Phân tích quy trình chế tạo chân vịt trong nước hiện nay

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn đến thầy giáo
Trần Gia Thái đã quan tâm hướng dẫn tận tình và động viên em thực hiện đề tài
này.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, các Thầy Cô. Đặc biệt là các
Thầy Cô trong bộ môn Tàu Thuyền thuộc khoa cơ khí Trường Đại Học Nha Trang
đã tận tình chỉ dạy, truyền đạt kiến thức cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho em
trong q trình học tập vừa qua.
Ngồi ra em xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô quản lý thư viện trường đã
tạo điều kiện cho em được sử dụng tài liệu một cách tốt nhất. Cơng Ty Cổ Phần
Đóng Sửa Nhà Bè đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được thực tập tốt nghiệp.
Trong q trình làm đề tài này nếu khơng có sự giúp đỡ của bạn bè và người thân
thì em khơng thể hồn thành được cơng việc như ngày hơm nay.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả các quý thầy cô và tất cả bạn bè
đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

-1-


MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................4
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................5
1.1 TỔNG QUAN................................................................................................6
1.2 GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIỆN CỨU..........................................................7
1.3 ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC VÀ NGUYÊN LÝ
LÀM VIỆC CỦA CHÂN VỊT...................................................................7

1.3.1Đặc điểm hình học của chân vịt...........................................................7
1.3.1.1 Cấu tạo chân vịt................................................................................9
1.3.1.2 Các thông số đặc trưng của chân vịt.................................................11

1.3.2 Nguyên lý làm việc của chân vịt.........................................................12
1.4 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC CHẾ TẠO
CHÂN VỊT TRONG NƯỚC HIỆN NAY........................................................14

1.4.1 Các cơ sở chế tạo chân vịt trong nước..............................................14
1.4.2 Quy mô sản xuất chân vịt trong nước.............................................14
1.4.3 Đặc điểm của công nghệ chế tạo chân vịt trong nước hiện nay......15
CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHÂN VỊT
TRONG NƯỚC HIỆN NAY.....................................16
2.1 CHUẨN BỊ CƠ SỞ ĐÚC.............................................................................18
2.1.1 Nhà xưởng đúc...................................................................................18
2.1.2 Lị nời nấu vật liệu.............................................................................18
2.1.3 Vật liệu đúc.........................................................................................19
2.1.3.1 Các vật liệu được sử dụng để chế tạo chân vịt theo lý thuyết..........19
2.1.3.2 Vật liệu chế tạo chân vịt hiện nay...................................................23
2.1.3.3 Phương pháp chế tạo.......................................................................23
2.2 TẠO MẪU ĐÚC CHÂN VỊT......................................................................23
2.2.1 Lập bản vẽ mẫu..................................................................................23

-2-


2.2.2 Tạo mẫu đúc chân vịt.........................................................................26
2.3 KĨ THUẬT ĐÚC CHÂN VỊT......................................................................30
2.3.1 Chế tạo khuôn đúc.............................................................................30
2.3.2 Vật liệu làm khuôn đúc bằng cát.......................................................30
2.3.3 Hịm khn và dụng cụ làm khn...................................................33
2.3.4 Nấu và rót vật liệu..............................................................................41
2.3.5 Phá khn, làm sạch vật đúc.............................................................43
2.4 GIA CƠNG CHÂN VỊT SAU KHI ĐÚC....................................................44

2.4.1 Gia cơng cơ khí...................................................................................44
2.4.2 Gia cơng nhiệt....................................................................................49
2.4.3 u cầu về gia cơng............................................................................50
2.5 HỒN THIỆN SẢN PHẨM........................................................................51
2.5.1 Kiểm tra các thông số........................................................................51
2.5.2 Kiểm tra tính cân bằng của chân vịt................................................52
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH CÁC ƯU NHƯỢC ĐIỂM
VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP...................................54
3.1 ƯU ĐIỂM CỦA QUY TRÌNH ĐÚC HIỆN NAY...........................................55
3.2 NHƯỢC ĐIỂM CỦA QUY TRÌNH ĐÚC HIỆN NAY
VÀ CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT................................................................55
CHƯƠNG IV: THẢO LUẬN..........................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................68

