt.Loa – tổng chiều dài tàu, ml’ – chiều dài treo thò ra cho phép của mũi, đuôi tàu; thường lấy (0,08 ~ 0,1) Loa

l – khoảng cách tâm giữa các nhóm đường ray, m; thường lấy 6 ~ 10m.N’ – số nhóm đường ray vùng di chuyển ngang.

Độ dốc của đường trượt

Tàu cỡ nhỏ là 1/4 ~ 1/8; tàu cỡ vừa và cỡ lớn là 1/8 ~ 1/12 Tàu cỡ nhỏ là 1/6 ~ 1/8, cỡ vừa và cỡ lớn là 1/8 ~ 1/12, thông thường khi tính toán có thể lấy 1/8.

Chiều dài hình chiếu nằm ngang của bộ phận dốc nghiêng của đường trượt

L = + l + b + s

Trong công thức:L – chiều dài hình chiếu nằm ngang của bộ phận dốc nghiêng đường trượt, mHo – độ cao từ mực nước (water level) thiết kế đến mặt đường ray vùng di chuyển ngang của đường trượt, m.H – độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt, ml – khoảng cách giữa hai điểm A, B trong hình, m.b – khoảng cách giữa hai điểm tựa của xe hạ thủy, m; khoảng (1/3 ~ 1/2) chiều rộng tàu.

L =

Trong công thức:L – hình chiếu nằm ngang của chiều dài bộ phận dốc nghiêng của đường trượt, mHo – độ cao từ mực nước thiết kế đến mặt đường ray vùng di chuyển ngang của đường trượt, mH – độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt, mi – độ dốc của đường trượt

34

s – độ dư dả (abundant, plentiful) bên ngoài phạm vi đoạn quá độ, ước khoảng 1 ~ 2m.i – độ dốc của đường trượt

Độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt

H = T + a + h2 + h1 + i + r

Trong công thức:H – độ sâu nước đầu cuối mặt đường trượt, mT – độ sâu ngập nước lớn nhất khi hạ thủy tàu, ma – độ dư dả (thừa thãi) của độ sâu nước, mh1 – độ cao của xe hạ thủy, mh2 – độ cao của xe rùa theo tàu (bao gồm cả độ cao của gỗ kê), mbo – khoảng cách trục của bánh xe cân bằng xe hạ thủy, lấy bo = 0,8 ~ 1,2m.i – độ dốc đường trượtr – bán kính bánh xe cân bằng của xe hạ thủy, m

H = T + a + h1

Trong công thức:H – độ sâu nước ở đầu cuối mặt đường trượt, mh1 – độ cao đầu phía sau giá đỡ nghiêng của tàu (bao gồm độ cao của gỗ kê), mT – độ sâu ngập nước lớn nhất khi hạ thủy tàu, ma – độ dư dả (thừa thãi) của độ sâu nước, m

Những kích thước khác

Chênh lệch độ cao giữa đường ray cao và đường ray thấp.hn = ib

Trong công thức:hn – chênh lệch độ cao giữa đường ray cao và đường ray thấp.b – khoảng cách giữa hai điểm tựa của xe hạ thủy, khoảng (1/3 ~ 1/2) chiều rộng tàu.i – độ dốc đường trượt

Tính toán bộ phận giao chéo nhau của đường trục số không:

l2 = + d2; l1 = L - + d1

Trong công thức: l2 – độ dài hình chiếu nằm ngang của bộ phận nhô ra của đường ray nghiêng, m.l1 – độ dài của bộ phận nhô ra của đường ray nằm ngang, mho – độ cao nhỏ nhất của xe rùa đà tàu, m.h1 – độ cao đầu phía trước của giá đỡ tàu nghiêng (bao gồm độ cao của gối kê bằng gỗ), m.c – khi giá đỡ tàu nghiêng được kéo đến vị trí cao nhất, thì độ dư dả khoảng cách giữa đáy tàu với mặt bàn xe rùa đà tàu, lấy c = 0,2m.i – độ dốc của đường trượtd2 – độ dài dư dả, m; lấy d2 = 0,2 ~ 0,5mL1 – chiều dài giá đỡ tàu nghiêng, md1 – độ dư dả của bộ phận nhô ra nằm ngang, m; lấy d1 = 0,2 ~ 0,5m.(Khi chiều rộng tàu B > L1 nên xét đến phần bụng tàu để tránh chạm vào bộ phận nhô ra của đường ray nằm ngang.

35

§ 3.11.4 Thiết bị hạ thủy trượt dọc

I. Máng trượt1. Hình thức kết cấu của máng trượt (xem bảng 3.11.18)

Bảng 3.11.18 Hình thức kết cấu của máng trượt

Chủng loại máng trượt

Hình thức kết cấu Sơ đồ Đặc điểm

Máng trượt bằng gỗ

Kết nối lại với nhau bằng bulông của một lớp hoặc hai lớp gỗ vuông.

Ưu điểm:1. Trọng lượng tương đối nhẹ.2. Có lực nổi nhất định.Khuyết điểm:Lượng hao hụt lớn, tuổi thọ sử dụng ngắn

Máng trượt hỗn hợp giữa thép và gỗ

Chủ thể là kết cấu thép tấm hàn lại với nhau, bộ phận tiếp xúc với đường trượt đệm một lớp gỗ tấm, dùng bulông bắt chặt gỗ tấm lên trên thép tấm.Kết cấu bằng thép phải bảo đảm kín nước.

Ưu điểm:1. Lượng tiêu hao nhỏ, tuổi thọ sử dụng lâu hơn trên 2 lần so với máng trượt bằng gỗ.2. Lực nổi tương đương với trọng lượng bản thân, không tăng thêm trọng lượng hạ thủy.Khuyết điểm:1. Trọng lượng tương đối lớn.2. Chế tạo tương đối phiền phức.

Chú thích: Kích thước, kết cấu của máng trượt ở trong bảng chỉ làm thí dụ.

2. Quy cách máng trượt (xem bảng 3.11.19)

Bảng 3.11.19 Quy cách máng trượt

Chủng loại máng trượt

Độ dày của máng trượt Chiều dài máng trượt, mmTàu cỡ nhỏ Tàu cỡ vừa Tàu cỡ lớn

Máng trượt bằng gỗ

100 ~ 150 150 ~ 300 300 Thường dùng 6000 ~ 8000Những cái khác 3000 ~ 4000

Máng trượt hỗn hợp giữa thép và gỗ

_ Bộ phận làm bằng thép > 100

Bộ phận làm bằng thép 150

3. Chiều dài phủ lót của máng trượt.Chiều dài máng trượt: lo = (0,8 ~ 0,9) Lpp l = (0,9 ~ 0,95) Loa

Trong công thức:lo – chiều dài tính toán của máng trượt, ml – chiều dài phủ lót thực tế của máng trượt, mLpp – tổng chiều dài của tàu, m

37

4. Khe hở giữa máng trượt và đường trượt.Để tránh trong quá trình hạ thủy máng trượt và đường trượt bị “kẹt cứng”, khi phủ lót máng trượt, giữa mặt cạnh bên của nó với cạnh bên trong của đường trượt nên để một khe hở 20 ~ 30mm, xem hình 3.11.12.

hình 3.11.12 Khe hở giữa máng trượt và đường trượt

II. Giá đỡ1. Tác dụng của giá đỡ.Giá đỡ mũi tàu (còn gọi giá đỡ trước) – đỡ chịu bộ phận mũi tàu, khi đuôi tàu nổi lên sẽ là vị trí chịu lực chủ yếu. Giá đỡ mũi tàu phải tính toán kiểm tra sức bền.Giá đỡ đuôi tàu (còn gọi giá đỡ phía sau) – đỡ chịu bộ phận đuôi tàu, đồng tăng thêm tính ổn định trong quá trình hạ thủy tàu, khi tàu bắt đầu trượt nó chịu một lực xung kích nhất định. Giã đỡ đuôi tàu nói chung không cần tính toán kiểm tra sức bền.

2. Tính toán phụ tải giá đỡ mũi tàu.Căn cứ chủ yếu để thiết kế và thẩm định sức bền của giá đỡ mũi tàu là áp lực lớn nhất chỗ giá đỡ mũi tàu khi đuôi tàu nổi lên, trị số của nó có thể căn cứ vào công thức kinh nghiệm và số liệu thống kê tàu thực để có được.Công thức kinh nghiệm của nước ta: R = (0,25 ~ 0,30)QCông thức kinh nghiệm của nước ngoài:

Khi Q < 7000t R = 0,286QKhi Q 7000t R = 0,25Q + 250

Trong công thức:R – áp lực lớn nhất của giá đỡ mũi tàu, TQ – trọng lực hạ thủy của tàu, t

3. Chiều dài giá đỡ mũi tàuPhạm vi chiều dài giá đỡ mũi tàu, xem bảng 3.11.20

Bảng 3.11.20 Phạm vi chiều dài giá đỡ mũi tàu

Trọng lượng hạ thủy tàu, t

< 500 500 ~ 1000 1000 ~ 5000 > 5000

Chiều dài giá đỡ mũi tàu, m

2,0 ~ 3,5 3,0 ~ 5,0 4,5 ~ 6,0 5,5 ~ 7,5

38

4. Hình thức kết cấu của giá đỡ mũi tàu (xem bảng 3.11.21)

Bảng 3.11.21 Hình thức kết cấu của giá đỡ mũi tàu

Loại hình giá đỡ mũi tàu

Hình thức kết cấu

Những hợp thành chủ yếu Đặc điểm Phạm vi thích hợp sử dụng

Giá đỡ kiểu chống giữ

1. Thanh chống đỡ bằng gỗ2. Giá nâng3. Thanh thép hình dùng để nối tiếp.4. Thanh đầm bằng gỗ5. Tấm đệm và thanh nêm bằng gỗ.

1. Kết cấu đơn giản, nhẹ nhàng.2. Khi đuôi tàu nổi lên, tình trạng truyền đi của lực tương đối kém, thanh chống đỡ bằng gỗ thứ nhất ở gần mũi tàu chịu lực lớn nhất, đôi khi xảy ra hư hỏng.

Dùng nhiều ở tàu cỡ nhỏ, đối với tàu cỡ vừa có trọng lượng hạ thủy thấp, áp lực giá đỡ mũi tàu tương đối nhỏ, cũng có thể xét đến việc sử dụng.Hiện nay dùng tương đối phổ biến ở nhà máy đóng tàu cỡ vừa và cỡ nhỏ.

Giá đỡ xoay kiểu bản lề

1. Giá đỡ xoay2. Gỗ chống đỡ3. Giá nâng4. Thanh thép hình dùng để nối tiếp.5. Dầm bằng gỗ6. Tấm đệm và thanh nêm bằng gỗ.

1. Kết cấu tương đối phức tạp, tư trạng tương đối lớn, giá thành tương đối cao.2. Khi đuôi tàu nổi lên, giá đỡ sẽ xoay quanh trục bản lề, mặt chịu lực của thanh chống đỡ sẽ đồng đều, nhưng bản lề tập trung chịu lực tương đối lớn, phải có sức bền đầy đủ.3. Sau khi chế tạo xong có thể cung cấp cho nhiều loại tàu sử dụng lâu dài.

Dùng cho tàu quân sự cỡ lớn hoặc tàu trên vạn tấn. Khi đóng mới hàng loạt tàu lớn, sử dụng loạt giá đỡ này càng kinh tế.Hiện nay tàu lớn sử dụng tương đối nhiều.

