THIẾT kế tốt NGHIỆP tàu TUẦN TRA 8 CHỖ NGỒI

Đây là bài thiết kế tốt nghiệp mẫu chuẩn về đề tài thiết kế tàu tuần tra chạy sông và vịnh ( vùng SI), khu vực nam bộ, vỏ bằng vật liệu composite, vận tốc 55 kmh, số chỗ trên tàu là 8 người. Đây là bài thiết kế tốt nghiệp mẫu chuẩn về đề tài thiết kế tàu tuần tra chạy sông và vịnh ( vùng SI), khu vực nam bộ, vỏ bằng vật liệu composite, vận tốc 55 kmh, số chỗ trên tàu là 8 người.

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

********

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ

MINH KHOA ĐÓNG TÀU THỦY & CÔNG TRÌNH NỔI

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ TÀU TUẦN TRA CHẠY SÔNG VÀ VỊNH

(VÙNG SI),KHU VỰC NAM BỘ,VỎ BẰNG VẬT LIỆU

COMPOSITE,VẬN TỐC 55 KM/H,SỐ CHỖ TRÊN TÀU : 8

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : SINH VIÊN THỰC HIỆN : LỚP :

NĂM HỌC :

THỨ TỰ TÍNH TOÁN A.Phần thuyết minh:

 Chương I : Tìm hiểu vùng họat động

 Chương II :Tìm hiểu vật liệu làm vỏ tàu

 Chương III:Xác định kích thước chính

 Chương IV:Bố trí chung

 Chương V:Tính tóan sức cản & chọn máy

 Chương VI:Kết cấu tàu

LỜI NÓI ĐẦU

Sau bốn năm học tại trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP Hồ Chí Minh, tôi đã vinh dự nhận Đề tài Thiết kế tốt nghiệp: “Thiết kế tàu tuần tra chạy sông và vịnh (vùng SI) khu vực Nam Bộ,vỏ bằng vật liệu composite,vận tốc 55 km/h,số chỗ trên tàu : 8” dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS-TS Trần Công Nghị,giảng viên khoa Đóng Tàu Thuỷ và Công Trình Nổi, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải

TP Hồ Chí Minh

Trải qua thời gian 2 tháng tìm hiểu, thu thập số liệu, thiết kế dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy cô, các cán bộ công tác trong ngành, bạn bè đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành đề tài thiết kế của mình đúng thời gian qui định

Tuy nhiên, do khả năng của bản thân còn hạn chế, bên cạnh đó cũng chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế sản xuất, vì vậy trong thiết kế sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy cô và bạn bè

Cuối cùng, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn và kính chúc sức khỏe đến các thầy, cô, các bạn Tôi mong rằng mọi người đều sẽ đạt được nhiều ước muốn và thành công trong công tác của mình

TP HCM, ngày tháng năm

CHƯƠNG I

TÌM HIỂU VÙNG HOẠT ĐỘNG

I.KHÁI QUÁT VỀ SÔNG NGÒI NAM BỘ : I-Đặc điểm chung:

Các tuyến đường thuỷ đi từ TP.HCM đến các tỉnh nói chung địa hình gần như nhau, là vùng đồng bằng tương đối bằng phẳng và hơi thấp Cao độ phổ biến từ 0.3–3 m Riêng khu vực Tp.HCM cao hơn cả, có cao độ khoảng 2–3 m Khu vực Đồng Tháp Mười khá bằng phẳng, có gần 75 diện tích tự nhiên với cao độ nhỏ hơn 1.25 m, cao nhất là vùng biên giới Việt Nam–Campuchia còn sót lại những dãy đồi, cao độ lớn nhất đến 4 m Đây là vùng đất trẻ được tạo thành qua quá trình biển lùi, là một vùng rộng lớn, phần nhiều đất bị ngập vào mùa mưa và thiếu nước vào mùa khô Khu vực tứ giác Long Xuyên, trừ vùng Thất Sơn và một số đồi núi còn sót lại ở các huyện Hà Tiên, Hòn Đất và Thoại Sơn có cao độ từ 100–600 m, còn lại địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ trung bình từ +0.8 m đến +1 m Nơi cao là vùng ven sông Hậu, vùng ven biên giới Việt Nam–Campuchia có cao độ từ 1.2 m–1.6 m Nơi thấp nhất là vùng ven biển có cao độ từ 0.4 – 0.6 m, đặc biệt ven thị xã Hà Tiên và thị xã Rạch Giá có nơi thấp dưới 0.2 m Trong đó có 2 hướng dốc chính, hướng dốc từ sông Hậu ra biển và hướng dốc từ biên giới Việt Nam–Campuchia xuống cầu Cái Sắn

II-Nguồn lợi về kinh tế :

 Thành phố Hố Chí Minh là trung tâm về kinh tế,công nghiệp,thương mại,dịch vụ,khoa học kỹ thuật,văn hóa,là đầu mối giao thông và giao lưu quốc tế lớn của cả nước,có lực lượng lao động dồi dào,tay nghề khá,có nhiều cơ sở đào tạo ,nghiên cứu khoa học,công nghệ,đang đóng góp tích cực vào sự phát triển của các tỉnh khu vực phía Nam.Đồng thời có một hệ thống đô thị,các khu công nghiệp trong quá trình phát triển đã thu được những bài học kinh nghiệm qúy báu.Thành phố Hồ Chí Minh đang là một trong những hạt nhân của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam,là đầu tàu phát triển kinh tế của cả nước,có giá trị sản xuất công nghiệp và giá trị kim ngạch xuất khẩu khá lớn

 Tiền Giang là tỉnh có nhiều tiềm năng về du lịch.Hàng năm, lượng du khách đến hơn 331.500 lượt.Tiền Giang có mạng lưới sông rạch chằng chịt,bờ biển dài thuận lợi cho việc giao lưu trao đổi hàng hóavới các khu vực lân cận đồng thời là môi trường cho việc nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản,khai thác tài nguyên&khóang sản:

+ Than bùn : mỏ Tràm Sập có trữ lượng tương đương 125.000 tấnsử dụng làm nhiên liệu, nguyên liệu cho sản xuất phân vi sinh.Mỏ Tân Hòa trữ

lượng khỏang 900.000 tấn sử dụng làm nhiên liệu,nguyên liệu nền cho sản xuất phân bón

+ Sét : mỏ sét Tân Lập – Tân Phước có trữ lượng tương đương 6 triệu m3

sét có chất lượng tốt có khả năng làm nguyên liệu sản xuất các mặt hàng gốm xây dựng như gạch,ngói…đang được các doanh nghiệp đầu tư khai thác

+ Cát sông : phân lớp tập trung tại địa bàn các huyện Cai Lậy,Cái Bè,Châu Thành với 9 thân cát có trữ lượng lớn có chất lượng đáp ứng nhu cầu vật liệu san lấp.Tổng lượng mỏ thuộc địa bàn tỉnh hơn 93 triệu

m3.Hiện có hơn 13 doanh nghiệp đáng đầu tư khai thác

+ Nước dưới đất :trên phạm vi tỉnh có 3 tầng chứa nước có triển vọng,có độ giàu nước từ lớn đến trung bình,có chất lượng tốt,có đủ điều kiện khai thác với quy mô lớn,tại Mỹ Tho lưu lượng đang khai thác hơn 40.000m3/ngày đêm

+ Ngay từ thế kỷ 18,phố chợ Mỹ Tho đã là nơi buôn bán nổi tiếng,ghe thuyền ở các ngả sông,biển đến đậu đông đúc làm thành một đô hội rất phồn hoa huyên náo.Chợ nổi Cái Bè xuất hiện trong sự hình thành một thị trấn nhỏ với sự buôn bán tấp nập,hàng ngày có khỏang 400-500 thuyền đầy ắp những lọai trái cây neo dọc hai bên sông chờ thương lái đến cất hàng

+ Tiền Giang hiện có 1259 tàu thuyền đánh bắt thủy sản với tổng công suất 158918 CV.Hàng năm,tỉnh khai thác khỏang 70000 tấn hải sản.Xuất khẩu thủy sản năm 2005 đạt 45,4 triệu USD – đây là mức kim ngạch xuất khẩu đạt cao nhất của ngành thủy sản trong những năm qua,bằng 205% so với năm 2004.Các sản phẩm xuất khẩu chủ yếu là ca tra fillet,tôm,mực,nghêu đông lạnh đi các nước châu Aâu,Mỹ…Trong năm 2005,tổng sản lượng sản xuất thủy sản đạt 136 ngàn tấn,trong đó sản xuất chế biến hơn 20 ngàn tấn thủy sản đông lạnh các lọai,xuất khẩu 16 ngàn tấn….Sở Thủy sản dự đóan kim ngạch xuất khẩu năm 2006 sẽ là 50 triệu USD …

 Hệ thống sông Tiền và sông Hậu cũng nối thông với hệ thống sông Đồng Nai qua các kênh nhân tạo trong đó quan trọng nhất là kênh Chợ Gạo.Như vậy,tòan bộ khu vực đồng bằng sông Cửu Long được nối liền với thành phố Hồ Chí Minh và các cảng trong nước và quốc tế của nó bằng đường thủy

III-ĐẶC ĐIỂM VỀ VÙNG HOẠT ĐỘNG :

 Tỉnh Tiền Giang nhìn chung khá hòan chỉnh đảm bảo lưu thông tới mọi địa bàn trong tỉnh,giúp việc luân chuyển sản phẩm hàng hóa nhanh chóng,thuận lợi giữa các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long và TP.HCM.Nói riêng về đường sông,mạng lưới giao thông thủy trên địa bàn có nhiều ưu thế,mật độ khá nhiều,và là địa bàn trung chuyển từ các tỉnh miền Tây đi thành phố Hồ Chí Minh qua các tuyến chính như sông Tiền,kênh Soài Rạp,và nhiều tuyến sông,kênh liên tỉnh.Tổng số ghe tàu của tỉnh vào khoảng 3500 chiếc

+ Cảng Mỹ Tho gồm cầu tàu 3000 tấn,bến xà lan dài 135m có khả năng cho phương tiện thủy cập bến từ 500-750 tấn,1 kho kín 1440 m2,bãi chứa hàng 2550 m2,4 cẩu hàng có sức nâng từ 5-45 tấn.Bình quân hàng hóa thông qua cảng đến nay đạt khoảng 180-250 ngàn tấn /năm

+ Thành phố Mỹ tho có Vĩ độ 10’48 và 106o42’ kinh đông Khách du lịch sẽ từ Tp Mỹ tho-Tiền giang thông qua các bến tàu phục vụ khách du lịch như Bến tàu Du lịch Vườn Hoa Lạc Hồng, Bến tàu Du Lịch Bến tre Thành phố Mỹ tho có điều kiện tự nhiên như sau: Thành phố nằm ở tả ngạn sông Tiền giang cách Tp Hồ Chí Minh 60 Km, được nối liền bằng quốc lộ 1A ; giao thông bộ thuận lợi cho khách du lịch

Khu vực sông Tiền giang có chế độ bán nhật triều , biên độ giao động của mực nước triều từ 3,00 đến 3,50m