-3-


LỜI NĨI ĐẦU

Trong những năm gần đây ngành cơng nghiệp đóng tàu ở nước ta phát triển
rất mạnh mẽ. Nó tác động rất lớn đến sự phát triển kinh tế xã hội, đồng thời có ý
nghĩa cực kì quan trọng về an ninh quốc phịng. Vì vậy việc đầu tư phát triển ngành
đóng tàu là một yêu cầu tất yếu và rất thiết thực.
Trước những nhu cầu đó, trường đại học Nha Trang là một trong những
trung tâm đào tạo mũi nhọn của nước ta, trong đó có ngành cơ khí tàu thuyền với
đội ngũ cán bộ nghiên cứu và giảng dạy sáng tạo đầy nhiệt huyết đã đào tạo hàng
ngàn kỹ sư tại đây tỏa về khắp mọi miền đất nước góp phần khơng nhỏ trong sự
nghiệp phát triển ngành thủy sản nói riêng và ngành kinh tế nói chung.
Trong chiến lược chung của trường em được giao một đồ án tốt nghiệp:
“Phân tích quy trình chế tạo chân vịt trong nước hiện nay”

Một đề tài thật hay và bổ ích nhưng khơng kém phần hấp dẫn sáng tạo mang
tính thực tế trong sản xuất. Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể là một đóng góp
nhỏ trên con đường hiện đại hóa cơ sở vật chất cũng như nâng cao chất lượng hiệu
quả nghiên cứu khoa học.
Sau một thời gian tìm hiểu, được sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn,
cũng như sự động viên tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè, em đã thực
hiện theo yêu cầu của đề tài. Song do điều kiện cịn nhiều hạn chế nên q trình
nghiên cứu khơng tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong đón nhận những ý kiến
đóng góp của các thầy, cùng bạn bè để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn.
Nhân dịp này cho em gửi lời biết ơn chân thành nhất đến thầy hướng dẫn:
Trần Gia Thái, cũng như các thầy cơ, những người làm việc ở các phịng ban, bạn bè…
đã hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài này trong thời gian qua.
Nha Trang, tháng 4 năm 2...
Sinh viên thực hiện
Vũ Văn Loát

-4-


CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ

-5-


1.1 TỔNG QUAN
Như chúng ta đã biết tàu thủy là cơng trình kỹ thuật phức tạp bao gồm ba bộ
phận chính là động cơ – vỏ tàu và chân vịt, trong đó chân vịt là một bộ phận quan
trọng làm nhiệm vụ chuyển công suất động cơ thành lực đẩy để khắc phục sức cản
vỏ tàu nhằm đẩy tàu chuyển động. Do đó chân vịt có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ
an toàn và hiệu quả khai thác của liên hợp nên vấn đề tính tốn và chế tạo chính xác

chân vịt theo các thơng số thiết kế đã tính có ý nghĩa rất quan trọng nên đã và đang
được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Riêng ở các nước có ngành
đóng tàu phát triển, đa số các tàu đều thiết kế chuẩn hóa theo mẫu theo đó chân vịt
cũng được sản xuất hàng loạt theo những mẫu đã được thử nghiệm trước nên
thường tính tốn và chế tạo chân vịt theo công nghệ CAD/CAM trên các máy
chuyên dụng.
Tuy nhiên, vì nhiều lý do về mặt cơng nghệ, giá thành và nhất là do tính đơn lẻ
trong sản xuất nên công nghệ chế tạo chân vịt hiện đại này hầu như chưa được áp
dụng ở nước ta hiện nay. Thực tế nhận thấy, việc tính tốn và thiết kế chân vịt tàu
nói chung và tàu đánh cá nói riêng ở nước ta hiện nay thường chỉ được thực hiện
theo những mẫu chân vịt có sẵn hoặc sử dụng những chân vịt lắp sẵn theo máy và
chế tạo chân vịt theo cách thủ công bằng công nghệ đúc đơn chiếc trong khuôn gỗ
hay khuôn cát và tiến hành gia công trên máy công cụ thông thường.
Việc chế tạo chân vịt theo cơng nghệ này có các nhược điểm chính như sau:
- Độ chính xác và độ nhám bề mặt chân vịt thường không đạt yêu cầu, do đó
phải qua giai đoạn gia cơng tinh và đánh bóng nên mất nhiều thời gian, công sức,
phụ thuộc tay nghề cơng nhân và trong nhiều trường hợp chân vịt có thể khơng phù
hợp chân vịt có thể khơng phù hợp với tàu.
- Để chế tạo ra mỗi chân vịt, trước tiên phải cần chế tạo một chân vịt mẫu và
một khn đúc nên giá thành cịn cao.
- Hạn chế việc chế tạo các mẫu chân vịt có đường kính lớn và có u cầu độ
chính xác cao như chân vịt của các tàu cao tốc, tàu cánh ngầm v..v…
- Sau khi chế tạo, không thể sửa chữa được khi chân vịt không phù hợp với tàu

