ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍGIAO THÔNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU Đề tài: THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÂN ĐOẠN 238 CỦA TÀU CHỞ HÀNG KHÔ 3200
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ
GIAO THÔNG
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU
Đề tài:
THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÂN ĐOẠN
238 CỦA TÀU CHỞ HÀNG KHÔ 3200 TẤN
Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn
MSSV Lớp Nhóm
: Nguyễn Thị Trang: TS Nguyễn Văn Minh: 103180229
: 18KTTT: 18.20
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU
(Mã đề: 26)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Trang Học kì: 2
Giáo viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Văn Minh
Thời gian thực hiện: 07/02/2022 – 29/05/2022
I TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo phân đoạn 238 của tàu chở
hang khô 3200 Tấn
II DỮ LIỆU VÀ CÁC THÔNG SỐ CHO TRƯỚC
3 Bản vẽ cụm kết cấu chi tiết
4 Bản vẽ phân chia tổng phân đoạn
III PHẦN NỘI DUNG THỰC HIỆN
A Phần thuyết minh
1 Phân tích kết cấu tổng phân đoạn
2 Khảo sát nhà máy và chuẩn bị để chế tạo phân đoạn
3 Lập qui trình công nghệ chế tạo phân đoạn
B Phần bản vẽ
1 Bản vẽ kết cấu phân đoạn (A0)
2 Bản vẽ qui trình công nghê chế tạo phân đoạn (A0)
3 Bản vẽ khai triển tôn bao và phiếu cắt tôn (A1)
Lưu ý: SV phải thực hiện đầy đủ nội dung trên theo thời gian được giao
Trang 3MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 5
CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU PHÂN ĐOẠN 238 6
1.1 Phân tích kết cấu 6
1.1.1 Ví trí phân đoạn đáy 238 6
1.2 Phân tích kết cấu phân đoạn 238 8
1.3 Tính toán khối lượng phân đoạn 23
CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT NHÀ MÁY VÀ CHUẨN BỊ ĐỂ CHẾ TẠO PHÂN ĐOẠN 31 2.1 Khảo sát năng lực nhà máy 31
2.1.1 Vị trí địa lý 31
2.1.2 Nhiệm vụ chức năng của các phân xưởng 31
2.1.3 Nhân lực của Công ty CNTT Phà Rừng 32
2.1.4 Sơ đồ và diện tích mặt bằng nhà máy 32
2.1.5 Cơ sở hạ tầng, trang thiết bị trong công ty 33
2.2 Phân tích lựa chọn phương án thi công 40
2.3 Khai triển tôn và cơ cấu phân đoạn 41
2.3.1 Khai triển tôn đáy trên 41
2.3.2 Khai triển tôn đáy ngoài 42
CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG PHÂN ĐOẠN 238 48
3.1 Chế tạo khung giàn lắp rắp cho phân đoạn 238 48
3.2 Quy trình gia công các chi tiết và cụm chi tiết 48
3.2.1 Các thiết bị sử dụng trong quá trình gia công chi tiết 48
3.2.2 Xử lý vật liệu 49
3.2.3 Các bước chuẩn bị trước khi hàn 49
3.2.4 Lấy dấu 50
3.3 Gia công tấm tôn phẳng 50
3.3.1 Qui trình chung 50
3.3.2 Áp dụng cho chi tiết tấm tôn đáy trên 50
3.4 Gia công chi tiết tấm tôn cong 51
3.4.1 Qui trình chung 51
3.5 Gia công thép hình (L120x120x10) 52
3.6 Gia công cụm chi tiết tấm tôn có nẹp gia cường 52
3.6.1 Gia công cụm chi tiết đà ngang 52
Trang 43.8 Lấy dấu các cơ cấu trên tôn đáy trên 55
3.8.1 Lắp ráp tôn đáy trên 55
3.8.2 Lấy dấu các cơ cấu trên tôn đáy trên 56
3.8.3 Lắp ráp và hàn các cơ cấu lên tôn đáy trên 57
3.8.4 Quy trình lắp rắp tôn đáy dưới 61
3.9 Cẩu lật 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh Bên cạnh đó,
kĩ thuật của nước ta cũng dần tiến bộ Trong đó cũng phải kể đến ngành đóng mới vàsửa chữa tàu thủy Để góp phần phát triển ngành, các kĩ sư, chuyên gia về ngành tàuthủy phải không ngừng tìm tòi, sáng tạo, cập nhật những công nghệ tiên tiến từ cácnước phát triển ngành tàu thủy lâu đời trên thế giới