Lưu tốc dòng chảy : từ 0,5 đến 1m /s + Sông Tiền có chiều dài 330 km,chảy ra biển Đông theo 6 ngả : sông Cổ Chiên vào đất Vĩnh Long,Trà Vinh dài gần 100 km đổ ra biển theo 2 cửa Cổ Chiên và Cung Hầu.Sông Hàm Luông và sông Ba Lai chảy qua tỉnh Bến Tre dài khỏang 70 km,sông Cửa Đại và sông Cửa Tiểu chảy trên đất tỉnh Tiền Giang dài khỏang 40 km

 Sông Hậu (còn gọi là sông Bassac) dài 319 km,có ba cửa là Định An,Bassac và Tranh Đề.Định An là cửa chính dùng cho các tàu biển.Sông MêKong và các nhánh của nó có hàm lượng bùn cát bé,nhưng tổng lượng rất lớn,ước tính 1400 triệu tấn/năm.Lòng sông sâu và rộng,thuận tiện cho giao thông thủy.Độ sâu giảm dần ở các cửa sông và ở nơi hợp dòng của các kênh và sông thứ cấp

 Hàng trăm tuyến đường thủy kích thước khác nhau đan chằng chịt ở đồng bằng sông Cửu Long,tạo thành một mạng lưới đường thủy giao thông hòan chỉnh với tổng chiều dài không dưới 4785 km,trong đó 1600 km có thể coi là những luồng chạy tàu chính,và 386 km có độ sâu luồng lạch lớn hơn 2 km

 Mạng lưới đường thủy Nam Bộ khá ổn định,mặc dù bị ảnh hưởng thủy triều.Các sông Tiền và sông Hậu khá sâu,trong khi đó những kênh cắt ngang và các sông thứ cấp thì nông hơn và hẹp hơn với những đọan cong tương đối gấp.Đặc biệt các kênh chạy song song với bờ biển thì rất nông khi thủy triều thấp.Các sông và kênh với độ sâu hơn 1,2m chiếm 80% tổng số chiều dài sử dụng.Những kênh với độ sâu tối thiểu lớn hơn 2m chiếm hơn một nửa

*ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC ĐỌAN TỪ SÔNG SÀI GÒN-SÔNG HẬU :

a/Đoạn 1 :

Sông Sài Gòn (5hải lý  9,26km)

- Độ rộng của luồng  100m

- Sông rộng: 280m

- Độ sâu trung bình: 12m

- Dài 110km,từ cao nguyên Hớn Quản qua Tp.HCM nhập vào sông Nhà Bè

b/ Đoạn 2 :

Dài 77.8 km từ Tp Hồ Chí Minh đến vàm Kì Hôn thuộc sông Tiền gồm :

# Kênh Tẻ (L = 3,7 km, Bmin = 40 m) ;

# Rạch Ông Lớn (4,8 km) ;

# Kênh Cây Khô (3,4 km) ;

# Sông Cần Giuộc (L = 25,6 km, Bmin = 80 m) ;

# Kênh Nước Mặn (L = 2,0 km, Bmin = 100) ;

# Sông Vàm Cỏ (10,1 km) ;

# Rạch Lá (L = 9,8 km, Bmin = 40 m) ;

# Kênh Chợ Gạo (11,6 km) ;

# Rạch Kỳ Hôn (L = 6,8 km, Bmin = 40 m)

Sau khi phân tích nhóm đường cong của biểu đồ mực nước trên cơ sở số

liệu được lấy theo mẫu trung bình của mô hình thủy lực do NEDECO cung

cấp Đoạn 2 được xếp vào loại 1 chịu ảnh hưởng của thủy triều với biên độ

triều dao động từ 2 – 2.15 m Vậy độ sâu tối thiểu hiện có của đoạn 2 được

xác định tại K Chợ Gạo ứng với điều kiện triều được trình bày dưới đây :

Độ sâu tối thiểu hiện có của đoạn 2 (m) :

LAD(m) 1 30 60 90 120 150 180

100% 2,21 2,29 2,35 2,37 2,40 2,55 2,57

LAD (LEAST AVAILABLE DEPTH) là chiều sâu nhỏ nhất liên quan

đến mực nước nhất định, được quan trắc theo thời gian 1 ngày, 1 tháng,

2tháng , 3 tháng, 4 tháng, 5 tháng, 6 tháng Dựa vào các hướng dẫn tính toán

của NEDECO để xác định được LAD và phân loại chủng làm 3 loại :

- Loại I : Các đoạn chịu ảnh hưởng của thủy triều là chủ yếu, sự khác

biệt theo mùa chỉ trong phạm vi 0,5m

- Loại II : Các đoạn chịu ảnh hưởng theo mùa là chủ yếu, dao động

thủy triều chỉ trong phạm vi 0,5m

- Loại III : Các đoạn ảnh hưởng của dao động thủy triều và mùa với

phạm vi vượt quá 0,5m Trong đó :

LAD (100%) : Mực nước ròng sát

LAD (50%) : Mực nước trung bình

LAD (0%) : Mực nước cao

Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa hình đã có, sau khi thiết kế tìm luồng

trên đoạn 2 có tất cả 52 khúc cong có bán kính trung bình 200 – 300 m, tại

chỗ nối tiếp kênh Tẻ – R Ông Lớn, do vị trí cầu R Ông xây dựng ngã ba

nên tại đây có bán kính cong nhỏ nhất (Rmin = 125 m) với góc cong = 860,

ngoài ra trên R Lá còn có 3 khúc cong nhỏ bán kính R = 200 m, với góc cong từ 900 – 1200 Đoạn 2 do có nhiều sông rạch, kênh đào nối lại với nhau

nên bề rộng trung bình thay đổi từ 80 m (K Tẻ, K.Cây Khô, K Chợ Gạo) ;

200 m (S Cần Giuộc) ; 800 m (S Vàm Cỏ), bề rộng ít nhất là 60 m tại vị trí gần Chợ Gạo Trong địa phận Tp HCM đoạn kênh Tẻ có bề rộng trung bình

100 –120 m nhưng do nhà sàn xây dựng hai bên bờ, nhiều khu vực có tàu thuyền neo đậu để bốc dỡ hàng hóa cho nên có lúc bề rộng kênh nhiều chỗ chỉ còn 40 – 60 m

c/ Đoạn 3 :

Dài 32.2 km từ vàm Kì Hôn đến vàm K Chợ Lách trên sông Tiền Xếp

loại 1 với biên độ thủy triều từ 1.6 – 1.8 m Độ sâu tối thiểu hiện có được trình bày dưới đây :

Độ sâu tối thiểu hiện có của đoạn 3 (m) :

LAD(m) 1 30 60 90 120 150 180

100% 6,30 6,36 6,41 6,50 6,51 6,68 6,73

Với địa hình thuận lợi, sông rộng trên 800m, nên việc giao thông trên

sông Tiền không gặp trở ngại về loại tàu sử dụng cũng như đội hình lai dắt d/ Đoạn 4 :

Dài 67.3 km từ vàm K Chợ Lách (sông Tiền) đến vàm Cái Côn (sông

Hậu) gồm các đoạn :

# Kênh Chợ Lách (L = 7,5 km, Bmin = 26 m) ;

# Sông Cổ Chiên (L = 8km) ;

# Sông Măng Thít (L = 29,8km, Bmin = 100 m) ;

# Kênh Măng Thít - Trà Ôn (L = 13,2 km, Bmin = 40 m) ;

# Rạch Trà Ôn (L = 3,9km, Bmin = 40 m) ;

# Sông Hậu (0,7km) ;

# Kênh Tắt Cù Lao Mây (L = 3,1km, Bmin = 30 m);

# Sông Hậu (1,1km)

Xếp loại 1 với biên độ thủy triều dao động từ 1.9 – 2 m Độ sâu tối thiểu

của đoạn 4 xác định tại K Măng Thít – Trà Ôn được trình bày dưới đây :

Độ sâu tối thiểu hiện có của đoạn 4 (m) :

# Kênh Chợ Lách (L = 7,4 km, Bmin = 26 m) ;

# S.Cổ Chiên ( 8 km ) ;

# S Măng Thít (L = 29,8 km,Bmin = 40 m) ;

# Vàm Cái Côn

Bề rộng trung bình 60 – 80 m (K Chợ Lách, K Măng Thít – Trà Ôn,

K.Tắt Cù Lao Mâ); từ 100 – 300 m (sông Măng Thít, R Trà Ôn); bề rộng nhỏ nhất 44 m tại K Chợ Lách Đoạn cong nhất có bán kính R= 250 m, góc cong 1470 Bán kính cong nhỏ nhất Rmin= 200 m, góc cong 1350 tại vàm sông Măng Thít – sông Cổ Chiên

e/ Đoạn 5 :

Dài 17.5 km từ vàm Cái Côn đến Cần Thơ trên sông Hậu, thuộc loại 1

Biên độ triều dao động từ 1.7 – 2.1 m Độ sâu tối thiểu của đoạn 5 được trình bày dưới đây :

Độ sâu tối thiểu hiện có của đoạn 5 ( m ) :

LAD(m) 1 30 60 90 120 150 180

100% 7,46 7,50 7,52 7,70 7,71 7,77 7,89

Đoạn này nằm trên sông Hậu, bề rộng trung bình 1000 – 2000 m Tàu

thuyền đi lại bình thường

IV.ĐẶC ĐIỂM VỀ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN :

1 Khí hậu :

Đồng bằng sông Cửu Long chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió

mùa, ấm áp quanh năm (nhiệt độ trung bình là 260 C) với lượng mưa khá lớn Hàng năm có 2 mùa rõ rệt : mùa mưa từ tháng 5 – tháng 11 thịnh hành gió mùa Tây Nam có nhiều mưa ẩm ướt, mùa khô từ tháng 11 – tháng 4 với gió mùa Đông Bắc, ít mưa và khô khan

Sự phân bố mưa ở đồng bằng sông Cửu Long không đều theo thời gian và

không gian Vùng Đồng Tháp Mười lượng mưa trung bình nhiều năm là 1.400

mm với tổng lượng mưa có trong khu vực là 10.4 tỉ m3/năm, nhưng lại tập trung 93 vào thời kì từ tháng 5 – tháng 11 Tháng 1,2,3 hầu như không có

mưa.Vùng tứ giác Long Xuyên có lượng mưa trung bình năm lớn : Hà Tiên là 1991mm, Rạch Giá là 2113 mm, Châu Đốc là 1306 mm, Long Xuyên là

1511mm Lượng mưa giảm dần từ ven biển Tây sang sông Hậu và giảm dần về phía Nam lên phía Bắc Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 90 – 95 tổng lượng mưa hàng năm Lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm 5 – 10 tổng lượng mưa trong năm

Đồng bằng sông Cửu Long rất ít khi có bão xãy ra trực tiếp, tuy nhiên

vẫn chịu ảnh hưởng bão của các tỉnh miền Trung nên thường gây mưa lớn và trong mùa mưa thường xảy ra các cơn giông có vận tốc lớn