39

Loại hình giá đỡ mũi tàu


Những hợp thành chủ yếu Đặc điểm Phạm vi thích hợp sử dụng

Giá đỡ xoay hình cung bằng gỗ

1. Mặt xoay bên trên2. Mặt xoay bên dưới3. Gỗ lót4. Máng trượt5. Tấm đỡ( 肘板 ; bracket; bracket place) và giá nâng6. Gỗ đệm7. Gỗ chống8. Giá đỡ bằng thép tấm

1. Kết cấu phức tạp, việc chế tạo mặt xoay yêu cầu tương đối cao.2. Khi đuôi tàu nổi lên, xoay dọc theo toàn bộ mặt hình cung, mặt chịu lực lớn và đồng đều, tránh được khuyết điểm của giá đỡ kiểu bản lề.

Dùng cho tàu quân sự cỡ lớn, tàu dân dụng rất ít dùng.

Giá đỡ đơn giản bằng thép

1. Giá đỡ bằng thép2. Tấm đỡ nâng3. Đệm bằng gỗ4. Tấm gỗ5. Nêm bằng gỗ6. Máng trượt

1. Kết cấu đơn giản, chiều cao tương đối thấp, độ cứng vững tương đối lớn.2. Khi đuôi tàu nổi lên, áp lực đầu phía trước của giá đỡ rất lớn, do đó nên xét việc tăng bền cho bên trong thân tàu, nếu không dễ dẫn đến hư hỏng.3. Sau khi chế tạo xong có thể cung cấp cho nhiều tàu sử dụng.

Nói chung dùng ở tàu cỡ vừa. Những năm gần đây tàu vạn tấn đóng mới ở nước ta cũng có sử dụng, nhưng cần phải chú ý việc lựa chọn vị trí của giá đỡ và việc gia cường bên trong thân tàu.

Giá đỡ đơn giản bằng thép có mang dầm thép

1. Giá đỡ bằng thép2. Thép rãnh nối tiếp3. Đệm bằng gỗ4. Dầm ngang hạ thủy5. Dầm thép đệm gỗ

1. Kết cấu đơn giản, chiều cao rất thấp, độ cứng vững rất lớn.2. Do đã bỏ đi tấm nâng bằng thép trong loại giá đỡ trước mà thay thế nó bằng dầm thép khi đuôi tàu nổi lên giá đỡ thành ba điểm chịu lực, đồng thời điểm chịu lực chủ yếu ở điểm giữa dầm thép do đó dầm thép phải có độ bền đầy đủ, bên trong thân tàu phải xét đến việc gia cường.3. Việc thi công càng tiện lợi hơn so với loại giá đỡ trước.

Có thể dùng ở tàu cỡ lớn có tuyến hình bộ phận mũi tàu tương đối đầy đặn. Trước mắt nước ta (Trung Quốc) đã dùng cho việc hạ thủy tàu cấp vạn tấn.

40

III. Dầm ngang (cross – beam) hạ thủy1. Vật liệu dầm ngang hạ thủyDầm ngang hạ thủy được hàn nối lại với nhau từ thép hợp kim thấp thông thường hoặc thép các-bon thấp thông thường; dùng thép hợp kim thấp thông thường là tốt nhất.2. Hình thức kết cấu và quy cách dầm ngang dùng để hạ thủy (xem bảng 3.11.22)

Bảng 3.11.22 Hình thức kết cấu và quy cách dầm ngang hạ thủy

Năng lực chịu tải, T

Hình thức kết cấu và quy cách Vật liệu

50 16Mn

50 16Mn

100 902

150 16Mn

150 902

200 16Mn

250 902

300 16Mn

350 902

600 904

Chú thích: Năng lực chịu tải kê trong bảng được tính theo phụ tải tập trung, do đó năng lực chịu tải thực tế lớn hơn so với bảng kê.

41

IV. Bộ khóa trượt lẫy cò (trigger) hạ thủy1. Hình thức kết cấu của bộ khóa trượt (xem bảng 3.11.23)

Bảng 3.11.23 Hình thức kết cấu của bộ khóa trượt

Loại hình của bộ khóa trượt


Hợp thành chủ yếu

Nguyên lý tác dụng Đặc điểm Phạm vi thích hợp sử dụng

Dùng tay đập vào bộ khóa trượt

Kiểu trực tiếp chống đỡ (thanh chỏi)

1. Đường trượt2. Máng trượt 3. Thanh khóa trượt (thanh chỏi (erect).4. Thanh chống5. Gỗ nêm6. Tấm chống lên

Thanh chỏi (erect) dựa vào thanh chống để giữ ở vị trí nhất định, chỏi vào máng trượt. Khi hạ thủy đập rớt thanh chống, thanh chỏi rớt xuống, máng trượt lập tức trượt xuống.

1. Kết cấu đơn giản, lắp ráp tiện lợi, sử dụng linh hoạt, có thể lắp ở bất kỳ vị trí nào của đà tàu.2. Khi thao tác bên vách tàu trái phải khó làm được đồng bộ.3. Năng lực chịu tải nhỏ.

Dùng phổ biến ở tàu nhỏ, cũng dùng làm bộ khóa trượt phụ ở tàu lớn.

Kiểu chống đỡ gián tiếp

1. Đường trượt2. Máng trượt3. Thanh khóa trượt4. Thanh chống5. Tấm chống lên

(như trên)

1. Kết cấu đơn giản, thao tác không thuận tiện như kiểu chống đỡ trực tiếp.2. Khi thao tác hai bên vách tàu (shipboard) phải trái khó làm được đồng bộ, đôi khi gây ra hiện tượng “kẹt cứng”.3. Năng lực chịu tải hơi lớn.

Dùng ở tàu nhỏ, cũng có thể dùng ở tàu cỡ vừa nhưng dùng không rộng rãi.

Bộ khóa trượt bằng cơ giới

Bộ khóa trượt kéo dẫn bằng dây cáp

Kiểu búa nặng

1. Đường trượt2. Máng trượt3. Thanh khóa trượt4. Búa năng (bộ cân bằng).5. Thanh truyền 6. Dây cáp thép

Thanh khóa trượt đội chắc vào trên mặt máng trượt. Khi hạ thủy, dây cáp thép nới ra, búa năng rớt xuống, thanh khóa trượt xoay rời khỏi máng trượt, máng trượt mất đi sự chống đỡ nên trượt xuống.

1. Kết cấu làm bằng thép, lắp đặt ở một vị trí nhất định trên đà tàu đồng thời cần phải đào một hố.2. Khi thao tác động tác chính xác, hai bên phải trái giống nhau.3. Chỉ có tay đòn cấp hai tác dụng, do đó lực kéo của của dây cáp thép tương đối lớn.4. Năng lực chịu tải thường không vượt quá 490KN (50T), nếu không sẽ rất nặng nề.

Dùng ở tàu cỡ lớn, cỡ vừa, trước đây dùng tương đối phổ biến.

42

Loại hình của bộ khóa trượt


Hợp thành chủ yếu Nguyên lý tác dụng

Đặc điểm Phạm vi thích hợp sử dụng

Bộ khóa trượt cơ giới

Bộ khóa trượt kéo dẫn bằng dây cáp

Kiểu tay đòn

1. Tay đòn thứ nhất (thanh khóa trượt).2. Tay đòn thứ hai3. Tay đòn thứ ba4. Tay đòn thứ tư5. Dây cáp thép bảo hiểm.6. Dây cáp thép điều khiển.7. Tâm trượt8. Đường trượt9. Tấm đỡ máng trượt.

Thanh khóa trượt tì cứng máng trượt ở bên cạnh ngoài của đường trượt. Khi hạ thủy buông lỏng dây cáp thép điều khiển, tay đòn các cấp lần lượt rớt xuống, máng trượt mất đi sự chống giữ nên trượt xuống.

1. Kết cấu được hợp thành bởi nhiều cấp tay đòn (ngoài kiểu bốn cấp tay đòn như trong hình, còn có kiểu tay đòn hai cấp, ba cấp và năm cấp) lực trượt xuống sau khi qua nhiều lần thu nhỏ, lực kéo của cáp thép rất nhỏ.2. Kết cấu nhẹ gọn, tác dụng tin cậy, thao tác linh hoạt, động tác hai bên vách trái phải nhất trí.3. Tay đòn các cấp đều có thể tháo, do đó tiện việc tháo lắp bảo quản.4. Ở một năng lực chịu tải giống nhau kích thước nhỏ hơn so với các bộ khóa trượt khác.5. Phải lắp ở một vị trí nhất định trên đà tàu và phải đào hố.6. Năng lực chịu tải thông thường là 490 ~ 980KN (50 ~ 100T), kiểu năm tay đòn cũng có thể đạt cao đến 2940KN (300T).

Dùng ở tàu cỡ lớn, cỡ vừa, có thể thay thế bộ khóa trượt kiểu búa nặng.Trong đó kiểu tay đòn hai cấp chỉ dùng ở tàu nhỏ, an toàn hơn so với kiểu chống đỡ trực tiếp.

Bộ khóa trượt thủy lực

1. Thanh khóa trượt2. Thanh truyền3. Thanh pít-tông4. Bơm thủy lực5. Máng trượt6. Đường trượt7. Tấm đỡ trượt

Thanh khóa trượt chỏi hãm vào máng trượt ở bên cạnh ngoài của đường trượt (here, runway, slip, slipdock, slipway). Khi hạ thủy, điều khiển bơm thủy lực, làm quay thanh khóa trượt rời khỏi máng trượt, làm cho máng trượt mất đi sự chống đỡ nên bị tuột xuống.

1. Kết cấu tương đối phức tạp, nặng nề, lắp đặt phiền phức, duy tu bảo dưỡng yêu cầu cao.2. Trên đà tàu ở vị trí cố định đào hố đất sâu hơn so với bộ kéo khóa trượt.3. Tác dụng tin cậy, đồng thời có năng lực vượt tải nhất định.4. Năng lực chịu tải lớn, khi cần thiết có thể vượt quá 980KN (100T).

Dùng ở tàu cỡ lớn, thích nghi ở sản xuất hàng loạt hoặc sản xuất định hình.

44

2. Quy cách tham khảo bộ khóa trượt kiểu tay đòn (lever)Quy cách tham khảo của bộ khóa trượt kiểu tay đòn, xem bảng 3.11.24

Bảng 3.11.24 Quy cách tham khảo của bộ khóa trượt kiểu tay đòn (lever)

Kiểu Năng lực phụ tải (T)

Hình phác thảo

Kiểu tay đòn bốn cấp

490 (50)

980 (100)

1470 (150)Kiểu tay đòn năm cấp 2940 (300)

Chú thích: Bộ khóa trượt năng lực chịu tải 490KN (50T,) được chế tạo từ thép có điểm chảy (breakdown point) không thấp hơn 255N/mm2 (26kg/mm2). Bộ khóa trượt 980KN (100T) nên chọn dùng loại thép hợp kim thấp có điểm chảy không thấp hơn 353N/mm2 (36kg/mm2) để chế tạo.