Đồ án môn học “công nghệ đóng tàu” như là một bài toán lớn, cho chúng em vậndụng các kiến thức đã học từ trước đến nay Không những vận dụng mà còn tìm hiểusâu hơn, nắm vững hơn các môn kết cấu tàu, công nghệ đóng tàu, công nghệ sửa chữa,
hệ động lực, quy phạm về tàu thủy, bố trí chung tàu thủy,
Trong quá trình làm đồ án, em đã có gắng tìm tòi, vận dụng các kiến thức đểmong thực hiện đồ án của mình một cách tốt nhất Nhưng với vốn kinh nghiệm ít ỏi,kiến thức hạn hẹp nên đồ án còn có nhiều thiếu sót, mong các thầy bỏ qua
Cuối cùng, em xin bày tỏ lời cảm ơn đến các thầy đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ
em trong lúc hoàn thành đồ án Cảm ơn thầy Nguyễn Văn Minh, người đã trực tiếp chỉdẫn em trong suốt thời gian hoàn thành đồ án Những nhận xét, chỉ bảo của thầy sẽgiúp em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Trang
Trang 6CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU PHÂN ĐOẠN 238 1.1 Phân tích kết cấu
1.1.1 Ví trí phân đoạn đáy 238
Phân đoạn đáy 238 nằm ở phía mũi tàu
Hệ thống kết cấu phân đoạn được bố trí bên phải tàu so với mặt phẳng dọc tâm tàu nhìn về phía tàu
Phân đoạn thiết kế từ sườn 92+100 đến sườn 102
Chiều rộng của phân đoạn: B
pđ cách đường dọc tâm tàu 100 (mm) đến tôn bao
Khoảng sườn thực tại phân đoạn 238: a = 600 (mm)
Hình 1 1 Hình chiếu phân đoạn 238
Trang 8Phân đoạn đáy 238 bao gồm các nẹp dọc L120x120x10, nẹp dọc phụL120x120x10 và các sống phụ liên kết với các đà ngang đáy Tôn đáy dưới có các độdày bằng 12 mm tại vị trí giữa tàu và bằng 10mm cho phần còn Tôn đáy trên cũng có
độ dày 10 mm
Hình 1 3 Kết cấu phân đoạn 238
1.2 Phân tích kết cấu phân đoạn 238
Ví trí phân đoạn 238 từ sườn 92+100 đến sườn 102-150 có các đà ngang đặc tại sườn 95, 97, 99, 101 còn lại là đà ngang hở tại sườn 93, 94, 96, 98, 100
Tờ tôn đáy trên liên kết với tờ tôn đáy dưới bởi đà ngang, các đà ngang khoét lỗcho dầm dọc đi qua
Khoảng cách giữa các đà ngang thực tế bằng khoảng sườn thực 600 mm
Lỗ người chui với kích thước 400×500 (mm) để thuận lợi cho việc đi lại và kiểm tra ở đáy tàu
Trang 9Lỗ khoét công nghệ với kích thước 200.
Nẹp gia cường đà ngang có kích thước 8×100.
Các sống phụ, nẹp dọc nhằm liên kết các đà ngang lại với nhau
Đà ngang tại sườn 93
Hình 1 4 Kết cấu đà ngang tại sườn 93Bảng 1 1 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 93
Nẹp gia cường đà
ngang
L = 1025
Trang 108×100 1
L=803
Đà ngang tại sườn 94
Hình 1 5 Kết cấu đà ngang tại sườn 94Bảng 1 2 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 94
Trang 113
1
Đà ngang tại sườn 95
Hình 1 6 Kết cấu đà ngang tại sườn 95Bảng 1 3 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 95
Trang 12 Đà ngang tại sườn 96
Hình 1 7 Kết cấu đà ngang tại sườn 96
Trang 13Bảng 1 4 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 96
Trang 14Hình 1 8 Kết cấu đà ngang tại sườn 97Bảng 1 5 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 97
Trang 15 Đà ngang tại sườn 98
Hình 1 9 Kết cấu đà ngang tại sườn 98Bảng 1 6 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 98
cho sống chính
15
Trang 16 Đà ngang tại sườn 99
Hình 1 10 Kết cấu đà ngang tại sườn 99
Trang 17Bảng 1 7 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 99