-6-


thiết kế
Từ những trình bày trên đây chúng tơi đề xuất thực hiện đề tài “Phân tích quy
trình chế tạo chân vịt trong nước hiện nay” với mục tiêu khảo sát thực tế chế tạo

chân vịt tại các cơ sở để phân tích và đánh giá các ưu nhược điểm của quá trình chế
tạo chân vịt ở nước ta hiện nay và dựa trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp khả thi để
phần nào có thể khắc phục được các nhược điểm của công nghệ chế tạo truyền
thống như đã nêu.
1.2 GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
Giới hạn nội dung: Hiện nay ở nước ta chủ yếu là cơ sở chế tạo chân vịt cỡ nhỏ và
áp dụng cho tàu cá
1.3 ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CHÂN VỊT.
1.3.1 Đặc điểm hình học của chân vịt
Cánh chân vịt được hình thành từ mặt xoắn ốc có bước xoắn khơng đổi hoặc
thay đổi, do đó để tìm hiểu đặc điểm hình học cánh chân vịt, cần tìm hiểu đặc điểm
mặt xoắn ốc.
 Đường xoắn ốc và mặt xoắn ốc.
- Đường xoắn ốc là quỹ tích của điểm A di chuyển dọc theo bề mặt hình trụ bán
kính r, thực hiện cùng lúc 2 chuyển động, chuyển động tịnh tiến dọc trục hình trụ
với tốc độ V và chuyển động quay quanh trục hình trụ với tốc độ góc w (hình 1.1).
- Bước xoắn H là quãng đường điểm A chuyển động được sau khi quay đúng
một vòng.
- Duỗi thẳng đường xoắn ốc trên mặt phẳng thành tam giác bước xoắn.
- Hai thông số đặc trưng cho đường xoắn ốc.
+ Bước xoắn H
H
+ Góc bước xoắn  xác định theo công thức tg 

2r

-7-


Hình 1.1

- Mặt xoắn ốc là mặt hình thành khi đoạn thẳng ab thực hiện cùng lúc hai
chuyển động, chuyển động dọc theo trục hình trụ bán kính r với vận tốc chuyển
động tịnh tiến là và chuyển động xoay quanh trục hình trụ đó với vận tốc góc w
khơng đổi (hình 1.2).
- Mặt cánh chân vịt là do hai mặt xoắn ốc có chung đường giao nhau tạo nên
(hình 1.3). Cánh chân vịt có hai cạnh (mép), cạnh đi trước theo chiều quay chân vịt
khi tàu chạy tới là cạnh dẫn, cạnh còn lại là cạnh theo. Mặt cánh nằm về phía đi tới
của tàu gọi là mặt hút, mặt cịn lại là mặt đẩy (hay mặt đạp).
Hình 1.2

Hình 1.3

1.3.1.1 Cấu tạo chân vịt
- Chân vịt có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: củ chân vịt và cánh chân vịt
+ Cấu tạo củ chân vịt:
Củ chân vịt là một khối côn trụ thường được đúc liền với cánh có cấu tạo như
(hình 1.4). Ở giữa củ chân vịt có lỗ hình cơn (hoặc ren) và xẻ rãnh then dùng để lắp
vào bề mặt côn của trục chân vịt bằng then.

-8-


Hình1.4: Cấu tạo củ chân vịt
Trên hình 1.4

1. Rãnh then.
2. Bề mặt côn trong củ chân vịt.
3. Gốc cánh chân vịt.
4. l: Chiều dài củ chân vịt.
5. do là đường kính trung bình của chân vịt.