2 Thủy văn :

Diễn biến thuỷ văn của đồng bằng sông Cửu Long thể hiện đặc trưng chủ

yếu ở 2 khu vực là Đồng Tháp Mười và tứ giác Long Xuyên

a/ Vùng Đồng Tháp Mười :

- Vùng này có 3 nguồn nước quan trọng :

 Thượng nguồn sông Mê Kông

 Năng lượng thủy ở biển Đông

 Nước mưa

- Ba nguồn này tác động vào Đồng Tháp Mười theo không gian và thời gian

khác nhau Trong đó mưa không là nguyên nhân gây ra lụt lội ở vùng Đồng Tháp Mười nhưng lại làm cho dòng chảy thêm phức tạp

- Nước sông Mê Kông dâng cao từ tháng 6 và đạt trị số cao nhất vào cuối tháng

9 hoặc đầu tháng 10, tác động vào Đồng Tháp Mười từ 2 phía :

 Theo các cửa sông rạch chảy vào và lấp đầy các vùng trũng

 Nước tràn qua biên giới Việt Nam–Campuchia đổ vào theo hướng Tây

Bắc–Đông Nam và biến toàn vùng trong tình trạng ngập nước

- Vùng bị ngập dưới 30 cm tập trung chủ yếu ở phía Đông Nam Vùng ngập

nông thuộc phía Nam kênh Nguyễn Văn Tiếp và một phần lưu vực phía Đông Nam Vùng ngập sâu chiếm đến 70 diện tích tự nhiên, nằm ở phía Tây Bắc khu vực

- Chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông hàng ngày truyền vào Đồng

Tháp Mười theo 2 sông lớn là : sông Tiền ở phía Tây và phía Nam, sông Vàm Cỏ ở phía Đông Từ tháng 12 đến tháng 7 triều quyết định cơ bản hướng dòng chảy trong nội đồng Dòng chảy trong kênh rạch có dạng triều của biển Đông, nhưng biên độ triều giảm rất nhanh

b/ Vùng tứ giác Long Xuyên :

Chế độ dòng chảy trong vùng rất phức tạp Có thể chia thành 2 mùa lũ và

mùa cạn

1 Mùa lũ:

Khoảng cuối tháng 7 đầu tháng 8, nước lũ từ sông Hậu theo các kênh chảy

vào và nước lũ từ Campuchia chảy qua Thời gian đầu lũ còn nhỏ, nước sông Hậu theo dòng chính chảy ra biển Đông Nhưng khi lũ đã lớn nước lũ tràn bờ kênh và dòng tràn từ phía Campuchia xuống rất mạnh hợp với dòng chảy lũ từ phía sông Hậu vào Nước lũ một phần tràn theo sông Tiền làm

ngập lụt vùng Đồng Tháp Mười, một phần chảy theo sông Hậu, chảy theo các K Vĩnh Tế, K Tri Ôn, K Ba Thê, K Rạch Giá-Long Xuyên và K Rạch Sỏi–Hậu Giang đổ ra Vịnh Rạch Giá Công suất lũ trung bình dâng cao 5 cm/ngày Thời gian truyền lũ từ 10 – 12 ngày

2 Mùa cạn :

Lưu lượng ở sông Hậu giảm nhỏ, dòng chảy chỉ thoát trong lòng các sông

rạch và chịu ảnh hưởng của thủy triều Vùng tứ giác Long Xuyên chịu ảnh hưởng của 2 chế độ thủy triều :

 Aûnh hưởng trực tiếp của thủy triều biển Tây

 Aûnh hưởng của chế độ thủy triều biển Đông truyền vào sông Hậu Trong mùa lũ, ảnh hưởng của lũ khá mạnh nên hình thành các vùng giáp

nước lũ và triều biển Đông, giáp nước lũ và triều biển Tây Trong vùng chỉ có trạm Long Xuyên có dạng triều vùng biển Đông và trạm Rạch Giá, Rạch Sỏi có dạng triều biển Tây Biên độ lũ trong vùng còn giảm nhanh hơn, tháng 10/1995 biên độ tại Long Xuyên là 43 cm, tại Châu Đốc là 5 cm, tại Rạch Giá là 64 cm, tại K Tám Ngàn là 16 cm nhưng đi sâu vào Vọng Thê, Núi Sập, Tân Hiệp chỉ còn 2 cm Trong vùng giáp sóng triều, tốc độ dòng chảy trong các kênh giảm nhỏ gây bồi lắng phù sa

BIÊN ĐỘ THỦY TRIỀU TẠI CÁC KHU VỰC CHÍNH TRÊN ĐỒNG BẰNG

SÔNG CỬU LONG

STT Tên Trạm Ä Biên độ

T max

Biên độ

T TB

Biên độ Tmin

TB mùa lũ

*KẾT LUẬN:

Theo số liệu của Viện nghiên cứu chiến lược giao thông vận tảiở khu vực đồng bằng sông Cửu Long, hàng hoá vận chuyển bằng đường thuỷ chiếm 60 –70 tổng khối lượng hàng hoá vận chuyển bằng các phương tiện.Trong thực tế hiện nay,ngòai việc buôn lậu,gian lận thương mại,vận chuyển trái phép hàng biện giới đối với các lọai hàng thông thường,hiện nay các đối tượng buôn lậu thực hiện đối với các loại hàng,mặt hàng có thể mang lại siêu lợi nhuận mà nhà nước cấm xuất khẩu như vũ khí,ma túy.Các mặt hàng liên quan đến vấn đề an ninh quốc gia,trật tự an tòan văn hóa phẩm đồi

trụy,tài liệu phản động cũng được đưa vào nước ta bằng nhiều con đường,mà đường sông cũng không phải là ngọai lệ.Do đó thiết kế tàu tuần tra để giúp sức cho cảnh

sát,hải quan trong việc tuần tra,kiểm sóat đối với các lọai hàng hóa tàu bè trên sông nói chung,trên sông Sài Gòn,sông Tiền,sông Hậu nói riêng làviệc làm hết sức thiết thực

V.YÊU CẦU VỀ NHIỆM VỤ :

Tàu phải gọn nhẹ, có tính cơ động cao, có thể hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết

Khi cần thiết, tàu phải phối hợp được với các lực lượng Hải Quan để hoàn thành nhiệm vụ hợp đồng tác chiến trong công tác Quốc Phòng , cứu hộ, chống buôn lậu, cướp và các nhiệm vụ quan trọng khác do Tổng cục cảnh sát nhân dân, an ninh nhân dân chỉ đạo theo mệnh lệnh của Bộ Nội Vụ

Khi cần, có thể xuất phát nhanh từ Cảng để xua đuổi,ngăn chặn,bắt giữ khi cần các tàu thuyền trong nước, tàu thuyền nước ngoài về tẩu tán hàng lậu, các tàu vi phạm pháp luật Việt Nam

Có thể hộ tống các tàu vận tải , hỗ trợ các hoạt động tìm kiếm và cứu nạn trên sông

VI.YÊU CẦU VỀ TIÙNH NĂNG - TRANG BỊ :

Ổn định và thích ứng với thời tiết xấu, gió cấp 8 trên sông

Kích thước phù hợp để có thể vào được các cửa sông, cầu cảng, cặp mạn các tàu thuyền tình nghi để kiểm tra

Có số lượng thuyền viên và lực lượng an ninh trang bị đủ mạnh để làm nhiệm vụ

Biên chế thuyền viên thường xuyên: 8 thuyền viên

- Thuyền trưởng: 1

- Máy trưởng: 2

- Thủy thủ máy: 2

- Thủy thủ boong: 3

Việc xác định kích thước chủ yếu của tàu là một vấn đề rất quan trọng trong thiết kế tàu Để xác định kích thước chủ yếu của tàu người ta có thể dùng nhiều phương pháp như phương trình sức nổi, phương trình trọng lượng, đồ thị phương pháp biến phân… Tàu ta thiết kế là dạng tàu cở nhỏ chạy nhanh nhưng không lướt ta dùng phương pháp biến phân để xác định kích thước tàu

Đây là phương pháp đúng dần, tuy khối lượng tính toán có lớn hơn so với các phướng pháp khác nhưng sẽ có một tàu cần thiết tương đối tối ưu Trước tiên ta dựa vào bảng thống kê tàu mẫu để chọn tàu mẫu với lượng chiếm nước 0,chiều rộng B0, chiều cao D0, B/d = const, D/d = const Sau đó ta đi tìm L,d theo các phương án

3 , 2 , 1 B B 3

; B

CHƯƠNG II

TÌM HIỂU VẬT LIỆU COMPOSITE

1 VẬT LIỆU COMPOSITE

Ai cũng biết, nền văn minh nhân loại được xác định theo vật liệu, và loài người trong quá trình phát triển của mình đã lần lượt trải qua: thời kì đồ đá, thời kì đồ đồng, thời kì sắt thép, thời kì đồ nhôm,…Trong xu hướng phát triển mạnh mẽ của khoa học, công nghệ, nhiều công trình dự báo cho rằng thế kỉ 21 sẽ là thời kì phát triển rực rỡ của vật liệu composite

Cho đến nay, một cách phổ biến nhất vật liệu được hiểu như là các vật rắn dùng để chế tạo thiết bị máy móc, cầu cống, công trình kiến trúc, nhà cửa, thay thế các bộ phận

cơ thể sống, thể hiện các ý tưởng nghệ thuật…

Theo đặc tính người ta phân biệt 3 vật liệu chính:

- Vật liệu kim loại

- Vật liệu vô cơ – ceramic

- Vật liệu hữu cơ – polyme

Đó là những nhóm vật liệu truyền thống được sử dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay

Kim loại đặc trưng bởi tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao, chịu biến dạng dẻo tốt nhưng chịu đựng ăn mòn nói chung kém

Ceramic, ngược lại, dẫn điện kém, rất giòn, bền vững hóa học và nóng chảy ở nhiệt độ cao

Vật liệu hữu cơ – polyme nói chung rất nhẹ, chống ăn mòn trong không khí và nhiệt độ thường tốt, dẫn điện , có độ dẻo cao ở nhiệt độ thích hợp

Do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ hiện đại, do nhu cầu cấp bách về những vật liệu kết hợp đồng thời nhiều tính chất mà các vật liệu truyền thống khi đứng riêng rẽ sẽ không thể có được đã xuất hiện nhóm vật liệu thứ 4: vật liệu composite

Kết hợp là nguyên lý phổ biến, thể hiện trong rất nhiều vật liệu truyền thống và một số vật liệu xây dựng cổ đại như tocrchis (rơm rạ nhồi bùn), hồ vữa (vôi trộn cát)…Ngày nay vật liệu composite được xem như một nhóm vật liệu mới

Composite là loại vật liệu phức tạp về thành phần, đa dạng về cấu trúc, rất phong phú về tính chất và được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau

2 VẬT LIỆU COMPOSITE TRONG ĐÓNG TÀU

Vật liệu composite FRP đã dùng có kết quả lâu nay gồm nhựa polyester không no và sợi thủy tinh Vật liệu này thường được viết tắt từ tiếng Anh kiểu Mỹ là FRP hoặc theo cách viết của người Anh là GRP

