Этапы проектирования судна кратко

Обновлено: 08.07.2024

Компания Менделеев Тест Групп оказывает услуги по разработке проектно-конструкторской документации плавучих средств и судов, а также других документов, касающихся судоходства: системы управления безопасностью, охрана труда, рабочая документация по ремонту (модернизации) судов и т.д. Вся документация разрабатывается согласно правилам и требованиям международных стандартов и национальных регламентов. Наша компания имеет аккредитацию на выполнение соответствующих услуг в Российском морском и речных регистрах судоходства.

Руководитель

Владимир Владимирович Суховей

Разработка проектно-конструкторской документации судна в постройке - это всегда кропотливый труд и любые просчеты в независимости от величины судна неприемлемы. Проектная стадия является решающей для последующей эксплуатации, именно на этом этапе закладываются характеристики судна изменить которые или уже невозможно, или это потребует вложения больших средств. Наши специалисты имеют большой практический опыт в проектировании судов, что и определяет высокое качество и практическую значимость выполняемых работ.

абсолютное понимание и

Проектирование судов и плавучих сооружений

Компания Менделеев Тест Групп специализируется на проектировании в судостроении и разработке проектов и документации для морских и речных судов,а также других плавучих сооружений. Ниже приведен список проектов и расчетов находящихся в нашем ведении:

· Подготовка проектов по модернизации и обновлению всех типов судов;

· Проект переклассификации судна с изменением класса судна, его грузоподъемности и района плавания;

· Конструкторско-техническое подтверждение перевозки опасных грузов;

· Проектирование нового судна согласно требованиям классифицирующего общества;

· Проекты по увеличению грузоподъемности судна;

· Расчеты по остойчивости, кренованию и прочности корпуса судна;

· Расчеты по экологической безопасности;

· Работа по техническому обоснованию модернизации корпуса судна на классы 2SS и 3SS;

· Разработка чертежей элементов судна (рулевого устройства, судового оборудования,конструкций корпуса судна);

· Проекты перевозки нестандартных грузов с расчетами по его креплению;

· Проектные работы по определению ледовой прочности корпуса судна;

· Расчеты маневренных характеристик будущего судна;

· И многие другие работы.

Вся вышеописанные расчеты и документация разрабатывается в строгом соответствии с требованиями национальных регламентов и международных конвенций.

полное сопровождение и

профессиональные советы

Этапы разработки и проектирования судна

Разработка проектной документации любого судна будь то морское или речное - процесс трудоемкий и начинается он с подачи клиентом заявки. В заявке может быть базовая информация по будущему судну, например,такая как: назначение судна, условия его эксплуатации и базовые характеристики.По своей сути этот этап можно охарактеризовать как знакомство между клиентом и исполнителем.

Этап №1 Формирование технического задания.

Создание технического задания, пожалуй, самый ответственный и важный этап работы над проектом судна или другого плавучего сооружения. Любые просчеты и ошибки на данном этапе не приемлемы, так как ведут к дорогостоящим работам по переоборудованию и доработке. Именно поэтому работа над техническим заданием должна обсуждаться и вестись совместно с исполнителем.

Техническое задание чаще всего включает следующие пункты:

· Типовая принадлежность судна и его назначение;

· Предполагаемая вместимость (груза и пассажиров);

· Ограничения, связанные с эксплуатацией;

· Ареал плавания и дальность хода;

· Тип энергетической установки;

· Расчетный состав экипажа;

· Объем запасов, определяющих автономность.

В состав технического задания могу быть добавлены и другие специальные требования.

Также на данном этапе необходимо принять во внимание тот факт,что неоправданно фиксированное техническое задание накладывает определенные ограничения на поиск оптимальных технических и проектных решений.

Этап №2 Техническое предложение.

По своей сути техническое предложение — это как бы сокращенный вариант итогового проекта, оно может быть, как в одном варианте,так и в нескольких. Данный этап служит для решения следующих задач проектирования:

· Проверка на возможность выполнения,предъявляемых техническим заданием требований;

· Проверка на комплектацию судна выбранным оснащением;

· Определить базовое оборудование.

В техническое предложение включается: общая схема судна и внешний вид, первичные расчеты и пояснительная записка.

