Nguyễn Thái Trường - 1 - http://www.ebook.edu.vn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY  NGUYỄN THÁI TRƯỜNG THIẾT KẾ THIẾT BỊ CƠ GIỚI HĨA VIỆC ĐĨNG MỞ NẮP HẦM HÀNG CỦA TÀU CHỞ HÀNG RỜI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH: ĐĨNG TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN THÁI VŨ NHA TRANG, 2008 Nguyễn Thái Trường - 2 - http://www.ebook.edu.vn NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thái Trường. Lớp: 46TT. Ngành: Kỹ Thuật Tàu Thủy. Tên đề tài: “Thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời”. Số trang: 78 Số chương : 4 Số tài liệu tham khảo: 10 Hiện vật: Đĩa CD; Tập bản vẽ thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắ p hầm hàng của tàu chở hàng rời; Thuyết minh. NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận: … Nha Trang, ngày tháng năm 2008 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nguyễn Thái Vũ. Nguyễn Thái Trường - 3 - http://www.ebook.edu.vn PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LVTN Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thái Trường. Lớp: 46TT. Ngành: Kỹ Thuật Tàu Thủy. Tên đề tài: “Thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời”. Số trang: 78 Số chương : 4 Số tài liệu tham khảo: 10 Hiện vật: Đĩa CD; Tập bản vẽ thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời; Thuyết minh. NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN. Điểm phản biện: Nha trang, ngày tháng năm 2008. CÁN BỘ PHẢN BIỆN. Nha trang, ngày tháng năm 2008. CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG. ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ Nguyễn Thái Trường - 4 - http://www.ebook.edu.vn ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: “Thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời”. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thái Trường MSSV: 45DC249 Lớp: 46TT1 Khoa: Kỹ Thuật Tàu Thủy Trường: Đại Học Nha Trang Cán bộ hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thái Vũ. I. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu: Thiết bị cơ giới hóa việ c đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời. 2. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thiết kế hệ thống truyền động đĩa xích-xích- hệ thống thủy lực phục vụ cho việc đóng mở nắp hầm hàng kiểu trượt của tàu chở hàng rời. 3. Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu quá trình làm việc của một số thiết bị cơ giới đóng mở nắp hầ m hàng và tính toán thiết kế một hệ thống thiết bị cơ giới hóa cụ thể: “Thiết bị truyền động đĩa xích-xích-hệ thống thủy lực”. II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ. 1.1. Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam những năm cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21. 1.2. Lý do chọn đề tài. 1.3. Tính khả thi và ứng dụng thực tế của đề tài. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 2.1. Lựa chọn phương pháp thiết kế. 2.2. Những yêu cầu kinh tế kỹ thuật. 2.2.1. Những yêu cầu chung về kinh tế. Nguyễn Thái Trường - 5 - http://www.ebook.edu.vn 2.2.2. Những yêu cầu kỹ thuật. 