BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ XUÂN TRỌNG LÊ XUÂN TRỌNG CHẾ TẠO MÁY XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH THƯỚC LỚN TRONG CHẾ TẠO TÀU THỦY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHẾ TẠO MÁY KHOÁ 2009 Hà Nội – Năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ XUÂN TRỌNG XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH THƯỚC LỚN TRONG CHẾ TẠO TÀU THỦY Chuyên ngành : CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN VĂN VINH Hà Nội – Năm 2011 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU THỦY HIỆN NAY 10 1.1 Tìm hiểu kết cấu chung tàu thủy 10 1.2 Tổng quan công nghệ đóng tàu 13 1.2.1 Phóng dạng đặt ky 13 1.2.2 Triển khai công nghê gia công phân tổng đoạn (block) 16 1.2.3 Quy trình lắp ráp phân đoạn 18 1.2.4 Quy trình chung hàn đấu tổng đoạn 18 1.2.5 Hạ thuỷ lắp đặt thiết bị 22 1.2.6 Thử đường dài bàn giao 22 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 23 2.1 Giới thiệu chung 23 2.2 Phạm vi nghiên cứu 24 2.3 Quy trình kiểm soát kích thước tổng đoạn sau hoàn thiện 26 2.3.1 Điều kiện để kiểm tra kích thước tổng đoạn 26 2.3.2 Nội dung kiểm tra kích thước tổng đoạn 26 2.4 Quy trình đấu lắp tổng đoạn đà tàu dầu 13500T 28 2.4.1 Chuẩn bị đà kê 28 2.4.2 Đấu lắp phân tổng đoạn đà 31 2.4.3 Hàn đà 38 2.4.4 Lắp ráp thiết bị 38 2.4.5 Nghiệm thu đấu lắp đà 39 2.5 Quy trình kiểm tra kích thước hình dáng thân tàu 39 Trang CHƯƠNG III: THIẾT BỊ ĐO KÍCH THƯỚC BẰNG LASER ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO TÀU THỦY 43 3.1 Mô tả thiết bị 43 3.2 Tính kỹ thuật máy 45 3.3 Đặc điểm ứng dụng 47 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH THƯỚC VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ ĐO 49 4.1 Đo kích thước tổng đoạn để kiểm tra đấu lắp tổng đoạn 50 4.1.1 Hiện trạng phương pháp đo kích thước tổng đoạn nhà máy 50 4.1.2 Đề xuất phương pháp đo tổng đoạn máy đo laser cầm tay 51 4.1.3 Đo kiểm trước đấu lắp tổng đoạn 53 4.1.4 Nhận xét phương pháp đo tổng đoạn 57 4.2 Đo chiều dài, chiều cao, chiều rộng tàu 58 4.2.1 Hiện trạng phương pháp đo kích thước tàu nhà máy 58 4.2.2 Đề xuất phương pháp đo máy đo laser sokkia set 2x 61 4.2.3 Nhận xét đo kích thước tàu 62 4.3 Đo biến dạng hình dáng thân tàu 63 4.3.1 Hiện trạng phương pháp đo hình dáng thân tàu nhà máy 63 4.3.2 Đề xuất phương pháp đo máy đo laser sokkia set 2x 64 4.3.3 Nhận xét đo biến dạng tàu 65 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 66 5.1 Kết luận 66 5.2 Đề xuất 66 Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Lê Xuân Trọng - học viên lớp Cao học Chế tạo máy – Khoá 2009 – Viện Cơ Khí – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ khoa học tự làm, không chép nguyên Các nguồn tài liệu thu thập dịch từ tài liệu chuẩn nước Số liệu luận văn số liệu thực tế, không bịa đặt Nếu có sai phạm xin chịu trách nhiệm trước hội đồng tốt nghiệp nhà trường Học viên cao học: Lê Xuân