Курников А.С. Технология судоремонта : курс лекций

Подождите немного. Документ загружается.

221

Подготовка базовой системы судна состоит из нанесения плазовых

точек или рисок на корпусных конструкциях, контроле правильности ус-

тановки фундаментов на судне и обработки их опорных поверхностей.

Особенно тщательно контролируют расположение фундаментов под

главные двигатели, координаты которых задают расстояниями L, B и H

(рис. 4.9) относительно основных базовых плоскостей судна, а также

от

оси валопровода (расстояние Н

), материализованное струной 1, натяну-

той между плазовыми точками А и Б на переборках машинного отделения.

До погрузки оборудования фундаменты окрашивают и сдают техни-

ческому контролю. Обработка опорных поверхностей фундаментов может

выполняться в цехе или на судне. В последнем случае применяют пере-

носные станки.

Расстояния Н по высоте от основной плоскости

судна может изме-

няться в зависимости от уклона и типа подкладок. При установке на жест-

кие компенсирующие подкладки +10 ≥ ∆H ≥ –3 мм, при установке на

амортизаторы ∆H = ±10.

Рис. 4.9. Проверка фундамента под главный двигатель

Опорные поверхности под лапы дизеля выполнены в виде плоских

платиков 2, приваренных к полке фундамента.

Для обеспечения качественного сопряжения подкладок с фундамен-

том поверхности платиков обрабатывают до шероховатости не менее

Rz = 20, с уклоном на наружную сторону в пределах 1/50…1/150.

Отклонение от плоскостности не должно превышать 0,05 мм на 1 м

длины. Плоскостность опорной

поверхности платиков проверяют лекаль-

ной линейкой и щупом. Пластинка щупа толщиной 0,05 мм не должна

проходить между проверяемой поверхностью и линейкой.

Уклон платиков проверяют микрометрическим уровнем с ценой деле-

ния 0,1 мм/м. Ступенчатость полок (К) не должно превышать 5,0 мм.

222

Для контроля плоскостности в судовых условиях применяют повероч-

ные линейки с уровнями, гидростатические системы и оптические приборы.

Подготовка базовой системы механизма состоит в проверке наличия осе-

вых рисок на механизмах, расконсервации и контроле отсутствия механиче-

ских повреждений опорных поверхностей, сопрягаемых с фундаментом.

На рис. 4.10 показана схема переносного стана для механической

об-

работки фундаментов фрезерованием.

Рис. 4.10. Переносный станок

для обработки фундаментов:

1 – фундамент; 2 – фрезерная

головка; 3 – суппорт;

4 – фреза

Транспортировка и погрузка на судно

Основным требованием при транспортно-погрузочных операциях яв-

ляется предотвращение деформаций механизмов. Оборудование должно

поступать на монтаж с установленными заглушками на отверстиях и

фланцах патрубков. Обычно арматуру и приборы, которые могут быть

повреждены, снимают.

Наиболее трудно обеспечить отсутствие деформаций у крупногаба-

ритного оборудования. Погрузку выполняют одним или несколькими

кранами, в зависимости от

массы механизма.

Недостаточно механизированной остается операция перемещения ме-

ханизма внутри помещений корпуса судна, выполняемая такелажниками с

использованием простейших средств: балок, талей, настилов, катков, мо-

норельсов и других приспособлений.

У перемещаемых механизмов должны быть предусмотрены специаль-

ные отверстия в приливах, рымы или другие устройства, за которые мож-

но стропить тросы.

Заводы-

изготовители должны предоставлять инструкции и схемы по-

грузки, при которых уменьшается вероятность деформаций. Для обеспе-

чения равномерной нагрузки при перемещении крупногабаритных меха-

низмов предусматривается применение специальных устройств – тросов и

балок (рис. 4.11).

223

Рис. 4.11. Погрузка главных двигателей

тросовым (а) и балочным (б) приспособлениями:

1 – тросы; 2 – монтируемый механизм; 3 – стальная балка; 4 – стойки;

5 – штанги, наворачиваемые на шпильки механизма

Требования к механизмам или агрегатам, предназначенным для мон-

тажа на судне:

1) механизмы и агрегаты должны обладать достаточной жесткостью с

тем, чтобы при транспортировке не происходило деформаций, нарушаю-

щих работу механизмов;

2) для механизмов собираемых на судне (валопроводы, рулевые уст-

ройства и др.) должна быть предусмотрена сборка и монтаж с минималь-

ными

пригоночными работами;

3) на монтажных чертежах должны быть указаны: схемы строповки,

параметры для контроля положения механизмов после выполнения мон-

тажных работ (величины раскепов коленчатых валов, зазоров в подшип-

никах, изломы и смещения и др.).