Trang 181L=933
Đà ngang tại sườn 100
Hình 1 11 Kết cấu đà ngang tại sườn 100
Bảng 1 8 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 100
cho sống chính
Trang 19 Đà ngang tại sườn 101
Hình 1 12 Kết cấu đà ngang tại sườn 101Bảng 1 9 Bảng kê khai chi tiết phân đoạn 238 tại sườn 101
(mm)
Trang 21Bao gồm các nẹp dọc 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Các nẹp dọc phụ 1, 2, 3, 4, 5, 6 Sống phụ 1, 2
Kết cấu của sống phụ 1, 2: Sống phụ là một tấm phẳng có chiều dày t= 10mm, chiều cao sống phụ bằng chiều cao đáy Sống phụ được gia cường bằng các nẹp gia cường có quy cách 10x100 Sống phụ được khoét các lỗ khoét người chui 400x500
Sống phụ 1 cách mặt phẳng dọc tâm 1800mm, có chiều dài 6050; sống phụ 2 cách mặt phẳng dọc tâm 4200 mm
Hình 1 13 Sống phụ 1
Hình 1 14 Sống phụ 2Các nẹp dọc dùng để liên kết các đà ngang đáy lại với nhau với quy cách L120
×120 ×10
Nẹp dọc được khoét lỗ thoát khí công nghệ
Tại các ví trí nẹp dọc xuyên qua đà ngang được gia cường bằng thép với qui cách 100× 8
Các nẹp dọc khi chạy liên tục qua các đà ngang đáy thì đà ngang được khoét lỗ và
có tấm gia cường cho các nẹp
21
Trang 22Khoảng cách giữa các nẹp dọc là 600 mm Từ đà ngang sườn 97 đến đà ngang sườn 101 có thêm các nẹp dọc phụ Khoảng cách các nẹp dọc phụ là 600 mm, khoảng cách giữa nẹp dọc phụ và nẹp dọc là 300 mm.
Trang 231.3 Tính toán khối lượng phân đoạn
Khối lượng phân đoạn được tính bằng tổng khối lượng tôn tấm và khối lượngthép hình Khối lượng tôn tấm bao gồm khối lượng tôn dùng chế tạo đà ngang đáy, tônđáy, sống phụ
Khối lượng tôn được tính bằng tích công thức
M1 = Σ ti×Si×ni×7,85 (kg)Trong đó:
+ Si: Diện tích của chi tiết thứ i (m2) (Si đo trực tiếp trên bản vẽ kếtcấu chi tiết phân đoạn 238)
Khối lượng thép hình được tính theo công thức:
M2= Li×KiTrong đó:
+ Li: Chiều dài của chi tiết thứ i (m) và được đo trực tiếp trên bản
vẽ kết cấu chi tiết phân đoạn đáy 238
Khối lượng của phân đoạn bằng tổng khối lượng tất cả các cơ cấu của phân đoạn bao gồm:
Trang 24+ Khối lượng mã hông đã trừ lỗ khoét.
+ Khối lượng các nẹp dọc đáy trên, nẹp dọc đáy dưới
Trang 25Bảng 1 10 Bảng tính khối lượng chi tiết thép tấm
Trang 29Bảng 1 11 Khối lượng các chi tiết thép hình
Trang 31CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT NHÀ MÁY VÀ CHUẨN BỊ ĐỂ CHẾ TẠO PHÂN
ĐOẠN 2.1 Khảo sát năng lực nhà máy
2.1.2 Nhiệm vụ chức năng của các phân xưởng
Công ty CNTT Phà Rừng gồm 9 phân xưởng: Phân xưởng vỏ 1, phân xưởng vỏ
2, phân xưởng vỏ 3, phân xưởng ống, phân xưởng bài trí, phân xưởng máy, phânxưởng cơ điện, phân xưởng ụ đà, phân xưởng cơ giới Nhiệm vụ của từng phân xưởngnhư sau:
+ Phân xưởng vỏ 1: Là phân xưởng chủ yếu đảm nhiệm nhiệm vụ sửa chữa các
loại tàu và một bộ phận tham gia việc đóng mới
+ Phân xưởng vỏ 2: Nhiệm vụ là gia công chi tiết của các tàu đang được thi côngcủa Công ty trên máy CNC đồng thời làm sạch bề mặt tôn tấm, thép hình trước khi giacông Lắp rắp các chi tiết được gia công thành các phân, tổng đoạn và hoàn thiện hoànchỉnh các phân, tổng đoạn đó
+ Phân xưởng vỏ 3: Lắp rắp các chi tiết được gia công thành các phân, tổng đoạn
và hoàn thiện hoàn chỉnh các phân, tổng đoạn đó Đấu các phân, tổng đoạn đó thành contàu hoàn chỉnh trên triền hay trong Ụ chìm
Trang 32+ Phân xưởng ống: Nhiệm vụ là gia công và lắp đặt hệ thống ống trên tàu.