Этап № 3 Эскизный проект.

После того как техническое предложение утверждено заказчиком, наши проектанты переходят к разработке эскизного проекта будущего судна и проектированию корпуса. На этом этапе тщательным образом прорабатывается все вопросы, требующие более подробных чертежей и расчетов. Результатом работы по эскизному проекту является проработанные проектно-конструкторские решения по всем объектам судна, его системам и оснащению с обоснованием каждого из них.

Этап №4 Технический проект.

На данном этапе окончательно определяют все характеристики и элементы будущего судна. Окончательно решаются вопросы с оснащением и расположением всех помещений, технические и конструктивные вопросы по корпусу, а также энергетической установке.

Этот этап является заключительным в работе по проектированию судна. После утверждения заказчиком технического проекта, он отправляется на согласование и одобрение соответствующими надзорными органами.

Приведенные этапы в большей степени раскрывают нашу работу с заказчиком, однако в зависимости от конкретных обстоятельств и договоренностей некоторые этапы могут быть совмещены, как например разработка технического задания и техническое предложение.

Постоянный контакт &

Уверенность

нам доверяют

Клиенты

Такая сложная работа как проектирование судов требует профессионализма на каждом этапе расчетов. В случае даже минимальных расхождений и неточностей последствия могут быть самыми серьезными. Наши клиенты доверяют нам проектирование различных судов: морских, речных,маломерных, а также их составных частей (корпуса судна). Выбрав работу с Менделеев Тест Групп вы всегда можете рассчитывать на объективные конструкторские решения и профессиональные консультации.

мы доказываем на практике

10-летний опыт

Наша компания имеет большой опыт в проектировании и разработке документации для судоходства. Мы имеем соответствующие сертификаты Российского речного и морского регистров судоходства на выполнение множества видов работ и услуг, а также имеем собственную аккредитованную лабораторию для проведения испытаний. Наши специалисты – это профессионалы в своей области,результаты их проектирования можно смело использовать в дальнейшей постройке судна.

Руководитель

Владимир Владимирович Суховей

С более чем 7-ми летним опытом работы в оценке соответствия, Владимир Суховей возглавил направление сертификации в Менделеев Тест в 2016 году, внедрив системный подход в оказании профессиональных услуг в области подтверждения соответствия. До этого Владимир Суховей работал в промышленности, и имеет полное понимание задач, которые стоят перед нашими клиентами при реализации их проектов.

Каждое судно строится в соответствии с проектом. Проект судна включает огромный объем технической документации в виде расчетов, чертежей и т.п. Разработкой проектов судов занимаются центральные конструкторские бюро – ЦКБ. При разработке особо сложных проектов к решению отдельных вопросов привлекаются научно-исследовательские организации, занимающиеся проблемами создания новых судостроительных материалов, отработки форм корпусов судов с позиций теории корабля, прочности судов на волнении, создания различных механизмов, оборудования, приборов и т.п. Заказчиком проекта обычно выступает судовладелец. Имеется некоторая специфика в процедуре проектирования гражданских судов различного назначения и военных кораблей, которая здесь не рассматривается. Все работы чаще всего выполняет одно определенное ЦКБ, хотя за рубежом, а иногда и в нашей стране проектирование бывает конкурсным, когда по одному заданию работают несколько ЦКБ.

Проектирование судна – сложная задача, требующая высокой квалификации исполнителей. Оно в настоящее время осуществляется на основе системного подхода. Суть системного подхода заключается в том, что технический объект (судно) рассматривается как сложная система, состоящая из взаимосвязанных подсистем, причем свойства такой системы не сводятся к сумме свойств ее подсистем. Системы (подсистемы) имеют несколько уровней, т.е. иерархическую структуру (взаимной подчиненности). Например, судно как система включает в качестве подсистем корпус, энергетическую установку, судовые устройства, средства связи и многое другое. В свою очередь, корпус включает в себя наружную обшивку, настилы палуб, поперечные и продольные переборки и др. Судно само является элементом системы более высокого уровня – транспортной системы, обеспечивающей перевозки грузов определенного рода; она же является частью морского транспортного флота страны. Транспортные перевозки обеспечиваются не только судами - имеется портовое хозяйство, железные дороги, также участвующие в перевозках данных грузов, автомобили и т.д. В ходе проектирования нельзя упускать из вида эти разнообразные взаимосвязи.