Trọng Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Giải nghĩa CAD 3D Computer – Aided Design ĐN Lazes Đường nước LightAmplification by StimulatedEmission of Radiation trongtiếng Anh, (khuếch đại ánh sáng bằngphát xạ kích thích) IACS International Association of Classification Societies ( Bộ tiêu chuẩn chung cho đóng tàu giới) KCS Kiểm tra Chất lượng Sản phẩm KN Kiểm nghiệm NK Nippon Kaiji Kyokai (Đăng kiểm Nhật) VR VietNam Register ( Đăng kiểm Việt Nam) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.5-1: Biến dạng cho phép hình dáng thân tàu .36 Bảng 2.5-2: Sai số kích thước cho phép thân tàu 37 Bảng 3.3-1: Đặc điểm ứng dụng LEICA DISTO D8 42 Bảng 3.3-2: Đặc điểm ứng dụng máy toàn đạc SOKKIA SET 2X 42 Bảng 4.1-1: Giá trị đo tổng đoạn M6T-P nhà máy thước dây 46 Bảng 4.1-2: Giá trị đo tổng đoạn M6T-P nhà máy máy Leica disto D8 46 Bảng 4.1-3: So sánh thời gian đấu lắp phân đoạn 57 Trang DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1-1 Tàu khách Hoa Sen 10 Hình 1.1-2 Tàu biển đại (1983) 10 Hình 1.1-3 Hệ thống kết cấu dùng cho tàu hang 11 Hình 1.1-4 Sơ đồ bố trí kết cấu khoang tàu hang 13 Hình 1.2-1:1.Tăng_đơ; 2.Dầm chữ T; 3.Bệ lắp ráp 15 Hình 1.2-2: Dầm chữ; 2.Tăng_đơ; 3.Khung đỡ 15 Hình 1.2-3: Máy lốc tôn uốn 16 Hình 1.2-4: Máy thụi 16 Hình 1.2-5 Triền đà khô 19 Hình 1.2-6: Quá trình đóng tàu hàng khô (Phương pháp phân tổng đoạn) 21 Hình 1.2-7 Ảnh hạ thủy tàu 5300 22 Hình 2.2-1: Ảnh Tàu dầu 24 Hình 2.2-2: Phân chia tổng đoạn 25 Hình 2.3-1: Tổng đoạn mạn 26 Hình 2.3-2: Tổng đoạn đáy 26 Hình 2.3-3: Tổng đoạn mạn 26 Hình 2.3-4: Kiểm tra độ vặn tổng đoạn (Block) 27 Hình 2.3-5: Biến dạng tôn cấu 27 Hình 2.3-6 Biến dạng tôn với cấu 28 Hình 2.4-1: Quy trình đấu lắp tổng đoạn 28 Hình 2.4-2 Mô hình đấu phân đoạn D6T D6P 32 Hình 2.4-3: Mô hình đấu phân đoạn M6T M6P 34 Hình 3.2-1: Ảnh máy Leica disto D8 45 Hình 3.2-2: Ảnh máy sokkia set 2x 46 Hình 4.1-1: Đo kích thước tổng đoạn đáy M6T-P thước dây 51 Hình 4.1-2: Đo kích thước tổng đoạn đáy M6T-P LEICA DISTO D8 52 Hình 4.1-3: Biểu đồ so sánh giá trị đo 52 Hình 4.1-4: Quy trình đấu lắp tổng đoạn 53 Trang Hình 4.1-5: Quy trình đấu lắp tổng đoạn sử dụng phương pháp đo laser 54 Hình 4.1-6: Sơ đồ cập nhật số liệu đưa vẽ lắp ráp 55 Hình 4.2-1: Đo chiều rộng tàu 58 Hình 4.2-2: Đo chiều cao bong 60 Hình 4.2-3: a: Dưỡng đường boong cho mép boong lượn tròn 60 b: Dưỡng đường boong cho mép boong vuông góc 60 Hình 4.2-4: Đo chiều dài 61 Hình 4.3-1: Biến dạng đáy tàu 63 Hình 4.3-2: Đo biến dạng đáy tàu máy trắc đạc 64 Hình 4.3-3: Đo biến dạng đáy tàu máy sokkia set 2x .65 Trang LỜI MỞ ĐẦU ™ Lý chọn đề tài: Trong hoạt động sản xuất kinh doanh, nhà máy đóng tàu tìm cách để hoạt động kinh doanh có lợi nhuận lớn Một cách (phương pháp kinh doanh) thành công nhà máy đẩy mạnh đầu tư vào khoa học công nghệ: áp dụng công nghệ tiên tiến, đại hoá công nghệ ; đẩy mạnh công tác khoa học sáng kiến, tiết kiệm thời gian đóng đạt chất lượng Sẽ làm tăng sức cạnh