Một số tính năng kỹ thuật của vật liệu FRP :

2.1 Vật liệu composite làm vỏ tàu thủy gồm nhựa polyester không no, tỷ lệ

trọng lượng nhựa trong thành phần vật liệu từ 70% đến 50%, và sợi thủy tinh chiếm tỷ lệ trọng lượng 30% đến 50% Vật liệu này thuộc nhóm nhiệt hóa (thermoset), mọi phản ứng xảy ra trong môi trường tự nhiên, ở nhiệt độ bình thường Thời gian đông cứng vật liệu sau khi trát có thể từ 5 phút, 1 giờ hoặc lâu hơn tùy thuộc vào yêu cầu người chế tạo Khác các vật liệu nhựa làm đồ dùng gia dụng, FRP không bị lão hoá Những tấm vật liệu composit FRP hơn 40 tuổi thọ mà vẫn giữ được những đặc tính cơ học tốt xấp xỉ lúc mới đúc

2.2 Đặc trưng chính và cơ tính :

2.2.1 Sợi thủy tinh:

Trong thực tế sản xuất vật liệu composite, ở nước ngoài người ta đang sử dụng 6 nhóm thủy tinh dùng trong công nghiệp vật liệu composite Thủy tinh nhóm E được dùng rộng rãi nhất, áp dụng cho nhiều lĩnh vực, giá không cao Thủy tinh nhóm A, nhóm C đặc tính cơ học khác thủy tinh nhóm E không nhiều song giá lại cao hơn Thủy tinh nhóm F và R áp dụng vào những trường hợp đòi hỏi về sức bền rất cao như máy bay siêu tốc, tàu vũ trụ đã được sản xuất và sử dụng nhưng giá thành còn quá cao

Thủy tinh nhóm E được kéo thành sợi hết sức mảnh, mỗi sợi thủy tinh để làm tấm vô hướng có đường kính chỉ bằng 8 - 15m Nhiều sợi thủy tinh được bện lại thành bó, bó nhỏ nhất gồm 60 đến 120 sợi mảnh

Đặc tính cơ học của thủy tinh nhóm E :

72x N m

Sợi thủy tinh được bó thành cuộn, được ép thành tấm Trong ngành tàu thủy đang sử dụng các dạng bán thành phẩm từ sợi thủy tinh như sau: tấm sợi vô hướng (CSM-chopped strand mat), sợi (rovings) do nhiều bó sợi kết hợp lại dưới dạng bó cuộn hơn, dạng xoắn…Từ sợi người ta dệt thành tấm sợi thủy tinh (WR-weven roving), có chiều dày vải , trọng lượng tấm trên một đơn vị diện tích thay đổi, ví dụ vải loại 300g/m2 hoặc 600g/m2 hay 800g/m2

Trong thành phần vỏ tàu luôn có mặt CSM và WR Phân bố lớp, chọn chiều dày các lớp vải, và cách trát lớp tùy thuộc tính năng tàu, tuỳ thuộc thiết và công nghệ chế tạo

Ngoài sợi thủy tinh, khi làm vật liệu composite người ta còn dùng:

- Sợi aramid (Kevlar) nhẹ hơn sợi thủy tinh và độ bền cao hơn

- Sợi Cacbon khi ra đời chỉ phục vụ ngành hàng không, vũ trụ song nàgy nay đã tìm thấy chổ ứng dụng trong vỏ tàu thủy vì giá vật liệu đã giảm nhiều lần so với ngày đầu

2.2.2 Nhựa polyester không no:

Để sản xuất vỏ tàu composite, ngoài sợi thủy tinh còn cần nhựa cao phân tử Trước đây tại Việt Nam nhiều người đã sử dụng epoxy, nhưng do giá thành còn cao Trong khi đó giá nhựa polyester thấp polyeste được sử dụng nhiều hơn

Đặc tính cơ học của nhựa polyeste như sau :

1200kg m/

 

/ 10 0 ,

11x N m

Hiện nay trên thị trường có chừng 25 đến 30 chủng loại nhựa mang tên gọi polyester dùng làm vật liệu composite Nhựa polyester không no dùng cho ngành đóng tàu đều phải được các cơ quan Đăng Kiểm tàu quốc tế thử nghiệm và cấp chứng chỉ công nhận chất lượng đảm bảo cho việc làm vỏ tàu Theo cách phân loại của cơ quan Đăng kiểm, nhựa polyester được chia ra làm các nhóm: nhựa dùng vào nhiều mục đích, nhựa để đúc vỏ tàu, nhựa chậm cháy làm xuồng cứu sinh chịu lửa, nhựa chịu tác động của hóa chất, nhựa chịu dầu, nhựa làm két, nhựa làm bồn đựng nước, đựng dầu

Trong sản xuất thực tế, chúng ta đã sử dụng gần hết chủng loại nhựa đã được Đăng kiểm cấp chứng chỉ Mỗi chủng loại phù hợp với công việc đã được chỉ định Tùy thuộc nước sản xuất mã hàng hoá thương mại của nhựa khác nhau song chất lượng nhựa của mỗi nhóm phải đảm bảo những yêu cầu tối thiểu Theo cách phân lọi đang thịnh hành ở châu Aâu mã hiệu nhựa được ký hiệu bằng số, ví dụ:

- Nhựa 837E là nhựa đa mục đích, có khả năng đông cứng nhanh

- Nhựa 876E là nhựa chuyên làm vỏ tàu hoặc công trình trong môi trường nước biển

- Nhựa 849 có khả năng chịu lửa

- Nhựa 844 chịu được tác động của acid

Cũng làm từng ấy nhiệm vụ, cũng có khả năng chịu lửa, chịu acid song mã hiệu nhựa sản xuất tại Nam Triều Tiên được mã hóa như sau: G-613(BT), G-744(T.S.Y.P), RF-2000SE, S650,…

Tùy thuộc khả năng sử dụng, và điều này có liên quan đến mã hiệu nhựa, giá nhựa không hoàn toàn như nhau Chênh lệch giá giữa nhựa chất lượng cao và nhựa polyester chất lượng thấp hơn có khi đến 50% Một điều đáng quan tâm cho những người làm vỏ tàu composite là giá nhựa polyester trên thế giới ngày càng giảm Nếu năm 1995 đơn giá nhựa dùng làm vỏ tàu đã đạt đến giá trị đáng ngại là trên 2.5USD/kg, thì cuối năm 1996 giá CIF cảng Hải Phòng không đến 1.5USD/kg

Nhờ sự hạ giá mua nguyên liệu gồm sợi thủy tinh và nhựa polyester, giá vật tư làm vỏ tàu giảm theo Đơn giá mật vỏ tàu hoàn chỉnh làm bằng vật liệu composite trước đây cao hơn giá vỏ tàu có kích thước tương đương làm bắng thép hoặc gỗ, hiện nay giá vỏ composite không vượt quá giá vỏ thép

Công nghệ làm vỏ tàu bằng vật liệu composte hiện nay bao gồm các bước chính sau:

1 Làm khuôn mẹ bằng composite

2 Chuẩn bị vật liệu chống dính để tách khuôn khi đúc xong

3 Trát lớp gelcoat

4 Trát các lớp vật liệu composite theo qui trình đã xác định

5 Tạo các chi tiết gia cường dọc hoặc ngang

6 Tạo vách dọc, vách ngang bằng vật liệu composite hoặc vật liệu khác

7 Làm boong

8 Liên kết thượng tầng

Trong tất cả các bước, khâu chuẩn bị vật liệu composite đóng vai trò tối cần thiết Vật liệu này được tạo ra khi liên kết bền 2 thành phần chính là nhựa polyester không no và sợi thủy tinh Tỷ lệ giữa 2 thành phần chính thay đổi trong một giới hạn xác định Vật liệu sẽ đông cứng ở nhiệt độ bình thường với sự có mặt của chất xúc tiến Thời gian đông cứng khi trát vỏ tàu thường trên dưới 1 giờ đồng hồ Kích thước và hình dáng vật thể do vật liệu composite tạo thành bị giới hạn bởi sự có mặt của khuôn mẹ Sau khi đông cứng, vỏ tàu định hình đúng hình mẫu mà khuôn mẹ đã hạn định

Khi đã thành vật liệu composite, đặc tính cơ học của FRP như sau:

- Vật liệu FRP có tỷ trọng từ 1,55 đến 1,7 tấn/m3

So với thép đóng tàu, tỷ trọng FRP chỉ bằng 1/5 tỷ trọng thép

- Giới hạn bền nằm trong phạm vi 1200 kG/cm2 đến 1600kG/cm2

Giới hạn bền của vật liệu FRP thấp hơn của thép Xét khối lượng vật tư cần đưa vào tàu cùng kích cỡ và tính năng, có thể nhận thấy, nhờ tỷ trọng bản thân nhỏ còn giới hạn bền không quá nhỏ so với thép, nên số lượng vật tư bằng FRP sẽ nhỏ hơn, còn dùng thép khối lượng thép tính bằng tấn sẽ lớn hơn Tính chất này cho phép giảm lượng giản nước của tàu vỏ FRP, và điều này có lợi cho việc làm tăng tốc độ tàu hoặc giảm công suất máy

Vật liệu FRP đã ra đời 50 năm, đã ứng dụng trong ngành chế tạo vỏ tàu trên 40 năm Những vỏ tàu đầu tiên làm từ những năm 40, 50 trên cơ sở thời bấy giờ chưa tiên tiến vẫn còn bền vững cho tới ngày nay Từ thực tế đó cho thấy vật liệu FRP đã tìm được chổ ứng dụng tốt, và phù hợp trong ngành đóng tàu thủy Thực tế cũng cho thấy vật liệu FRP không bị thẩm thấu, không ngậm nước, không bị lão hoá nhanh

Sinh vật biển không có khả năng thâm nhập và phá hoại vật liệu này Nhờ tính chất này, việc bảo quản vỏ tàu vật liệu FRP dễ dàng hơn nhiều so với bảo dưỡng vỏ thép, vỏ gỗ Người ta có thể bảo dưỡng vỏ tàu FRP kể cả phần chìm mà không cần lên đà, vào ụ nếu vỏ chưa bị sự cố trầm trọng

Dưới đây là bảng so sánh các tính năng chủ yếu giữ thép, nhôm, gỗ, vật liệu FRP Trọng lượng trên 1 m2 diện tích vỏ tàu dài 14m được tính như sau cho các loại vật liệu khác nhau, trong đó đã tính các vật tư làm các nẹp gia cứng kết cấu

Trọng lượng riêng, (t/m3) 0,78 0,82 - 7,8 1,6 – 1,7 2,6

Trọng lượng vật liệu /m2 50 kg 56 kg 24 kg 76 kg

3 MIÊU TẢ CÔNG NGHỆ LÀM VỎ TÀU BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE

Để tạo thành một con tàu hoạt động được bằng vật liệu composite thì phải trải qua rất nhiều giai đoạn thiết kế và thi công rất công phu, phức tạp Như ta đã thấy, tàu sắt hay tàu gỗ ở giai đoạn thiết kế đến giai đoạn thi công con tàu trải qua giai đoạn phóng dạng và làm dưỡng, thế nhưng dưỡng ở đây là sử dụng cho từng chi tiết cơ cấu, từng phân đoạn, tổng đoạn của vỏ tàu Còn đối với tàu composite dù tàu cở nhỏ hay cở trung đều được làm dưỡng mô hình tàu thật với tỷ lệ 1:1, đồng thời lại có thêm phần làm

khuôn tàu

 Qui trình sản xuất vỏ tàu bằng vật liệu composite ta cần tiến hành theo ba bước sau :