3. Tính toán phụ tải bộ khóa trượtPhụ tải [load] của bộ khóa trượt (tức năng lực chịu tải) được tính theo công thức dưới đây:

Po =

Trong công thức:P – phụ tải của mỗi một cái bộ khóa trượt, Tk – hệ số không đồng đều, thường lấy k = 1,6 ~ 2 - hệ số ma sát tĩnh giữa đường trượt và máng trượtn – số lượng của bộ khóa trượt (là chỉ số lượng của cùng một loại bộ khóa trượt)F – phân lực dọc theo hướng đường trượt của trọng lượng hạ thủy tàu, T

F = Q.sinQ – trọng lượng hạ thủy tàu, tN – áp lực vuông góc của tàu hạ thủy đối với đường trượt, T

N = Q.cos - góc nghiêng của đường trượt (độ)Khi đoán sơ bộ, có thể lấy theo công thức kinh nghiệm, Po = 0,5Q

4. Tính toán lực kéo dẫn bộ khóa trượtKhi áp dụng bộ khóa trượt tay đòn nhiều cấp, thì lực chịu ở đầu cuối cấp một, gọi là lực kéo dẫn. Lấy bộ khóa trượt kiểu tay đòn bốn cấp làm thí dụ, như hình 3.11.13, lực kéo dẫn của nó là:

PM = P4 =

Trong công thức:

P3 =

45

P2 =

P1 =

hình 3.11.13 Hình tính toán lực kéo dẫn của bộ khóa trượtTrong công thức:PM – lực kéo dẫn của bộ khóa trượtP1, P2, P3, P4 – lực tác dụng sinh ra ở các cấp.Po – phụ tải của bộ khóa trượtl1, lo1,… l34, l4 – cánh tay đòn của lực (arm of force)

5. Vị trí lắp đặt bộ khóa trượtVị trí lắp đặt bộ khóa trượt nói chung có thể lấy ở chỗ cách đầu mũi tàu 2/5 chiều dài tàu. Căn cứ vào độ lớn nhỏ của tàu, cũng có thể lấy: đối với tàu nhỏ, nằm ở 3 ~ 5 khoảng cách xương sườn phía trước điểm giữa thân tàu; đối với tàu cỡ lớn, cỡ vừa thì nằm ở 6 ~ 8 khoảng cách xương sườn tàu phía trước điểm giữa thân tàu.Khi lắp đặt hai bộ khóa trượt tàu, thì bộ khóa trượt phụ trợ (thường là kiểu gõ đập bằng tay) nên lắp phía sau điểm giữa thân tàu (midship).

V. Thiết bị hãm (phanh) (arrester)Để tránh cho tàu sau khi hạ thủy xong do tiếp tục trượt và tông vào bờ đối diện, có thể áp dụng giải pháp hãm nhất định. Vì thế mà thiết lập một thiết bị chuyên dùng gọi là thiết bị hãm (phanh). Thiết bị hãm thường dùng – xem bảng 3.11.25.

Bảng 3.11.25 Thiết bị hãm thường dùng

Chủng loại thiết bị

Phương pháp lắp đặt và nguyên lý tác dụng

Phương pháp tính toán Ưu khuyết điểm và tính thích hợp sử dụng

Hãm bằng tấm cản (scute)

Tấm hãm lắp ở sau lái hoặc ở hai bên cạnh đuôi tàu, sau khi nó đi vào trong nước khi vận động trong nước tạo ra sức cản mà gây nên tác dụng hãm.

Sức cản nước:R = µV2F (N)Trong công thức:V – tốc độ hạ thủy của tàu, m/s.F – diện tích của tấm chắn (scute) ngập vào trong nước, m2.µ - hệ số, N.s2/m4

lấy µ = 550 ~ 637

Ưu điểm: Lắp đặt giản tiện.Khuyết điểm:1. Tác dụng hãm phải sau khi vào nước rồi mới có thể sinh ra.2. Tính toán lực hãm tương đối khó khăn.3. Tháo tấm che chắn (saite) phải vào ụ. Cách đối lớn này dùng nhiều ở tàu nhỏ có độ dốc đường trượt tương.

Hãm bằng dây buộc

Dùng dây chủ (có thể dùng xích neo, dây thừng hoặc dây

Khi dây trói bị kéo đứt, năng lượng ứng biến thu hút được

Ưu điểm: Không lâu sau tàu bắt đầu trượt, thì có thể

46

cáp thép), một đầu cố định trên bờ, cách bố trí như trong hình.Trong hình: 1. Dây buộc2. Dây buộc chính3. Cọc bằng gỗ4. Neo cố định5. Dây nằm ở mặt đấtKhi tàu trượt xuống, do dây buộc bị kéo đứt sẽ thu hút động năng trượt nên đạt được mục đích hãm lại.

xác định bằng thí nghiệm vật liệu. (năng lượng ứng biến – strain energy)

tạo ra tác dụng hãm.Khuyết điểm: Lắp đặt phức tạp.Phương pháp này trước đây thường dùng cho tàu lớn, hiện nay đã ít dùng.

Hãm bằng phụ tải cản

Dùng khối sắt phế thải hoặc xích neo đặt trên mặt đất hai bên tàu hạ thủy, nối với thân tàu bằng phương pháp nối tiếp (a trong hình) hoặc bằng phương pháp song song (b trong hình), khi tàu hạ thủy nhờ vào sức cản kéo rê phụ tải cản để tạo ra tác dụng hãm.

HÌNH

Lực cản ma sát của phụ tải cản:Rf = 9,8 x f.W (N)Trong công thức:f – hệ số ma sát, lấy 0,45 ~ 0,65.W – tổng trọng lượng của phụ tải cản, kg.

Ưu điểm: 1. Không lâu sau khi tàu bắt đầu trượt thì có thể tạo ra tác dụng hãm.2. Lắp đặt tiện lợi hơn so với kiểu dây buộc.Khuyết điểm:Làm hư hỏng mặt đất kề gần đà tàu. Cách này dùng ở tàu cỡ vừa và cỡ lớn.

Hãm bằng neo

Khi hạ thủy, từ trên tàu quăng neo xuống, hoặc trước đó cố định neo ở dưới nước.

Lực cản của neo:

R = 9,8 ;

(KN)Trong công thức:Po – tổng trọng lượng hạ thủy, t.S – khoảng cách di chuyển của neo, m.V1, Vo – tốc độ ban đầu và tốc độ cuối cùng của tàu trong quá trình hãm bằng neo, m/s.g – trọng lượng gia tốc, m/s.

Ưu điểm: Lắp đặt tiện lợiKhuyết điểm:Khi hạ thủy thả neo phải có kinh nghiệm, nói chung khó nắm bắt thời cơ.Phương pháp này dùng nhiều ở tàu cỡ vừa, cỡ nhỏ; những năm gần đây cũng có dùng ở tàu vạn tấn.

§ 3.11.5 Thiết bị hạ thủy bằng viên bi lăn

I. Sự hợp thành thiết bị hạ thủy bằng viên bi lăn1. Sự hợp thành thiết bị hạ thủy bằng viên bi lăn (xem hình 3.11.14)

hình 3.11.14 Sự hợp thành thiết bị hạ thủy bằng viên bi lăn

47

1. Viên bi 2. Dụng cụ giữ khoảng cách 3. Tấm dẫn hướng 4. Máng trượt 5. Đường trượt 6. Bánh xe 7. Thanh ray

2. Viên bi lăna. Vật liệu viên bi lăn: Thép chất lượng tốt, các-bon cao hoặc thép ổ bi crôm cao.b. Đường kính viên bi lăn: 85 ~ 100mm, đường kính 90mm được dùng rộng rãi nhất.c. Phụ tải sử dụng của viên bi.

Pb – phụ tải sử dụng của viên bid – đường kính viên bi, mm

Đối với viên bi thép có đường kính là 90mm, phụ tải sử dụng bình thường của nó là 39KN/viên, (4T/viên); qua thí nghiệm có thể chịu đựng phụ tải tức thời khi đuôi tàu nổi lên là 147KN/viên (15T/viên).d. Hệ số ma sát của viên bi lăn: Hệ số ma sát tổng cộng của thiết bị hạ thủy vào khoảng 0,02 ~ 0,025, khi tính toán lấy 0,025.e. Yêu cầu chất lượng đối với viên bi lăn.- Bề mặt nhẵn bóng, không có vũng lõm và khe nứt.- Sai số cho phép khi chế tạo: đường kính 0,2mm, mặt viên bi - 0,1mm.- Độ sâu cục bộ và tổng ăn mòn do sét gỉ không được vượt quá 1,5mm.

3. Tấm dẫn hướnga. Vật liệu tấm dẫn hướng: Thép tấm thường.b. Phụ tải sử dụng của tấm dẫn hướng:

Pm = 4,9t (N), hoặc Pm = 0,5t (Kgf)Trong công thức: Pm – phụ tải sử dụng bình quân của tấm dẫn hướng.t – chiều dày của tấm thép, mm. - hệ số, quyết định bởi vật liệu của nền móng (đường trượt) ở phía dưới tấm dẫn hướng. Gỗ tùng chất lượng cao lấy = 18, gỗ cứng lấy = 22, bê tông lấy = 25.c. Chiều dày của tấm dẫn hướng: Chiều dày của tấm dẫn hướng được tính theo công thức dưới đây:

t = 0,32 (khi đơn vị của Pb là N)

hoặc t = (khi đơn vị của Pb là Kgf)

Trong công thức:t – chiều dày của tấm dẫn hướng, mmPb – phụ tải sử dụng của viên bi lăn - hệ số; xem công thức trênĐộ dày của tấm dẫn hướng phổ thông thường lấy 18mm (hệ số an toàn khoảng 2), độ dày tấm dẫn hướng khu vực đuôi tàu nổi thường lấy 25 ~ 30mm (hệ số an toàn khoảng 1,5).

4. Thanh raya. Vật liệu của thanh ray: Thép thường.b. Kích thước và hình dạng tiết diện của thanh ray, như hình 3.11.15. Trong đó (a) là thép tròn, (b) là thép hình.

48

hình 3.11.15 Kích thước và hình dạng tiết diện thanh rayhình 3.11.16 Hình dạng dụng cụ giữ khoảng cách

5. Dụng cụ giữ khoảng cácha. Hình dạng của dụng cụ giữ khoảng cách, như hình 3.11.16.b. Kích thước của dụng cụ giữ khoảng cách.Kích thước của dụng cụ giữ khoảng cách phải căn cứ vào chiều rộng của đường trượt để xác định, đồng thời cần phải xét đến có thể dùng sức người để di chuyển (2 người khiêng lên để di chuyển). Kích thước thường dùng của nó ước khoảng trên dưới 1000 x 650 ~ 750mm.c. Số lỗ của dụng cụ giữ khoảng cách.Dụng cụ giữ khoảng cách kiểu phổ thông được thiết lập ở vùng phụ tải bình thường, mỗi một mét vuông nên có 12 ~ 14 lỗ lõm (tức phải có 12 ~ 14 viên bi đi qua).Dụng cụ giữ khoảng cách kiểu chuyên dụng – thiết kế ở vùng đuôi tàu nổi, mỗi mét vuông nên có 21 ~ 26 lỗ lõm (tức phải có 21 ~ 26 viên bi đi qua).d. Vật liệu của dụng cụ giữ khoảng cách: Thép thường.

II. Phối hợp bố trí giữa viên bi và dụng cụ giữ khoảng cách1. Sự phối hợp bố trí giữa viên bi và dụng cụ giữ khoảng cách.Mật độ của viên bi và loại hình của dụng cụ giữ khoảng cách phải dựa vào sự khác nhau của vùng đường trượt mà bố trí tình trạng chia vùng của nó. Xem hình 3.11.17.

hình 3.11.17 Hình chia vùng đường trượt viên bilf - chiều dài mũi tàu thò ra khỏi máng trượt.la – chiều dài đuôi tàu thò ra khỏi máng trượt. - chiều dài máng trượt.l – chiều dài đường trượt.(l - ) – chiều dài bộ phận lộ ra.Yêu cầu phối hợp bố trí giữa viên bi và dụng cụ giữ khoảng cách, xem bảng 3.11.26.