+ Cánh chân vịt:
- Căn cứ vào đường bao mà người ta phân loại chân vịt có 2 dạng cánh khác
nhau. Trên hình 1.5 biểu diễn 4 dạng cánh thường được sử dụng:
 Cánh chân vịt hẹp đối xứng (hình 1.5a)
 Cánh chân vịt hẹp khơng đối xứng (hình 1.5b).
 Cánh chân vịt rộng đối xứng (hình 1.5c).
 Cánh chân vịt rộng khơng đối xứng (hình 1.5d).

-9-


Hình 1.5: Các dạng cánh chân vịt
c. Prơfin cánh
- Prơfin cánh là tiết diện của cánh chân vịt bị cắt bởi một mặt trụ đồng trục với
trục chân vịt.
- Chiều dày prơfin cánh chính là chiều dày của tiết diện tại bán kính đã cho.
- Prơfin cánh chân vịt được chế tạo dựa trên 3 dạng phổ biến, được biểu diễn
như trên hình ( hình 1.6)
 Prơfin hình bán nguyệt (hình 1.6a).
 Prơfin dạng cánh máy bay (hình 1.6b).
 Prơfin dạng đặc biệt (hình 1.6c).

- 10 -


Hình 1.6: Các dạng profin cánh chân vị
Cấu tạo đầy đủ cánh chân vịt được thể hiện trên (hình 1.7)

Hình 1.7: Cấu tạo chân vịt

Trong đó:
-

Q là chiều quay của chân vịt.

-

T là chiều tiến của tàu.

1. Lõi chân vịt.

6. Mặt đạp nước

2. Lỗ côn lắp trục chân vịt.

7. Mặt hút.

- 11 -


3. Rãnh then.

8. Đỉnh cánh.

4. Cánh chân vịt.

9. Cạnh dẫn.

5. Mặt cắt cánh (profin cánh).

10. Cạnh theo.

1.3.1.2 Các thông số đặc trưng của chân vịt.
Một chân vịt được đặc trưng bởi các thông số sau:
- Kiểu loại chân vịt: Định bước hay biến bước.
- Số cánh chân vịt: Z.
- Đường kính chân vịt: D = 2R.
- Đường kính trung bình củ chân vịt: Do.
- Tỷ số bước xoắn: H/D.
- Tỷ số mặt đĩa:  .
- Độ nghiêng của cánh chân vịt: mr (và góc  r).
- Chiều quay của chân vịt.
1.3.2 Nguyên lý làm việc của chân vịt
- Cánh chân vịt làm việc theo nguyên lý cánh chịu tải, thực hiện cùng lúc 2
chuyển động chuyển động theo tàu với tốc độ tịnh tiến Vp và chuyển động quay
với tốc độ quay n.
- Do đó khi xét phân tố cánh ở bán kính r và xem chân vịt đứng yên, theo
nguyên tắc chuyển động tương đối sẽ thấy các dòng chất lỏng chạy đến phân tố
cánh như sau.
- Dòng chất lỏng chạy với vận tốc Vp do chân vịt chuyển động tịnh tiến cùng
với tàu
- Dòng chất lỏng chạy ngược chiều quay chân vịt do chuyển động quay của
chân vịt với vận tốc vòng là w = 2rn (n - tốc độ quay của chân vịt trong 1 giây)

- 12 -


Hình 1.2
- Các dịng chất lỏng phụ
+ Dịng chất lỏng tốc độ DV bị đẩy lùi ra sau khi chân vịt hoạt động

+ Dòng chất lỏng tốc độ wD bị cuốn theo chuyển động quay của chân vịt
Vận tốc tổng hợp W của dòng chất lỏng nghiêng phân tố cánh góc a (góc tiến)
- Do phân tố cánh chân vịt đặt nghiêng với phương dịng chất lỏng chạy đến góc
a nên trên phân tố xuất hiện lực nâng dY vuông góc vận tốc W và lực cản dX
song song vận tốc W.
- Chiếu các lực này lên hai phương vuông góc

Lực đẩy dP = dPY – dPx
Lực cản dQ = dQY – dQx

- 13 -


Hình 1.3
Xét trên tồn bộ chân vịt sẽ nhận được lực đẩy P và mômen cản M như sau:
R

R

P = z d P

M = z rdQ

ro

ro

Trong đó:
z - số cánh chân vịt.
ro – bán kính đo ở gốc cánh chân vịt.