2.3. Tổng quan một số thiết bị cơ giới đóng mở nắp hầm hàng. 2.4. Phương án thiết kế. 2.4.1. Giới hạn mội dung nghiên cứu thiết kế. 2.4.2. Phương án thiết kế. 2.4.3. Giới thiệu về tàu lựa chọn thiết kế. 2.4.4. Giới thiệu về khoang hàng của tàu. 2.4.5. Liệt kê các phần tử chính trong hệ thống thiết bị cơ giớ i hóa việc đóng mở nắp hầm hàng số 5. 2.4.6. Nguyên lý hoạt động của hệ thống. CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA VIỆC ĐÓNG MỞ NẮP HẦM HÀNG. 3.1. Trình tự thiết kế. 3.2. Tính khối lượng nắp hầm hàng số 5. 3.2. Tính khối lượng tấm nắp bên phải hầm hàng số 5. 3.2. Khối lượng nắp hầm hàng số 5. 3.3. Tính toán các thông số cơ bả n. 3.3.1. Tính lực kéo cần thiết để dịch chuyển một tấm nắp K F . 3.3.2. Xác định vận tốc kéo tấm nắp K V . 3.3.3. Tính lực nâng cần thiết của một xilanh khi nâng tấm nắp lên XL F . 3.3.4. Xác định vận tốc nâng của xilanh N V . 3.4. Tính toán chọn cơ cấu chấp hành. 3.4.1. Chọn phần tử kéo. 3.4.2. Tính chọn đĩa xích. 3.4.3. Chọn puli dẫn hướng. 3.4.4. Tính chọn bánh xe đỡ tấm nắp. 3.4.5. Tính toán chọn và kiểm tra trục bánh xe. 3.4.6. Tính chọn các kích thước của thanh ray. 3.4.7. Tính chọn cơ cấu xà đỡ tấm nắp. Nguyễn Thái Trường - 6 - http://www.ebook.edu.vn 3.4.8. Cơ cấu máng dẫn xích. 3.4.9. Cơ cấu giữ tấm nắp. 3.4.10. Cơ cấu móc xích. 3.5. Tính toán cơ cấu dẫn động. 3.5.1. Tính chọn động cơ thủy lực kéo tấm nắp. 3.5.2. Phân phối tỷ số truyền hộp số cho động cơ thủy lực. 3.5.3. Tính chọn xilanh thủy lực nâng tấm nắp hầm hàng. 3.5.4. Tính toán kiểm tra và tính lưu lượng dầu thực tế trong quá trình làm việc của piston-xilanh. 3.5.5. Tính chọn b ơm thủy lực lai các động cơ thủy lực. 3.5.6. Tính chọn động cơ điện lai bơm thủy lực. 3.5.7. Tính chọn ống dẫn dầu. 3.5.8. Tính két chứa dầu. 3.5.9. Chọn dầu thủy lực. 3.5.10. Chọn bộ lọc dầu thủy lực. 3.5.11. Chọn van đảo chiều. 3.5.12. Phác thảo sơ đồ bố trí và nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực nắp hầm hàng số 5. 3.6. Phần hàn. 3.6.1. Chuẩn bị trước khi hàn. 3.6.2. Quy trình hàn một số cơ cấu chính của hệ thống. 3.6.3. Kiểm tra chất lượng mối hàn. 3.6.4. Yêu cầu chung chất lượng mối hàn và sửa chữa khuyết tật. CHƯƠNG 4. THẢO LUẬN KẾT QUẢ - ĐỀ XUẤT Ý KIẾN. 4.1. Thảo luận kết quả. 4.2. Đề xuất ý kiến. Nguyễn Thái Trường - 7 - http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU. CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ. 1.1. Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam những năm cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21 14 1.2. Lý do chọn đề tài 15 1.3. Tính khả thi và ứng dụng thực tế của đề tài 16 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 2.1. Lựa chọn phương pháp thiết kế 18 2.2. Những yêu cầu kinh tế, kỹ thuật 18 2.2.1. Những yêu cầu chung về kinh tế 18 2.2.2. Những yêu cầu kỹ thuật 19 2.3. Tổng quan một số thiết bị cơ giới đóng mở nắp hầm hàng 20 2.3.1. Nắp kiểu cuộn tròn 20 2.3.2. Nắp kiểu gập về hai bên miệng hầm hàng khi mở 21 2.3.3. Nắp kiểu gập về một bên miệng hầm hàng khi mở 23 2.3.4. Nắp kiểu nâng và trượt 23 2.3 5. Nắp kiểu kéo đơn 28 2.3 6. Nắp kiểu trượt về hai bên mạng 31 2.4. Phương án thiế t kế 33 2.4.1. Giới hạn mội dung nghiên cứu thiết kế 33 2.4.2. Phương án thiết kế 34 2.4.3. Giới thiệu về tàu lựa chọn thiết kế 34 2.4.4. Giới thiệu về khoang hàng của tàu 34 2.4.4.1. Giới thiệu chung 34 2.4.4.2. Giới thiệu miệng hầm hàng lựa chọn thiết kế 35 2.4.5. Liệt kê các phần tử chính trong hệ thống thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng số 5 35 2.4.6. Nguyên lý hoạt động của hệ thống 37 2.4.6.1. Sơ đồ phác thảo nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị cơ giới hóa đóng mở nắp hầm hàng 37 Nguyễn Thái Trường - 8 - http://www.ebook.edu.vn 2.4.6.