49

Bảng 3.11.26 Yêu cầu của việc phối hợp bố trí giữa viên bi và dụng cụ giữ khoảng cách

Ký hiệu phân đoạn

đường trượt

Chiều dài phân đoạn đường

trượt

Đặc trưng phụ tải đường trượt

Yêu cầu trang bị viên bi

Yêu cầu sự sắp đặt của dụng cụ giữ khoảng cách

a le/2 Trong phạm vi lf đầu trước của đường trượt, xét đến việc tăng thêm trọng lượng ở trong đoạn lf

Lấy phụ tải của mỗi viên bi 19,6 ~ 39,2KN (2 ~ 4T)

Loại phổ thông

b (ls - le)/2 hoặc (l - le)/3

Vùng đuôi tàu nổi chịu đựng áp lực lớn nhất ở giá đỡ phía trước.

Lấy phụ tải của mỗi viên bi 98 ~ 147KN (10 ~ 15T)

Loại chuyên dùng, có xét đến kết nối đặc biệt

c - (a + b) Trong phạm vi la ở đầu sau máng trượt, xét đến sự tăng thêm trọng lượng ở trong đoạn la

Phụ tải của mỗi viên bi lấy 19,6 ~ 39,2KN (2 ~ 4T)

Loại phổ thông

d (l - )/2 Phụ tải của mỗi viên bi lấy 39,2KN (2 ~ 4T)

Loại phổ thông, xét đến sự nối tiếp đặc biệt.

e le/2 - f Vùng không ổn định của phụ tải

Thích hợp với chỗ trùng lặp của C khi tăng thêm số lượng của viên bi.

f d – –Chú thích: Trong công thức; le – hành trình trượt của đuôi nổi, ls - hành trình trượt nổi lên toàn bộ.

2. Sự phối hợp bố trí giữa thanh ray và tấm dẫn hướng.a. Yêu cầu lắp đặt của tấm dẫn hướng.Để bảo đảm việc trượt được thuận lợi, thì yêu cầu lắp đặt chỗ nối tiếp giữa tấm dẫn hướng với đường trượt hoặc chỗ nối tiếp với máng trượt, nên theo quy định như trong hình 3.11.18 và hình 3.11.19.

hình 3.11.18

50

Yêu cầu lắp đặt chỗ nối tiếp giữa tấm dẫn hướng và đường trượthình 3.11.19

Yêu cầu lắp đặt chỗ nối tiếp giữa tấm dẫn hướng với máng trượt

b. Yêu cầu lắp đặt của thanh ray.Yêu cầu lắp đặt chỗ nối tiếp giữa thanh ray với đường trượt hoặc với chỗ nối tiếp với máng trượt, nên theo quy định ở hình 3.11.20 và hình 3.11.21.

hình 3.11.20 Yêu cầu lắp đặt chỗ nối tiếp giữa thanh ray với đường trượt (hình mặt phẳng)

hình 3.11.21Yêu cầu lắp đặt chỗ nối tiếp giữa thanh ray với máng trượt (hình mặt phẳng)

c. Sự sắp đặt của thanh ray.Sự sắp đặt của thanh ray phải theo mỗi dãy dụng cụ giữ khoảng cách. Phương pháp bố trí sắp đặt của nó có hai loại, xem hình 3.11.22; trong đó hình (b) tăng thêm hai thanh ray B2, B3, so sánh với (a) có thể làm cho dụng cụ giữ khoảng cách không chịu ảnh hưởng lực hướng cạnh của viên bi, sử dụng càng được an toàn.

hình 3.11.22Phương thức bố trí sắp xếp thanh ray

1. Máng trượt 2. Đường trượt 3. Dụng cụ giữ khoảng cách 4. Thanh ray

Tổng số của các thanh ray được xác định theo số dãy của dụng cụ giữ khoảng cách được bố trí sắp xếp theo chiều rộng của đường trượt.

51

§ 3.11.6 Mỡ bôi trơn đường trượt1. Yêu cầu kỹ thuật của mỡ bôi trơn đường trượt.- Có đầy đủ sức bền chịu nén. Sức bền áp lực tĩnh tính toán với mọi điều kiện khí hậu của mỡ bôi trơn phải đạt được 196 ~ 245kN/m2 (20 ~ 25T/m2),nhỏ nhất không được thấp hơn 147kN/m2 (15T/m2), để bảo đảm dưới tác dụng của trọng lượng hạ thủy của tàu không bị hư hỏng hoặc mất ổn định.- Có hệ số ma sát tương đối nhỏ. Hệ số ma sát tĩnh ở các loại tình trạng áp lực nào cũng không được lớn quá 0,035 để bảo đảm tàu trượt xuống được thuận lợi, đồng thời làm cho lớp mỡ bôi trơn phát huy tác dụng bình thường.- Giữa lớp mỡ bôi trơn với đường trượt và máng trượt có lực bám tốt, sau khi tưới bôi xong không xảy ra khe nứt và bóc rớt.- Khi nhiệt độ không khí thay đổi có tính năng ổn định tĩnh tốt. Khi nhiệt độ không khí vượt quá 300C, mỡ bôi trơn không mềm đi và chảy ra; khi nhiệt độ không khí thấp hơn -5 0C, mỡ bôi trơn không được khô nứt.- Khi tiếp xúc với nước biển không tạo ra phản ứng hóa học.- Khi pha chế ,không quá nhạy cảm với tạp chất.

2. Hệ số ma sát của mỡ bôi trơn.Hệ số ma sát của mỡ bôi trơn phụ thuộc nhiều yếu tố như vật liệu đường trượt, độ nhẵn bóng bề mặt đường trượt, thành phần mỡ , nhiệt độ không khí, nhiệt độ và tỉ số áp lực của đường trượt. Để có được hệ số ma sát chính xác phải thực hiện thí nghiệm, rồi lại thông qua thực tiễn hạ thủy để điều chỉnh thêm. Nhưng trong nhiều trường hợp thông thường,ta có thể căn cứ vào những số liệu kinh nghiệm rồi tham chiếu hệ số ma sát thực tế của loại hình tàu tương ứng để hiệu chỉnh . Hình 3.11.23 là một nhóm đường cong kinh nghiệm của hệ số ma sát.

Hình 3.11.23 Đường cong kinh nghiệm hệ số ma sát1. Hệ số ma sát động căn cứ theo số liệu của Pháp 2. Hệ số ma sát tĩnh theo số liệu của Nga 3. Hệ số ma sát động căn cứ theo số liệu của Nga 4. Hệ số ma sát động căn cứ theo số liệu của Anh 5. Số liệu kinh nghiệm hệ số ma sát tĩnh của Trung Quốc 6. Số liệu kinh nghiệm hệ số ma sát động của Trung Quốc

3. Pha chế mỡ bôi trơn.a. Cách pha chế mỡ bôi trơn thường áp dụng như bảng 3.11.27

52

Bảng 3.11.27 Công thức pha chế mỡ bôi trơn đường trượt thường dùng

Mùa sử dụng

Tỉ số phần trăm trọng lượng pha chế và thành phần mỡ bôi trơn, %

Năng lực chịu nén kN/m2

(T/m2)

Công nghệ tưới bôi phết Ghi chú

Lớp chịu nén Lớp bôi trơnMùa hè

Paraphin 65% (điểm nóng chảy 600CXà phòng calcium stearate 35%

Mỡ bôi trơn gốc canxi số 3 (mỡ màu vàng) mặt trên tưới thêm một lớp dầu nhớt.

510 (52) tại nhiệt độ 500C

Sau khi pha trộn theo tỉ lệ, đốt nóng cho chảy ra, khuấy đều, nấu tiếp ở nhiệt độ 140 ~ 1600C khoảng 20 phút.Nhiệt độ tưới phết mỡ bôi trơn:- Lớp thứ nhất: 1200C- Lớp thứ hai: 1250C- Lớp thứ ba: 1300CChênh lệch nhiệt độ tưới phết từng lớp không được lớn quá 50C

Xà phòng calcium stearate được pha chê riêng theo phương pháp xem chú thích (2)Do khó tìm nguồn nguyên liệu làm xà phòng calcium stearate , công nghệ pha luyện phức tạp nên bình thường có thể thay bằng sáp than nâu.

Mùa đông

Paraphin 70% (điểm nóng chảy 580C) Stearic axit 30%

Mỡ bôi trơn gốc canxi số 3, mặt trên tưới thêm một lớp dầu nhớt.

Chú thích: 1) Bảng trên là phương pháp pha chế điển hình có thể tham khảo khi chọn mỡ bôi trơn đường trượt. Khi pha chế cụ thể có thể căn cứ vào đặc điểm của tàu, công nghệ hạ thủy, điều kiện khí hậu để điều chỉnh thích đáng. 2) Pha chế xà phòng calcium stearate như sau:- Tỷ lệ theo trọng lượng: axit stearic 100, vôi sống(oxyt canxi) 6,1, nước 82.- Phương pháp gia công: Đốt nóng axit stearic nóng chảy đến khoảng 800C. Lấy sữa đá vôi(đá vôi sông (oxyt canxi) 6,1, nước 83)đã pha sẵn trước đó, vừa khuấy trộn, vừa từ từ rót vào, sau khi rót xong, ở nhiệt độ khoảng 1000C khuấy trộn khoảng 2 ~ 3 giờ, đợi thành phần nước bốc hơi; xà phòng canxi nóng chảy, khuấy trộn thêm 20 phút nữa, lấy ra dùng một ít để thử , nếu sau khi nguội, nó cứng lại, không dính tay thì việc xà phòng hóa đã hoàn thành, lấy ra để nguội , đó là xà phòng calcium stearate. Nhiệt độ nóng chảy là 980C.3) Pha chế nhớt bôi trơn gốc nhựa thông:Nhựa thông cấp đặc biệt: 30Dibutyl phthalate: 5,7Dung dịch nước caustic potash: 11,1(Nồng độ caustic potash: nước = 3:7, nước ngọt tinh khiết:: 55- Phương pháp gia công: Đổ nhựa thông vào nước, đốt nóng cho đến khi nóng chảy hoàn toàn. Ngưng đốt nóng, vừa khuấy trộn vừa đổ dung dịch caustic potash vào, sau đó tiếp tục đốt nóng nấu sôi 1 ~ 2 phút. Ngừng đốt nóng, vừa khuấy trộn vừa đổ dibutyl phthalate vào, sau đó tiếp tục đốt nóng, nấu sôi 1 ~ 2 phút. Khuấy trộn cho nguội là được.

4. Tính năng của các loại thành phần hợp thành mỡ bôi trơn.a. Paraphin

53

- Chỉ tiêu kỹ thuật [theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB254-77, GB1202-77] của paraphin công nghiệp như bảng 3.11.28.

Bảng 3.11.28 Chỉ tiêu kỹ thuật của paraphin công nghiệp

Các hạng mụcChỉ tiêu kỹ thuật

Paraphin trắng Paraphin vàngsố50

số52

số54

số 56

số 58

số 60

số 62

số 52

số 54

số 56

số 58

Điểm nóng chảy, 0C

Không thấp hơn

50 52 54 56 58 60 62 52 54 56 58

Thấp hơn 52 54 56 58 60 62 54 56 58

Lượng chứa dầu, % không lớn hơn.

2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 1,0 2,0 1,8 1,6 1,4

Độ màu (chroma), số hiệu không lớn hơn.

4 4 4 4 4 4 4 8 8 8 8

Tính ổn định ánh sáng, số hiệu không lớn hơn.

6 6 6 6 6 6 6

Mùi vị không

không không không

không


không

không

không

Tạp chất cơ học và thành phần nước

không


không


không

không

không

- Chỉ tiêu kỹ thuật [GB446-77] của paraphin có điểm nóng chảy cru (tính bạch lạp), xem bảng 3.11.29.