R – bán kính đo ở đỉnh cánh chân vịt.
- Trong nghiên cứu thực nghiệm mơ hình chân vịt ở bể thử thường tính lực đẩy
P và mơmen cản M theo hệ số lực đẩy K1 và hệ số mômen K2 như sau:
P

- Hệ số lực đẩy: K1 = n 2 D 4
M

- Hệ số mômen: K2 = n 2 D 5
Trong đó:
D – đường kính chân vịt (m).
n – tốc độ quay của chân vịt trong 1 giây (s-1).
 – khối lượng riêng chất lỏng
1.4 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC CHẾ TẠO CHÂN VỊT TRONG NƯỚC
HIỆN NAY.

- 14 -


1.4.1 Các cơ sở chế tạo chân vịt trong nước.
- Hiện nay các cơ sở chế tạo chân vịt ở nước ta cịn ít. Phần lớn các cơ sở chế
tạo chân vịt đều tập trung tại thành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa. Các cơ sở của nhà
nước chế tạo chân vịt như Cơng Ty Đóng Sửa Nhà Bè, Nhà Máy Liên Hợp Ba Son,
Nhà Máy Đóng Tàu Sài Gịn, Xí Nghiệp Cơ Khí Thủy Sản 3.
- Ở miền Bắc và miền Trung: việc chế tạo chân vịt được chế tạo ở các cơ sở sửa
chữa và đóng mới tàu thuyền như nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, nhà máy đóng tàu
Sơng Lơ, nhà máy đóng tàu Hạ Long… Ngồi ra việc chế tạo chân vịt còn được
thực hiện ở các cơ sở đúc tư nhân thường được tập trung ở những nơi có cảng, hay
ven các vùng khai thác thủy sản.
1.4.2 Quy mô sản xuất chân vịt trong nước.

Do tàu thuyền ở nước ta hiện nay chủ yếu là tàu cỡ nhỏ, dùng để khai thác thủy hải
sản ven bờ, mặc dù chủ trương của nhà nước đang khuyến khích nhân dân đóng các
tàu đánh cá cỡ lớn dùng để đánh bắt xa bờ nhưng số lượng chưa nhiều. Vì vậy qui
mơ sản xuất chân vịt cũng phụ thuộc tình trạng này. Đối với các chân vịt có đường
kính nhỏ (D <1000 mm), thường chế tạo hàng loạt theo các mẫu chân vịt đã thử
nghiệm thành cơng. Cịn chân vịt có đường kính lớn (D >1000 mm) có qui mô sản
xuất đơn chiếc và được sản xuất theo đơn đặt hàng.
Trước những khó khăn về tài liệu, điều kiện nghiên cứu, cơ sở vật chất,… nên
công tác chế tạo chân vịt ở nước ta còn chưa được chú trọng và thực hiện đồng bộ.
Đa số tàu đóng mới chưa thực hiện vấn đề thiết kế và chế tạo chân vịt, hầu hết lắp
các máy có kèm theo chân vịt, hoặc lắp chân vịt theo kinh nghiệm dựa trên mẫu có
sẵn của các cơ sở đóng tàu.
Các cơ sở sản xuất tư nhân có quy mơ sản xuất nhỏ thường chỉ thực hiện một
cơng đoạn trong qua trình chế tạo, việc thiết kế tạo mẫu do khách hàng đảm nhiệm
hoặc được thực hiện ở các cơ sở nhà nước đủ chức năng thiết kế.
Các cơ sở của nhà nước chế tạo chân vịt như Cơng Ty Đóng Sửa Nhà Bè, Nhà Máy
Liên Hợp Ba Son, Nhà Máy Đóng Tàu Sài Gịn, Xí Nghiệp Cơ Khí Thủy Sản 3. Ở
các cơ sở này được trang bị đầy đủ các trang thiết bị phục vụ cho công việc thiết kế