Проектирование судна проходит ряд последовательных этапов (причем в зависимости от сложности проекта отдельные этапы могут исключаться или добавляться) и начинается с разработки технического задания (ТЗ). Задание разрабатывается с учетом потребности в судах соответствующего назначения. Оно включает тип судна по назначению, линию или район плавания, дальность плавания, грузоподъемность (для транспортного судна), скорость хода, тип главного двигателя и некоторые другие характеристики, позволяющие определить основные элементы будущего судна. Эти характеристики получаются путем предварительного технико-экономического анализа (количество и партионность грузов, стоимость топлива, судостроительных материалов, оплата труда экипажа и др.) и, по сути дела, представляют собой пожелания заказчика, не всегда полностью выполнимые.

На базе ТЗ проектант разрабатывает эскизный проект (в некоторых случаях ему предшествует предэскизный проект). В нем проверяется совместимость требований ТЗ, рассчитываются главные размерения и основные характеристики судна, нередко для нескольких вариантов с целью поиска оптимального. При проектировании учитываются требования многочисленных нормативных документов, опыт эксплуатации уже построенных судов подобного типа, наличие необходимого оборудования или его разработку и др. Естественно, стремятся к тому, чтобы проектируемое судно находилось на уровне лучших мировых образцов с учетом производственных возможностей страны. Часть оборудования может заказываться и в других странах, особенно если суда предназначены на экспорт, что часто бывает. Требованиям задания могут удовлетворять различные варианты судна, отличающиеся по своим характеристикам, поэтому в ходе проектирования выполняется экономический анализ и используются методы оптимизации.

Эскизный проект содержит теоретический чертеж, чертежи общего расположения и конструктивные, основные судостроительные расчеты, которые позволяют получить достаточно полное представление о качествах проектируемого судна. Он представляется заказчику, после чего принимается решение о целесообразности продолжения проектирования.

Следующим этапом работы является технический проект. По объему выпускаемой документации он примерно на порядок больше эскизного. В техническом проекте подробно прорабатывается оптимальный вариант судна, полученный в ходе эскизного проектирования. Кроме указанных выше документов, составляются ведомости заказа материалов и оборудования, рассчитываются различные мореходные качества, уточняются массы и размеры элементов нагрузки и отдельных конструкций, чертежи общего расположения, разрабатывается принципиальная технология постройки судна и определяется стоимость постройки. Иногда для решения конкретных вопросов приходится выполнять макеты отдельных узлов или помещений в крупном масштабе или в натуральную величину, проводить испытания и т.п. Ряд документов и расчетов согласовывается с инспекцией Регистра.

Последний этап проектирования – составление рабочих чертежей, которое нередко поручается КБ судостроительного завода. Эти чертежи непосредственно предназначены для постройки судна. Часть документации берется из состава технического проекта и больше не перерабатывается, например, теоретический чертеж. Рабочие чертежи гораздо более детальные, так что объем рабочего проекта вновь оказывается примерно на порядок больше объема технического проекта. Эти чертежи могут быть как индивидуальными, предназначенными для конкретного судна, так и обезличенными – для унифицированных изделий, например, кнехтов, фланцев, скоб, гаков, что позволяет сократить сроки проектирования.

Для уменьшения продолжительности постройки судна к ней приступают раньше, чем закончится рабочее проектирование. Это особенно важно для военных кораблей, которые быстро устаревают. С этой целью устанавливают сроки разработки тех или иных документов с учетом технологической последовательности постройки судна. В последнюю очередь могут быть подготовлены, например, инструкции по обслуживанию механизмов, программы испытаний и т.п., которые потребуются уже после завершения постройки судна.

В ходе строительства головного судна серии, как правило, выявляются различные недостатки; другие же обнаруживаются в процессе испытаний или опытной эксплуатации. Для устранения обнаруженных недостатков рабочая документация соответствующим образом корректируется, чтобы не повторять эти ошибки на серийных судах. Откорректированные чертежи называются отчетными, они входят в состав судовой документации.