Bảng 3.11.29 Chỉ tiêu kỹ thuật của paraphin có điểm nóng chảy cao (tính bạch lạp)

Các hạng mụcChỉ tiêu kỹ thuật

số52

số 54

số 56

số 58

số 60

số 62

số 66

số 70

Điểm nóng chảy, 0C

Không thấp hơn 52 54 56 58 60 62 66 70Thấp hơn 54 56 58 60 62 64 70 -

Lượng chứa dầu, %, không lớn hơn.

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Độ màu, số hiệu ,không lớn hơn.

1 1 1 1 1 1 1 1

Tính ổn định ánh sáng, số hiệu, không lớn hơn.

4 4 4 4 5 5 5 5

Vị thối không không không không không không không khôngTạp chất cơ học và thành phần nước.

không không không không không không không không

Tính chất chảy tan trong axit hoặc kiềm.

không không không không không không không không

- Chỉ tiêu kỹ thuật [theo SYB1606-52S] của paraphin mềm, xem bảng 3.11.30

Bảng 3.11.30 Chỉ tiêu kỹ thuật của paraphin mềm

54

Các hạng mục Chỉ tiêu kỹ thuậtsố 25 số 35 số 45

Hình dáng bên ngoài không đậm hơn

Màu vàng nhạt Màu vàng nhạt Màu vàng nhạt

Điểm nóng chảy, 0C không thấp hơn

25 35 45

Điểm chớp cháy (flash point để hở), 0C không thấp hơn

120 140 150

Thành phần nước, % không lớn hơn

0,5 0,5 0,5

Tạp chất cơ học Có vết Có vết Có vết

b. Stearic axitChỉ tiêu kỹ thuật [theo GB523-66] của stearic axit, xem bảng 3.11.31

Bảng 3.11.31 Chỉ tiêu kỹ thuật của stearic axit

Các hạng mục Chỉ tiêu kỹ thuậtCấp một Cấp hai Cấp ba Cấp bốn

Màu sắc và độ óng ánh Trắng trong Trắng Màu hơi vàng đến vàng nhạt

Vàng nhạt đến màu

vàngTrị số lodin, không lớn hơn 2 4 8 16Trị số xà phòng hóa (trị số saponification)

206 ~ 211 205 ~ 220 200 ~ 220 190 ~ 220

Trị số axít (axit number) 205 ~ 210 203 ~ 218 198 ~ 218 188 ~ 218Điểm đông đặc, 0C (freezing point) 54 ~ 570C 54 52 52Thành phần nước, % không lớn hơn

0,2 0,2 0,2 0,2

c. Nhựa thông Chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa thông, xem bảng 3.11.32

Bảng 3.11.32 Chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa thông

Các hạng mục Trị số axít Trị số xà phòng hòa

Chất béo (lipid)

Nhiệt độ nóng chảy, 0C

Tỉ trọng

Chỉ tiêu kỹ thuật

140 ~ 185 145 ~ 195 5 ~ 35 90 ~ 100 khi 800C đã mềm

1,07 ~ 1,09

d. Mỡ bòChỉ tiêu kỹ thuật của mỡ bò, xem bảng 3.11.33

Bảng 3.11.33 Chỉ tiêu kỹ thuật của mỡ bò

55

Các hạng mục Trị số axít Trị số xà phòng hòa

Nhiệt độ đông đặc, 0C

Nhiệt độ nóng chảy, 0C

Tỉ trọng

Chỉ tiêu kỹ thuật

1 ~ 50 192 ~ 200 42 ~ 46 40 ~ 50 0,937 ~ 0, 953

e. Mỡ bôi trơnTính năng kỹ thuật [GB491-65] của mỡ bôi trơn gốc canxi (mỡ màu vàng)- Các thành phần hợp thành, xem bảng 3.11.34

Bảng 3.11.34 Thành phần của mỡ bôi trơn canxi

Thành phần nguyên liệu Tỉ số phần trăm trọng lượng hợp thành, %ZG-1 ZG-2 ZG-3 ZG-4 ZG-5

Xà phòng canxi dầu động thực vật

9 ~ 14 12 ~ 17 14 ~ 20 17 ~ 24 19 ~ 26

Dầu khoáng sản 91 ~ 86 88 ~ 83 86 ~ 80 83 ~ 76 81 ~ 74

- Chỉ tiêu kỹ thuật, xem bảng 3.11.35

Bảng 3.11.35 Chỉ tiêu kỹ thuật mỡ bôi trơn gốc canxi

Hạng mục Chỉ tiêu kỹ thuậtZG-1 ZG-2 ZG-3 ZG-4 ZG-5

Hình dạng bên ngoàiTừ màu vàng nhạt đến màu nâu sẫm, trên tấm thủy tinh rồi phết lớp mỡ bôi trơn dày 1,2mm, khi kiểm tra bằng cách soi đèn, thành một dạng kem đồng đều không khuyết dạng.

Nhiệt độ chảy nhỏ giọt, 0C không thấp hơn

75 80 85 90 95

Độ thẩm thấu (penetration degree), (250C, 150g), 1/10mm

310 ~ 340 265 ~ 295 220 ~ 250 175 ~ 205 130 ~ 160

Ăn mòn (lá thép, lá đồng thau, 1000C, 3h)

Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu

Kiềm tự do (free alkali) (NaOH%) không lớn quá

0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Axít hữu cơ tự do (free organic axit)

Không có Không có Không có Không có Không có

Tạp chất hữu cơ Không có Không có Không có Không có Không cóNhiệt độ sử dụng, 0C không vượt quá

55 55 60 60 65

- Chỉ tiêu kỹ thuật [SYB1408-59] mỡ bôi trơn gốc nhôm, xem bảng 3.11.36

Bảng 3.11.36 Chỉ tiêu kỹ thuật mỡ bôi trơn gốc nhôm

Hạng mục Chỉ tiêu kỹ thuật Hạng mục Chỉ tiêu kỹ thuật

56

Hình dạng nhìn bên ngoài

Dạng kem mỡ trong suốt, trơn nhẵn có màu vàng nhạt đến nâu sẫm

Tính năng phòng hộ Đạt yêu cầu

Nhiệt độ chảy nhỏ giọt, 0C, không thấp hơn

75 Thành phần nước, % Không có

Độ thẩm thấu, (250C, 150g), 1/10mm

230 ~ 280Tạp chất cơ học, % Không cóHàm lượng xà phòng %, không thấp hơn 14

f. Dầu nhớt máyChỉ tiêu kỹ thuật [GB443-64] của dầu nhớt, xem bảng 3.11.37

Bảng 3.11.37 Chỉ tiêu kỹ thuật dầu nhớt máy

Hạng mục Chỉ tiêu kỹ thuậtHJ-10 HJ-20 HJ-30 HJ-40 HJ-50 HJ-70 HJ-90

Độ nhớt động, 500C, centistocke

7 ~ 13 17 ~ 23 27 ~ 33 37 ~ 43 47 ~ 53 67 ~ 73 87 ~ 93

Nhiệt độ đông đặc, 0C, không cao quá

-15 -15 -15 -10 -10 0 0

Tính có thể tan trong axít hoặc kiềm

Không có

Không có

Không có

Không có

Không có

Không có

Không có

Trị số axít (mg KOH/g), không lớn hơn

0,14 0,16 0,20 0,35 0,35 0,35 0,35

Tạp chất cơ học, % không lớn hơn

0,005 0,005 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007

Thành phần nước Không có

Không có

Không có

Không có

Không có

Có vết Có vết

Điểm chớp cháy (flash point) (để hở) không thấp hơn

165 170 180 190 200 210 220

Ăn mòn (lá thép, lá đồng thau, 1000C, 3h)

Đạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

Đạt yêu cầu

57

g. Phân tích tác dụng các thành phần của mỡ bôi trơn (xem bảng 3.11.38)

Bảng 3.11.38 Phân tích tác dụng thành phần của các loại mỡ bôi trơn

STT

Thành phần mỡ bôi trơn

Trạng thái ở nhiệt độ thường

Tính năng chủ yếuPhân tích tác dụngĐộ nhớt

ở nhiệt độ thường

Hệ số ma sát

Độ cứng

Độ dòn Sức bền

1 Paraphin Thể rắn _ Sẽ giảm nhẹ khi độ nóng cháy lên cao, thông thường lớn hơn so với stearic axit

Tương đối thấp

Paraphin có độ nóng chảy cao, khi ở nhiệt độ thấp dễ bị dòn

Tương đối cao

Là thành phần cơ bản của lớp chịu nén và lớp quá độ của mỡ bôi trơn. Độ bền của nó được nâng cao theo sự tăng của nhiệt độ nóng chảy. Khi sử dụng có thể căn cứ vào thời tiết khác nhau để chọn dùng paraphin có điểm nóng chảy khác nhau, thông thường nhiệt độ càng thấp thì paraphin được chọn dùng có điểm nóng chảy cũng càng thấp.Trong mỡ bôi trơn, theo sự tăng lên của tỉ lệ paraphin thì năng lực chịu tải có xu thế giảm .

2 Stearic axit Thể rắn _ Tương đối nhỏ, sẽ giảm nhỏ khi độ nóng chảy lên cao


Có tính dẻo dai tốt

Tương đối cao

Là một trong những thành phần chủ yếu của lớp chịu được nén và lớp quá độ. Trong một phạm vi nhất định ,khi tăng lượng axit này có thể nâng cao năng lực chịu nén, đồng thời cải thiện tính năng bôi trơn của mỡ. Vào mùa đông cho thêm một lượng thích đáng stearic axit vào mỡ bôi trơn, có thể nâng cao độ dẻo, ngăn ngừa nứt nẻ.

3 Xà phòng calcium stearat

Thể rắn _ Tương đối nhỏ

Tương đối cao

Có độ dẻo tốt Rất cao Lấy stearic làm thành phần cơ bản để pha chế, có thể làm một trong những thành phần chủ yếu của lớp chịu đựng nén của mỡ bôi trơn, điểm nóng chảy rất cao, đồng thời có năng lực chịu nén rất cao, tính dẻo dai và tính bôi trơn tốt, là một loại thành phần mỡ bôi trơn chịu nhiệt cao và chịu nén cao tương đối lý tưởng.

4 Nhựa thông Thể rắn _ Rất lớn Tương đối cao

Ở nhiệt độ thấp độ dòn tương đối lớn

Cao hơn so với paraphin và stearic axit

Là một trong những thành phần chủ yếu chịu nén của mỡ bôi trơn, nhựa thông có tác dụng dính kết và chủ yếu là tăng thêm độ bám giữa máng trượt và mặt đường trượt, đồng thời nâng cao năng lực chịu nén ở mức độ nhất định. Khi dùng quá liều lượng,bề mặt mỡ bôi trơn sẽ bị dính lại làm cho tính năng bôi trơn của mỡ bị xấu đi. Vào mùa đông khi lượng cho vào quá nhiều, dễ làm cho mỡ bôi trơn dòn và nứt nẻ.

5 Mỡ bò Thể rắn _ Tương đối nhỏ


Có tính dẻo tốt

Tương đối cao

Tác dụng cũng tương đương như stearic axit, đồng thời có lực bám tốt, là một trong những thành phần chủ yếu của lớp chịu nén và lớp quá độ của mỡ bôi trơn.

6 Mỡ bôi trơn màu vàng (mỡ bôi trơn gốc canxi, đồng thời bao gồm cả mỡ bôi trơn gốc nhôm)

Dạng kem Tương đối lớn

Rất nhỏ _ _ Cực nhỏ Là thành phần cơ bản của lớp bôi trơn của mỡ. Là kết hợp tốt có tính năng bôi trơn tốt với lớp chịu nén (hoặc lớp quá độ).Mỡ bôi trơn gốc canxi có tính chống nước tốt, nhưng trong nước biển có độ hòa tan nhất định. Mỡ bôi trơn gốc nhôm thì có tính chống nước biển tốt.