- 15 -


cũng như chế tạo chân vịt nên có thể đảm nhận tất cả các cơng đoạn trong q trình
sản xuất chân vịt thành phẩm. Từ khâu thiết kế đến khâu đúc và gia công cơ, kiểm
tra, cân bằng để cho ra sản phẩm chân vịt hoàn chỉnh. Sản phẩm của các cơ sở này
sản xuất có bán trên thị trường ở các tỉnh ven biển.
Mặt khác chất lượng sản phẩm cịn phụ thuộc vào tay nghề, cơng nghệ đúc dựa
theo kinh nghiệm từ mẫu chân vịt ở dân gian. Từ các nguyên nhân trên nên chân vịt
đúc ra chưa thật tốt, các thơng số chưa thật chính xác. Do đó chưa tận dụng tốt nhất
sự phù hợp giữa máy- thân tàu- chân vịt, có thể là chân vịt phù hợp với máy nhưng

có thể chưa thật phù hợp với đường hình của thân tàu.
1.4.3 Đặc điểm của cơng nghệ chế tạo chân vịt trong nước hiện nay.
- Phương pháp chế tạo: Chủ yếu theo phương pháp đúc.
- Đặc điểm chân vịt chế tạo: đa số chân vịt chế tạo hiện nay là chân vịt định
bước, có 3 hoặc 4 cánh, chiều quay trái hoặc quay phải tùy thuộc vào chiều quay
của động cơ sử dụng. Vật liệu được chế tạo chủ yếu là đồng thau, chân vịt gang và
thép chiếm tỷ lệ thấp đa số là làm theo đơn đặt hàng của khách hàng. Độ bóng đạt
được trên cánh chân vịt là: (3 7).

- 16 -


CHƯƠNG II
QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHÂN
VỊT TRONG NƯỚC HIỆN NAY

Kết quả khảo sát thực tế tại cơ sở chế tạo chân vịt trong nước hiện nay có thể
tóm tắt quy trình chế tạo chân vịt dưới dạng sơ đồ như hình 2.1
Lập nhà xưởng

Chuẩn bị cơ sở cho
việc chế tạo

Lị nồi nấu vật liệu
Dụng cụ đúc
Vật liệu đúc
Lập bản vẽ thiết kế
đuucs
- 17 -

Tạo mẫu chân vịt đúc
Chế tạo mẫu đúc
Làm khuôn đúc
Tiến hành đúc chân vịt

Nấu và rót vật liệu
Phá khn và làm sạch vật đúc
Gia
cơng
cơ
khí

Gia cơng chân
vịt sau khi đúc

Cạo xỉ hàn đắp
Gia cơng củ chân vịt
Mài cánh chân vịt
Đánh bóng bề mặt

Gia công nhiệt: ram vật liệu
Kiểm tra các thông số:  , H/D
Hồn thiện sản phẩm
Kiểm tra tính cân bằng của chân vịt
Đóng mác chế tạo và ngày sản xuất
Hình 2.1: Quy trình chế tạo chân vịt
2.1 CHUẨN BỊ CƠ SỞ ĐÚC
Việc chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất có vai trị rất quan trọng trong quy trình
đúc. Khi ta có chuẩn bị đầy đủ các cơ sở vật chất, thiết bị thì mới thực hiện tốt được

các bước tiếp theo trong quy trình.
2.1.1 Nhà xưởng đúc
Quá trình sản xuất đúc trải qua nhiều công đoạn và phải được ở một xưởng đúc,
do đó nhà xưởng đúc phải phân thành nhiều khu vực như: phân xưởng mẫu và kho
dụng cụ, kho vật liệu làm khuôn, kho nguyên liệu, khu vực nấu luyện kim loại, khu
vực đúc, hồ nước dùng cho việc sàng lọc hỗn hợp tạo cát làm khuôn, làm nguội vật
đúc và dùng để chữa cháy,…

- 18 -


Nhà xưởng đúc phải bảo đảm các yêu cầu sau:
-

Nhà xưởng đúc phải trang bị quạt, hệ thống thơng gió, đèn chiếu sáng.

-

Lối đi phải bảo đảm cho việc đi lại dễ dàng giữa hai hàng khuôn trong khi di

chuyển bằng tay, cụ thể là lối đi chung của xưởng phải rộng trên 2m, lối đi giữa hai
hàng khuôn đúc phải rộng trên 1m20
-

Nền xưởng phải bằng phẳng, khô ráo.

