Tài liệu Nghiên cứu chế tạo mô hình tàu chở hàng khô trọng tải 6500 dwt

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH TÀU CHỞ HÀNG KHÔ TRỌNG TẢI 6500 DWT
RESEARCHING TO BUILD MODEL OF 6500 DEADWEIGHT TONNES DRY CARGO SHIP




TÓM TẮT
Trong đề tài này, chúng tôi thực hiện nghiên cứu và chế tạo mô hình tàu chở hàng khô trọng tải 6500 DWT theo tỉ lệ 1:100. Mô hình được chế tạo dựa trên cơ sở nghiên cứu các định luật đồng dạng về hình học, động học và động lực học giữa mô hình và tàu thực. Mô hình này nhằm mục đích mô phỏng về hình dáng, kết cấu, hệ thống trang thiết bị và chuyển động của tàu thực.
ABSTRACT
In this research, we have manufactured model of 6500 deadweight tonnes cargo ship with scale of 1:100. The model was built base on studying of uniform laws of geometry, kinematics and dynamics between model and real ship. This model aims to simulate the shape, structure, equipment systems and movement of the ship.




1. Đặt vấn đề
Tàu thủy là công trình nổi có kích thước lớn phức tạp, khó hình dung và tiếp cận trong thực tế. Để đánh giá tính năng kĩ thuật của con tàu cần thiết phải nghiên cứu dựa trên mô hình của nó. Tàu mô hình được nghiên cứu chế tạo theo một tỉ lệ đã định trước và phải đảm bảo các tiêu chuẩn đồng dạng về hình học, động học và động lực học.
Trong phạm vi của đề tài này, nhóm nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu chế tạo mô hình tàu hàng 6500 DWT nhằm mục đích:
- Mô phỏng hình dáng, kích thước thân tàu
- Mô phỏng hệ thống thiết bị lái và thiết bị đẩy tàu
- Mô phỏng thượng tầng, thiết bị mặt boong và thiết bị hàng hải
- Mô phỏng quá trình hoàn thiện đánh dấu mớn nước, mạn khô vỏ tàu
- Tính toán sức cản của tàu thật dựa trên mô hình.
Quá trình chế tạo dựa trên các tài liệu:
- Hồ sơ thiết kế kỹ thuật của tàu hàng 6500 DWT
- Quy chuẩn Việt Nam 2010.
Mô hình tàu hàng 6500 DWT sẽ là cơ sở dữ liệu rất hữu ích giúp cho sinh viên chuyên ngành Kĩ thuật Tàu thủy có thể trực quan tìm hiểu một cách tổng thể về một con tàu thực tế.
2. Thực nghiệm
2.1. Vật liệu chế tạo
Có nhiều loại vật liệu được sử dụng để chế tạo mô hình như: gỗ, composite, kim loại. Tuy nhiên việc chế tạo mô hình bằng gỗ được sử dụng rộng rãi hơn so với các vật





liệu khác do tính dễ chế tạo, độ đồng dạng của mô hình so với thực tế cao, rẻ tiền và trọng lượng nhẹ hơn.
Trong đề tài này tàu mô hình được chế tạo bằng ván gỗ dán kết hợp với nan tre bởi chúng là những vật liệu dễ tìm và rẽ tiền đồng thời thuận lợi cho việc gia công chế tạo. Ván gỗ dán sẽ được sử dụng để chế tạo các khung sườn sẽ tạo ra độ cứng vững của thân tàu. Nan tre vót mỏng được sử dụng để chế tạo vỏ bao và các kết cấu dọc sẽ làm vỏ bao được chế tạo dễ dàng và đảm bảo độ trơn nhẵn.
Bảng 1: Vật liệu sử dụng để chế tạo mô hình




Loại vật liệu
Kích thước
Số lượng
Công dụng


Ván gổ dán
0.005x1x1m
2 tấm
Chế tạo sườn chính


Nan tre
Ф 3 mm
480 nan
Tạo vỏ tàu cho mô hình


Keo dán
20 ml
20 bình
Liên kết các mối ghép


Bột trít
0.5 Kg
Làm trơn tuyến hình


Sơn
400 ml
10 bình
Sơn theo yêu cầu ĐK


Động cơ
6 Vôn
1 cái
Dẫn động chân vịt tàu


Mạch điều khiển
Sóng VR
1 cái
Điều khiển từ xa


Đèn les
Loại 6 Vôn
7 Cái
Hệ thống đèn mũi,mạn


Giấy DeCan
200 x 500mm
Mô tả các chi tiết nhỏ
2.2. Chế tạo mô hình
- Tỉ lệ mô hình chế tạo: 1:100.
- Kích thước mô hình như bảng sau:
Bảng 2: Thông số kích thước của mô hình




Thông số cơ bản
Kí hiệu
Trị số
Đơn vị


Chiều dài lớn nhất
Lmax
0.971
m


Chiều dài giữa hai trụ
LPP
0.902
m


Chiều rộng thiết kế
B
0.156
m


Mớn nước thiết kế
d
0.067
m


Chiều cao mạn khô
D
0.081
m


Hệ số đầy thể tích
CB
0.743
-







Hệ số đầy đường nước
CW
0.826
-


Hệ số đầy sườn giữa
CM
0.989
-
- Phương pháp chế tạo: Mô hình được chế tạo theo phương pháp tổng thể.
Trước tiên chế tạo và lắp ghép các chi tiết để hình thành thân tàu dưới dạng khung xương. Sau đó chế tạo vỏ bao và lắp vào khung xương vừa hình thành. Cuối cùng là chế tạo thượng tầng và lắp ráp trang thiết bị trên mô hình.
- Quy trình chế tạo:
Bước 1: Chế tạo các chi tiết, các kết cấu và thiết bị