Bước 1 : làm dưỡng tàu thật (flug) Bước 2 : làm khuôn (mould) Bước 3 :làm vỏ (hull)

 Qui trình này được minh hoạ theo sơ đồ cụ thể ở “bản vẽ A0”

 Đặc biệt đối với mỗi loại vỏ tàu composite có kích thước khác nhau thì sẽ được đúc

ra từ các loại khuôn riêng biệt Và để cho vỏ tàu sau này có chất lượng đạt yêu cầu về : độ bóng, thẩm mỹ, độ chính xác về hình dáng con tàu, … thì cần phải xử lý dưỡng cũng như khuôn cho thật tốt trước khi đưa vào qui trình sản xuất vỏ tàu

I BƯỚC 1 : LÀM DƯỠNG

Dưỡng ở đây không phải là kích thước hay hình dáng của chi tiết sau khi đã được phóng mẫu hoặc triển khai trên sàn phóng dạng, mà dưỡng trong trường hợp này là mô hình vỏ tàu, chế tạo theo tỷ lệ 1:1 Qui trình làm :

 Từ bản vẽ thiết kế tuyến hình với tỷ lệ nhỏ (1:100 ; 1:50 ; 1:25 ; 1:10) ta vẽ các đường hình dáng với tỷ lệ 1:1 trên sàn phóng dạng, đối với sàn phóng thì có yêu cầu sau :

+ sàn phóng phải bằng phẳng, nhẵn và ít bị biến dạng do ảnh hưởng của thời tiết + góc nghiêng của sàn về mọi phía không vượt quá 1/2000

+ độ lồi lõm cho phép 1mm/1m chiều dài và 3m trên 6m chiều dài

+ mặt sàn thường đặt các phiến gỗ dài có chiều dày từ 75 : 100mm, chiều rộng 100 : 150mm đặt ngang sàn Dưới lớp gỗ dài là lớp nhựa đường chống ẩm và dưới cùng là lớp bêtông Các phiến gỗ được ghép xuống mặt sàn bằng đinh, các đinh đó sẽ ngập sau vào thân gỗ để đảm bảo có thể bào mặt sàn

+ mặt sàn thường được sơn bằng một lớp màu xanh nhạt

+ sau mỗi lần vẽ xong con tàu để tránh nhầm lẫn người ta sơn phủ lên lớp đó

 Ngày nay có một số nơi người ta không dùng gỗ làm sàn phóng mà dùng chất dẻo, lớp mặt sàn chịu ma sát tốt và không bị ảnh hưởng của thời tiết

Ơû các nước chưa có điều kiện sử dụng kết quả tạo ra từ nền cơ khí chính xác, tốt nhất nên làm dưỡng mô hình tỷ lệ 1:1 bằng gỗ Mô hình dưỡng được chế tạo đúng kích thước ghi trong thiết kế và cụ thể lấy từ sàn phóng dạng

 Tiến hành triển khai sườn thực từ sàn phóng dạng : độ cong của sườn được lấy theo hình dạng cung cong từ sàn phóng, từ đó chế tạo ra hình dáng thực của từng sườn, nếu có những chổ cung cong hai chiều thì ta tiến hành gia cường thêm nẹp để giữ được hình dạng của sườn như thiết kế

 Dựng bệ bằng gỗ, và cân chỉnh chúng cho thật bằng phẳng Đây cũng chính là mặt phẳng chuẩn (mặt phẳng cơ bản) để sử dụng làm điểm mốc chuẩn cho các chi tiết được lắp ráp sau đó

 Tiến hành lấy dấu và dựng tất cả sườn thực lên bệ lắp ráp, khoảng cách sườn thực sử dụng cho trường hợp này là 400mm Qui cách sườn 70x50 mm

 Tiến hành ốp ván vỏ vào sườn thực, các tấm ván này có chiều dày không lớn và chiều rộng cũng nhỏ để dễ uốn theo độ cong các sườn, trong trường hợp này có thể sử dụng ván gỗ sao (200xt15)

 Bên cạnh đó tiến hành gia cường thêm các nẹp :

 Nẹp sàn dọc 70x35 mm

 Nẹp thanh chống thanh giằng 30x50 mm

 Điểm khác giữa mô hình này và tàu thật là mặt của mô hình sửû dụng để làm khuôn phải được bào kỹ, mài bóng Mép ván không lồi, không lõm

 Làm xong vỏ gỗ tiến hành phủ nhựa thủy tinh lên mặt sử dụng dùng để làm khuôn Thứ tự phủ như sau :

*Phủ lớp vải thủy tinh và nhựa lên toàn bộ bề mặt mô hình

*Phủ lên một lớp nhựa làm láng, lớp này có tên gọi là lớp nhựa thay cát lấp chỗ trống (sanding resin) lớp vải thủy tinh trước đó và lấp các đường hẽm xuất hiện trước đó Lớp nhựa này có đặc tính quí là khi đánh bóng bề mặt bằng giấy nhám các hạt nhựa không dính vào giấy, mặt khác bề mặt nó rất dễ làm bóng và nhẵn

 Cụ thể được giới thiệu trên hình vẽ sau :

Trong điều kiện không đủ khả năng dùng nhựa thay cát, nên sử dụng matit để bọc ngoài lớp vải thủy tinh Quá trình mài, đánh bóng cũng phải tiến hành như đã nêu ở trên

 Mài bóng bề mặt qua nhiều công đoạn, sử dụng các cỡ giấy nhám khác nhau Mài thô giấy nhám loại 80 hoặc 100 Tiếp đó dùng giấy cỡ 200-300 đến 400 Cuối cùng phải mài bề mặt bằng giấy 600 và 1000

 Bề mặt đánh bóng phải được bôi sáp chống dính và lại đánh bóng lớp sáp này bằng dụng cụ đánh bóng

 Sau khi đã làm bóng xong bề mặt dùng chất tách khuôn, ví dụ PVA, phun sương đều lên bề mặt mô hình Lớp này tạo điều kiện dễ dàng khi chúng ta tách khuôn song

chính nó có khi là nguyên nhân của sự không nhẵn của mặt khuôn khi tách  Có thể vì lý do đó nhiều thợ từ chối sử dụng lớp này trong khi làm khuôn

II BƯỚC 2 : LÀM KHUÔN

Sau khi đã làm dưỡng và đã sử lý bề mặt của dưỡng ta tiến hành làm khuôn Có hai dạng khuôn được dùng làm vỏ tàu là “khuôn mẹ” và “khuôn bố”, phạm vi sử dụng chúng khác nhau

a) Khuôn mẹ (female mould) : Tiến hành quá trình trát ngay trên bề mặt dưỡng đã bôi chất chống dính, cho phép trát vật liệu composite lên mặt trong của khuôn Trường hợp bắt buộc sử dụng khuôn mẹ khi chủ tàu yêu cầu mặt ngoài của tàu thật nhẵn, bóng thì bề mặt ấy phải tiếp xúc trực tiếp với khuôn lúc chế tạo Khuôn mẹ ngoài việc chế tạo vỏ tàu ra còn có thể chế tạo cabin, boong, …

b) Khuôn bố (male mould) : cách làm khuôn bố được tiến hành tương tự như làm dưỡng, hay nói cách khác chính dưỡng là khuôn bố Qui trình trát có điểm khác so với khuôn mẹ, nếu như ở khuôn mẹ vật liệu composite được trát lên mặt trong của khuôn thì ở đây đối với khuôn bố vật liệu composite được trát lên mặt ngoài của khuôn Cách làm khuôn bố được tiến hành tương tự như làm dưỡng, chính dưỡng là khuôn bố để chế tạo ra khuôn mẹ Do đó khuôn bố được chế tạo như vỏ tàu

 Đây cũng chính là nguyên nhân làm cho giá thành khi chế tạo tàu bằng vật liệu composite dùng cho trường hợp sản xuất đơn chiếc đắt hơn khi chế tạo tàu bằng các loại vật liệu khác Người ta dùng khuôn bố để chế tạo các sườn tàu, đà dọc, đà ngang

 Qui trình làm khuôn được thực hiện như sau :

1 Xác định chiều dày sơ bộ của khuôn :

Khuôn được làm bằng vật liệu composite có thể là kết cấu đơn lớp, ba lớp Chiều dày của toàn bộ khuôn sẽ phụ thuộc vào hình dáng và kích cỡ của khuôn Đối với vỏ tàu có kích thước lớn ta làm khuôn kết cấu ba lớp, còn đối với vỏ tàu có kích thước nhỏ ta dùng khuôn kết cấu đơn lớp Thế nhưng vỏ tàu phải được gia công đủ bền song kích thước của các cơ cấu nằm trong phạm vi hợp lí, nghĩa là không quá nhỏ, yếu kết cấu đồng thời không quá dày, dư thừa gây lãng phí vật liệu, làm cho kết cấu mất cấn đối Chọn kích thước kết cấu hợp lí là công việc đòi hỏi tính toán cân nhắc Trong thực tế do cần thi công nhanh người đóng tàu không có điều kiện và thời gian tính toán chính xác qui cách kết cấu Trong những trường hợp nên sử dụng qui phạm đóng tàu bằng vật liệu composite để xác định nhanh qui cách kết cấu Kinh nghiệm cho biết rằng khi làm vỏ tàu nhỏ có thể sử dụng các số liệu thống kê sau đây làm cơ sở tính toán nhanh :

 Khi đóng mới bằng phương pháp trát thủ công nên mỗi lớp dày khoảng 0,5 : 1,0 mm Khối lượng riêng của vật liệu composite nền polyester trên mỗi m2

sẽ là 0.8 : 1.7 kg

 Tàu dài dưới 9m nên trát 4 : 5 lớp

 Tàu dài 9 : 12 m nên trát 6 : 7 lớp

 Tàu dài 12 : 17 m nên trát 8 : 10 lớp

 Tàu dài 17 : 24 m nên trát 12 : 14 lớp

 Với kích thước của tàu tuần tra như trên thì kết cấu khuôn được chọn là kết cấu đơn lớp

 Với chiều dài vỏ tàu là 9.8m thì số lớp composite cần trát là 6-7 lớp, và chiều dày của mỗi lớp là 0.5-1mm Do đó chiều dày của vỏ tàu cỡ 6-7 mm

 Chiều dày khuôn thông thường dày cỡ 1.5 lần chiều dày vỏ Trong trường hợp này chiều dày khuôn sẽ là 9-10mm

2 Thứ tự trát khuôn :

Khuôn được trát với những lớp như sau :