4.4.2. Базирование оборудования

Базированием называется определение положения оборудования пу-

тем совмещения ориентирующих элементов подвижной базовой системы

механизмов

и неподвижной базовой системы судна. В процессе базирова-

ния, как правило, надо лишить механизм всех шести степеней свободы.

Исключение составляют валопроводы и рулевые устройства, у которых

необходимо сохранить одну степень свободы.

Требования к точности расположения механизма на судне зависят от

его вида. Для вспомогательных механизмов требования менее строги.

Центровка главных

двигателей, редукторов, валопроводов более сложна,

при этом необходимо выполнить следующие требования:

224

– обеспечить соосность главных двигателей и валопроводов;

– отклонение положения двигателей от осевых рисок фундаментов

разрешается не более ±1,0 мм, а вспомогательного оборудования ±5,0 мм;

– расстояние между опорными поверхностями механизма и фунда-

мента должно быть достаточным для установки компенсирующих звеньев

заданной толщины;

– отклонение вспомогательного оборудования от вертикального по-

ложения допускается 1 мм на 1

м, но не более 3 мм на высоту механизма;

– отклонение этого оборудования от горизонтального положения раз-

решается 3 мм на 1 м, но не более 6 мм на длину рамы;

– расстояние от механизма до соседнего оборудования и корпусных

конструкций должно быть не менее 10 мм при жестком креплении и не

более 30 мм при установке на

амортизаторы.

Для совмещения ориентирующих элементов базовых систем меха-

низма и судна оборудование перемещают домкратами, отжимными бол-

тами, специальными гидравлическими приспособлениями достаточной

грузоподъемности.

4.4.3. Установка компенсирующих звеньев (подкладок)

Узел неподвижного крепления механизмов на фундаменте состоит из

компенсирующего звена (подкладки, полки фундамента, лапы механизма

и крепежного болта).

Применяют следующие виды подкладок (рис. 4.12):

жесткие подгоняемые клинья;

наборные подкладки;

регулируемые подкладки (сферические и клиновые);

наборные (две или несколько пластин, подбираемые по высоте);

полимерные;

композитные (состоящие из стальной пластины со слоем полимерного

материала).

Применяют также установку непосредственно на фундамент или через

картон, брезент или другой материал. Такая конструкция используется

только для механизмов, не требующих жесткой фиксированной

установки.

Наиболее технологичны подкладки из малоусадочной пластмассы и

композитные подкладки, т.к. пластмасса в жидком состоянии заполняет

неровности фундамента и монтажные зазоры, исключая необходимость

обработки опорных поверхностей и пригонки подкладок по месту. В каче-

стве пластмасс применяют полимерные материалы на основе эпоксидной

смолы ЭД-5.

Состав пластмассы ФМВ:

эпоксидная смола ЭД-5 ...........3,0 вес. частей;

полиэтиленполиамин...............0,45 вес. частей;

дибутилфтолат .........................0,3 вес. частей;

стекловолокно ..........................1,0 вес. частей;

асбестовое волокно..................1,0 вес. частей.

225

Рис. 4.12. Конструкции подкладок: а – подгоняемые клинья;

б – подкладка наборная; в – подкладка из пластмассы; г – регулируемая

сферическая подкладка; д – жесткая подкладка со слоем полимерного материала

(композитная подкладка); е – регулируемая подкладка из клиньев

Состав пластмассы марки ЖМ 250:

эпоксидная смола ЭД-5...........10,0 вес. частей;

железный порошок .................. 25 вес. частей;

полиэтиленполиамин ..............1,5 вес. частей;

дибутилфтолат.........................1,5 вес. частей.

Таблица 4.2

Физико-механические свойства пластмасс

Марка

Предел

прочности,

МПа

Плот-

ность,

г/см

Линей-

ная усад-

ка, %

Время до начала отвердева-

ния, час (при температуре

20°С)

ФМВ 90–140 1,42 0,30 1,0

ЖМ 250 50–90 2,34 0,10 2,0

При установке судового оборудования на подкладках из полимерного

материала не требуется обработки фундаментов (только зачистка), поэто-

226

му фундамент изготавливают без платиков. Учитывая возможную усадку

полимерного материала, центровку необходимо выполнять с поднятием

механизма по высоте на 0,3–0,5 мм.

Поверхность платика необходимо очистить от окалины и ржавчины,

шероховатость Rz = 80 мкм (без обработки).

Недостатком подкладок из полимерных материалов является старение

полимера со временем, его усадка и разрушение.

Более надежны подкладки,

изготовленные из металла: подгоняемые

клинья, наборные, сферические и регулируемые.

При креплении на жестких подкладках отклонение опорной поверх-

ности от плоскостности не должно превышать 0,05–0,1 мм на 1 м длины;

шероховатость Rz = 40 мкм; уклон опорной поверхности платиков 1:150.