-

Kiến trúc của xưởng không được dùng cấu kiện gỗ và khơng được bố chất dễ

cháy trong nhà xưởng
-

Giữa lị nấu và thùng chứa phải ngăn bằng vật liệu chống cháy.
2.1.2 Lị nời nấu vật liệu.
Hợp kim đồng có thể nấu bằng lò nồi, lò ngọn lửa, lò hồ quang và lò cảm ứng.

Nấu bằng lò nồi và lò ngọn lửa có nhược điểm tiêu tốn nhiên liệu nhiều và tỉ lệ cháy
hao mòn kim loại cao. Tốt nhất là nấu bằng lò điện hồ quang hoặc lò cảm ứng.
Ở các cơ sở chế tạo chân vịt hiện nay thường được trang bị lò nấu theo kiểu lò
nồi đốt bằng dầu và khí.

Hình 2.2: Lị nồi đốt cháy bằng dầu và khí
Cấu tạo của lị được trình bày trên hình 2.2, gồm lớp vỏ thép bao bên ngoài lớp
gạch chịu lửa, giữa lị đặt nồi nấu, hạn chế khí cháy tiếp xúc với kim loại lỏng
người ta dùng nắp đậy.

- 19 -


Hệ thống cung cấp hỗn hợp khí cháy: hỗn hợp khí cháy được sử dụng là hỗn
hợp dầu cặn và khơng khí. Dầu cặn thường được chứa trong két và lị có đặt tấm
chống cháy (cách nhiệt). Nhiên liệu được dẫn đến lị qua hệ thống ống và van
khơng khí được cung cấp từ miệng ra cửa quạt gió, thường sử dụng quạt ly tâm
được thổi vào buồng trộn hỗn hợp bằng ống dẫn cao su. Tại buồng trộn hỗn hợp,
trước khi dẫn hỗn hợp khí cháy vào lị để đốt, dịng khí do quạt gió tạo ra có áp lực
lớn sẽ tới các hạt dầu tạo nên một hỗn hợp dễ cháy được đưa vào lò đốt.
2.1.3 Vật liệu đúc
2.1.3.1 Các vật liệu được sử dụng để chế tạo chân vịt theo lý thuyết.
Vật liệu thường dùng để chế tạo chân vịt đó là: đồng thau, thép khơng rỉ, thép

các-bon hoặc gang. Đồng thau thường dùng cho chân vịt tàu biển thường xuyên
hoạt động ở vùng nước mặn.
Gang thường dùng cho tàu biển và tàu sơng
Các vít, bu lơng lắp ghép cánh chân vịt phải được chế tạo bằng thép hợp kim
hoặc thép rèn. Nếu kết cấu có giới hạn bền khơng nhỏ hơn 50KG/mm 2 thì nên dùng
thép khơng gỉ.
Để xác định đặc tính cơ học của vật liệu, thì mẫu vật để thử nghiệm phải lấy
cùng một phôi đúc chân vịt.
Vật liệu chủ yếu dùng cho chân vịt đúc liền:


Đồng thau mangan – sắt kí hiệu ЛΜΜUЖ 55- 3-1

Là loại đồng có tính khử kẽm có thể nứt rạn dưới tác dụng của ngoại lực. Dưới
tác dụng của lực tĩnh và lực theo chu kì, hệ số sức bền thấp hơn đồng pha nhơm. Có
thể cho chân vịt cấp cao lắp trên các tàu hoạt động ở vùng biển có băng khơng cao
hơn loại B2. Chân vịt phải được bao vệ tránh dòng điện phân. Khi tháo lắp khơng
được đốt nóng (nhất là bằng tia lửa điện hở).
Trong sửa chữa nếu phải hàn và đốt nóng để kiểm tra thì sau đó phải gia cơng
nhiệt: ram ở nhiệt độ 350o- 400oC (xem yêu cầu và gia công nhiệt chân vịt). Khi hàn
khuyết tật phải dùng que hàn cùng loại vật liệu như chân vịt.
 Đồng thau nhôm – sắt kí hiệu ЛΜAΜUЖ 67.5.2.2

- 20 -