tranh, uy tín nhà máy đóng tàu Mỗi tàu đóng mới, nhà máy thương xuyên phải đo kích thước chi tiết chế tạo từ kích thước tôn, đà ngang, đà dọc, … đến chiều dài, chiều rộng, chiều cao, độ vặn, biến dạng tôn vỏ tổng đoạn, hay đến kích thước tàu Để đóng tàu xác với sai số cho phép so với kích thước thiết kế Đảm bảo tàu đóng phù hợp với thông số kỹ thuật, quy phạm tiêu chuẩn hay quy định đăng kiểm, chủ tàu đề thực cần thiết Vì em thực nghiên cứu đề tài: “Xây dựng phương pháp đo kích thước lớn chế tạo tàu thủy” ™ Mục đích: ¾ Tìm hiểu trạng đo thước dây, thước nhà máy; ¾ Đưa phương pháp đo tối ưu để nâng cao độ xác giảm thời gian nhân công đo; ¾ Làm cở công nghệ - kỹ thuật để đơn vị kiểm tra cách khoa học, xác; ¾ Kiểm soát chất lượng tiêu kỹ thuật khác nhà máy Kết hợp với tiêu chuẩn khác đánh giá chất lượng đóng tàu nhà máy ™ Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Thu thập tài liệu, tổng hợp, đánh giá phương pháp đo kích thước lớn chế tạo tàu thủy nay; Trang - Phân tích ưu nhược điểm khả ứng dụng phương pháp đo, đề xuất phương pháp đo công nghệ đo lazes; - Đo kiểm tra kích thước, biến dạng tổng đoạn, chiều dài, chiều rộng, chiều cao tàu, biến dạng tôn vỏ tàu, trình chế tạo tàu 13.500 Tại nhà máy Hạ Long ™ Các đóng góp đề tài: - Tổng hợp phương pháp đo kích thước lớn chế tạo tàu thủy nay; - Xây dựng phương pháp đo kích thước tổng đoạn tia lazes; - Xây dựng quy trình lắp ráp tổng đoạn đà; - Xây dựng phương pháp kiểm tra kích thước, biến dạng tàu đóng phương pháp, thiết bị đo ™ Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu sử dụng số phương pháp phương pháp thống kê, thực địa, phương pháp phân tích số liệu đo đạc, số phương pháp khoa học công nghệ khác ™ Nội dung: Chương 1: Tổng quan công nghệ đóng tàu thủy Chương 2: Giới thiệu nội dung nghiên cứu Chương 3: Thiết bị đo kích thước laser ứng dụng chế tạo tàu thủy Chương 4: Nghiên cứu xây dựng phương pháp đo kích thước xử lý kết đo Chương 5: Kết luận đề xuất Trang CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Luận văn “Xây dựng phương pháp đo kích thước lớn chế tạo tàu thủy” hoàn thành Một số kết luận sau luân văn đưa ra: Khi dùng thước dây để đo kích thước lớn chế tạo tàu thủy chiều dài, rộng, cao tàu đo phải dùng nhiều điểm chuẩn đo trung gian nên gặp nhiều sai số Nhiều kích thước, biến dạng tàu đo thước dây; Dùng máy đo laser loại bỏ nhiều ảnh hưởng đến kết đo mà đo thước dây thường gặp phải Đưa công nghệ đo laser đấu đà đảm bảo đo đạc xác, tính thẩm mỹ, tính bền tàu sau hạ thuỷ; Dùng thiết bi đo lazes ta đo chi tiết lớn chế tạo tàu, chi tiết có chiều dài lên đến vài chục mét đến hàng trăm mét mà cho ta kết đo xác, tốn thời gian … đem lại kết cao mà dùng thước dây khó đo được; Xây dựng phương pháp đo kích thước tổng đoạn cách xác từ xây dựng quy trình lắp ráp tổng đoạn đà theo phương pháp Những tồn tại: Đề tài chuyên sâu vào phương pháp đo kích thước chung tàu biến dạng tôn võ tàu trình chế tạo Nhưng