Длительная работа по созданию судна состоит из двух основных частей: разработки проекта судна и его постройки.

Разработка проекта начинается с определения желаемых эксплуатационно-экономических показателей судна (назначение, грузоподъемность, скорость, район плавания и т.п.). Установленные таким образом требования к будущему судну, называемые характеристиками оформляются в виде задания на разработку проекта. В процессе проектирования по условиям задания определяются его элементы (размеры и обводы корпуса, состав и расположение помещений, тип и мощность главных двигателей и т.п.). Все фазы проектирования судна, начиная от выявления потребности в нем и до оформления рабочей документации на его изготовление, базируются на научно-методическом аппарате теории проектирования судов (ТПС) – дисциплины, изучающей круг вопросов, связанных с разработкой заданий на проектирование судов и определением их элементов, в первую очередь размеров и формы корпуса.

В современном состоянии ТПС состоит из двух частей и рассматривает задачи двух иерархических уровней (табл. 1).

Основные задачи теории проектирования судов

Содержательная часть

Формально-математическая часть

Верхний

Разработка способов оптимизации состава и пополнения флота (определение оптимальных характеристик судов, указываемых в задании на проектирование).

Установление общих требований к судам.

Разработка математических методов решения задач В-С.

Автоматизация процессов решения задач В-С.

Нижний уровень

Исследование взаимосвязи между элементами и характеристиками судов.

Разработка методов проектирования (определения оптимальных элементов проектируемого судна).

Разработка методов построения теоретического чертежа и схемы общего расположения судна.

Разработка математических методов решения задач Н-С.

Автоматизация решения задач Н-С.

К первой, содержательной части ТПС, занимающейся исследованием физической стороны проектных задач, относятся следующие вопросы:

- выявление взаимосвязи элементов и характеристик с техническими, эксплуатационными и экономическими требованиями, предъявляемыми к судну;

- разработка методик проектирования;

- разработка методов построения теоретического чертежа и схемы общего расположения судна.

Вторая, формально-математическая часть ТПС, занимается поиском математических способов решения проектных задач, в частности автоматизацией проектных расчетов.

Задачи верхнего уровня или внешняя задача ТПС заключается в разработке вопросов, связанных с определением характеристик проектируемых судов, которые указываются в задании на проектирование, а также установлении общих требований, предъявляемых к проектируемым судам.

Задачи нижнего уровня или внутренняя задача ТПС заключается в определении элементов проектируемого судна.

Внутреннюю задачу содержательной части подразделяют еще на два уровня: верхний, связанный с определением основных элементов (главных размерений и коэффициентов полноты) и нижний, на котором решаются вопросы архитектурно-конструктивного оформления проекта, оборудования и общего расположения.

Поскольку результаты проектирования должны не просто удовлетворять требованиям задания, но удовлетворять наилучшим образом, под характеристиками и элементами следует понимать их оптимальные значения. Таким образом, можно сказать, что целью решения внешней задачи ТПС является оптимизация состава флота и разработка общих требований к судам, а внутренней задачи – оптимизация элементов судна.

ТПС тесно связана с другими судостроительными дисциплинами, в основном с теорией и строительной механикой корабля. Меньше – с технологией и экономикой судостроения и другими дисциплинами. В ТПС используется научный аппарат этих дисциплин, при рассмотрении вопросов, связанных с остойчивостью, качкой, ходкостью, прочностью проектируемого судна. Но в отличие от названных дисциплин этот аппарат используется исходя из других позиций. Это обусловлено двумя важнейшими особенностями ТПС:

Во-первых, в ТПС решаются не прямые задачи, а обратные . Например, если в теории корабля при известных размерениях судна следует определить параметры остойчивости, то в ТПС задача ставится следующим образом – найти такие размерения судна, которые бы обеспечили заданные параметры остойчивости.

Во-вторых, в отличие от остальных дисциплин, рассматривающих свойства судна по отдельности, вне связи друг с другом, для ТПС характерен комплексный подход к показателям проектируемого судна. Следует учитывать, как изменение того или иного показателя скажется на прочих характеристиках судна. Так увеличение длины L благоприятно сказывается на ходкости, но отрицательно отражается на прочности судна. По этой причине не все рекомендации ТПС, совпадают с аналогичными рекомендациями других дисциплин.