При креплении на композитных подкладках и на полимерных материа-

лах отклонение от плоскостности и шероховатости не регламентируется

Для прилегания гаек крепежных болтов верхняя поверхность лап ме-

ханизма должна быть подрезана на глубину не более 10% от толщины

лапы, с шероховатостью Rz = 40 мкм.

Требования по изготовлению и установке подкладок

Материал клиньев – сталь Ст. 3, Ст. 3 сп и др. по ГОСТ 380-71 и

ГОСТ 5521-76.

Размеры подкладок по ширине – не менее 3,5 диаметра болта (форма

– прямоугольная, квадратная, круглая). Размеры по высоте определяются

по результатам замеров зазоров между платиками фундамента и опорной

поверхностью механизма после центровки и закрепления на отжимных

болтах. Замеры делаются в 3–4 точках

с точностью ±0,05 мм.

Заготовки клиньев с припуском на обработку направляются для сня-

тия припуска на станке. Для шабрения остается припуск +0,1 мм.

Регулируемые подкладки изготавливают с уклоном 1:20.

Минимальная высота b в стальных подкладках при ширине, мм:

до 63.......................b = 3 мм;

63–120....................b = 5 мм;

120–175..................b = 8 мм;

свыше 175 .............b = 10 мм.

Шероховатость поверхности клиньев Rz, мкм

40 – для выравнивающих подкладок;

20 – для остальных.

После пригонки подкладок в соединениях с полкой фундамента и ла-

пой механизма допускается зазор не более, мм:

0,06–0,10 – для жестких клиньев;

0,3–0,5 – для выравнивающих подкладок и резино-металлических

амортизаторов.

227

Контроль выполняется щупом; пластинка щупа не должна проходить

на 0,66 периметра соединения. Для предотвращения сдвига подкладок

допускается прихватка их к фундаменту электросваркой, суммарная дли-

на шва 20–30 мм с катетом 3 мм.

Крепежные болты заводятся со стороны фундамента, резьба должна

быть смазана солидолом УС-1 по ГОСТ 1033–79.

При определении размеров подкладок следует учесть допускаемые

удельные давления на подкладку. Для стальных металлических подкладок

допускаемое давление не должно превышать 40 МПа, для полимерных

20 МПа, для подкладок из легких сплавов 20 МПа.

Во избежание адгезии и для осуществления демонтажа опорные по-

верхности под полимерные материалы смазывают солидолом или другим

материалом, имеющим антиадгезионные свойства (состав марки К-17).

Пластмасса для заливки

изготавливается в специальных устройствах-

смесителях непосредственно перед заливкой.

Заливка выполняется через отверстия в лапах механизма шприцами

при подогреве пластмассы до 50° (в жидком состоянии). Для ограничения

разлива пластмассы в зазоре между лапами механизма и фундаментом

устанавливают раздвижные формы.

Физико-механические свойства пластмассы ФМВ после затвердения –

предел прочности при сжатии 88,3 МПа, усадка

0,2–0,4%;

Пластмасса хорошо сопротивляется воздействию масел, бензина, во-

ды, является ударостойким материалом. Гарантированный срок работы в

соединениях – не менее 20 лет.

Температурный интервал эксплуатации от –60° до +60°С.

Время отверждения при температуре окружающего воздуха до 16°С

не менее 72 часов, при температуре свыше 16°С – не менее 24 часов.

После установки подкладок выполняется сверление

отверстий, а для

призонных болтов – сверление и развертывание. Эти операции выполня-

ются переносными сверлильными машинками или станками.

Резинометаллические компенсирующие звенья

Резинометаллические компенсирующие звенья (амортизаторы) при-

меняют в узлах крепления для звукоизолирующей и противоударной за-

щиты механизмов. В конструкции амортизаторов содержатся упругие

резиновые элементы, поглощающие вибрации механизма.

Наибольшее распространение получили амортизаторы типа АКСС

(амортизатор корабельный сварной со страховкой) и пластинчатые амор-

тизаторы (рис. 4.13).

228

Рис. 4.13. Узлы амортизационного крепления:

а – амортизатор АКСС; б – амортизатор пластинчатый наклонный

1 – лапа механизма; 2 – выравнивающая шайба; 3 – резина;

4 – платик на фундаменте; 5 – резина

Для регулирования амортизаторов по высоте у амортизаторов преду-

смотрены выравнивающие шайбы 2 или подкладки 4, которые должны

плотно прилегать к лапе 1 механизма или полке фундамента 4. Щуп тол-

щиной 0,1 мм не должен проходить в стыках.

Амортизаторы типа АКСС (рис. 4.13, а) рассчитаны на небольшие на-

грузки (от 0,1 до 4,0 кН).

Пластинчатые

амортизаторы (рис. 4.13, б) применяют для больших

нагрузок (5,0–22,0 кН).