chưa có nhiều phép so sánh đánh giá kết đo thực tế thước dây với kết đo máy đo lazes 5.2 Đề xuất Đề tài hoàn toàn có tính ứng dụng thực tế xây dựng thành quy trình đo kích thước lớn đóng tàu nhà máy đóng tàu Ứng dụng quy trình đo, phần mềm để xây dựng quy trình đóng tổng đoạn, đóng tàu Sử dung phương pháp đo lazes xây dựng toán đo biến dạng mũi lê, hay biến dạng hình dáng động học tàu Trang 66 LỜI CÁM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, học tập Viện sau Đại học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tác giả luận văn xin bày tỏ lòng cám ơn sâu sắc tới: TS Nguyễn Văn Vinh, người đưa ý tưởng, định hướng phương pháp nghiên cứu đề tài bảo tận tình trực tiếp hướng dẫn thực luận văn; Bộ môn Chế tạo máy, Bộ môn Cơ khí xác Quang học - khoa Cơ khí, Viện sau Đại học Trường Đại học Bách Khoa tạo điều kiện để thực luận văn; Cán kỹ thuật nhà máy đóng tàu Hạ Long, Bạch Đằng, Thái Sơn, Đông Á giúp đỡ chuyến đo đạc thực tế cung cấp tài liệu liên quan đến Quy trình kiểm tra đóng tàu biển nhà máy; Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tất người gia đình, bạn bè động viên tạo điều kiện cho suốt trình thực luận văn Hà nội, ngày 10 tháng 09 năm 2011 Lê Xuân Trong Trang 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Ân (2004), Lý thuyết tàu thủy tập 1, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Đức Ân (2004), Lý thuyết tàu thủy tập 2, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Lê Hồng Bang (2007), Bố trí chung kiến trúc tàu thuỷ, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Đỗ Thái Bình (2006), Tiếng Anh kỹ thuật đóng tàu, Nhà xuất Giao thông vận tải, thành phố HCM Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường (2003), Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép, TCVN 6259 – 2A Đăng kiểm Việt Nam (2005), Hướng dẫn giám sát đóng tàu biển, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội, NB-01, NB-02, NB-04, NB-06, NB-07 Đăng kiểm Việt Nam (2002), Thuật ngữ kỹ thuật đóng tàu đăng kiểm Anh – Việt, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Trần Công Nghị (2003), Thiết kế tàu thủy, Nhà xuất Đại học Quốc Gia, thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Ngọc Tân (20010), Kỹ thuật đo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trang 68 ... phương pháp đo kích thước lớn chế tạo tàu thủy nay; - Xây dựng phương pháp đo kích thước tổng đo n tia lazes; - Xây dựng quy trình lắp ráp tổng đo n đà; - Xây dựng phương pháp kiểm tra kích thước, ... hiểu xây dựng phương pháp đo cụ thể sau: Xây dựng phương pháp đo kiểm kích thước tổng đo n tàu dầu 13.500T; Quy trình đấu đà kiểm tra kích thước đấu đà với tàu dầu 13.500T; Xây dựng phương pháp đo. .. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH THƯỚC VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ ĐO 49 4.1 Đo kích thước tổng đo n để kiểm tra đấu lắp tổng đo n 50 4.1.1 Hiện trạng phương pháp đo kích thước tổng đo n nhà