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống 37 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA VIỆC ĐÓNG MỞ NẮP HẦM HÀNG. 3.1. Trình tự thiết kế 40 3.2. Tính khối lượng nắp hầm hàng số 5 40 3.2. Tính khối lượng tấm nắp bên phải hầm hàng số 5 40 3.2. Khối lượng nắp hầm hàng số 5 42 3.3. Tính toán các thông số cơ bản 43 3.3.1. Tính lực kéo cần thiết để dịch chuyển m ột tấm nắp K F 43 3.3.2. Xác định vận tốc kéo tấm nắp K V 43 3.3.3. Tính lực nâng cần thiết của một xilanh khi nâng tấm nắp lên XL F 44 3.3.4. Xác định vận tốc nâng của xilanh N V 44 3.4. Tính toán chọn cơ cấu chấp hành 44 3.4.1. Chọn phần tử kéo 44 3.4.1.1 Tính chọn xích hàn 45 3.4.1.2. Tính lực căn xích ban đầu 46 3.4.2. Tính chọn đĩa xích 47 3.4.3. Chọn puli dẫn hướng 51 3.4.4. Tính chọn bánh xe đỡ tấm nắp 51 3.4.5. Tính toán chọn và kiểm tra trục bánh xe 51 3.4.6. Tính chọn các kích thước của thanh ray 55 3.4.6.1.Chọn quy cách mặt cắt ngang 55 3.4.6.2. Tính chiều dài một thanh ray 56 3.4.6.3. Kiểm tra thanh ray 56 3.4.7. Tính chọn cơ cấu xà đỡ tấm nắp 57 3.4.7.1. Tính chọn xà đỡ tấm nắp 57 3.4.7.2. Tính chọ n cột chống xà đỡ tấm nắp 59 3.4.8. Cơ cấu máng dẫn xích 59 3.4.9. Cơ cấu giữ tấm nắp 60 3.4.10. Cơ cấu móc xích 61 3.5. Tính toán cơ cấu dẫn động 62 Nguyễn Thái Trường - 9 - http://www.ebook.edu.vn 3.5.1. Tính chọn động cơ thủy lực kéo tấm nắp 62 3.5.2. Phân phối tỷ số truyền hộp số cho động cơ thủy lực 64 3.5.3. Tính chọn xilanh thủy lực nâng tấm nắp hầm hàng 65 3.5.4. Tính toán kiểm tra và tính lưu lượng dầu thực tế trong quá trình làm việc của piston-xilanh 69 3.5.5. Tính chọn bơm thủy lực lai các động cơ thủy lực 70 3.5.6. Tính chọn động cơ điện lai bơm thủy lực 73 3.5.7. Tính chọn ống dẫn dầu 76 3.5.8. Tính két chứa dầu 78 3.5.9. Chọn dầu thủy lực 78 3.5.10. Chọn bộ lọc dầu thủy lực 79 3.5.11. Chọn van đảo chiều 79 3.5.12. Phác thảo sơ đồ bố trí và nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực nắp hầm hàng số 5 80 3.6. Phần hàn 81 3.6.1. Chuẩn bị trước khi hàn 82 3.6.2. Quy trình hàn một số cơ cấu chính của hệ thống 83 3.6.2.1. Quy trình hàn xà đỡ tấ m nắp 83 3.6.2.2. Quy trình hàn chế tạo cột chống xà đỡ tấm nắp 84 3.6.2.3. Quy trình hàn thanh ray 85 3.6.3. Kiểm tra chất lượng mối hàn 86 3.6.4. Yêu cầu chung chất lượng mối hàn và sửa chữa khuyết tật 86 CHƯƠNG 4. THẢO LUẬN KẾT QUẢ - ĐỀ XUẤT Ý KIẾN. 4.1. Thảo luận kết quả 88 4.2. Đề xuất ý kiến 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO. PHỤ LỤC. Nguyễn Thái Trường - 10 - http://www.ebook.