4.4.4. Крепление оборудования на фундаменте

Крепление оборудования обычно выполняется с помощью болтов, ко-

торые могут быть проходными, с зазором в отверстии 0,5–2,0 мм и при-

зонными, с натягом 10–15 мкм. Призонные болты служат дополнитель-

ным средством для поддержания неподвижности механизма при действии

сдвигающих нагрузок в плоскости крепления.

Отверстия под призонные болты должны быть

изготовлены по 7 ква-

литету и иметь шероховатость Rz ≤ 20 мкм по ГОСТ 1789–73.

Стержень призонного болта изготавливают на станке индивидуально

по фактическому диаметру развернутого отверстия, увеличенного на ве-

личину натяга. Для выполнения установки призонных болтов в отверстие,

применяют их охлаждение в жидком азоте до температуры –190°C.

Непосредственное крепление механизма фундаментными болтами

выполняют, затягивая гайки равномерно по диагонали одинаковым уси-

лием, которое контролируется по крутящему моменту, по углу поворота

гайки, удлинению болта, измерением и в наиболее ответственных случаях

с применением тензодатчиков.

229

Ориентировочная стойкость и точность способов затяжек представле-

ны в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Точность и относительная стоимость способов затяжки крепежных болтов

Способ затяжки

Погрешность,

Относительная

стоимость

Вручную

±35

1,0

По крутящему моменту (тарированным ключом) ±25 1,5

По углу поворота гайки ±15 3,0

По удлинению болта (измерением длины стержня) ±5 15,0

Тензометрированием ±1 20,0

В судостроении и судоремонте наиболее широко получил способ за-

тяжки по крутящему моменту с применением тарированного ключа.

Момент затяжки рекомендуется определять по формуле

внтзат

dkM ⋅⋅=

, кг⋅см,

где k – коэффициент, зависящий от материала болта: k = 0,1 – для

легированных сталей; k = 0,13 – для углеродистых сталей;

– предел текучести для материала болта, кг/см

;

вн

– внутренний диаметр резьбы, см.

Затягивание не должно вызывать в болте напряжение более 0,8 от

предела текучести материала.

Крепежные болты должны быть надежно зафиксированы от самоот-

винчивания одним из методов: с помощью контргайки, шплинтованием,

специальными шайбами (пружинными, с фиксатором) и другими.

4.4.5. Контроль качества монтажа

Качество монтажа определяется правильным расположением обору-

дования

на судне и отсутствием деформаций механизмов, которые нару-

шают требования их сборки. Деформации особенно трудно избежать в

случае недостаточно жестких механизмов: дизелей, турбогенераторов

большой мощности, редукторов и др.

Различают контроль монтажа без разборки механизмов и с их разборкой.

Контроль качества монтажа без разборки

Контроль осуществляется фиксацией нагрузок от силы тяжести меха-

низма на его опорный фланец. Метод основан на следующем: вначале

находят стендовые значения нагрузок.

230

Для этого на заводе-

изготовителе находят нагрузки в

узлах крепления на стенде с ис-

пользованием специальных дина-

мометров (рис. 4.14). Значения

нагрузок заносят в формуляр.

При монтаже на судовом фунда-

менте механизм после центровки на

отжимных болтах устанавливают

на динамометрах. Динамометры

закрепляются в отверстиях для

крепежных болтов и, действуя ими

как отжимными болтами, регули-

руют

нагрузки, добиваясь их совпа-

дения с формулярными значения-

ми. Отклонение монтажных нагру-

зок от формулярных не должно

превышать ±5%. Только после вы-

полнения этих операций устанав-

ливаются подкладки и крепятся

болты. При отсутствии контроля

нагрузок, механизмы следует

вскрывать и проверять соосность

Рис. 4.14. Динамометр для измерения

нагрузок:

1 – манометр, оттарированый на на-

грузки, кг; 2 – пружина тарельчатая;

3 – лапа механизма; 4 – опорный шток

динамометра; 5 – опорная шайба

валов, контакты зубчатых зацеплений и другие параметры. При этом воз-

можны дополнительные слесарно-пригоночные работы.

Количество динамометров выбирают из условия, чтобы нагрузка на

каждый из них была не менее 5,0 кН. Они должны быть расставлены по

периметру лап механизма таким образом, чтобы исключать местные де-

формации агрегата.

Контроль качества монтажа с разборкой агрегата

При разборке применяют следующие методы:

1) контроль соосности валов по изломам и смещениям (раздел 4.3);

2) контроль зубчатых зацеплений по качеству зацепления и другим

параметрам (рис. 4.15);

3) контроль прямолинейности коленчатого вала по раскепам

(рис. 4.16);

4) контроль сопряжений шейки вала и подшипника скольжения

(рис. 4.17).

Метод применяется при монтаже дизелей и компрессоров, при этом

контролируются

раскепы коленчатого вала, которые определяются как