7 Xà phòng kali (xà phòng nước)

Nửa thể rắn

Tương đối nhỏ

Rất nhỏ _ Có độ dẻo dai nhất định

Có độ bền nhất định

Là thành phần cơ bản của lớp bôi trơn của mỡ, tính năng tổng hợp tương đối tốt hơn so với mỡ màu vàng, nhưng tính kháng nước tương đối kém hơn so với mỡ màu vàng.

8 Nhớt máy Thể lỏng Rất nhỏ Cực nhỏ _ _ _ Có tác dụng bôi trơn cực tốt, bôi lên bề mặt mỡ bôi trơn để giảm hệ số ma sát khi khởi động, trong lớp chịu nén của mỡ bôi trơn, cho vào một ít lượng nhớt máy có thể nâng cao được tính năng chống nứt.

5. Xác định độ dày bôi phết mỡ bôi trơn đường trượt.a. Yếu tố ảnh hưởng tới độ dày mỡ bôi trơn đường trượt.- Phụ tải đường trượt: Phụ tải đường trượt càng lớn thì càng tăng độ dày lớp mỡ bôi trơn.- Nhiệt độ: Độ dày tưới phết vào mùa hè phải hơi lớn hơn so với vào mùa đông.

58

- Chất lượng mỡ bôi trơn: Mỡ bôi trơn có năng lực chịu nén cao, chất lượng tốt, khi tưới phết có lực bám mạnh thì độ dày của nó có thể giảm nhỏ một cách thích đáng.- Lượng mòn hỏng: Đường trượt càng dài, hành trình trượt (tức chiều dài ma sát) càng lớn thì lượng mòn hỏng của mỡ bôi trơn càng lớn, độ dày của nó nên tăng lớn tương ứng.- Chất bôi trơn: Tính năng chất bôi trơn tốt, có thể giảm bớt sự mòn hỏng của mỡ bôi trơn, độ dày của nó cũng có thể giảm thích đáng.- Độ bằng phẳng trơn tru của bề mặt tưới phết mỡ bôi trơn: Bề mặt mỡ bôi trơn càng nhẵn bóng, lượng mòn hỏng càng nhỏ, độ dày của nó cũng có thể giảm một cách thích đáng.

b. Xác định độ dày tưới phết nhỏ nhất của lớp mỡ bôi trơn.Độ dày nhỏ nhất của lớp chịu nén (bao gồm cả lớp quá độ) có thể tham khảo hình 3.11.24 để lựa chọn. Khi trọng lượng hạ thủy tương đối lớn thì chọn số liệu này và tăng thêm 1 ~ 2mm. Độ dày của lớp bôi trơn về nguyên tắc là có thể phủ đồng đều lớp chịu nén (hoặc lớp quá độ).

Hình 3.11.24 Đường cong độ dày nhỏ nhất của mỡ bôi trơn

§ 3.11.7 Tính toán hạ thủy trượt theo hướng dọc1. Phân tích giai đoạn hạ thủy trượt theo hướng dọc.Căn cứ vào đặc điểm tàu trượt hạ thủy, thông thường có thể chia quá trình hạ thủy ra bốn giai đoạn như trong bảng 3.11.39.

59

Bảng 3.11.39 Phân tích giai đoạn hạ thủy trượt theo hướng dọc

Giai đoạn

hạ thủy

Phạm vi chuyển động

của tàu

Đặc trưng vận động

Hình biểu thị Trạng thái lực học Ý nghĩa của ký hiệu

Giai đoạn thứ nhất

Từ bắt đầu trượt đến khi thân tàu tiếp xúc mặt nước

Hướng chuyển động của tàu song song với đường trượt, trượt với gia tốc đều.

1. Lực trượt xuốngF = PC sin - µPC cos PC ( - µ)PC = P + p2. Điều kiện tàu bắt đầu trượt xuống: tg > µo

F – lực trượt xuống, TPC – tổng trọng lượng hạ thủy, TP – trọng lượng hạ thủy của tàu, Tp – trọng lượng của các thiết bị hạ thủy, Tµ - hệ số ma sát động - góc nghiêng của đường trượt.µo – hệ số ma sát tĩnh.

Giai đoạn thứ hai

Từ thân tàu tiếp xúc mặt nước đến trước khi đuôi tàu nổi lên

Hướng chuyển động của thân tàu song song với đường trượt nhưng tốc độ trượt giảm dần.

1. Lực trượt xuống.F = P’sin - µP’cos - RTrong đó P’ = PC - R = 1/1000 (6,5A + 60A’) v2

2. Momen đối với đầu trước của giá đỡ mũi:Momen của lực nổi: M = (L2 – x1)Momen trọng lực : MP = PC . L2

3. Momen đối với đầu cuối của đường trượt:Momen lực nổi: M’ = (a – x1)Trong đó a = S – (L1 + ),

S = L1 +

Momen trọng lực: M’P = PC.a4. Điều kiện tàu bắt đầu nổi lên (đuôi nổi): M’ = MP

5. Điều kiện ngăn ngừa xảy ra đuôi cong (lật ngửa): M’ > M’P

R – lực cản của nước khi trượt, TA – diện tích mặt cắt ngang lớn nhất bộ phận đi vào trong nước của thân tàu, m2.A’ – diện tích mặt cắt ngang lớn nhất bộ phận đi vào trong nước của giá đỡ hạ thủy, m2.v – tốc độ trượt, m/s – lực nổi bộ phận đi vào nước của thân tàu, T.M, M’ – mômen lực nổi, T.mMP, M’P – mômen trọng lực, T.mL2 – khoảng cách từ trọng tâm của trọng lượng hạ thủy đến đầu phía trước của giá đỡ, m.x1 – khoảng cách từ đường tác dụng của lực nổi đến trọng tâm của trọng lượng hạ thủy, m (khi tàu nổi ở phía trước trọng tâm thì có trị số dương, ngược lại là trị số âm).a – khoảng cách từ đầu cuối đường trượt đến trọng tâm trọng lượng hạ thủy, m.L1 – khoảng cách từ trọng tâm trọng lượng hạ thủy đến đầu sau của giá đỡ đuôi tàu. - chiều dài bộ phận ở dưới nước của đường trượt.S – hành trình trượt tính từ đoạn cuối của giai đoạn thứ nhất.h – khoảng cách từ đường nước chỗ mặt cắt ngang trọng tâm của trọng lượng hạ thủy đến cạnh đáy của tâm trượt, m; (khi vị trí của mặt cắt ngang trọng tâm chưa trượt vào trong nước, thì lấy trị số âm).

Giai đoạn thứ ba

Từ lúc đuôi tàu nổi lên đến lúc thân tàu toàn bộ nổi lên.

Tàu lấy giá đỡ mũi làm điểm tựa chuyển động lên phía trên, đồng thời trượt trên đường trượt.

1. Tình trạng chịu lực giống với giai đoạn thứ hai.2. Trong toàn bộ giai đoạn, điều kiện của lực phù hợp: M = MP

3. Ngăn ngừa xảy ra điều kiện mũi tàu bị đổ rớt: H > Tf + h’

H’ – độ sâu nước đáy sông tại đầu cuối đường trượt, m.Tf – mức nước mũi tàu sau khi tàu hạ thủy, m.H – độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt

60

4. Sau khi xảy ra mũi tàu bị đổ rớt, điều kiện ngăn ngừa va chạm vào đáy sông:

H 2T1 - H

cách mặt nước, m.h’ – độ cao của đáy tàu cách mặt đường trượt chỗ giá đỡ mũi tàu, m.

Giai đoạn thứ tư

Từ khi thân tàu toàn bộ nổi lên đến khi sự chuyển động của tàu hoàn toàn chấm dứt.

Do quán tính tàu trôi về phía trước, đồng thời có khả năng lắc dọc, chuyển động lên cao hạ xuống.

1. Điều kiện tàu nổi lên hoàn toàn: PC

= 2. Giai đoạn này nên tính toán tính ổn định xem có đầy đủ không.3. Giai đoạn này nên tính nghiệm xem hành trình xông tới theo quán tính, đề phòng tông vào bờ đối diện. Căn cứ kinh nghiệm hành trình xông tới theo quán tính của sự trượt của tàu ước khoảng 2 ~ 3 lần chiều dài của tàu.

61

2. Tính toán hạ thủy theo hướng dọc.a. Nội dung tính toán.Đối với việc hạ thủy trượt theo hướng dọc, trong tình trạng thông thường chỉ làm phép tính tĩnh lực học mà không làm tính toán động lực học.Nội dung tĩnh lực học chủ yếu tính toán hạ thủy bao gồm:- Trọng lượng hạ thủy tàu PC (hằng số).- Lực nổi của tàu ở các hành trình trượt khác nhau.- Mômen MP của trọng lượng hạ thủy đối với đầu trước của giá đỡ mũi tàu (hằng số).- Mômen M của lực nổi đối với đầu trước giá đỡ mũi tàu.- Mômen M’P của trọng lượng hạ thủy đối với đầu cuối của đường trượt.- Mômen M’ của lực nổi đối với đầu cuối của đường trượt.Mục đích của tính toán hạ thủy là tìm các trị số kể trên, đồng thời lấy kết quả để vẽ thành một đường cong hạ thủy.

b. Phương pháp và các bước tính toán.Bước thứ nhất: Liệt kê ra các số liệu nguyên thủy cần thiết để tính toán bao gồm:- Các kích thước chủ yếu của tàu:Tổng chiều dài, mChiều dài đường nước khi tải đầy, mChiều dài giữa hai đường vuông góc mChiều rộng tàu, mChiều cao mạn, mMớn nước, m- Vị trí của trọng lượng hạ thủy và trọng tâm:Trọng lượng hạ thủy PC (bao gồm cả trọng lượng của thiết bị hạ thủy), tVị trí trọng tâm theo hướng dọc, xg (tính từ sườn giữa tàu).Khoảng cách từ trọng tâm đến đầu sau giá đỡ đuôi tàu L1, m.Khoảng cách từ trọng tâm đến đầu trước giá đỡ mũi tàu L2, m.Mômen MP của trọng lượng hạ thủy đối với đầu trước của giá đỡ mũi tàu, T.m- Mức thủy triều Lựa chọn theo lịch hạ thủy.- Độ dốc của đường trượt và sống chính.Độ dốc của đường trượtĐộ dốc của sống chính của tàuChiều dài bộ phận ở dưới nước của đường trượt, , mĐộ sâu nước ở đáy sống của đầu cuối đường trượt H’, mĐộ sâu cách mặt nước của đầu cuối mặt đường trượt H, mHành trình trượt khi tàu bắt đầu đi vào nước S, mĐộ cao của mặt đáy máng trượt cách đường nước tại chỗ mặt cắt ngang trọng tâm khi tàu bắt đầu đi vào trong nước h, m (lấy trị số âm). Bước thứ hai: Chia tách ra hành trình trượt xuống (gọi tắt là hành trình trượt) S, đồng thời căn cứ vào hành trình trượt để tìm mớn nước mũi tàu T f và mớn nước đuôi tàu Ta tại vị trí đó.Để tiện việc tính toán, thông thường lấy giao điểm giữa đường cơ bản của đáy tàu với mặt nước làm điểm số không của hành trình trượt (tức là bắt đầu tính từ cuối giai đoạn thứ nhất của việc hạ thủy), khoảng cách giữa các hành trình trượt là 2 ~ 3 lần khoảng cách sườn lý thuyết của tàu.

62

Bước thứ ba: Tính toán lực nổi và vị trí tâm nổi ở các hành trình trượt. Phương pháp tính toán có thể tiến hành theo bảng 3.11.40.