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp tàu thủy của nước ta hiện nay đang là một trong những ngành công nghiệp mũi nhọn phát triển nhanh, mạnh suốt từ Bắc vào Nam, do tận dụng được ưu thế về vị trí địa lý tự nhiên cũng như yếu tố xã hội con người. Trong những năm gần đây các công ty, tập đoàn tàu thủy trong và ngoài nước tập trung đầu tư phát triển việc đóng mới, sửa chữa các tàu trọng tải lớn như: Tập đoàn tàu thủy Việt Nam VINASIN, công ty liên doanh HUYNDAI - VINASIN vv. Tuy nhiên việc đóng mới và sửa chữa còn nhiều hạn chế, ví như việc thiết kế, chế tạo hệ thống nắp hầm hàng. Như chúng ta đã biết trong hệ th ống nắp hầm hàng thì thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng là không thể thiếu. Nó giúp cho quá trình đóng mở miệng hầm hàng diễn ra được nhanh chóng, hiệu quả. Từ đó tiết kiệm được thời gian và sức lao động của chúng ta một cách đáng kể. Nay được sự phân công - ủy quyền của khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy theo quyết định số: 47/2008/QĐ-ĐHNT-KTTT-ĐATN, trong khoả ng thời gian từ ngày 27/07/2008 đến hết khóa học, tôi đã lựa chọn nghiên cứu “thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời” . Nội dung của đồ án được thể hiện qua bốn chương. Chương 1 : Đặt vấn đề. Chương 2 : Cơ sở lý thuyết. Chương 3 : Thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời. Chưong 4 : Thảo luận kết quả. Luận văn sẽ giúp cho các bạn có một cái nhìn tổng quan về kết cấu của các loại nắp hầm hàng, thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở chúng và quy trình thiết kế kỹ thuật cụ thể cho một loại thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp h ầm hàng phục vụ cho tàu chở hàng rời vỏ thép. [...]... về hệ thống nắp hầm hàng thì thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng vẩn chưa được chú trọng nghiên cứu kỹ Chính vì vậy mà tôi quyết định chọn đề tài: Thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời để làm đồ án kết thúc khóa học ngành kỹ thuật tàu thủy trường Đại Học Nha Trang của mình 1.3 TÍNH KHẢ THI VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI Công nghệ nắp hầm hàng, một vấn... thành miệng hầm hàng của tàu mẫu Qua các bảng vẽ nhận được từ tàu mẫu và các thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng giới thiệu ở mục 2.3.2, tôi thấy hệ thống đóng mở nắp hầm hàng kiểu trượt là thích hợp nhất Hơn nữa cách đóng mở nắp hầm hàng kiểu này còn rất thích hợp cho tàu chở hàng rời và điều kiện sản xuất của các nhà máy đóng tàu nước ta Cho nên tôi quyết định lựa chọn cách đóng mở này làm... 4 cơ cấu 4 xà 4 trụ 20 khóa 4 sợi Chạy trên ray , chở theo nắp hầm hàng Giữ xích cố định vào nắp hầm hàng Đỡ tấm nắp hầm hàng khi mở ra Chống xà đỡ nắp nằm ngang bằng với miệng hầm hàng Giữ cố định nắp hầm hàng khi đã đóng Kéo nắp hầm chuyển động nhờ đĩa xích , móc xích… 2.4.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 2.4.6.1 Sơ đồ phác thảo nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị cơ giới hóa đóng mở nắp hầm. .. &6 12.4x14.7 Chiều cao miệng hầm hàng 2100 mm 2.4.4.2 Giới thiệu miệng hầm hàng lựa chọn thiết kế Các thiết bị cơ giới hóa đóng mở nắp hầm hàng của 6 hầm hàng trên có cơ chế vận hành, trình tự tính toán, công thức tính toán như nhau Song do kích thước miệng hầm hàng khác nhau nên khối lượng nắp hầm hàng sẽ khác nhau dẫn đến kết quả tính toán thiết kế và tính chọn thiết bị sẽ khác nhau Để