 1 lớp gelcoat màu trắng

 1 lớp gelcoat tiếp theo Tổng cộng chiều dày gelcoat 0,7-0,75 mm

 Trát lớp nhựa tiếp lên lớp gelcoat, nếu lớp gelcoat chưa kịp đông dễ xảy ra trường hợp xấu cho lớp ngoài cùng này Nhựa sẽ tham gia phản ứng với lớp cũ chưa kịp đông cứng làm cho bề mặt ngoài cùng bị rỗ, bị biến chất Các vết rỗ, phồng … chỉ có thể phát hiện ngay sau khi tách khuôn Trong trường ấy khó lòng bảo quản cho sản phẩm hoàn mỹ Ngược lại nếu lớp gelcoat đã đông cứng bị bỏ quên lâu, thí dụ vài

ngày, nó sẽ quá cỡ, chai lì và không còn khả năng kết dính tốt đối với các lớp nhựa chính thức tiếp theo

 Các lớp nhựa tiếp được trát lần lượt theo phương thức trải mat hoặc roving trước, dùng rulo lăn nhựa đã trộn catalyst cho ngấm đều sợi thủy tinh Khi lớp trước vừa đông cứng tiến hành lớp tiếp theo Không tiến hành quá vội vã song không bỏ quên công trình để cho lớp được trát bị đông cứng quá mức Công việc lặp lại cho đến lớp cuối cùng

 Khi trát khuôn cần phải tiến hành với tốc độ hết sức chậm kỹ Tránh tạo ra khuyết tật phồng, độp vỏ Với những khuôn dày có thể tạo thêm lớp độn tăng bền và tiết kiệm vật liệu

Nếu quá trình dát bị gián đoạn, như trường hợp dát những tấm vỏ dày … thì nhựa không có parafin được dùng cho lớp thứ nhất, các lớp tiếp theo được đặt tại vị trí đó và thận trọng không để lại lớp nhựa quá thừa

Các mối nối sợi thủy tinh phải được đặt sao cho ít mối nối nhất Phần cốt sợi thủy tinh phủ lên mối nối phải không nhỏ hơn 50mm Các đường tâm của chúng ở 2 lớp cốt sợi thủy tinh kế tiếp phải cách nhau ít nhất là 100mm

3 Chế tạo nẹp gia cứng cho khuôn :

 Nẹp gia cường cho khuôn có một vị trí quan trọng trong kết cấu khuôn Nó giúp cho khuôn tránh được những va chạm gây nên hư hỏng, biến dạng đáng tiếc trong quá trình chế tạo cũng như là vận chuyển

 Khuôn nhựa làm xong phải được gia cứng bằng các nẹp thép hoặc khung gỗ Trên khung gỗ hoặc nẹp thép phải làm các giá đỡ khuôn, tay đòn để dịch chuyển khuôn Nẹp gia cứng là thành phần quan trọng để đảm bảo cho khuôn có đủ độ bền, độ cứng vững việc chế tạo nẹp cứng có thể được chế tạo riêng sau đó gắng chặt vào khuôn, hoặc cũng có thể được chế tạo đồng thời ngay khi trát khuôn

 Mặt cắt ngang của nẹp gia cứng có thể mang hình chữ T, chữ L, nửa vòng tròn … và đặc biệt là dạng chữ (kết cấu kiểu mũ), chúng được biểu diễn dưới dạng hình vẽ :

Trong đó : a = (1,4 – 2,0 ) h

 Để gia cứng cho khuôn ở đây ta chọn nẹp có kết cấu kiểu mũ với qui cách:

 sườn, nẹp dọc, đà dọc, xà dọc :40x40x55xt6

 thanh chống đứng và thanh giằng gỗ : 30x50mm

 Sau khi chọn kích thước nẹp xong, ta tiến hành gia công nẹp cứng khuôn theo các bước sau :

 Xác định kết cấu chuẩn

 Định vị cho nẹp

 Trát lớp cho nẹp Để chế tạo nẹp cứng hoàn toàn đặc và vững chắc ta phải chọn vải thủy tinh có kích thước phù hợp Có chiều dày phù hợp, chiều rộng lớp vải không phải đủ chụp toàn bộ chiều cao và chiều rộng nẹp mà còn phải đủ để trải đều ra hai bên chân nẹp, mỗi bên không ít hơn 30mm Lớp tiếp theo có chiều rộng lớn hơn lớp trước và trải đều ra hai bên, cứ thế tiến hành cho đến khi đảm bảo kích thước kết cấu chuẩn Theo cách làm

như trên chiều dày mép vật liệu phủ giảm dần từ chân đế ra ngoài Và phân bố đều hoà sẽ giúp cho các kết cấu này được làm việc tăng bền trong quá trình chịu tải sau này

 Khi cần tăng bền của kết cấu có thể tăng kích thước tuyệt đối của nó lên Tuy nhiên trong trường hợp ta luôn giữ độ cân xứng như trên đã giới thiệu

 Quá trình trát lớp cho nẹp được tiến hành tương tự như quá trình trát lớp cho khuôn Chúng được trát theo thứ tự từng lớp, cứ 1 lớp vải vô hướng rồi lại đến một lớp vải có hướng được trát theo thứ tự xen kẽ nhau

4 Tách khuôn ra khỏi dưỡng:

Theo qui phạm [2] TCVN 6282 : 1997 căn cứ vào điều 5.1.12

 Công việc tháo khuôn phải được tiến hành cẩn thận không gây biến dạng dư và làm hư hại các lớp thân tàu

 Sau khi tháo khuôn, các lớp thân tàu phải được đỡ trên một diện tích rộng sao cho chúng chịu tải trọng phân bố đều

5 Xử lý bề mặt khuôn để phục vụ cho việc đúc vỏ :

a) Phủ nhựa làm láng và đánh bóng khuôn :

 Sau khi trát xong lớp cuối cùng ta tiến hành phủ lớp nhựa làm láng Lớp này có tên gọi là lớp nhựa thay cát lấp chổ trống (sanding resin) do lớp vải thủy tinh trước đó để lại Nhựa này có đặc tính quí là đánh bóng bề mặt bằng giấy nhám các hạt nhựa không bám dính vào giấy, mặt khác bề mặt của nó rất dễ làm bóng

 Sua khi phủ nhựa làm láng xong ta tiến hành đánh bóng khuôn Dùng dụng cụ đánh bóng là giấy nhám, giấy này có nhiều loại và được đánh bóng theo thứ tự sau :

 Mài thô, dùng giấy nhám loại 80 – 100

 Kế tiếp dùng giấy nhám loại 200 hoặc 300 hoặc 400

Cuối cùng mài bề mặt bằng giấy nhám 600 – 1000

b) Bôi sáp làm bóng khuôn :

 Cho đến nay vật liệu làm bóng khuôn thông dụng nhất là sáp carnauba, độ bóng của lớp sơn phủ ngoài xe du lịch hiện đại, độ bóng tuyệt vời của các vật dụng trang trí nội thất đều nhờ sự có mặt của loại sáp quí này Sáp carnauba được dùng để đánh bóng khuôn làm tàu trong hầu hết các xưởng

 Sáp silicon cũng được dùng cho mục đích này, nhưng khi sử dụng phải thật cẩn thận vì nó tạo ra các phản ứng không thể kiểm soát được với nhựa gelcoat Các chất chống dính không muốn đông trên bề mặt silicon

 Trên thị trường hiện nay người ta bán các chất làm bóng khuôn dạng lỏng hoặc dạng kem, đã được chế biến sẵn

 Việc bôi sáp carnauba được tiến hành như sau :ta bọc bột sáp vào tấm vải mỏng (vải màn … ) và thoa đều lên bề mặt khuôn

c) Phủ lớp vật liệu chống dính và tách khuôn :

 Chúng ta sử dụng vật liệu chống dính khi cần tách khuôn Vật liệu tách khuôn chung nhất là polyvinyl alcohol, được viết tắt là PVA và PVAL Vật liệu này được pha loãng nước hoặc rượu methyl Đây có thể là loại có màu sẵn hoặc không màu

 PVA dễ dùng và được dùng rộng rãi, có thể thao tác nó bằng cách dùng súng phun hoặc quét bằng chổi Khi gia công cần chú ý tránh hiện tượng chảy, đóng cục PVA có khi còn được cung ứng dưới dạng bột Trước khi dùng bột cần hoà chúng trong nước ấm để có dung dịch như ý Nếu thêm một ít chất glycerine PVA sẽ tốt hơn khi tạo phim mỏng dẻo, bền Muốn vật liệu chống khô thể pha thêm cồn khi dùng hoặc thay vì hoà tan trong nước nên dùng cồn làm dung môi

 Vật liệu có tên gọi cellulose acetate có đặc tính không hoà tan trong acetone, còn gọi là sơn mài “cellulose”, thích hợp cho việc phun trên khuôn

 Sáp paraphin, gọi theo cách dân giả là sáp đèn cầy (candle wax) là chất chống dính công hiệu khó dùng Với các khuôn nhỏ nên sử dụng khuôn này làm chất chống dính

Ngoài các chất đã nêu trong thi công người ta còn dùng sáp silicon làm chất chống dính và tách khuôn

 Đây là giai đoạn quan trọng, nó quyết định chất lượng bề mặt của sản phẩm trong tương lai(con tàu chúng ta sẽ làm trên nền khuôn này), bởi nó hoàn toàn phụ thuộc vào độ bóng, độ nhẵn và mịn của bề mặt khuôn

III Bước 3 :Qui trình làm vỏ tàu

1 Kết cấu chung :

Dựa trên cơ sở thực tế và căn cứ vào bản tính kết cấu có được tại nhà máy, ở đây trước khi bước vào qui trình làm vỏ tàu em xin giới thiệu sơ lược về kết cấu :

Tàu được chế tạo theo hệ thống kết cấu ngang

a Lớp vỏ :

 kết cấu vỏ là kết cấu đơn lớp

 Độ dày vỏ (đáy, mạn) : đáy = 12 mm ; mạn = 8 mm, boong = 6mm

 Lớp vỏ đáy phải cố gắng liên tục từ mũi tàu đến đuôi tàu

 Ơû những vùng chịu tải trọng cục bộ như áp suất chân vịt, neo, xích neo, …, lớp vỏ bao phải được gia cường thích đáng

b Dàn mạn :

 Sườn phải có kết cấu sao cho không bị mất ổn định ngang

 Gỗ dùng làm lõi của sườn phải khô, không có mắt, thận trọng sao cho gỗ bọc trong FRP không bị mục

 Khoảng cách sườn là 400 mm

 Kết cấu sườn ngang, một dầm dọc mạn : kiểu top – hat chữ  : 40x40x55xt6

c Dàn boong :

 Boong có kết cấu đơn lớp : boong tàu gồm phần mũi, phần lái, đường đi dọc lan can đều bằng FRP dầy 6mm

 Boong phải là kết cấu kín nước, trừ trường hợp được Đăng Kiểm chấp nhận

 Khoảng cách xà ngang boong, xà dọc boong : S = 400mm

 Qui cách xà ngang, xà dọc boong : 40x40x55xt6

 Độ cong ngang boong là 1/50

 Gia cường cục bộ vì có lổ khoét :

