Đồ án nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép chấn tôn thủy lực 1200T đóng tàu

Chi tiết đồ án thiết kế máy ép chân tôn thủy lực 1200t cho đóng tàu. Gồm bản vẽ kỹ thuật, thuyết minh tính toán và quy trình chế tạo.

• Tác giả: Bùi Minh Điệu
• Người hướng dẫn: Ks Nguyễn Văn Canh
• Trường học: Công ty công nghiệp tàu thủy Nam Triệu
• Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy
• Đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép chấn tôn thủy lực 1200T dùng trong đóng tàu thủy cỡ lớn
• Loại tài liệu: Báo cáo tổng kết đề tài
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hải Phòng

Tóm tắt

I. Tổng quan đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T

Đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T là một công trình nghiên cứu khoa học kỹ thuật quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh ngành công nghiệp đóng tàu và cơ khí chế tạo hạng nặng của Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ. Dự án này, do Công ty Công nghiệp tàu thủy Nam Triệu chủ trì và KS. Nguyễn Văn Canh làm chủ nhiệm, ra đời nhằm giải quyết nhu cầu cấp thiết về thiết bị gia công tấm thép dày, phục vụ cho việc đóng mới các tàu thủy cỡ lớn. Trước đây, việc chế tạo các chi tiết vỏ tàu phức tạp, đặc biệt là các tấm tôn có chiều dày từ 50-70mm, đòi hỏi phải có các loại máy ép công suất lớn. Tuy nhiên, các máy này thường phải nhập khẩu từ các hãng nổi tiếng như SICMI (Italia) hay WARTSILA (Phần Lan) với chi phí rất cao, lên đến hàng triệu USD. Điều này tạo ra một rào cản lớn về tài chính và sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài. Việc nghiên cứu và tự chủ chế tạo thành công một máy ép thủy lực 1200 tấn không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất mà còn khẳng định năng lực của đội ngũ kỹ sư trong nước. Đồ án tập trung vào việc nghiên cứu các tài liệu kỹ thuật, phân tích các mô hình máy hiện đại trên thế giới để lựa chọn phương án thiết kế phù hợp nhất với điều kiện công nghệ và khả năng chế tạo tại Việt Nam. Mục tiêu chính là tạo ra một cỗ máy có khả năng ép tại mọi tọa độ trên bàn ép, tích hợp hệ thống điều khiển hiện đại, và tiết kiệm ngoại tệ cho đất nước. Đây là một đồ án tốt nghiệp cơ khí tiêu biểu, kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết sức bền vật liệu, nguyên lý máy và ứng dụng thực tiễn.

1.1. Bối cảnh và sự cần thiết của máy ép chấn tôn 1200 tấn

Ngành công nghiệp tàu thủy Việt Nam, trong giai đoạn phát triển theo định hướng của Chính phủ, đã đạt được những thành tựu đáng kể với việc đóng thành công các tàu hàng trọng tải lớn (15.000 tấn, 53.000 tấn) xuất khẩu. Để đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật và tiến độ cho các dự án này, việc trang bị máy móc hiện đại là yêu cầu bắt buộc. Trong đó, máy ép chấn tôn thủy lực cỡ lớn là thiết bị không thể thiếu để gia công các tấm tôn dày tạo hình cho các khu vực phức tạp như mũi tàu, đuôi tàu và hông tàu. Thực tế cho thấy, các nhà máy trong nước khi đó chỉ sở hữu các máy ép công suất dưới 500 tấn, không đủ khả năng xử lý các tấm thép dày cho tàu cỡ lớn. Nhu cầu cấp thiết này chính là động lực thúc đẩy đề tài nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy ép thủy lực 1200 tấn đầu tiên tại Việt Nam, một bước đi chiến lược nhằm nội địa hóa sản phẩm công nghệ cao.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đồ án môn học chi tiết máy

Mục tiêu chính của đồ án là chế tạo thành công một máy ép chấn tôn thủy lực với lực ép tối đa 1200 tấn, có khả năng di chuyển đầu ép đến mọi vị trí trên bàn máy kích thước lớn (13m x 3.8m). Phạm vi nghiên cứu bao trùm toàn bộ quá trình, từ việc khảo sát các công nghệ tiên tiến trên thế giới, phân tích ưu nhược điểm của các dòng máy của SICMI, SERTOM, đến việc lựa chọn mô hình phù hợp với năng lực sản xuất trong nước. Đồ án tập trung giải quyết các bài toán kỹ thuật cốt lõi: tính toán lực chấn tôn, thiết kế hệ thống thủy lực máy ép công suất lớn, tính toán kết cấu khung máy chịu lực, và xây dựng quy trình công nghệ chế tạo máy chấn chi tiết. Kết quả không chỉ là một sản phẩm máy móc cụ thể mà còn là bộ tài liệu thuyết minh đồ án máy chấn tôn hoàn chỉnh, bao gồm cả các bản vẽ CAD máy chấn tôn chi tiết, phục vụ cho việc nhân rộng và phát triển sau này.

