LẬP QUI TRÌNH HẠ THỦY TÀU TRỌNG TẢI LỚN TRÊN ĐÀ TRƯỢT NGHIÊNG, chương 3 doc

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP
HẠ THỦY
I . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HẠ
THỦY.
I.1 Hạ thủy trên đường trượt nghiêng.
+ Đà tàu ( đà ngang, đà dọc)
+ Triền tàu( triền ngang, triền dọc)
Sau khi đóng xong, tàu tự trượt xuống nước theo má
i
nghiêng, nh
ờ trọng lượng bản thân của tàu.
Nhược điểm của hạ thủy trên đường trượt nghiêng:
 Cần thiết tốn tiền cho việc gia cường triền vì lực nén bề mặt
lớn ở gần cuối triền và tốn nhiều công khi xây dựng bảo quản phần
triền dưới nước.
 Xuất hiện ứng xuất lơn trong mối ghép thân tàu.
 Cần có lòng sông rộng từ bờ náy sang bờ bên kia, ít nhất 2 ÷
2,5 lần chiều dài khi tàu xuống nước.
 Kỹ thuật hạ thủy khó khăn.
I.2 Hạ thuỷ bằng biện pháp khống chế mực nước
+ ụ tàu khô
+ ụ khô lấy nước
+ ụ nước
+ ụ nổi
Sau khi đóng xong, tàu được đưa ra nhờ vào lực nâng của
nước.
Ưu điểm của hạ thủy bằng biện pháp khống chế mực nước:
+ Việc hạ thủy an toàn, không gây ra biến dạng thân tàu và
tránh được một khâu kỹ thuật phức tạp mà khi đóng tàu trên đà
phải giải quyết, đó là phải gia cố thân tàu để chống ứng suất phụ,
đặc biệt khi đóng táu có trọng tải lớn.

+ Không hạn chế về quy mô và kích thước của tàu được đóng
mới hoặc sửa chữa.
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP HẠ THỦY
TRÊN ĐƯƠNG TRƯỢT NGHI
ÊNG
Quá trình hạ thủy được chia thành 4 giai đoạn:
 Giai đoạn 1: Từ lúc thả tàu rời vị trí đến khi khung trượt tiếp
xúc nước.
 Giai đoạn 2: Từ khi kết thúc giai đoạn 1 đến khi đuôi tàu
trong nước.
 Giai đoạn 3: Từ khi đuôi tàu trong nước đến lúc nổi tự do.
 Giai đoạn 4: Từ lúc nổi tự do đến lúc dừng trong nước.
II.1 Giai đoạn 1:
Được tính từ lúc thả dây hãm và tàu chuyển động. Nếu đà
trước khi hạ thủy, đã ngập nước một phần đà và đuôi tàu ngập
nước, giai đoạn nối tiếp một phần của giai đoạn hai.
Trong giai đoạn đầu, các lực tác dụng l
ên tàu như hình vẽ.
Hình I.1: Giai đoạn I của quá trình hạ thủy
 Trọng lực tàu và thiết bị hạ thủy P (

TN
PP , )
 Thành phần lực P
T
song song với bề mặt đường trượt, do vậy:
T
P

= P.sin.

: góc nghiêng đường trượt so với mặt nước.
 Lực ma sát của máng trượt

R
có mỡ giữa máng trượt và
đường trượt:
R = .P
N
= .P.cos
Trong đó: : hệ số ma sát giữa máng trượt và đường trượt.
P
N
: thành phần lực của trọng lượng P vuông góc
với bề mặt đường trươt.
 Lực P
T
gây tàu dịch chuyển, lực ma sát R cản chuyển động
của tàu. Tàu có thể xuônng nước khi:
P
T
> R
Ho
ặc P.sin > .P.cos
Tức là: tg > 
Trong giai đoạn này xảy ra hiện tượng chảy mỡ đường trượt,
tàu bị dừng giữa đường (khi P
T
< R). Để hạn chế hiện tượng này
người ta đặt tàu gần mép nước một khoảng hợp lý.
II.2 Giai đoạn 2: Khi tàu chạm nước

Trong giai đoạn n
ày ngoài những lực tác dụng lên tàu ở giai
đoạn 1 c
òn có lực cản và lực nổi của nước.
Hình I.2: Giai đoạn của quá trình hạ thủy
Lực cản của nước, chúng ta có thể bỏ qua vì bề mặt ngâm
nước nhỏ, tốc độ t
àu không lớn, trị số lực cản rất nhỏ so với những
lực còn lại. Lực nổi, ngược lại tăng theo chiều chìm tăng khi đó độ
chúi của tàu so bề mặt nước vẫn không đổi.
Khi lực nổi W tăng, áp lực lên máng trượt giảm và tổng
phản lực của các đường trượt N giảm.
Bỏ qua lực đẩy tác dụng lên tàu, chung ta có thể xác định
phương tr
ình cân bằng tức thời của mỗi mômen ở giai đoạn 2:
Phương tr
ình lực: P = W + N
Phương trình mômen đối với mép trước đường trượt.
P.b = W.a + N.c
Mômen c
ủa lực P đối với mép trước máng trượt không đổi
trong cả giai đoạn 2. Ngược lại mômen lực nổi W.a thay đổi,
Mômen N.c cũng thay đổi. Lực nổi tăng nhưng tay đòn a giảm, bởi
vì tâm nổi dịch chuyển dần về mũi. Ảnh hưởng của lực nổi W tăng
luôn luôn lớn hơn, tay đon a giảm, do đó mômen W.a tăng đến khi
nào đạt bằng mômen P.b. Khi đó , trị số mômen N.c trở n
ên bằng
không , nhưng v
ì N>0 nên để thỏa mãn điều kiện cần ấy, c= 0.
Phản lực N lúc đó tập trung tác dụng tại mép trước đường trượt .

Thời điểm đó, bắt đầu tàu quay quanh mép trước đường trượt,
cũng là bắt đầu giai đoạn 3.
Lực nổi W và trị số tâm nổi B quyết định trị số tay đòn a,
chung ta có th
ể xác định cho mỗi pha tàu ngâm trong nước nhờ tỉ
lệ Bonjean.
Trong giai đoạn này có thể xảy ra hiện tượng đổ, tàu quay
quanh mép tri
ền. Khi đó phản lực của nền tập trung ở mép sau
khung trượt. Do đó ta phải đặt một số dầm ở phía dưới ki lái nhăm
hai mục đích: là đỡ tàu do ở vùng này tàu không được trực tiếp
nằm lên máng trượt và chống lại phản lực của nền.
II.3 Giai đoạn 3 :
B
ắt đầu từ cuối giai đoạn hai cho đến khi tàu tách khỏi triền.
Tàu vừa trượt theo triền vừa quay quanh mép sau khung trượt. Lúc
này toàn bộ áp lực nền tác dụng lên mép sau khung trượt. Do đó ta
phải bố trí dầm mũi để chống lại phản lực nền làm phá hỏng mũi
tàu.
L
ực tác dụng lên tàu trong giai đoạn này gồm trọng lực, phản
lực của nền, áp lực của nước và lực hãm nếu có.
Hình I.3: Giai đoạn 3 của quá trình hạ thủy
Trong giai đoạn này phải thỏa mãn phương trình:
P = W + N
Ngược lại phương trình mômen: P.b = W.a
B
ởi vì mômen P.b không đổi, lực nổi W.a cũng không đổi.
Nhưng lực nổi tăng dần, do đó t
àu rời đường triền đuổi tàu được

nâng lên, tàu quay quanh PKS(mép trước máng trượt). Trị số lự
c
n
ổi W và trị số lực nổi và cánh tay có thể xác định lần lượt vị trí
PKS nhớ tỉ lệ bonjean.
Giai đoạn n
ày dễ bị lật tàu do sóng gió, dòng chảy của thủy
triều làm tàu mất ổn định ngang.
II.4 Giai đoạn 4:
T
ừ lúc kết thúc giai đoạn ba đến lúc tàu dừng hẳn. Lực tác
dụng lên tàu trong giai đoạn gốm trọng lực, áp lực nước và lực
hãm.Tàu nổi và vừa chuyển động tịnh tiến chậm dần vừa thực hiện
chòng chành thẳng đứng và chòng chánh sống chính gọi là chóng
chành d
ọc, tàu có thể bị đập va vào triền.Nếu ổn định ngang không
đủ tàu có thể bị nghiêng mạnh và dẫn đến lật tàu.
Tóm lại : Ta phải chế tạo và sử dụng các dầm đỡ mũi và lái,
chú ý các d
ầm này không quá cứng để khi tàu tí lên dầm thì dầm bị
biến dạng chứ vỏ tàu không bị biến dạng.