Стадии проектирования судна

Процесс проектирования судна, согласно ГОСТ 2.103, разделяется на несколько стадий. Как уже указывалось, непосредственному проектированию судна, т.е. решению внутренней задачи ТПС, должно предшествовать решение задачи внешней, которая начинается с определения оптимального состава.

Сам процесс разработки проекта судна начинается с заявки заказчика – владельца будущего судна, содержащей исходные основные технико-эксплуатационные требования к судну (ОТЭТ). В числе этих требований обычно указывается: назначение, условия эксплуатации, а также количество судов, необходимых заказчику. Эта заявка поступает в проектную организацию, которая на ее основе разрабатывает техническое задание на проектирование судна.

В техническом задании на основе изучения предполагаемого характера эксплуатации судна, обобщения и анализа опыта и тенденций мирового судостроения развиваются и уточняются данные ОТЭТ. Применительно к транспортным судам в техническом задании обычно указывают: тип и назначение судна; грузоподъемность (пассажировместимость) и характер перевозимого груза; скорость хода; тип энергетической установки; район и дальность плавания; автономность; ограничения главных размерений; класс Регистра; международные конвенции, требованиям которых должно удовлетворять судно; требования к общему расположению и обитаемости; численность и состав экипажа; специальные требования, относящиеся к мореходным качествам, устройствам, системам, средствам связи и навигации, степени автоматизации и т.п.

Одно из важных условий к содержанию технического задания является отсутствие противоречий между отдельными требованиями.

Техническое задание согласовывается с заказчиком, и после его утверждения передается проектно-конструкторским организациям для разработки на его основе технического предложения , которое, по сути, является сокращенным проектом судна. К основным задачам, решаемым на данной стадии, относятся следующие: проверка выполнимости и совместимости требований задания, предварительное определение основных элементов и общего расположения судна, проверка возможности комплектации судна необходимым оборудованием, определение проектной стоимости и экономической эффективности его эксплуатации, сопоставление проектируемого судна с существующими судами. В состав материалов данной стадии включаются, кроме пояснительной записки и расчетов, эскизы теоретического чертежа и общего расположения судна.

Как правило, техническое предложение разрабатывается в нескольких вариантах несколькими проектными организациями. В результате конкурса выбираются лучшие из них, которые являются основой для дальнейшей разработки проекта.

На основе этих вариантов, прошедших экспертизу, согласование и утверждение, разрабатывается эскизный проект , в котором уточняются характеристики полученные на предыдущей стадии путем более детальных расчетов и чертежей. На этом этапе разрабатывается конструктивный мидель-шпангоут, выполняются расчеты по прочности судна и определению элементов корпусных конструкций, разрабатываются положения по технологии и организации постройки судна, определяется стоимость головного и серийного судов.

Эскизный проект должен содержать принципиальные проектные и конструктивные решения по всем элементам судна и обоснование выбора оптимального варианта, для последующей разработки. Так же как и техническое предложение, эскизный проект проходит экспертизу, согласование и утверждение. На следующей стадии проектирования разрабатывается технический проект , в котором окончательно определяются все элементы суда и его технические и эксплуатационно-экономические характеристики. Как правило, элементы судна и его технические характеристики, принятые в эскизном проекте существенно не меняются. На данной стадии решаются в основном конструктивные и технологические вопросы по корпусу, энергетической установке, оборудованию и расположению помещений. Технический проект проходит через экспертизу, согласование, одобрение органами надзора (Регистр, техническая инспекция, комитет по экологи и пр.) и утверждение. На основе материалов технического проекта комплектуется документация для заключения договора на постройку судна.

На основе технического проекта разрабатывается рабочая конструкторско-технологическая документация, позволяющая организовать технологический процесс обработки и сборки конструктивных составляющих судна, монтаж его оборудования и всю последовательность постройки судна.

Современная технология судостроения разделяется на несколько этапов.