+ Phân xưởng bài trí: Tham gia vào việc trang trí nội thất trên tàu, đóng các dụng
cụ phục vụ sản xuất như: bàn ghế, thước gỗ.v.v Làm sạch và sơn các phân, tổng đoạn, sơn hoàn thiện tàu
+ Phân xưởng máy: Chế tạo các chi tiết máy, lắp đặt hệ thống máy cho tàu
+ Phân xưởng cơ điện: Quản lý hệ thống điện phục vụ sản xuất, sinh hoạt và sửa chữa các máy móc, thiết bị điện, lắp đặt hệ thống điện cho tàu
+ Phân xưởng ụ đà: Đảm nhiệm nhiệm vụ căn kê các tổng đoạn, vận chuyển các phân tổng đoạn, phục vụ việc hạ thuỷ tàu trên triền đà, phục vụ tàu ra vào ụ
+ Đội Cơ giới: Phụ trách các trang thiết bị cẩu giàn, cẩu lốp , các loại xe phục vụ
chuyên chở chi tiết, xe đưa đón CB-CNV
2.1.3 Nhân lực của Công ty CNTT Phà Rừng.
Tổng số nhân lực của doanh nghiệp: 2468 người
Công nhân lao động trực tiếp: 1816 người
Kỹ sư chuyên ngành sản xuất chính: 239 người
Kỹ sư ngành nghề khác: 165 người
Công nhân lành nghề từ bậc 5-7/7: 313 người
Thợ hàn vỏ tàu + hàn ống: 522 người
Thợ lắp ráp vỏ tàu + Thợ ống (gia Công lắp ráp): 456 người
Công nhân lành nghề sản xuất chính (thợ bậc cao và có chứng chỉ nghề do cơ quan Đăng kiểm Quốc tế chứng nhận và cấp cho các loại thợ): 145 người
2.1.4 Sơ đồ và diện tích mặt bằng nhà máy.
Bảng 2 1 Diện tích mặt bằng Công ty
Các công trình cơ bản
hạt mài, sơn)
Trang 331 Phân xưởng vỏ 1 m2 4.260
Trang 34+ Đóng được tàu có trọng tải tới 40.000 tấn.
+ Trang thiết bị chính: Cần cẩu dàn 200T/63m (1 cái)
+ Đường đà có tổng chiều dài: Lmax = 270 m
+ Chiều rộng đà tàu: B = 32 m
+ Độ dốc đường trượt: i =1/19
+ Chiều rộng mặt đường trượt: b =1m
Trang 35Bảng 2 2 Thiết bị cẩu chuyên dụng
Cẩu trục hai dầm hộp 16T có đặc tính kỹ thuật như sau :
+ Điện áp 3 pha 380V, 50hz
Trang 36Hình 2 6 Cẩu 16T
2.1.6 Thiết bị hàn, cắt
a Máy cắt CNC
Hình 2 7 Máy CNCMáy cắt CNC có đặc tính kỹ thuật như sau :
+ Chiều dài tôn cắt được : Tối đa 24,5 m
+ Chiều rộng tôn cắt được : Tối đa 6,5 m
+ Chiều dày tôn cắt oxy-gas : Tối đa 100 mm
b Máy hàn que
Máy Hàn Que Jasic ARC350 J99 có đặc tính kĩ thuật như sau:
Trang 37+ Dòng điện tiêu thụ : 22 A
c Máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ
Máy hàn tự động dưới lớp thuốc được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam Kết hợp vớinguồn MIG/MAG để tạo thành hệ thống hàn tự động dưới lớp thuốc Sử dụng cho cácloại dầm thép H, Y, các loại bồn bể, ống cỡ lớn Hệ thống điều khiển tích hợp trựctiếp lên rùa, điều chỉnh và vận hành dễ dàng
Trang 38Hình 2 9 Máy hàn tự động
c Máy hàn bán tự động CO 2
Có thể hàn dây thường hoặc dây hàn lõi thuốc hoặc chuyển đổi giữa hai loại dâyhàn và cung cấp chức năng dừng hồ quang Bảo vệ ngắn mạch, quá nhiệt và các tínhnăng bảo vệ khác Bắn tóe ít, dòng hàn mạnh và ổn định Thiết kế khối gọn, chốngnước và an toàn cao
Hình 2 10 Máy hàn bán tự động
d Máy cắt tự động ray thẳng
Máy cắt Rùa Koike IK-12 Beetle có những đặc tính kĩ thuật như sau :
Trang 39Hình 2 11 Máy cắt con rùa
2.1.7 Các thiết bị khác
a Máy lốc tôn 3 trục
+ Chiều dày tôn lốc được: Tối đa 300 mm
+ Chiều rộng tôn lốc được: Tối đa 6000 mm
+ Đường kính lốc nhỏ nhất: 2,8 m
+ Kích thước máy: dài 8490 mm, rộng 2420 mm, cao 2450 mm
Hình 2 12 Máy lốc 3 trục
b Máy dập tạo thép hình.
Trang 40Hình 2 13 Máy tạo thép hìnhMáy tạo thép hình có đặc tính kỹ thuật:
+ Khả năng uốn thép mỏ bản rộng 120-340 mm (1 chi tiết)
Máy phun sơn Graco TexSpray 5900-HD có những đặc tính kĩ thuật sau:
+ Áp lực tối đa: 3300 psi
+ Lưu lượng tối đa: 6,0 l/phút
Hình 2 14 Máy sơn
2.2 Phân tích lựa chọn phương án thi công
Trang 41- Ưu điểm: Khung giàn lắp ráp đơn giản, các đường hàn với tôn bao của cơ cấu phần lớn là hàn bằng nên dễ hàn.
- Nhược điểm: Phải tiến hành cẩu lật nên đòi hỏi nhà máy phải có cần cẩu có sức nâng lớn
Kết luận: Với phân đoạn 238 là phân đoạn ở đáy phần mối nối tôn bao khá lớn để
tránh mối hàn trần và hàn đứng chất lượng không cao ta chọn phương án lắp úp
Phương pháp tổ chức thi công đóng mới: Lựa chọn phương án tổ chức sản xuất
theo dây truyền
- Theo phương pháp này, con tàu trong quá trình lắp ráp trên triền được cố định.Các tổ công nhân cùng trang thiết bị sản xuất được điều đến hoàn thành các công việcnhất định trong thời gian nhất định
- Loại việc, số công nhân của mỗi tổ khác nhau, nhưng thời gian hoàn thành phảinhư nhau Khi đó do đảm nhận một loại công việc, nên chất lượng công việc tốt hơn Dễdàng trang bị các dụng cụ, thiết bị cơ giới hóa Do tàu được cố định trong quá trình lắpráp nên không cần các thiết bị để vận chuyển
- Nhược điểm của phương pháp này là công tác tổ chức sản xuất khá phức tạp và khó phân biệt ranh giới công việc giữa tổ sản xuất này với tổ sản xuất khác
2.3 Khai triển tôn và cơ cấu phân đoạn
2.3.1 Khai triển tôn đáy trên
Từ bản vẽ rải tôn và kết cấu cơ bản, ta có 2 mặt tôn đáy trên như hình bên dưới
Trang 42Hình 2 15 Tôn đáy trên phân đoạn 238
2.3.2 Khai triển tôn đáy ngoài
Sử dụng phương pháp khai triển tôn bao của kỹ sư Ê-gô-rốp khai triển tôn hôngphân đoạn 238
Hình 2 16 Hình chiếu cạnh phân đoạn 238
a Khai triển khổ tôn T1
Trang 43với đường chuẩn và song song với đường chuẩn, lấy điểm gốc chuẩn là giao điểm giữađường chuẩn và đường vuông góc.
Hình 2 17 Xác định đường chuẩn của khổ T1
b Khai triển các đường chuẩn của tấm tôn T1
- Trên một vị trí khác của sàn phóng dựng đường thẳng bất kỳ
- Lấy dấu vị trí các sườn thực từ sườn 92+100 đến 102-150 trên đường thẳng, qua các điểm đó dựng các đường thẳng vuông góc
- Đặt lát gỗ T dọc theo đường chuẩn m, lấy dấu các điểm từ O1 đến O11 lên lát gỗ
- Duỗi thẳng T sau đó đặt T vuông góc Ox sao cho điểm K trùng vị trí sườn 92+100, từcác điểm O1 đến O11 trên T kẻ gióng các đường thẳng song song Ox cắt các đường
Trang 44thẳng vuông góc lần lượt tại các điểm tử O’1 đến O’11 Nối các điểm đó lại bằng đườngcong trơn đều ta được hình khai triển của đường chuẩn.
Hình 2 18 Khai triển đường chuẩn
Bước 3: Sau khi khai triển được đường chuẩn, đường mép trên ta tiến hành đo biên dạng thật của tôn
Ta khai triển được tôn bao T1 của phân đoạn 238 như sau:
Hình 2 19 Khai triển tôn bao phân đoạn 238
Tương tự với những tấm tôn còn lại ta khai triển ra, ta được tấm tôn bao của
cả phân đoạn như hình dưới.