Bảng 3.11.40 Bảng tính lực nổi và vị trí tâm nổi của các hành trình trượt

Hành trình trượt S = m Mớn nước mũi Tf = mMớn nước đuôi Ta= m

Số sườn lý thuyết(tính từ giữa tàu )

Diện tích mặt cắt ngang(II) – (III) (I) x (IV)Bộ phận mũi Bộ phận đuôi

I II III IV V01

m-1m

0 o

1 - ’1

m-1 - ’m-1

m - ’m

01 - ’1

(m-1) (m-1 - ’m-1)m(m - ’m)

1

m-1

m

’1

’m-1

’m

Cộng 1 2

Số hiệu chỉnh (m + ’m) m (m + ’m)

Công sau khi hiệu chỉnh

’1 ’2

Công thức tính toán

Thể tích chiếm nước: V = , (m3)

Lực nổi: = ., (T)

Vị trí tâm nổi: xc = , (m)

Mômen thể tích chiếm nước: M = ( ’2 – xg’1), (m3.m)

Trong công thức:L – chiều dài đường nước của tàu, m – tỉ trọng của nước, t/m3, nước ngọt lấy 1t/m3,

nước biển lấy 1,025t/m3

Bước thứ tư: Tính toán mômen lực nổi và mômen trọng lực, phương pháp tính toán như bảng 3.11.41.

Bảng 3.11.41 Bảng tính mômen lực nổi và mômen trọng lực

Các hạng mục Đơn vị Ký hiệu

Công thức tính toán Kết quả tính toán

Hành trình trượt m I S S1, S2 …Sm

Thể tích xả nước m3 II VMômen thể tích xả nước m3.m III MKhoảng cách từ đường tác dụng lực nổi đến trọng tâm hạ thủy

m IV x1 = (III)/(II)

Lực nổi T V =

63

Cánh tay đòn từ đường tác dụng của lực nổi đến đầu trước giá đỡ mũi tàu.

m VI L2 – x1

Mômen của lực nổi đối với đầu trước giá đỡ mũi tàu.

T.m VII M = (V) x (VI)

Cánh tay đòn từ đường tác dụng của lực nổi đến đầu cuối đường trượt.

m VIII S – (L1 + + x1)

Mômen của lực nổi đối với đầu cuối đường trượt.

T.m IX M’ = (V) x (VIII)

Khoảng cách từ đầu cuối đường trượt đến trọng tâm hạ thủy.

m X a = S – (L1 + )

Mômen của trọng lượng hạ thuỷ đối với đầu cuối đường trượt.

T.m XI Mp’= a xPc

Bước thứ năm: Tính lực nổi của các hành trình trượt tương ứng và độ xiên cân bằng.Khi tính toán ,ta giả định độ dốc của hành trình trượt và sống chính , trước hết theo bảng 3.11.40 để tính ra lực nổi ở trạng thái đó, sau đó tiến hành tính toán cân bằng theo bảng 3.11.42.

Bảng 3.11.42 Bảng tính lực nổi và độ nghiêng cân bằng của các hành trình trượt sau khi đuôi tàu nổi

Hành trình trượt giả định

Độ dốc sống chính giả

định

x1 = L2 - S M = (I) x (III)

I II III IVS1 1/100

2/1003/1004/100

... 1/1002/1003/1004/100

Sn 1/1002/1003/1004/100

Bước thứ sáu: Vẽ đường cong hạ thủy,đường này có hình dáng như hình 3.11.25.

64

Hình 3.11.25 Đường cong hạ thủy

Bước thứ bảy: Phán đoán điều kiện an toàn hạ thủy tàu.

Bước thứ tám: Tính toán lực nén giá đỡ mũi tàu.- Từ đường cong hạ thủy ,ta tìm được tải trọng tập trung của giá đỡ mũi tàu khi đuôi tàu nổi là NS.

- Tính ra áp lực trên đơn vị diện tích của giá đỡ mũi tàu: PS =

Trong công thức:PS – áp lực trên đơn vị diện tích của giá đỡ mũi tàu.NS – áp lực giá đỡ mũi tàu, TlS – chiều dài giá đỡ mũi tàu, mbS – chiều rộng máng trượt

Bước thứ chín: Tính toán chiều cao ổn định ban đầu:ho = Zm – Zg

Trong công thức:ho – chiều cao ổn định ban đầu, mZm – độ cao đường cơ bản tới trọng tâm tàu, mZg – độ cao đường cơ bản tới tâm ổn định ngang của tàu hạ thủy,m

§ 3.11.8 Chuẩn bị công nghệ và trình tự thao tác hạ thủy trượt theo hướng dọcI. Điều kiện cần để hạ thủy tàu1. Các mối hàn của các tấm vỏ bao thân tàu phía dưới hầm tàu và boong tàu đã được kiểm nghiệm theo quy định và đã đạt yêu cầu, bộ phận không đạt yêu cầu đã được loại bỏ và sau khi kiểm tra lại, đạt yêu cầu.2. Các phụ kiện của phần thân tàu dưới nước đều đã lắp đặt xong, chất lượng phù hợp yêu cầu.3. Cá công trình thân tàu ở phía dưới vách hầm và boong tàu đã hoàn thành, đạt yêu cầu kiểm tra độ kín.4. Các kích thước chủ yếu đo đạc xong, các ký hiệu dấu mớn nước giữa tàu,mũi, đuôi tàu được đăng kiểm xác nhận.5. Công trình sơn vỏ ngoài của thân tàu (bộ phận ở dưới nước) đã xong, chất lượng phù hợp yêu cầu, lớp sơn cuối cùng đã hoàn toàn khô.6. Các số liệu về hạ thủy đã hoàn chỉnh.

II. Công tác chuẩn bị công nghệ hạ thủy trượt theo hướng dọc1. Căn cứ vào trọng lượng hạ thủy để xác định độ cao của mực nước hạ thủy và các biện pháp tương ứng.2. Căn cứ vào tính toán hạ thủy xác định để ngăn ngừa mũi tàu bị rơi rớt hoặc đuôi tàu bị cong, xem có phải gia cường them hoặc áp dụng những biện pháp khác.3. Căn cứ vào trọng lượng hạ thủy và tính toán hạ thủy xác định áp lực lớn nhất bộ phận mũi tàu.4. Căn cứ vào kinh nghiệm hạ thủy và trạng thái kỹ thuật của nhà máy xác định áp dụng phương pháp công nghệ hạ thủy nào (áp dụng phương pháp thông thường hay loại bỏ giá đỡ mũi tàu).

65

5. Căn cứ vào áp lực lớn nhất của bộ phận mũi tàu để thiết kế kết cấu giá đỡ mũi tàu hoặc chọn dùng dầm ngang hạ thủy, khi áp dụng công nghệ không có giã đỡ mũi, thì căn cứ vào đây để xác định chiều dài tiếp xúc có hiệu quả và vị trí của “đệm mũi tàu”.6. Xác định độ dốc của đường trượt (thông thường khi căn kê đã xác định).7. Căn cứ vào lực trượt xuống để chọn các dụng cụ khóa trượt.8. Căn cứ vào mùa trong năm và trọng lượng hạ thủy để chọn mỡ bôi trơn đường trượt, và quyết định độ dày lớp mỡ.9. Xuất phát từ các yếu tố an toàn, ổn định, ngăn ngừa sự biến dạng của thân tàu và phương pháp tháo máng trượt sau khi hạ thủy để chọn và bố trí các thiết bị hạ thủy khác.10. Vẽ bản vẽ bố trí hạ thủy.11. Nêu ra bảng kê các vật liệu và trang bị cần thiết dùng để hạ thủy.

III. Xác định các yếu tố của công nghệ hạ thủy không có giá đỡ mũi tàu.1. Chiều dài tiếp xúc có hiệu quả của gỗ đệm bộ phận mũi tàu.Sự xoắn cong đàn hồi sinh ra khi đuôi tàu nổi lên làm cho một chiều dài nhất định của thân tàu ở bộ phận mũi tàu nằm tì lên trên gỗ đệm của máng trượt, do đó khi đuôi tàu nổi lên áp lực bộ phận mũi tàu sinh ra sẽ phân bố trong đoạn chiều dài này. Chiều dài này gọi là “Chiều dài tiếp xúc có hiệu quả”, trị số của nó được phỏng tính theo công thức dưới đây:

Le = k.Lc

Trong công thức:Le – chiều dài tiếp xúc có hiệu quảLc – chiều dài của máng trượtk – hệ số lấy k = 0,1 ~ 0,2. Khi kích cỡ của tàu tương đối lớn, hoặc khi gỗ đệm của máng trượt bố trí tương đối dày, lấy k nghiêng về trị số nhỏ, ngược lại lấy k nghiêng về trị số lớn.2. Áp lực của gỗ đệm phần mũi tàu và sự phân bố.Sự phân bố áp lực của gỗ đệm phần mũi tàu khi đuôi tàu nổi lên, có liên quan đến sức bền, số lượng và vị trí bố trí của gỗ đệm. Trung tâm áp lực từ chính giữa từ từ di chuyển đến mũi tàu, trong trường hợp gỗ đệm bố trí đều, gỗ đệm chịu tải lớn nhất không phải là “đệm mũi tàu” mà là ở phần giữa của chiều dài tiếp xúc có hiệu quả (ước khoảng trong phạm vi 40 ~ 60%).Khi đuôi tàu nổi, áp lực động bình quân gỗ đệm ở bộ phận mũi tàu:

= hoặc =

Áp lực động lớn nhất: Pmax = uTrong đó: p – áp lực động bình quân của gỗ đệm ở bộ phận mũi tàu khi đuôi tàu nổi. p khống chế trong phạm vi 294 ~ 490kN (30 ~ 50T) là thích hợp.Pmax – áp lực động lớn nhất của gỗ đệm ở bộ phận mũi tàu khi đuôi tàu nổi. Pmax nên khống chế dưới 735kN (75T) là thích hợp.n – số gỗ đệm trong phạm vi chiều dài tiếp xúc có hiệu quả (một bên).W – trọng lượng hạ thủy của tàu, tP phản lực đuôi tàu nổi có được do tính toán, Td – hệ số, lấy d = 0,20 ~ 0,30u – hệ số, lấy u = 1,5 ~ 2,253. Xác định vị trí của “đệm mũi tàu”Sau khi loại bỏ giá đỡ mũi tàu, những gỗ đệm bố trí ở đầu mút của máng trượt được gọi là “đệm mũi tàu”.