đảm bảo thời... biệt thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng lại còn mới hơn nữa Tuy nhiên sản phẩm thiết kế của tôi có tính khả thi rất cao bởi lẻ hết thảy các thiết bị trong hệ thống cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng đều có bán trên thị trường Việt Nam Thêm vào đó trình độ tay nghề của công nhân nước ta hoàn toàn có thể tự lắp ráp, chế tạo được Dưới bước đi đầu tiên, tôi đã lựa chọn Nhà máy đóng tàu Cam... nắp hầm hàng; 115– Thành miệng hầm hàng; 116, 117, 118-Khớp nối bản lề của các tấm nắp; 120–Khu vực dự trữ để xếp các tấm nắp hầm hàng khi mở; 123-chốt ngang; 125–Boong tàu; 126–Bánh xe lăn đỡ nắp hầm hàng * Sơ lượt về nguyên lý hoạt động Quá trình mở nắp hầm hàng: Quá trình mở nắp hầm hàng được bắt đầu sau khi ta ấn nút khởi động mở nắp hầm hàng Các khóa giữ tấm nắp được mở ra, máy thủy lực hoạt động... Cam Ranh làm đích đến, do đó sản phẩm của tôi trước tiên sẽ được phục vụ cho nhà máy Đồng thời đồ án thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời sẽ mở ra một hướng đi mới trong việc hoàn thiện hệ thống công nghệ nắp hầm hàng cho ngành công nghiệp tàu thủy trong tương lai Nguyễn Thái Trường - 16 - http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Nguyễn Thái Trường -... trong hệ thống thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng số 5 TT 1 2 Tên thiết bị ,cơ cấu Tấm nắp hầm hàng Động cơ thuỷ lực + Hộp số Số lượng 2 Tấm 4 động cơ Vai trò thiết bị trong hệ thống Đậy kín miệng hầm hàng Sinh lực làm chạy đĩa xích , kéo xích dịch chuyển Nguyễn Thái Trường 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Puli dẫn xích Cơ cấu định hướng tấm nắp Đĩa xích Đường ray Xilanh thủy lực Cơ cấu định... mà tàu mẫu đã đạt được trong thực tế sử dụng 2.3 TỔNG QUAN MỘT SỐ THIẾT BỊ CƠ GIỚI ĐÓNG MỞ NẮP HẦM HÀNG 2.3.1 Nắp kiểu cuộn tròn * Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý quá trình mở nắp hầm hàng * Hình ảnh minh họa Hình 2.2: Quá trình mở nắp hầm hàng Nguyễn Thái Trường - 20 - http://www.ebook.edu.vn 2.3.2 Nắp kiểu gập về hai bên miệng hầm hàng khi mở * Sơ đồ nguyên lý làm việc. .. được mở Nguyễn Thái Trường - 32 - http://www.ebook.edu.vn Hình 2.21: Các quá trình mở nắp hầm hàng của các kiểu nắp khác nhau 2.4 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.4.1 Giới hạn nội dung nghiên cứu thiết kế Giới hạn nội dung nghiên cứu thiết kế phụ thuộc rất lớn vào phương pháp thiết kế Mà phương pháp thiết kế lựa chọn là thiết kế theo tàu mẫu, cho nên nó sẽ phụ thuộc nhiều vào đặc điểm kết cấu, quy cách các tấm nắp . nắp hầm hàng thì thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng vẩn chưa được chú trọng nghiên cứu kỹ. Chính vì vậy mà tôi quyết định chọn đề tài: Thiết kế thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở. hầm hàng, thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở chúng và quy trình thiết kế kỹ thuật cụ thể cho một loại thiết bị cơ giới hóa việc đóng mở nắp h ầm hàng phục vụ cho tàu chở hàng rời vỏ thép. Nguyễn. cơ giới hóa việc đóng mở nắp hầm hàng của tàu chở hàng rời. Chưong 4 : Thảo luận kết quả. Luận văn sẽ giúp cho các bạn có một cái nhìn tổng quan về kết cấu của các loại nắp hầm hàng, thiết