Chiều dày lớp boong ở vùng có lỗ khoét phải được tăng thích đáng

Những lớp boong có nguy cơ bị mòn phải có biện pháp gia cường tăng chiều dày (lớp phủ ) lên một cách thích đáng

d Dàn đáy :

 Sống chính đi suốt từ vách mũi đến vách đuôi Qui cách kết cấu của sống chính : 100x150x150xt12

 Hai sống phụ đối xứng với nhau qua mặt phẳng dọc tâm tàu

 Chiều cao các sống phụ tại các mút của sống phụ phải đi lên đến đỉnh của xà ngang đáy

 Qui cách kết cấu của sống phụ : T200x400xt12

 Đà ngang đáy : đặt tại mỗi mặt sườn, khoảng cách các đà ngang là 400mm Qui cách kết cấu là 40x40x55xt6

e Dàn vách :

Vách canô tuần tra được chọn là kết cấu tấm đơn chiều dày là 5mm

Hệ thống nẹp vách được gia công không khác gì các nẹp gia cứng vỏ Qui cách nẹp gia cứng vách : 40x40x55xt5

 Máy và hệ trục được đỡ hữu hiệu và kết cấu lân cận được gia cường theo đúng qui phạm

 Bệ máy kết cấu bằng FRP, kiểu mũ trong độn bằng polyurethane độ đậm đặc cao 40kg/m3

 Bulông cố định máy phải có thân đủ dài và phải có biện pháp hữu hiệu

 Liên kết sống với lớp vỏ đáy, sườn, liên kết tương hỗ của chúng phải là liên kết chữ T dùng vải sợi thô rộng, liên kết phải có đủ chiều rộng Trong trường hợp này, phương của vải sợi thô phải không xiên so với đường liên kết

g Thượng tầng và lầu(cabin ) :

 Vách trước và vách sau thượng tầng có chiều dày : t = 5mm

 Cánh cửa của các lỗ khoét ở vách mũi của thượng tầng kín và lầu bảo vệ hành lang dẫn xuống các không gian dưới boong mạn khô hoặc không gian thượng tầng kín :

 Cánh cửa phải được gắn thường xuyên và chắc chắn vào vách

 Cánh cửa phải là kết cấu cứng, phải có độ bền tương đương với độ bền của vách nguyên vẹn và phải kín nước khi đóng

 Các phương tiện đảm bảo phải kín nước gồm vành đệm, then cài, các chi tiết tương đương gắn vào vách và cánh cửa

 Có thể thao tác cánh cửa từ phía hai bên của vách

 Cánh cửa bản lề phải được mở ra phía ngoài

h Miệng khoang, miệng buồng máy, miệng lỗ khoét ở boong :

 Miệng khoang theo tiêu chuẩn 380 mm, trong thực tế chọn 400mm

 Miệng khoang phải được giữ vòng đệm kín nước

 Các nắp miệng khoang đều bằng FRP

 Đặc biệt khoảng không gian giữa sàn và đáy tàu( từ sườn 6 về mũi) được bơm bọt polyurethane với độ đậm đặc 25 kg/m3, tăng tính nỗi dự trữ

2 Qui trình trát vỏ tàu :

Sau khi khuôn đã được sử lý xong :bôi sáp làm bóng khuôn, bôi chất chống dính và chất tách khuôn, ta tiến hành trát vỏ, các chi tiết vỏ tàu, boong, cabin …

a Trát vỏ tàu :

 Số lớp trát :

1 lớp gelcoat màu trắng

1 lớp gelcoat tiếp theo Tổng cộng chiều dày gelcoat là 0.7-0.75mm

1 lớp CSM (chopped strand mat) 450

2 lớp CSM 450

(2 –6) lớp hỗn hợp CSM450 + WR600, tùy thuộc vùng

 Bước 1:

 Trát lớp gelcoat, chờ cho lớp glecoat đông cứng hoàn toàn mới tiến hành chuyển sang giai đoạn trát chính thức

 Sau mỗi lần phủ xong lớp gelcoat phải tiến hành kiểm tra chất lượng lớp này

 Nếu lớp gelcoat kịp khô trong buổi sáng thì công việc tiếp theo tiến hành trong ngày Nếu lớp này chỉ kịp đông cứng vào cuối ngày làm việc, các việc nối tiếp phải bắt đầu ngay từ sáng hôm sau

 Nếu trát lớp nhựa lên tiếp lớp gelcoat chưa kịp đông dễ xảy ra hiện tượng xấu cho lớp ngoài cùng này Nhựa mới sẽ tham gia phản ứng với lớp cũ chưa kịp đông cứng làm cho bề mặt ngoài cùng bị rỗ, bị biến chất Và các lớp phồng, rỗ này chỉ có thể phát hiện sau khi tách khuôn Trong trường hợp này khó lòng bảo đảm cho sản phẩm hoàn mỹ

 Ngược lại nếu lớp đã đông cứng xong bị bỏ quên lâu, thí dụ vài ngày, nó sẽ cứng quá cỡ, chai lì, không còn có khả năng kết dính tốt với các lớp nhựa chính thức tiếp theo

 Công việc trên được lập lại cho đến lớp cuối cùng

Lưu ý : khi dát các cặp (mat + bố ) : dát mat trước và dát vải bố theo sau

Chiều rộng giáp mí(chồng mí) : đối với vải mat từ 20 – 25mm; đối với vải bố từ 20 – 30 mm

 Thứ tự tiến hành như sau :

1 Dát 1 lớp CSM450 cho toàn bộ vỏ tàu

2 Tiếp đến dát 4 cặp(CSM 450 + WR 600)

3 Dát 1 lớp CSM 450 phủ ngoài Kết thúc phần dát mạn, và chắn sóng

4 Đối với phần đáy dát thêm 2 cặp (CSM 450 + WR600),

5 Sau đó dát 1 lớp CSM450 phủ ngoài toàn bộ đáy

Sau khi dát xong vỏ tàu tiến hành lắp ghép các sườn, sống, đà,… vào vỏ tàu Và các chi tiết kết cấu này được chế tạo riêng biệt, hay chế tạo chung với quá trình dát vỏ tàu Quá trình chế tạo kết cấu này được giới thiệu trong phần sau

b Gia công chi tiết và lắp ráp các chi tiết vào cơ cấu trên :

Mỗi chi tiết thân tàu đòi hỏi phải được gia công chính xác, phù hợp với chức năng của nó làm vỏ tàu đảm bảo đủ bền, song kích thước kết cấu phải nằm trong phạm vi hợp lý, nghĩa là không quá nhỏ yếu kết cấu, dư thừa gây lãng phí vật liệu, làm cho kết cấu mất cân đối

1 Gia công sống chính :

 Sống chính của vỏ tàu có chiều dày lớn hơn chiều dày trung bình của vỏ (cở

6 – 7mm) Thế nhưng trong thực tế sản xuất (Công Ty Cơ Khí Biển Đông) chọn chiều dày sống chính t = 12mm Sống chính chạy dài về phía mũi đến tận sống mũi, về phía lái đến tận vách đuôi và tạo thành một bộ khung vững chắc chịu tác động của ngoại lực Chiều rộng của sống chính có thể giảm dần về phía mũi và lái của tàu Trong trường hợp sống chính không đổi dọc tàu, khối lượng riêng của vật liệu làm sống chính có thể giảm dần về phía mũi và lái của tàu

 Qui cách kết cấu sống chính :100x150x150xt12

 Thứ tự gia công sống chính :

Bước 1 :Chế tạo nẹp rỗng

Bước 2 :Định vị nẹp vào vỏ trát theo từng lớp

Bước 3 :Bơm chất polyurethane vào để chuyển tải trọng giữa hai lớp của sống chính

150

 Cách thức gia công :

Tiến hành trát lớp đầu tiên cùng với toàn vỏ tàu, sau khi trát đủ chiều dày vỏ

ta trát bổ sung tăng chiều dày sống chính, trát cho đến khi đủ chiều dày sống chính yêu cầu (t = 12mm) Số lớp trát phủ lên nẹp rỗng gia công sống chính giống số lớp trát cho lớp đáy tàu đã nói ở phần trên Lớp bổ sung đầu tiên có chiều rộng ngắn hơn chiều rộng qui phạm chừng 50mm Lớp sau được trát trùm lên lớp trước, chiều rộng này phải rộng hơn lớp trước đó Mép dài hơn của các lớp sau so với lớp trước đó là 25mm

2 Gia công sống phụ :

 Qui cách kết cấu sống phụ đáy : T 200x400xt12

 Chiều dày của sống phụ t = 12mm có số lớp trát giống số lớp trát cho phần đáy tàu đã nói ở trên

 Cách thức trát lớp gia công cho sống phụ được tiến hành như làm vỏ tàu

 Sống phụ được đặt đối xứng hai bên tâm tàu và mỗi bên cách tâm một khoảng 500mm

 Sống phụ được ghép với sàn tàu bằng bulông M10

CHƯƠNG III

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH

III.XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH TỪ TÀU MẪU :

Để xác định các kích thước chính của tàu ta dựa vào các số liệu của tàu mẫu có sẵn rồi dùng phương pháp biến phân để tính tóan

*Các số liệu về tàu mẫu:

Các bước tính tóan được thực hiện dưới đây với các đại lượng như sau:

Pv - trọng lượng vỏ tàu

Pm - trọng lượng máy tàu

Pnl - trọng lượng nhiên liệu

Pz - trọng lượng thiết bị tàu và hệ thống tàu

Pdt - trọng lượng dự trữ

Lo,Bo,Do,do,∆o - chiều dài,chiều rộng,chiều cao mạn,chiều chìm lượng chiếm nước của tàu mẫu

trong đó :

d - chiều chìm tàu

D - chiều cao tàu

B - chiều rộng tàu

ﻉ - hệ số tra bảng STKT ĐT T1

V - thể tích chìm tàu

Chu kì chòng chành (lắc ngang) tàu tính theo công thức : To = kB/√GM

k - hệ số lấy theo công thức (4.49a) ST KTTT&CTN - T1 = 0.78

Tàu thiết kế thỏa mãn điều kiện chòng chành và ổn định theo Quy phạm ổn định với

To = (3,5 - 6)s và GM ≥ 0,15 m

Như vậy sai số lượng chiếm nước nằm trong giới hạn cho phép.Ta đã xác định được kích

II.NGHIỆM LẠI CÁC THÀNH PHẦN TRỌNG LƯỢNG :

1.Thành phần trọng lượng Ptk :

Pnl - trọng lượng nhiên liệu cho máy chính và các nơi cần trên tàu

với t - thời gian hành trình = 12 h

ge - suất tiêu hao nhiên liệu = 0.15 kg/HP.h

k - hệ số an tòan = 1.1 → Pnl = 0.88 T

* Ptv - trọng lượng thuyền viên kể cả hành lý

Số thuyền viên n = 8 người Trọng lượng mỗi người kể cả hành lý = 100 kg/người

(2) → ∑Ptp = 2.22 T

3.Thành phần dự trữ Pdt :