Конструкторская подготовка

В период конструкторской подготовки производства разрабатывают проект судна. Разработку проекта корабля, как правило, проводят в четыре этапа:

1. Техническое предложение

Техническое предложение содержит: схемы общего расположения судна, мидель-шпангоута, расположения механизмов в машинном отделении, расположения специальных устройств и эксплуатационно-экономический расчет.

2. Эскизный проект

Эскизный проект содержит чертежи общего расположения судна, теоретический чертеж, конструктивный мидель-шпангоут, расчеты весовой нагрузки.

3. Технический проект

Технический проект содержит: договорную документацию (чертежи общего расположения судна, спецификации по общесудовой, корпусной и механической части, системам и электрооборудованию), проектную документацию (чертежи по общесудовой и корпусной части), чертежи по механической части (установка главных двигателей и валопровода и схемы трубопроводов), чертежи общесудовых систем, чертежи электрооборудования, расчеты прочности по теории корабля, весовой нагрузки.

4. Рабочий проект

Рабочий проект содержит: рабочие чертежи и всю технологическую документацию, объем которой устанавливает предприятие-судостроитель в зависимости от степени подготовленности производства, от типа и размерений судна, размера серии и прочих данных. В состав рабочего проекта входят разрабатываемые вновь, а также типовые, обезличенные и нормализованные чертежи.

Рабочий проект судна

При конструкторской подготовке производства осуществляется унификация оборудования и материалов, решаются вопросы о технологичности конструкций и ремонтопригодности судна, обосновывается метод его постройки и производится разбивка корпуса на секции. Существует несколько способов сборки корпуса судна на стапеле: подетальный, секционный и блочный.

При подетальном способе предусматривается сборка корпуса на стапеле из отдельных деталей. Производственный цикл стапельной сборки корпуса судна в этом случае очень длительный. Сокращают его применением секционного и особенно блочного способов, обеспечивающих: расчленение процесса сборки на предварительную и стапельную; перенос значительной части корпусосборочных работ в цех; применение автоматической и полуавтоматической сварки; установку оборудования в секции и блоки.

При секционном способе формируют корпус на стапеле преимущественно из предварительно собранных плоскостных, полуобъемных или объемных секций. Плоскостные секции состоят из полотнища плоского или с прогибью не больше меньшего размера секции в плане с приваренным к нему с одной стороны набором одного или двух направлений. Полуобъемными называют такие секции, у которых стрелка прогиба полотнища меньше размера секции в плане. Объемными считают такие секции, высота балок набора которых превышает меньший размер секции в плане.

При блочном способе корпус судна на стапеле собирают из блоков судна или блоков секций. Блок представляет собой часть корпуса судна, по возможности ограниченную конструкциями, образующими замкнутые отсеки, с установленными механизмами, трубопроводами, изоляцией. Его собирают из плоскостных секций днища, бортов, палубы и переборок, полуобъемных и объемных секций. При разбивке корпуса на секции учитывают производственные, конструктивные и технологические факторы.

Разбивка корпуса судна

Конструкторские бюро обычно выполняют чертежи корпусов судов в различных масштабах с помощью специального программного обеспечения. Благодаря применению современных технологий точность данных для изготовления необходимой оснастки для выполнения корпуснозаготовительных, корпусносборочных и других работ на порядок возросла.

Разбивка корпуса судна в программе

Изготовление корпусных деталей

Все корпусные детали разбиты на группы по принципу однородности операций. За основу классификации принимают обычно следующие признаки:

толщину исходного материала
конфигурацию контура деталей
наличие и вид погиби
наличие вырезов и отверстий
наличие разделки кромок под сварку.

Существуют различные классификаторы корпусных деталей, согласно которых все корпусные детали разбиты на типовые классы и группы. В зависимости от конкретных условий некоторые группы могут быть объединены. На основе принятой разбивки определяют маршрутную технологию обработки деталей и выбирают необходимое оборудование. Весь листовой и профильный металл, применяемый при постройке судов, должен иметь ровную поверхность, так как неровности затрудняют выполнение разметки и резки деталей, а также сборки и сварки корпусных конструкций. Стрелки прогиба листов толщиной 1,5-5 мм не должны превышать 3 мм на метр длины, а у листов толщиной 6-18 мм допускаются до 2,5 мм на метр длины. Профили не должны иметь отклонений от прямолинейности более 2 мм на один метр и более 8 мм на всю длину полосы.