66

Xuất phát từ góc nghiêng tuyến hình phần mũi tàu, vị trí của “đệm mũi tàu” nên từ vị trí giá đỡ mũi tàu ban đầu di chuyển dần về phía sau một đoạn. Khoảng cách dịch về phía sau nên xét đến các yếu tố dưới đây:- Để tránh do “đệm mũi tàu” di chuyển về phía sau, tấm đệm bị rút ngắn do đó dẫn đến khả năng sinh ra hiện tượng mũi tàu bị rớt.- Để tránh do “đệm mũi tàu” dịch quá về phía trước, làm cho góc kẹp giữa đường cơ bản với mặt cắt ngang thân tàu chỗ “đệm mũi tàu” quá lớn mà dẫn đến khả năng gỗ đệm dịch trượt ra bên ngoài.Hình dạng mặt cát ngang thân tàu ở chỗ “đệm mũi tàu” xem hình 3.11.26. Điều kiện tránh cho gỗ đệm dịch trượt ra bên ngoài là:

tg

Trong công thức: - góc kẹp giữa đường mặt cắt ngang và đường cơ bản. - hệ số ma sát giữa thân tàu với gỗ đệm, lấy = 0,4 ~ 0,6f – hệ số ma sát giữa máng trượt với đường trượt. Khi áp dụng đường trượt có bôi mỡ, lấy f = 0,03 ~ 0,035Khi áp dụng đường trượt con bi lăn lấy f = 0,025

hình 3.11.26 Hình biểu thị “đệm mũi tàu” chịu lực khi đuôi tàu nổi lên

4. Các yếu tố xét đến công nghệ “hạ thủy bằng dầm ngang”- Khi bố trí căn kê trên đà tàu cần tính toán độ cao của đường cơ bản sao cho dễ dàng đặt dầm ngang vào. Thông thường khoảng cách từ mặt đường trượt đến đáy tàu không nhỏ quá 800 ~ 850mm.- Số lượng của dầm ngang hạ thủy :ở bộ phận mũi chủ yếu xét đến dầm có thể chịu đựng áp lực bộ phận mũi khi đuôi tàu nổi lên, và có thể truyền đi một cách hợp lý áp lực này lên đường trượt; ở phần đuôi nên có thể nâng giữ một cách hiệu quả trọng lượng bộ phận đuôi tàu, và phân phối nó một cách hợp lý lên đường trượt.- Bố trí dầm ngang hạ thủy:nên tân lượng không để cho mũi tàu và bộ phận đuôi tàu thò ra ngoài quá lớn (đặc biệt là bộ phận đuôi), đồng thời phải tránh bố trí làm cho tình trạng chịu đựng xấu đi, ảnh hưởng đến sự truyền lực và tính an toàn của quá trình hạ thủy, vị trí lắp đặt dầm ngang còn phải tận lượng chọn chỗ kết cấu thân tàu tương đối bền chắc để tránh thân tàu bị biến dạng.- Dầm ngang ở mũi, đuôi tàu và dầm ngang bộ phận mũi ở chỗ trung tâm áp lực đuôi tàu nổi, nên có năng lực chịu tải tương đối lớn, khi cần thiết nên tiến hành kiểm tra sức bền.

67

- Giữa mặt dầm ngang với đáy tàu nên có một khe hở nhất định. Tại chỗ đường trung tâm không làm điểm chịu đựng, giữa nó cũng nên lót gỗ tấm để bảo vệ thân tàu.- Giữa mặt dầm ngang với đường trượt nên để chừa độ cao đầy đủ để tiện việc lắp ráp máng trượt.- Khi bố trí máng trượt, nên tránh chỗ đầu nối của máng trượt ở dưới dầm ngang.- Sau khi dầm ngang đi vào trong nước sức cản của nước tương đối lớn; khi dùng để hạ thủy tàu nhỏ hoặc khi độ dốc dường trượt tương đối nhỏ, phải dự tính ảnh hưởng của dầm đối với tốc độ trượt xuống.- Dầm ngang phải được treo trên tàu bằng dây cáp để tiện lấy ra sau khi hạ thủy.

5. Công tác chuẩn bị an toàn trước khi hạ thủy .- Đóng tất cả lỗ vào ở trên tàu, cửa sổ mạn tàu, cửa van đáy biển và cửa kín nước của tất cả cabin và nắp hầm tàu kín nước, bảo đảm tính kín nước của thân tàu.- Tất cả các kẹp dây chão , cột trụ buộc tàu và thiết bị buộc neo đều phải lắp xong, hàn chắc chắn.- Bánh lái và chân vịt phải được cố định thật chắc chắn.- Cố định tất cả các vật có thể di động ở trên tàu, đồng thời căn cứ vào yêu cầu công nghệ bơm đầy hầm nước dằn có liên quan nhằm bảo đảm tính ổn định hạ thủy.- Chuẩn bị neo ở mũi tàu.- Làm gọn gàng đà tàu , không để cho các đồ vật cản trở tàu hạ thủy.- Thiết lập cột tiêu mực nước , bắt đầu ba ngày trước khi hạ thủy, định giờ quan trắc sự thay đổi của mực nước và độ sâu nước ở đầu cuối đường trượt và ghi chép lại cẩn thận.

6. Công tác kiểm tra trước khi hạ thủy tàu.- Kiểm tra công tác chuẩn bị an toàn trước khi hạ thủy.- Kiểm tra vị trí gối đỡ hạ thủy có tiếp xúc khít vào thân tàu hay không.- Kiểm tra giá đỡ mũi đuôi tàu xem có chắc chắn không, hoặc dầm ngang hạ thủy, hoặc sự bố trí của gỗ đệm mũi tàu có phù hợp yêu cầu không.- Kiểm tra khoảng cách trung tâm đường trượt (đối chiếu hồ sơ) xem có đúng không.- Kiểm tra dụng cụ khóa trượt lắp đặt có chắc chắn không, sự liên kết có tốt không.- Kiểm tra con đội máng trượt ở đầu mũi tàu xem lắp đặt có thỏa đáng không.- Kiểm tra sự tưới phết mỡ bôi trơn ở đường trượt hoặc hệ thống viên bi lăn xem có phù hợp yêu cầu không.- Kiểm tra số lượng và vị trí của tải dằn hạ thủy xem có phù hợp yêu cầu không.- Kiểm tra việc sơn dặm lại thân tàu sau khi tháo bỏ căn kê hạ thủy xem có hoàn hảo không.- Kiểm tra mực nước hạ thủy xem có chính xác không.

7. Trình tự thao tác hạ thủy tàuKhi hạ thủy tàu thông thường theo trình tự dưới đây để thao tác:- Đóng chặt nêm gỗ mặt máng trượt toàn bộ tàu.- Loại bỏ căn kê sống chính hạ thủy – căn kê giữa.- Loại bỏ căn kê sống chính hạ thủy – căn kê biên (nếu có nhiều dãy căn kê biên, thì lần lượt tháo bỏ từ giữa ra bên ngoài).- Kích chặt con đột ở đầu phía trước tâm trượt.- Tháo bỏ dụng cụ khóa trượt phụ trợ (thông thường tàu cỡ vừa, cỡ nhỏ không có).- Tháo bỏ dụng cụ khóa trượt chính.

§ 3.11.9 Phân tích sự cố hạ thủy trượt theo hướng dọc

68

Những sự cố có thể phát sinh trong quá trình hạ thủy tàu theo hướng dọc, xem bảng 3.11.43.Bảng 3.11.43 Phân tích sự cố hạ thủy trượt theo hướng dọc

Loại hình sự cố

Nguyên nhân sự cố Ngăn ngừa và biện pháp xử lý

Hạ thủy bị cản trở, giữa đường bị ngửng lại

1. Lớp mỡ bôi trơn không bằng phẳng.2. Năng lực chịu nén của mỡ bôi trơn không đạt, trong khi trượt bị phá hỏng.3. Mỡ bôi trơn quá mềm, trời nóng bị chảy ra.4. Mỡ bôi trơn bị dính kết, ảnh hưởng đến sự trượt xuống.5. Lực bám của mỡ bôi trơn không đủ, tạo thành sự “bong vỏ”.6. Khe hở giữa đường trượt và máng trượt quá nhỏ, xảy ra hiện tượng kẹt cứng .7. Đường trượt bị biến dạng.8. Tốc độ trượt không đủ.9. Lực cản nước của “dầm ngang hạ thủy” hoặc những trang bị hạ thủy khác quá lớn.

Trước khi thi công phải chú ý:1. Mỡ bôi trơn pha chế chính xác.2. Nắm vững công nghệ tưới phết mỡ bôi trơn, bảo đảm chất lượng bôi dầu mỡ.3. Đường trượt với máng trượt phải giữ khe hở nhất định.4. Đường trượt có độ bền đầy đủ.5. Lựa chọn hợp lý độ dốc của đường trượt.6. Phỏng tính ảnh hưởng của “dầm ngang hạ thủy” đối với tốc độ trượt, áp dụng biện pháp tương ứng.Sau khi xảy ra sự cố có thể áp dụng:1. Dùng kích thủy lực đẩy máng trượt.2. Dùng dây thừng kéo hỗ trợ.3. Dùng tàu kéo để kéo dắt.4. Khi các biện pháp trên không hiệu quả thì cố định trụ đệm tàu, tháo máng trượt bôi mỡ lại.

Đuôi tàu cong hoặc “đuôi tàu chúi xuống”

Trước khi bộ phận đuôi nổi lên, trọng tâm của tàu đã ra khỏi đầu cuối của đường trượt, làm cho mômen trọng lực đối với đầu cuối đường trượt lớn hơn mômen của lực nổi đối với đầu cuối đường trượt.

Căn cứ vào số liệu tính toán, trước khi thi công áp dụng những biện pháp dưới đây:1. Tăng độ dốc của đường trượt.2. Kéo dài chiều dài đường trượt hạ thủy.3. Đặt tải dằn ở bộ phận mũi tàu.4. Đặt them hòm nổi 5. Đợi đến mực triều lớn mới hạ thủy.

Mũi tàu bị rớt

Khi giá đỡ mũi tàu rời khỏi đường trượt, lực nổi vẫn nhỏ hơn trọng lượng hạ thủy.

Trước khi thi công áp dụng những biện pháp dưới đây:1. Nối dài chiều dài đường trượt ở dưới nước.2. Đặt tải dằn ở bộ phận đuôi tàu3. Đợi đến mực triều cường mới hạ thủy.

Sau khi trượt xuống, tàu trượt dài không dừng.

Tốc độ trút xuống quá lớn Trước khi thi công áp dụng những biện pháp dưới đây:1. Lắp thêm neo hãm hoặc dây thừng hãm.2. Lắp tấm lực cản phía sau bánh lái .3. Dùng dây cáp thép lắp trên thân tàu để kéo rê vật nặng ở trên bờ.

69

4. Giảm nhỏ độ dốc của đường trượt.Giá đỡ mũi tàu bị nứt vỡ.

Áp lực giá đỡ mũi tàu quá lớn, sức bền không đủ.

Trước khi thi công áp dụng những biện pháp dưới đây:1. Chọn lấy độ dốc của sống chính tương đối nhỏ.2. Giảm độ dốc của đường trượt.3. Giảm bớt trọng lượng hạ thủy.4. Tăng thêm tải dằn ở bộ phận đuôi tàu.5. Gia cường giá đỡ mũi tàu.6. Áp dụng công nghệ hạ thủy không có giá đỡ mũi tàu, tăng thêm mật độ gỗ đệm trong chiều dài tiếp xúc có hiệu quả.

Dụng cụ khóa trượt mất tác dụng, chưa buông ra thì đã trượt.

Chỗ lắp dụng cụ khóa trượt và giữa phần phía trước máng trượt của nó với thân tàu lực ma sát nhỏ hơn lực trượt xuống.

Trước khi thi công:Dụng cụ khóa trượt không nên bố trí quá về phía trước. Đối với tàu nhỏ, ở phía trước điểm giữa thân tàu (3 ~ 5)s; đối với tàu lớn, ở trước điểm giữa thân tàu (7 ~ 8)s, (s –khoảng cách sườn ).Sau khi sự cố xảy ra: Lập tức đồng thời đánh bung khóa trượt ở hai bên cạnh.

§ 3.11.10 Hạ thủy bằng túi khí (air bag launching)

Túi khí là những túi cao su bơm không khí được dùng rộng rãi trong hang hải để làm phương tiện đệm va cho tàu,dùng trong công tác trục vớt tàu.

LaunchingLaunching cradleHolding mechanismForward poppetPivoting actionConventional slipwayBilge blockKeel blockSteel boxGround way đường trượt ,sliding way-máng trưỡtRelease arrangementArresting arrangementWooden mask

70

Công nghệ Đóng Tàu hiện đại-Hạ Thủy Tàu

Documents

Transcript of Công nghệ Đóng Tàu hiện đại-Hạ Thủy Tàu