Pdt = 0,05∆ = 0.15 T

(1),(2),(3) → ∆' = 5.02 T

Sai lệch trọng lượng tàu khi tính tóan so với trọng lượng khi chọn

thước chính cho tàu với :

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÀU :

*Với kích thước chính vừa được xác định,dựa vào tuyến hình tàu mẫu ta thực hiện phép tính chuyển tuyến hình

III.*XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH*

III.1 Khái niệm bản vẽ tuyến hình tàu thuỷ:

Các tính năng của tàu phụ thuộc vào kích thước và hình dáng vỏ bao tàu, bởi vậy trước khi tính toán chúng ta cần mô tả hình dáng vỏ bao tàu Việc mô tả hình dáng vỏ bao tàu bằng công thức, bảng số hay đồ thị cũng chỉ gần đúng vì tàu có hình dáng vỏ bao tàu phức hợp Bản vẽ tuyến hình tàu là tài liệu thiết kế cơ bản Nó được dùng để tính toán các tính năng của tàu, để lập sơ đồ bố trí chung để việc kiểm tra việc lắp ráp tôn bao khi đóng tàu v.v trên bản vẽ tuyến hình, biểu diễn hình dáng vỏ bao tàu trong 3 dạng hình chiếu : hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh , hình chiếu bằng

Trước hết sử dụng hệ thống ba mặt phẳng vuông góc lẫn nhau gồm :

Mặt phẳng đối xứng là mặt phẳng dọc thẳng đứng chia đôi chiều rộng tàu (dọc tâm)

Mặt phẳng sườn giữa vuông góc với mặt phẳng đối xứng chia đôi chiều dài tàu tính toán

Mặt phẳng cơ bản là mặt phẳng nằm ngang vuông gócvới 2 mp trên và đi qua điểm thấp nhất của đáy tàu Đối với tàu ki bằng thì mặt phẳng trùng với ki tàu Dùng hàng loạt mặt phẳng cắt song song ba mặt phẳng toạ độ là mặt phẳng đối xứng, mặt phẳng sườn giữa và mặt phẳng cơ bản ta lần lượt có các giao tuyến với các mặt phẳng này với vỏ bao tàu là các đường cắt dọc, đường sườn và đường nước

Chiếu tất cả đường này lên mặt phẳng đối xứng ta được hình chiếu đứng Trong hình chiếu đứng, các đường cắt dọc cho hình thật là những đường cong, còn hình chiếu của đường sườn và đường nước là đường thẳng gọi là đường mạng lưới

Hình chiếu của các đường cắt dọc, đường nước, đường sườn, lên mặt phẳng sườn giữa gọi là hình chiếu cạnh Các đường sườn trên hình này là những đường cong cho hình thật, còn hình chiếu của đường nước và đường cắt dọc là những đường thẳng Trên hình chiếu cạnh chỉ vẽ một nửa các sườn phía đuôi được vẽ phía bên trái, riêng sườn giữa được vẽ cả hai mạn Hình chiếu của các đường nước, đường sườn, đường cắt dọc trên mặt phẳng cơ bản được gọi là hình chiếu bằng Trên hình chiếu bằng các đường nước cho hình thực là các đường cong, còn

hình chiếu của đường cắt dọc và đường sườn là đường thẳng gọi là đường mạng lưới

Trên bản vẽ tuyến hình tàu, thường vẽ 24 đường cắt dọc; từ 510 đường nước; 11 hoặc 21 đường sườn Các đường cắt dọc ghi số thứ tự La Mã (I, II, III, …) tính từ mặt phẳng đối xứng Còn đường sườn từ 010 hoặc 020, các sườn cách đều nhau chia theo chiều dài tính toán của tàu Đường nước ghi thứ tự từ dưới lên trên Đường nước ký hiệu WL (water line) WL0 là đường nước số 0 trùng với mặt phẳng cơ bản

Giao điểm của các đường nước, đường cắt dọc và đường sườn trên ba hình chiếu cắt nhau phải tương ứng với nhau theo nguyên tắc hình chiếu của một điểm trong hình học họa hình

Ngoài ra trên bản vẽ tuyến hình còn biểu diễn các đường mép boong, mạn giả, sống mũi, sống lái, sống chính Đường nước trên bản vẽ tương ứng với tàu chở đầy hàng khi khai thác (ở tàu hàng) được gọi là đường nước chở hàng LWL (Load Water Line) Tàu không chở hàng thì được gọi là đường nước kết cấu hay đường nước thiết kế Trên bản vẽ đường nước này ký hiệu là KWL hay DWL (Designed Water Line)

III.2 Các phương pháp xây dựng tuyến hình tàu thủy

Bản vẽ đường hình lý thuyết cần thể hiện các kích thước chính, các hệ số béo và các đặc trưng thiết kế khác của tàu thiết kế Các đường cong đặc trưng trong nhiều trường hợp đóng vai trò quan trọng khi xây dựng bản vẽ đường hình lý thuyết Để xây dựng hình dáng cho một con tàu thông thường có 2 phương pháp:

III.2.1 Phương pháp lý thuyết (thiết kế mới)

Theo phương pháp này việc xây dựng đường cong diện tích sườn có thể thực hiện bằng phương pháp giải tích hay phép tính gần đúng mà cơ sở của nó là kết quả nghiên cứu của các mô hình trong bể thử Phương pháp này còn được gọi là

phương pháp I.A.IACOVLEV

Theo I.A.IACOVLEV, các đường cong diện tích sườn và diện tích đường

nước có thể xây dựng bằng phương pháp sau:

Bằng mắt ta kẻ đường cong sao cho diện tích mà nó giới hạn và diện tích ACFO bằng nhau, ta sẽ có một cách gần đúng dạng đường cong diện tích sườn vùng mũi

Sau khi đã có đường cong diện tích sườn và đường nước chở hàng, ta xây dựng gần đúng hình dáng tất cả các sườn bằng 2 đoạn thẳng Tại mỗi tiết diện sườn ta đặt:

– Chiều chìm d

– Tung độ đường nước chở hàng yKWLi

– Tung độ đường trung bình yTBi = I / 2d

Chúng ta có tứ diện ACP1E có diện tích bằng diện tích lấy trên đường cong diện tích sườn và chiều rộng theo đường nước chở hàng Sau khi vẽ dường cong bằng diện tích Si ta được sườn cần dựng Đường cong đi gần sát với đường gãy khúc EP1C trùng với nó ở hai đầu và cắt đường gãy khúc tại 2 điểm trung gian Phần trên đường nước chở hàng của sườn được xây dựng bằng hai mặt phẳng đối xứng

III.2.2 Phương pháp tính chuyển đồng dạng từ bản vẽ của tàu mẫu

Trong thực tế thiết kế, ngưới ta ít sử dụng Phương pháp lý thuyết vì có nhược điểm là rất phức tạp và tốn nhiều thời gian mà thay vào đó là sử dụng phương pháp tính chuyển bản vẽ lý thuyết của tàu mẫu để thu được bản vẽ lý thuyết của tàu thiết kế Phương pháp tính chuyển đơn giản nhất là tính chuyển đồng dạng, nhưng phép tính chuyển như vậy chỉ áp dụng khi các kích thước L, B, T thay đổi, còn các hệ số béo giữ nguyên không thay đổi Lượng chiếm nước, bán kính tâm nghiêng, vị trí trọng tâm của các đại lượng và các yếu tố khác của bản vẽ lý thuyết được tính dễ dàng bằng các công thức đơn giản Ta sẽ thu được hình dáng của tàu thiết kế từ hình dáng ban đầu của tàu mẫu

Kích thước chủ yếu và hệ số hình dáng chỉ có thể biểu thị đặc trưng chủ yếu của hình dáng thân tàu Hình dáng thân tàu phải do đường hình dáng quyết định Đường hình dáng có quan hệ mật thiết đến tốc độ, tính hàng hải, tính ổn định, tính

điều khiển, bố trí, dung tích chở hàng và công nghệ đóng và sửa chữa Những yêu cầu đó có những lúc mâu thuẫn nhau cần được cân nhắc suy tính kỹ

Không phải hoàn toàn dựa vào lý thuyết để thiết kế đường hình dáng Thực tế phải dựa vào tàu mẫu tốt hoặc tài liệu của mô hình thí nghiệm, căn cứ vào lý thuyết và yêu cầu khai thác mà hiệu chỉnh một cách thích đáng

Ở đây tuyến hình tàu thiết kế của chúng ta thiết kế theo tàu mẫu

Từ các kích thước chủ yếu đã được xác định và các hệ số việc thiết kế tuyến hình của tàu dựa vào tàu mẫu để tính chuyển

Điều kiện để tính chuyển tuyến hình gồm :

 Tàu cùng loại

 Có vùng hoạt động phù hợp

 Có hệ số béo thể tích phù hợp tốt nhất là bằng nhau, nếu có sai lệch thì không quá 1%

Aùp dụng các công thức tính chuyển đồng dạng để tính chuyển từ tàu mẫu sang tàu thiết kế Việc tính chuyển mang tính đơn thuần về đồng dạng hình học Cơ sở để tính chuyển là thiết lập các hệ số tính chuyển từ tàu mẫu sang tàu được thiết kế + Khi chỉ thay đổi B:

Chúng ta có các tung độ mới của bản vẽ bằng cách nhân các tung độ xuất

phát với hệ số ba = B1/B0 Với B0 là chiều rộng tàu mẫu dùng tính chuyển còn

B1 là chiều rộng tàu thiết kế Do đó : y1 = ba.y0 + Khi chỉ thay đổi d:

Việc xây dựng bản vẽ mới chỉ là thay đổi khoảng cách d giữa các đường nước d1 = ta d0 Trong đó ta = d1/ d0

+ Khi chỉ thay đổi L:

Ta xác định khoảng cách L giữa các sườn lý thuyết L1 = la.L0

Trong đó la = L1/L0

Trường hợp tổng quát khi L, B, d cùng thay đổi thì trên bản vẽ tung độ y thay

đổi tỉ lệ với B1/B0, khoảng cách giữa các đường nước d tỉ lệ với d1/d0 còn khoảng sườn lý thuyết tỉ lệ với L1/L0

*Tính chuyển các trị số tuyến hinh tàu thiết kế từ tàu mẫu :

a.Tính chuyển chiều dài :

Khỏang cách các sườn lý thuyết : ∆L1 = la.∆Lo = 0.96

trong đó: l a = L 1 /L o = 1.07

L1 = 8.61 m:chiều dài tàu thiết kế

Lo = 8.05 m:chiều dài tàu mẫu

∆L 1 = 0.96 m:khỏang cách giữa các sườn lý thuyết tàu thiết kế

∆L o = 0.9 m:khỏang cách giữa các sườn lý thuyết tàu mẫu

b.Tính chuyển chiều chìm :

Khỏang cách các đường nước :

trong đó: d a = d 1 /d o = 1.07

d1 = 0.57 m:chiều chìm tàu thiết kế

do = 0.535 m:chiều chìm tàu mẫu

∆d1 = 0.22 m:khỏang cách các đường nước tàu thiết kế

∆d1 = da.∆do = 0.22