Однако, поступающий на заводы листовой и профильный металл, из-за наличия внутренних напряжений, вызванных неравномерностью охлаждения при прокатке, а также вследствие механических воздействий при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах, как правило, бывает неровным, листы имеют волнистость по длине, местные выпуклости и серповидную кривизну, а профили — винтообразную кривизну и волнистость. Листы и профили, волнистость которых превышает допустимую, правят. У деформированных листов и профилей одна часть волокон вытянута, а другая укорочена, и правка их сводится к выравниванию волокон по длине за счет сжатия вытянутых или растяжения укороченных. Так как растянуть волокна проще, чем сжать, правка листов и профилей основана на принципе растяжения волокон.

Правку выполняют вручную на плите ударами кувалд главным образом профильного металла или механизированными методами, самым распространенным из которых является правка на многовалковых листоправильных вальцах. Сильно деформированные листы из тонколистовой стали правят на более толстом подкладном листе. Иногда используют одновременно подкладной лист и полосовые прокладки. Технология правки листов в листоправильных вальцах регулярно совершенствуется.

Технология очистки корпусного металла

Для сохранности корпусов судов в надлежащем техническом состоянии в течение установленного срока службы все поверхности корпусных конструкций должны быть защищены от коррозии. Это достигается их грунтовкой и окраской. Однако поступающий на заводы листовой и профильный металл покрыт прокатной окалиной и образующейся при транспортировке и хранении ржавчиной. Поэтому весь корпусный металл должен быть очищен.

Наиболее производительна очистка корпусного металла химическим и дробеметным способами.

При химическом способе очистки с поверхности металла при травлении в соответствующих растворах удаляются окислы. Оборудование участка химической очистки металла состоит из последовательно расположенных ванн, заполненных соответствующими растворами, кассет для загрузки металла в ванны и устройства для сушки очищенных листов. Большого распространения химический способ очистки не получил из-за трудности нейтрализации сточных вод.

Дробеметный способ очистки заключается в очистке поверхности выбрасываемой металлической дробью под действием высокой центробежной силы. Ударяясь, она удаляет с поверхности металла имеющиеся на ней загрязнения, ржавчину и окалину. После дробеметной обработки поверхность металла приобретает чистый равномерно-шероховатый вид.

Технология резки корпусных деталей

После нанесения разметки корпусных деталей с помощью шаблонов и фотопроекционным способом осуществляется резка деталей. Существует два способа резки корпусных деталей: механический и тепловой. Механическую резку выполняют на ножницах — гильотинных, дисковых, вибрационных и пресс-ножницах.

Резка металла лазерной установкой

Тепловая резка основана на сгорании металла, нагретого до температуры воспламенения в струе чистого кислорода и удалении этой струей образующихся окислов. Для нагрева металла используют пламя горючих газов.

Предварительная сборка и сварка корпусных конструкций

Сборочно-сварочные процессы состоят из нескольких основных операций:

разметки мест установки деталей
первичного наведения деталей и проверки их положения
причерчивания для удаления припусков
совмещения кромок и закрепления деталей на прихватки или механическим способом
сварки швов и контроля их качества, а также некоторых дополнительных операций: тепловой резки или пневматической рубки при подгонке для удаления припусков
проверки положения и контроля установки деталей и узлов
правки конструкций после сварки.

Целью сборки корпусных конструкций является закрепление собираемых частей конструкции. Сварку соединений в конструкции выполняют в основном механизированными способами (автоматическая сварка под слоем флюса, полуавтоматическая сварка в среде С02 и порошковой проволокой, электрошлаковая, односторонняя сварка с формированием обратного шва). На всех этапах сборки и сварки выполняют проверку положения (контроль) деталей и узлов.