II. Thách thức chính khi thiết kế máy chấn tôn thủy lực 1200T

Việc triển khai một đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T đặt ra nhiều thách thức lớn về cả kỹ thuật lẫn công nghệ. Thách thức đầu tiên và lớn nhất là việc xử lý lực ép khổng lồ 1200 tấn. Lực này đòi hỏi một kết cấu khung máy cực kỳ cứng vững và bền bỉ để không bị biến dạng trong quá trình hoạt động. Việc tính toán kết cấu khung máy phải dựa trên các nguyên lý sức bền vật liệu phức tạp, đảm bảo an toàn tuyệt đối. Thách thức thứ hai nằm ở hệ thống thủy lực máy ép. Đây là trái tim của cỗ máy, đòi hỏi sự đồng bộ và chính xác cao giữa các thành phần như xilanh thủy lực cho máy ép, bơm thủy lực, và van điều khiển thủy lực. Lựa chọn và tính toán các thiết bị này để đáp ứng áp suất làm việc lên tới 350 bar và lưu lượng lớn là một bài toán không hề đơn giản. Thêm vào đó, việc chế tạo các chi tiết cơ khí chính xác với kích thước lớn, như bàn ép dài 13 mét hay thân dầm cao 4,6 mét, cũng là một trở ngại lớn. Các nhà máy cơ khí tại Việt Nam thời điểm đó tuy có năng lực nhưng việc gia công các bề mặt phẳng, bề mặt trượt với độ chính xác cao trên các chi tiết lớn như vậy đòi hỏi những giải pháp công nghệ đặc biệt. Cuối cùng, hệ thống điều khiển tích hợp PLC để tự động hóa quá trình di chuyển đầu ép theo hai phương (dọc và ngang) cũng là một thử thách, yêu cầu sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức cơ khí, thủy lực và tự động hóa. Vượt qua những rào cản này là minh chứng cho sự trưởng thành của ngành cơ khí chế tạo trong nước.

2.1. Vấn đề về tính toán kết cấu khung máy và sức bền vật liệu

Khung máy và bàn ép là hai bộ phận chịu lực chính. Với lực ép 1200 tấn, ứng suất tập trung tại các vị trí liên kết và các dầm chính là cực lớn. Bài toán đặt ra là phải thiết kế một kết cấu tổ hợp từ thép tấm, liên kết bằng phương pháp hàn và bu lông chịu lực cao, sao cho vừa đảm bảo độ cứng vững, vừa tối ưu hóa khối lượng vật liệu. Các kỹ sư phải thực hiện các phép tính toán sức bền vật liệu chi tiết, phân tích biến dạng và ứng suất bằng các phương pháp phần tử hữu hạn để kiểm tra độ an toàn của thiết kế. Việc lựa chọn vật liệu, như thép CT3 cho các kết cấu hàn và thép C45, 40X cho các chi tiết chịu mài mòn cao như trục, bánh xe, cũng là một quyết định quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và độ tin cậy của máy.

2.2. Khó khăn trong việc thiết kế và lựa chọn hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực máy ép 1200 tấn yêu cầu một xilanh thủy lực đường kính lớn (khoảng 700mm) và hành trình dài (900mm). Chế tạo hoặc lựa chọn một xilanh như vậy với chất lượng đảm bảo là một thử thách. Bên cạnh đó, việc lựa chọn bơm thủy lực (loại bơm piston 150L/phút, 300 bar) và các van điều khiển thủy lực phải đảm bảo lưu lượng và áp suất làm việc, đồng thời có độ tin cậy cao để tránh sự cố rò rỉ hay kẹt van. Sơ đồ mạch thủy lực phải được thiết kế tối ưu để điều khiển chính xác tốc độ đi xuống (ép chậm) và đi lên (lui về nhanh) của piston, cũng như đảm bảo an toàn cho toàn hệ thống. Đây là một phần quan trọng trong thuyết minh đồ án máy chấn tôn.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống thủy lực máy ép 1200 tấn

Để giải quyết bài toán cốt lõi của đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T, phương pháp thiết kế hệ thống thủy lực được tiếp cận một cách hệ thống và khoa học. Trọng tâm của hệ thống là xilanh thủy lực cho máy ép, được tính toán để tạo ra lực ép 1200 tấn dưới áp suất làm việc định mức. Dựa trên tài liệu nghiên cứu, máy sử dụng một xilanh chính có đường kính piston khoảng 700mm. Áp suất tối đa của hệ thống được xác định khoảng 310-350 bar. Từ các thông số này, các kỹ sư tiến hành lựa chọn bơm thủy lực phù hợp. Đề tài đã lựa chọn giải pháp sử dụng hai bơm: một bơm chính công suất lớn (động cơ 48kW, loại bơm piston 150L/phút) để cung cấp áp lực cho quá trình ép, và một bơm phụ để thực hiện các thao tác nhanh và các cơ cấu phụ. Nguyên lý hoạt động máy chấn tôn thủy lực được mô tả chi tiết: dầu thủy lực từ thùng chứa được bơm chính đẩy qua hệ thống van điều khiển thủy lực đến khoang trên của xilanh, tạo ra lực đẩy piston đi xuống để thực hiện hành trình ép. Khi piston cần đi lên, van đảo chiều sẽ cấp dầu vào khoang dưới, đẩy piston lên nhanh chóng. Toàn bộ hệ thống được bảo vệ bởi các van an toàn, van một chiều và được giám sát bởi các đồng hồ đo áp suất. Sơ đồ mạch thủy lực được thiết kế cẩn thận, đảm bảo tính logic, hiệu quả và an toàn, là một phần không thể thiếu trong bộ bản vẽ 2D máy chấn tôn và tài liệu thuyết minh.

3.1. Tính toán và lựa chọn xilanh bơm và van điều khiển thủy lực

Việc lựa chọn các thành phần chính được thực hiện dựa trên các tính toán kỹ thuật. Lực ép F = 1200 tấn (khoảng 12,000,000 N) và áp suất làm việc P (khoảng 300 bar = 30x10^6 N/m²) là hai thông số đầu vào. Từ công thức F = P x A (diện tích piston), diện tích piston A được xác định, từ đó suy ra đường kính piston D. Xilanh thủy lực được chọn có đường kính Φ700mm và hành trình 900mm. Lưu lượng dầu cần thiết cho tốc độ ép (2mm/s) và tốc độ chạy không tải (1m/phút) được tính toán để chọn bơm thủy lực. Một bơm piston lưu lượng 150L/phút đã được chọn. Các van điều khiển thủy lực, bao gồm van điện từ đảo chiều, van tiết lưu, van an toàn, được lựa chọn dựa trên lưu lượng và áp suất định mức của hệ thống để đảm bảo hoạt động trơn tru và an toàn.

3.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy chấn tôn thủy lực 1200T

Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy chấn tôn thủy lực thể hiện rõ luồng công suất từ động cơ điện đến cơ cấu chấp hành. Động cơ điện chính (48kW) lai bơm thủy lực chính. Dầu từ thùng chứa (tank 1000L) qua bộ lọc, được bơm đẩy vào hệ thống. Khi có lệnh ép, van điện từ mở, cho phép dầu áp suất cao vào đỉnh piston, đẩy đầu ép đi xuống. Tốc độ ép được điều khiển bằng van tiết lưu. Khi kết thúc hành trình hoặc có lệnh lùi về, van đảo chiều hoạt động, cấp dầu vào khoang dưới piston, đồng thời mở đường cho dầu ở khoang trên về thùng chứa. Hệ thống còn bao gồm các xilanh phụ cho cơ cấu di chuyển ngang và dọc, tất cả đều được tích hợp trong một sơ đồ mạch thủy lực tổng thể, điều khiển bởi hệ thống điện và PLC.

IV. Phân tích kết cấu và quy trình chế tạo máy chấn tôn 1200T

Thành công của đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T phụ thuộc rất lớn vào việc thiết kế kết cấu vững chắc và xây dựng một quy trình công nghệ chế tạo máy chấn hợp lý. Kết cấu máy bao gồm hai cụm chính: bàn ép cố định và thân dầm di động. Bàn ép được thiết kế dạng kết cấu tổ hợp từ thép tấm CT3, có kích thước 13m x 3.8m x 1m, bên trong có các gân tăng cứng để chịu được lực ép và tải trọng của thân máy. Thân máy có dạng cổng chữ C, cũng được chế tạo từ thép tấm dày, liên kết bằng hàn và bu lông cường độ cao. Việc tính toán kết cấu khung máy được thực hiện kỹ lưỡng để đảm bảo độ cứng vững, chống lại mô-men uốn và lực cắt phát sinh khi máy hoạt động ở tải trọng tối đa. Quy trình chế tạo bắt đầu từ khâu lựa chọn vật liệu, làm sạch bề mặt bằng phun cát và sơn lót chống gỉ. Các tấm thép được cắt theo bản vẽ CAD máy chấn tôn bằng máy cắt CNC plasma/oxy-gas. Sau đó, các chi tiết được tổ hợp, gá lắp và hàn theo đúng quy trình kỹ thuật để giảm thiểu biến dạng do nhiệt. Các chi tiết cơ khí quan trọng như trục, bánh xe, bánh răng được gia công trên các máy tiện, phay CNC từ vật liệu thép C45, 40X và qua nhiệt luyện để đạt độ cứng và khả năng chống mài mòn. Quá trình này đòi hỏi sự kiểm tra nghiêm ngặt ở từng công đoạn.

4.1. Thiết kế bản vẽ CAD máy chấn tôn và kết cấu khung dầm

Toàn bộ kết cấu máy được thiết kế chi tiết bằng phần mềm CAD, tạo ra bộ bản vẽ CAD máy chấn tôn hoàn chỉnh, bao gồm bản vẽ lắp tổng thể và bản vẽ chế tạo của từng chi tiết. Các bản vẽ 2D máy chấn tôn thể hiện rõ kích thước, dung sai, vật liệu và các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Kết cấu thân dầm dạng cổng được thiết kế để chứa xilanh thủy lực và cơ cấu di chuyển ngang. Nó được đặt trên các cụm bánh xe để di chuyển dọc theo ray dẫn hướng lắp trên bàn ép. Thiết kế này cho phép đầu ép tiếp cận mọi điểm trên bề mặt làm việc, tăng tính linh hoạt cho máy.

4.2. Quy trình công nghệ gia công lắp ráp và kiểm tra máy

Quy trình công nghệ chế tạo máy chấn được xây dựng chi tiết cho từng cụm. Sau khi gia công các chi tiết kết cấu và cơ khí, công đoạn lắp ráp được tiến hành. Đầu tiên là lắp ráp các cụm nhỏ như cụm di chuyển ngang, cụm di chuyển dọc (hệ thống cữ sau - backgauge), cụm xilanh. Sau đó, tiến hành lắp ráp tổng thể: đặt thân dầm lên bàn ép, lắp đặt hệ thống thủy lực, hệ thống điện và tủ điều khiển PLC. Quá trình kiểm tra diễn ra song song: kiểm tra kích thước sau gia công, kiểm tra chất lượng mối hàn bằng siêu âm hoặc chụp X-quang, kiểm tra độ song song, độ phẳng của các bề mặt lắp ghép. Cuối cùng, máy được vận hành thử không tải và có tải để hiệu chỉnh các thông số, đảm bảo hoạt động đúng theo thiết kế.

V. Ứng dụng mô phỏng và kết quả thực tiễn của đồ án 1200T

Một yếu tố quan trọng góp phần vào thành công của đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T là việc ứng dụng các công cụ mô phỏng hiện đại. Trước khi đi vào chế tạo, việc mô phỏng máy chấn tôn bằng Solidworks hoặc các phần mềm phần tử hữu hạn tương tự đã được thực hiện để phân tích và tối ưu hóa thiết kế. Mô phỏng cho phép các kỹ sư kiểm tra ứng suất và biến dạng của kết cấu khung máy dưới tác dụng của lực ép 1200 tấn, từ đó xác định các vị trí yếu và gia cố kịp thời. Ngoài ra, nguyên lý hoạt động máy chấn tôn thủy lực cũng được mô phỏng để kiểm tra động học của các cơ cấu di chuyển và tối ưu hóa hệ thống điều khiển. Kết quả thực tiễn của dự án là một thành công lớn. Máy ép chấn tôn 1200T sau khi chế tạo đã đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật đề ra: lực ép tối đa 1200 tấn, tốc độ ép 2mm/s, tốc độ di chuyển dọc 10 m/phút, và khả năng ép tại mọi điểm trên bàn máy. Máy được trang bị hệ thống điều khiển PLC hiện đại với màn hình cảm ứng, cho phép nhập tọa độ và vận hành dễ dàng. Sản phẩm này đã được đưa vào phục vụ trực tiếp cho quá trình đóng mới các tàu thủy cỡ lớn tại Công ty CNTT Nam Triệu, giúp gia công các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao. Đây là minh chứng rõ ràng cho khả năng tự chủ công nghệ, tiết kiệm hàng triệu USD ngoại tệ và nâng cao năng lực cạnh tranh cho ngành đóng tàu Việt Nam.

5.1. Mô phỏng máy chấn tôn bằng Solidworks để tối ưu thiết kế

Việc sử dụng phần mềm Solidworks để mô phỏng máy chấn tôn là một bước đi hiệu quả. Các mô hình 3D chi tiết của bàn ép, thân dầm, và các cụm cơ khí được xây dựng. Sau đó, module Simulation trong Solidworks được dùng để áp đặt các điều kiện biên (ngàm, gối đỡ) và tải trọng (lực ép 1200 tấn). Kết quả phân tích phần tử hữu hạn cho thấy sự phân bố ứng suất, hệ số an toàn và độ võng của kết cấu. Dựa trên kết quả này, các kỹ sư có thể điều chỉnh thiết kế, ví dụ như thêm gân tăng cứng hoặc thay đổi độ dày thép tấm tại các vùng chịu ứng suất cao, đảm bảo kết cấu vừa an toàn vừa không lãng phí vật liệu.

5.2. Các thông số kỹ thuật và sản phẩm tạo ra từ máy chấn tôn

Sản phẩm cuối cùng của đề tài là một máy ép thủy lực 1200 tấn hoàn chỉnh với các thông số kỹ thuật ấn tượng. Kích thước máy (Dài x Rộng x Cao) là 13m x 3.8m x 4.6m. Tổng công suất lắp đặt khoảng 60kW. Máy có thể di chuyển đầu ép trên toàn bộ bàn làm việc, được điều khiển bằng biến tần và lập trình PLC. Đi kèm với máy là 4 bộ dao chấn và cối chấn khác nhau, cho phép tạo hình các sản phẩm đa dạng như dạng L, U, dạng vòm, và các biên dạng cong phức tạp. Máy đã chứng tỏ hiệu quả trong việc gia công các tấm tôn dày đến 70mm, một yêu cầu kỹ thuật mà trước đây các nhà máy trong nước khó có thể đáp ứng.

VI. Đánh giá kết quả và định hướng phát triển từ đồ án này

Việc hoàn thành đồ án thiết kế máy ép chấn tôn thủy lực 1200T là một cột mốc quan trọng, mang lại những giá trị to lớn trên nhiều phương diện. Về mặt khoa học – công nghệ, đề tài đã xây dựng thành công phương pháp tính toán, thiết kế và chế tạo một loại máy ép công suất lớn, phức tạp. Đây là một bộ tài liệu quý giá, một đồ án tốt nghiệp cơ khí xuất sắc có thể làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu và dự án sau này. Việc làm chủ quy trình công nghệ chế tạo máy chấn từ khâu thiết kế trên bản vẽ CAD đến lắp ráp, vận hành đã nâng cao trình độ của đội ngũ kỹ sư Việt Nam, giúp họ tiếp cận và ứng dụng các công nghệ tiên tiến. Về mặt kinh tế, việc tự sản xuất máy đã tiết kiệm một khoản ngoại tệ khổng lồ so với việc nhập khẩu. Hơn nữa, nó còn mở ra khả năng thương mại hóa sản phẩm, cung cấp cho các nhà máy cơ khí, đóng tàu khác trong nước. Thành công này khẳng định Việt Nam hoàn toàn có thể thiết kế, chế tạo các loại máy ép thủy lực với kích thước và công suất lớn hơn nữa, hướng tới các dòng máy chấn tôn CNC có độ tự động hóa và chính xác cao hơn. Đây là tiền đề để phát triển một ngành công nghiệp cơ khí chế tạo máy mạnh, phục vụ hiệu quả cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

6.1. Ý nghĩa khoa học và hiệu quả kinh tế của dự án

Ý nghĩa khoa học của dự án thể hiện ở việc hệ thống hóa toàn bộ quy trình thiết kế một cỗ máy phức tạp, từ lý thuyết sức bền vật liệu, thủy lực, đến công nghệ chế tạo. Nó chứng minh năng lực nghiên cứu và phát triển (R&D) của các đơn vị trong nước. Về hiệu quả kinh tế, theo tài liệu gốc, chi phí nhập khẩu một máy tương đương là từ 1 đến 1.5 triệu USD. Việc tự chế tạo đã giúp tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư, giảm giá thành sản phẩm và nâng cao năng lực cạnh tranh. Hơn nữa, việc chủ động trong sản xuất giúp giảm thời gian chờ đợi và chi phí bảo trì, sửa chữa sau này.

6.2. Hướng phát triển tương lai Máy chấn tôn CNC và tự động hóa

Từ nền tảng của máy ép 1200T, hướng phát triển tiếp theo là tích hợp sâu hơn công nghệ điều khiển số. Việc nâng cấp lên máy chấn tôn CNC sẽ cho phép lập trình sẵn các quy trình ép phức tạp, tự động di chuyển đầu ép và phôi, tạo ra các sản phẩm có độ chính xác và đồng nhất cao. Hệ thống điều khiển CNC sẽ liên kết với các phần mềm thiết kế CAD/CAM, tối ưu hóa quá trình gia công. Ngoài ra, việc nghiên cứu các loại dao chấn và cối chấn chuyên dụng, các hệ thống cấp và tháo phôi tự động sẽ là những bước đi tiếp theo để hoàn thiện dây chuyền sản xuất, đáp ứng những yêu cầu ngày càng khắt khe của ngành công nghiệp hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

tËp ®oµn kinh tÕ vinashin c«ng ty c«ng nghiÖp tµu thñy nam triÖu b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi theo nghÞ ®Þnh th− nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y Ðp chÊn t«n thñy lùc 1200t dïng trong ®ãng tµu thñy cì lín chñ nhiÖm ®Ò tµi: kS nguyÔn v¨n canh 5985 23/8/2006 H¶i phßng – 2006 PhiÕu ®¨ng ký vμ giao nép kÕt qu¶ nghiªn cøu KHCN 1- Tªn ®Ò tµi: Nghiªn cøu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o m¸y Ðp chÊn t«n 1.200T dïng trong ®ãng tμu thuû cì lín. 2- M· sè: §Ò tµi NCKH theo N§119. 3- CÊp ®Ò tµi: Nhµ n−íc 4- C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi: C«ng ty c«ng nghiÖp tμu thñy Nam TriÖu. §Þa chØ: X· Tam H−ng - HuyÖn Thuû Nguyªn - H¶i Phßng.875135 5- C¬ quan cÊp trªn trùc tiÕp.

6- Bé, ®Þa ph−¬ng chñ qu¶n: Bé Khoa häc vµ c«ng nghÖ. §Þa chØ: Sè 39-TrÇn H−ng §¹o – Hµ Néi 7- Tæng kinh phÝ: 7.941 triÖu ®ång Trong ®ã: Tõ Ng©n s¸ch Nhµ n−íc: 1.0000 ®ång 8- Thêi gian thùc hiÖn: 30 th¸ng, tõ th¸ng 6/2003 ®Õn th¸ng 12/2005.S NguyÔn V¨n Canh §Þa chØ liªn hÖ: Tam H−ng – Thuû Nguyªn – H¶i Phßng §iÖn tho¹i: 031.875135 10- Danh s¸ch c¸ nh©n tham gia nghiªn cøu Hä vµ tªn Häc hµm, häc vÞ - Bïi Minh §iÖu Kü s− m¸y- C«ng ty CNTT Nam TriÖu - Vò V¨n Qu©n Kü s− m¸y- C«ng ty CNTT Nam TriÖu - Bïi §×nh HiÕn Kü s− ®iÖn - C«ng ty CNTT Nam TriÖu - NguyÔn §øc Dôc Kü s− vá - C«ng ty CNTT Nam TriÖu - §µo V¨n Ngo·n Kü s− - C«ng ty CNTT Nam TriÖu - NguyÔn ThÞ Dung Kü s− - C«ng ty C¬ khÝ Quang Trung - NguyÔn Xu©n Th¾ng Kü s− - C«ng ty C¬ khÝ Quang Trung - Ph¹m Tr−êng Tam Kü s− - ViÖn KHCN tµu thuû 11- B¶o mËt th«ng tin: Phæ biÕn h¹n chÕ 12- Tãm t¾t kÕt qu¶ nghiªn cøu * VÒ gi¶i ph¸p khoa häc – c«ng nghÖ Trong ®Ò tµi ®−a ra ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y cã lùc Ðp lín 1.200T vµ Ðp ®−îc mäi to¹ ®é trªn bµn Ðp. §−a ra ®−îc c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c bé phËn cña m¸y Ðp thuû lùc (®Æc biÖt lµ hÖ thèng thuû lùc) trªn c¬ së sö dông c¸c thiÕt bÞ tiªn tiÕn. * VÒ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu Nghiªn cøu c¸c tµi liÖu vÒ c¸c m¸y Ðp thuû lùc hiÖn ®¹i trªn thÕ giíi, nghiªn cøu thùc tr¹ng c«ng nghÖ cña mét sè Nhµ m¸y ®ãng tµu vµ cña riªng C«ng ty CNTT Nam TriÖu ®Ó ®−a ra m« h×nh m¸y Ðp chÊn t«n thuû lùc 1.

- §éi ngò kü s− tiÕp cËn víi c«ng nghÖ tiªn tiÕn, hiÖn ®¹i ¸p dông vµo s¶n xuÊt. Kh¼ng ®Þnh chóng ta hoµn toµn cã thÓ thiÕt kÕ, chÕ t¹o m¸y Ðp thuû lùc víi kÝch th−íc, c«ng suÊt lín h¬n n÷a víi ciing nghÖ tiÕn tiÕn, hiÖn ®¹i h¬n. - C¸c d¹ng s¶n phÈm ®· t¹o ra + S¶n phÈm cña ®Ò tµi lµ m¸y Ðp chÊn t«n thuû lùc 1.200T ®¹t ®−îc c¸c chØ tiªu kü thuËt: + KÝch th−íc m¸y: Dµi x réng x cao : 13 x 3.6 (m) + Tèc ®é Ðp: 12m/phót + Tæng c«ng suÊt: 60 kw + C¸c d¹ng chµy cèi Ðp: 4 bé + Di chuyÓn ®Çu Ðp: Mäi to¹ ®é trªn bµn Ðp. + §iÒu khiÓn biÕn tÇn, mµn h×nh tinh thÓ láng.

+ Sè quy tr×nh c«ng nghÖ kü thuËt t¹o ra: 15 quy tr×nh H¶i phßng, ngµy th¸ng n¨m 2006 Chñ nhiÖm ®Ò tµi Thñ tr−ëng C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi NguyÔn V¨n Canh Bμi tãm t¾t Thùc hiÖn ph¸t triÓn ®Ò ¸n, Tæng C«ng ty c«ng nghiÖp tµu thuû ViÖt Nam víi h¬n 60 ®¬n vÞ thµnh viªn trong ®ã cã 25 ®¬n vÞ thµnh viªn trùc tiÕp ®ãng míi vµ söa ch÷a tµu thuû ®· vµ ®ang ®ãng thµnh c«ng c¸c con tµu cã träng t¶i kh¸ lín, b−íc ®Çu ®· kh¼ng ®Þnh ®−îc uy tÝn vµ vÞ trÝ trong lÜnh vùc tµu thuû khu vùc thÕ giíi nh−: tµu hµng 15000 tÊn, ô næi 14000 tÊn, tµu dÇu 13500 tÊn vµ ®ang triÓn khai ®ãng tµu trë sµlan LASH 10900 tÊn, tµu trë hµng 53000 tÊn xuÊt khÈu sang v−¬ng quèc Anh. Muèn ®ãng ®−îc nh÷ng lo¹i tµu lín nµy ®¶m b¶o kü thuËt, mü thuËt vµ tiÕn ®é th× c¸c nhµ m¸y ®ãng tµu ph¶i trang bÞ cho m×nh c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc trong ®ã c¸c lo¹i m¸y uèn, lèc t«n, Ðp chÊn t«n thuû lùc cì lín lµ kh«ng thÓ thiÕu ®−îc. Do ®ã c«ng ty C«ng NghiÖp tÇu thuû Nam TriÖu, ®· m¹nh d¹n chÕ t¹o m¸y Ðp chÊn t«n cì lín ®Ó phôc vô qu¸ tr×nh ®ãng tµu vµ söa ch÷a tµu. Víi quan ®iÓm m¸y Ðp chÊn t«n ph¶i Ðp ®−îc c¸c lo¹i t«n cã chiÒu dÇy tõ 50÷70mm (kÝch th−íc lín ), do ®ã bµn m¸y ph¶i cã kÝch th−íc lín.

§Çu Ðp ph¶i di chuyÓn ®−îc tíi c¸c vÞ trÝ kh¸c trªn bµn Ðp vµ t¹i c¸c vÞ trÝ nµy m¸y Ðp ®Òu ph¶i Ðp ®−îc. ChÝnh v× ®iÒu ®ã ®· thóc ®Èy ®éi ngò kü s− cña C«ng ty CNTT Nam TriÖu b¾t tay vµo c«ng viÖc nghiªn cøu vµ chÕ t¹o lo¹i m¸y Ðp chÊn t«n c¬ lín ®Ó phôc vô ®èng tµu. ViÖc chÕ t¹o thµnh c«ng m¸y Ðp 1200T ®Çu tiªn ë ViÖt Nam, ngoµi viÖc ®¸p øng ®Ó ®ãng c¸c con tµu cã träng t¶i c¬ lín. Nã cßn gãp phÇn n©ng cao tr×nh ®é nhËn thøc vµ kh¶ n¨ng nghiªn cøu cña ®éi ngò kü s−, trong viÖc nghiªn cøu chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ.

§ång thêi liªn kÕt gi÷a c¸c ngµnh c«ng nghiÖp C¬, §iÖn , Thuû lùc, chÝnh v× ®iÒu nµy ®· mang l¹i hiÖu qu¶ tiÕt kiÖm ngo¹i tÖ cho ®Êt n−íc. 1 Môc lôc STT §Ò môc Trang 1 Bµi tãm t¾t 1 2 Lêi më ®Çu Ch−¬ng I: Nghiªn cøu ph©n tÝch s¶n phÈm, tµi liÖu n−íc ngoµi ®Ó chän m« h×nh phï hîp víi ®iÒu kiÖn viÖt nam. Nghiªn cøu tæng quan vÒ m¸y Ðp chÊn t«n 1200T. Nghiªn cøu cÊu t¹o cña m¸y Ðp 1200T.

Nghiªn cøu ph©n tÝch tÝnh n¨ng cña m¸y Ðp chÊn t«n 1200T. Nghiªn cøu ph©n tÝch nguyªn vËt liÖu chÕ t¹o m¸y Ðp 1200T. Lùa chän m« h×nh thÝch hîp nhÊt. Ch−¬ng II: §iÒu tra ®¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng c«ng nghÖ thiÕt bÞ cña mét sè nhµ m¸y trong n−íc ®Ó ph©n tÝch kh¶ n¨ng c«ng nghÖ chÕ t¹o.

§iÒu tra ®¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng c«ng nghÖ cña mét sè nhµ m¸y. §¸nh gi¸ n¨ng lùc c«ng nghÖ cña riªng c«ng ty. Nghiªn cøu quy tr×nh s¶n xuÊt cña c«ng ty. Ch−¬ng III: Nghiªn cøu thiÕt kÕ m¸y Ðp chÊn t«n 1200T 3.1 Chän c«ng thøc vµ ph−¬ng thøc tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y 3.2 Nghiªn cøu s¬ ®å tæng thÓ cña m¸y.3 X¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn cña m¸y.

§¸nh gi¸ hiÖu qu¶ cña m¸y víi c«ng nghÖ ®ãng, söa ch÷a tÇu vµ gia c«ng c¬ khÝ 3.TÝnh to¸n th«ng sè kü thuËt cña m¸y. Nghiªn cøu, tÝnh to¸n lùa chän xylanh, b¬m 5 thuû lùc phï hîp víi m¸y Ðp chÊn t«n 1200T.7 ThiÕt kÕ vµ vÏ c¸c b¶n vÏ chÕ t¹o kÕt cÊu bµn Ðp 1200T.8 ThiÕt kÕ vµ vÏ c¸c b¶n vÏ chÕ t¹o kÕt cÊu khung dÇm Ðp 1200T.9 ThiÕt kÕ côm truyÒn ®éng c¬ khÝ. Côm di chuyÓn ngang Côm di chuyÓn däc 3. Ph©n tÝch lùa chän hÖ thèng ®iÒu khiÓn.

ThiÕt kÕ vµ c¸c vÏ b¶n vÏ chÕ t¹o chµy, cèi Ðp. Ch−¬ng IV: X©y dùng quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o l¾p r¸p, kiÓm tra b¶o d−ìng. Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng bµn Ðp cña m¸y. Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng th©n dÇm cña m¸y.

Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng c¸c chi tiÕt vµ cum di chuyÓn ngang däc cña m¸y. Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng c¸c d¹ng chµy cèi Ðp cña m¸y ( thiÕt kÕ chÕ t¹o 04 d¹ng) 4. Quy tr×nh l¾p r¸p tæng thÓ cña m¸yÐp chÊn t«n 1200T. Quy tr×nh kiÓm tra 4.

Quy tr×nh thö c¸c chi tiÕt vµ toµn m¸y. Quy tr×nh vËn hµnh vµ b¶o d−ìng m¸y. Lêi c¶m ¬n 3 Lêi më ®Çu M¸y Ðp chÊn t«n 1200T lµ lo¹i c«ng cô rÊt quan träng phôc vô trong lÜnh vôc ®ãng míi, söa ch÷a tÇu thuû vµ lÜnh vùc gia c«ng kÕt cÊu c¬ khÝ. M¸y Ðp 1200T cã kh¶ n¨ng gia c«ng ®−îc c¸c chi tiÕt d¹ng L, d¹ng U, d¹ng nöa cÇu, c¸c d¹ng cong nhiÒu chiÒu….

Tuú theo c«ng nghÖ cña s¶n phÈm yªu cÇu. Trong thêi kú hiÖn nay vµ nh÷ng n¨m tiÕp theo ngµnh c«ng nghiÖp tÇu thuû ®−îc ®Æc biÖt quan t©m ph¸t triÓn víi quy m« lín vµ tèc ®é ph¸t triÓn nhanh ®Ó theo kÞp khu vùc vµ thÕ giíi. V× vËy ®Ó ®ãng ®−îc nh÷ng con tÇu cã träng t¶i lín vµ gia c«ng c¸c kÕt cÊu cã ®é dÇy lín, chi tiÕt cã ®é phøc t¹p nhÊt ph¶i cã m¸y Ðp chÊn t«n lo¹i lín míi ®¸p øng ®−îc. Trªn thÕ giíi cã rÊt nhiÒu h·ng s¶n xuÊt m¸y Ðp thuû lùc ®ã lµ SICMI ( ITALIA), WARTSILA (PhÇn Lan )…c¸c h·ng nµy chÕ t¹o m¸y Ðp chÊn t«n thuû lùc næi tiÕng víi chÊt l−îng tèt, ®· ®−îc sö dông rÊt nhiÒu trong ngµnh c«ng nhiÖp ®ãng tµu vµ c¸c ngµnh c¬ khÝ kh¸c.

Nh÷ng th«ng tin vÒ lý thuyÕt tÝnh to¸n th× h¹n chÕ vµ cã gi¸ thµnh rÊt cao v× ph¶i nhËp ngo¹i trän bé Tæng quan nÒn kinh tÕ ViÖt Nam ph¸t triÓn nh÷ng n¨m võa qua cho chóng ta thÊy viÖc ®Çu t− c¬ së h¹ tÇng, ®Èy nhanh sù ph¸t triÓn c¸c ngµnh c«ng nghiÖp C¬ khÝ vµ c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c lµ tÊt yÕu. ViÖc ph¸t triÓn ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o ®Ó s¶n xuÊt ra nh÷ng thiÕt bÞ m¸y mãc phôc vô cho c¸c ngµnh c«ng nghiÖp nhÊt lµ c¬ khÝ ®ãng tµu kh«ng thÓ thiÕu ®−îc. Riªng vÒ ngµnh ®ãng tµu ViÖt Nam ®ang ®−îc chÝnh phñ quan t©m ®Þnh h−íng ®Çu t− thµnh ngµnh träng ®iÓm, ®Æc biÖt lµ quyÕt ®Þnh sè 1420/Q§TTg cña Thñ t−íng chÝnh phñ ngµy 2/1/2001 vÒ viÖc phª duyÖt ®Ò ¸n ph¸t triÓn Tæng c«ng ty c«ng nghiÖp tµu thuû ViÖt Nam giai ®o¹n 2001 ÷2010, trong ®ã môc tiªu quy ho¹ch cña ngµnh nªu râ “ x©y dùng vµ ph¸t triÓn ngµnh C«ng nghiÖp tµu thuû ViÖt Nam ®¸p øng ®−îc nhu cÇu ph¸t triÓn kinh tÕ – x· héi 4 ®Êt n−íc, cñng cè an ninh quèc phßng ®ång thêi ®¸p øng ®−îc yªu cÇu ®æi míi c¬ cÊu ®éi tµu quèc gia vµ cã s¶n phÈm tµu thuû xuÊt khÈu ra n−íc ngoµi. PhÊn ®Êu ®Õn n¨m 2010 ®−a ViÖt Nam trë thµnh quèc gia cã nÒn c«ng nghiÖp tµu thuû ph¸t triÓn vµo lo¹i trung b×nh tiªn tiÕn trong khu vùc”.

Thùc hiÖn ph¸t triÓn ®Ò ¸n, Tæng C«ng ty c«ng nghiÖp tµu thuû ViÖt Nam víi h¬n 60 ®¬n vÞ thµnh viªn trong ®ã cã 25 ®¬n vÞ thµnh viªn trùc tiÕp ®ãng míi vµ söa ch÷a tµu thuû ®· vµ ®ang ®ãng thµnh c«ng c¸c con tµu cã träng t¶i kh¸ lín, b−íc ®Çu ®· kh¼ng ®Þnh ®−îc uy tÝn vµ vÞ trÝ trong lÜnh vùc tµu thuû khu vùc vµ thÕ giíi nh−: tµu hµng 15000 tÊn, ô næi 14000 tÊn, tµu dÇu 13500 tÊn vµ ®ang triÓn khai ®ãng tµu trë sµlan LASH 10900 tÊn, tµu trë hµng 53000 tÊn xuÊt khÈu sang v−¬ng quèc Anh.