Предварительная сборка и сварка корпусных конструкций

Узловая сборка и сварка

Наиболее простыми элементами предварительной сборки корпуса являются узлы — технологически законченные части конструкции, из которых в последующем собирают и сваривают секции или корпус судна. Узлы состоят из двух и более деталей, составляющих балочные, фундаментные, рамные и бракетные конструкции, а также листовые полотнища. Изготовление их сравнительно легко поддается механизации и автоматизации, в особенности для корпусов плоскодонных судов с большой цилиндрической частью. Для изготовления узлов, в зависимости от степени механизации, существуют следующие способы: свободная сборка и сварка; кондукторная сборка и сварка; станочная сборка и сварка; сборка на поточных линиях.

Свободную сборку узлов можно выполнять на универсальных сборочных плитах или просто на ровных площадках цеха. Целесообразность такой сборки может быть оправдана только экономическими соображениями — при очень малой серии строительства судов. В большинстве же случаев свободную сборку следует заменять на кондукторную или станочную, при которых экономия труда составляет более 40 процентов. При свободной сборке все операции выполняют вручную. При свободной сборке для качества изготовления применимы временные переносные приспособления (упоры, фиксаторы, струбцины).

Кондукторную сборку узлов, как правило, выполняют без разметки и прихватки элементов; при этом устраняется необходимость удерживать детали при наведении и проверке положения. Кондуктор — это приспособление или устройство, позволяющее закреплять детали узла относительно друг друга в нужном положении, стягивать и удерживать их от свободного перемещения во время сварки; строго контролировать геометрические параметры узла. При сборке в кондукторе уменьшаются сварочные деформации на 30 процентов по сравнению со свободной сборкой и сваркой узлов. При больших сериях строительства судов используют специализированные кондукторы, при малых — универсальные и быстро переналаживаемые.

Станочная сборка и сварка узлов является наиболее прогрессивной. Однако для ее осуществления требуются определенные условия и, прежде всего, достаточно большая серийность изделий. Станочное изготовление узлов отличается высокой производительностью, достигаемой за счет механизации операций, а также за счет совмещения сборки и сварки в единый процесс. Удельное значение механизируемых операций достигает 80 процентов, что позволяет повысить по сравнению с кондукторной сборкой производительность более чем в 2 раза.

Сварка деталей и узлов

Сборка и сварка секций

Сборка и сварка секций корпуса и надстроек — основные процессы постройки судна. Трудоемкость изготовления секций составляет более половины от общей трудоемкости сборки и сварки корпуса.

Расчленение корпуса на секции и установка их в удобное для сборки положение определили потребность в такой технологической оснастке, которая бы создавала базовую опору и фиксировала сложные обводы судового корпуса, обеспечивала взаимозаменяемость всех изготовляемых на ней секций. Основными видами оснастки для изготовления секций являются стенды и кондукторы, снабженные различными приспособлениями и переносными средствами механизации.

Линия сборки корпусных деталей судна

Способы сборки корпуса судна

При постройке судна существует несколько способов сборки корпуса судна.

Секционная сборка корпуса судна

Технология судостроения на стапеле из плоскостных и объемных секций включает комплекс установочно-проверочных работ. Установочные работы состоят из операций по раскреплению и перемещению секций, проверочные — по проверке положения конструкции. Значительная трудоемкость этих работ объясняется наличием технологических припусков, которые на стапеле необходимо размечать и обрезать. Наличие припусков по монтажным кромкам заставляет при сборке корпуса на стапеле дважды устанавливать и проверять положение каждой секции (для стыкования после обрезки припуска).

Секционная сборка корпуса судна

Блочная сборка корпуса судна

При блочном способе формирование корпуса в судостроении начинают с установки закладного блока, в состав которого входит машинное отделение судна, где необходимо произвести большой объем механомонтажных работ. В нос и корму от закладного блока последовательно пристыковывают остальные блоки. Формирование корпуса из плоскостных секций по отсекам является разновидностью блочного метода постройки. В качестве закладного также принимают наиболее насыщенный механизмами и системами отсек судна. Последующие блоки-отсеки формируют в нос и корму, присоединяя секции к закладному.

Блочная сборка корпуса судна

Наиболее рационален поточно-позиционный способ блочной постройки судов, который позволяет организовать ритмичное производство.

Стыковка и соединение секций корпуса

Кольцевой кантователь

Читайте также: