Изготовление стабилизирующих колонн полупогружных буровых установок

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 18Следующая ⇒

Стабилизирующие колонны ППБУ представляют собой весьма сложные крупногабаритные конструкции. Так, колонны БУ одного из отечественных проектов имеют диаметр 9, 8 м и высоту 18, 5 м. Внутри колонны разделены на отсеки и помещения с помощью соответствующих корпусных конструкций.

При наличии на заводе соответствующих производственных мощностей, стабилизирующие колонны целесообразно изготавливать целиком, что существенно сокращает сроки постройки БУ. В практике отечественного судостроения такой вариант не применялся; колонны обычно разделяют по высоте на несколько блоков (секций). Последние в свою очередь разделяют на секции наружной обшивки с набором и секции внутренних конструкций. Колонны упомянутого выше проекта были разделены по высоте на три блока секций, каждый из которых состоял из четырех секций. Плоские секции внутренних корпусных конструкций предпочтительно изготавливают на механизированных поточных линиях, которые достаточно подробно были рассмотрены в настоящей главе. Криволинейные секции наружной обшивки изготовляют в постелях, конструкция которых может быть различна.

В качестве примера зарубежного опыта рассмотрим процесс сборки стабилизирующих колонн и понтонов ППБУ на верфи «Арен-даль» фирмы «Гетеверкен» в окрестностях Гетеборга (Швеция). Применяемая там технология учитывает особые производственные условия верфи.

Верфь «Арендаль» вошла в строй в 1963 г. и была в то время одной из самых передовых в мире. Первоначально она была предназначена для постройки танкеров и до 1970 г. строила ежегодно до 10 танкеров по 150 000 т дейдвейта, чему соответствовала масса обрабатываемой стали в 180 000 т. После резкого сокращения спроса на танкеры верфь перешла на строительство БУ и здесь также достигла больших успехов: ежегодный выпуск составил от 4 до 6 ППБУ.

Рис. 9.22. Схема разбивки стабилизирующих колонн и понтонов на блоки секций и секции

Верфь имеет два параллельных и частично заходящих в главный сборочный цех строительных дока размерами 334x46 м. При постройке ППБУ понтоны и стабилизирующие колонны можно формировать параллельно в каждом отдельном доке, что позволяет строить буровые установки шириной до 110 м.

В основу технологического процесса строительства понтонов и стабилизирующих колонн принято их формирование из крупных насыщенных блоков секций. Принятая схема разбивки понтонов и колонн на блоки секций показана на рис. 9.22. Применение такой технологии обеспечивает выполнение заказов в сжатые сроки: от подписания контракта до сдачи заказчику ППБУ собственно проекта проходит 14 месяцев, для постройки СПБУ требуется от 12 до 14 месяцев.

В состав корпусного производства входят: корпусообрабатыва-ющий цех, цех плоских секций, цех блочной сборки и главный сборочный цех. Цех плоских секций имеет площадь 14 000 м² и оснащен современной механизированной поточной линией изготовления секций из листов и профилей. Максимальный размер секций 17x25 м, масса 200 т. Цех блочной сборки имеет площадь 11 000м². Здесь из плоских секций собирают объемные секции, из которых потом в главном сборочном цехе формируют крупные блоки. В этом же цехе изготавливают трубчатые элементы большего диаметра, для чего он оборудован сварочными манипуляторами и позиционерами. Главный сборочный цех имеет площадь 16 500 м². Здесь собирают блоки массой до 500 т. Цех обслуживается семью мостовыми кранами: 3 — по 200 т, 2 — по 150 т, 2 — по 80 т. При их комбинированном использовании возможен подъем конструкций массой до 540 т на высоту до 23, 5 м. Размер в свету боковых ворот (для вывоза блоков на трейлерах) — 31, 5x24, 6 м; ворота, закрывающие внутреннюю часть доков имеет размер в свету 46x28, 8 м.

Доковое производство верфи, помимо доков включает малярный цех площадью 3610 м², разделенный на четыре камеры. В них производят дробеструйную очистку и грунтовку блоков размером до 30x19 м в условиях постоянной регулируемой температуры (до 45 °С) и вентиляции.

Механо-монтажное производство обеспечивает насыщение блоков оборудованием и другими деталями достроечной номенклатуры. Каждый блок оснащается в максимальной степени перед его стыковкой с другими.

24 Зак.724 369

9.6. Оборудование и отделка помещений буровых установок

На каждой БУ имеются различные помещения, значительную часть которых составляют жилые. Работы по их оборудованию и отделке весьма сложны и трудоемки. Основным направлением совершенствования этих работ является применение типовых элементов и узлов в совокупности с такими методами проектирования, при которых используется единый координирующий измерительно-линейный модуль, строго регламентирующий размеры всех элементов отделки и оборудования, а также пространства, внутри которого устанавливаются эти элементы, т. е. в модульной системе формирования, отделки и оборудования помещений.

Модульная система предусматривает ограничения номенклатуры размеров, конструктивно-отделочных элементов, оборудования и помещений, формируемых из них, путем установления их размеров в соответствии с принятым модулем. Таким образом, модульная система обеспечивает резкое сокращение номенклатуры конструктивно-отделочных элементов, что обеспечивает условия для организации централизованного изготовления отделочных элементов и их поставки судостроительным заводам.

Для выполнения задачи размерной координации судовых помещений, к которым безусловно можно отнести и помещения БУ при проектировании их общего расположения и установлении размерной связи с комплектом типовых элементов отделки и оборудования, судостроителями различных стран в качестве линейного модуля выбраны такие величины как 1000, 300, 200, 100 мм. В отечественном судостроении принят модуль, равный 100 мм. Этому модулю подчинены как пространственно-планировочные решения судовых помещений, так и конструктивные элементы отделки и оборудования. Система на основе этого модуля получила название модульная система Ml00.

Система Ml00разработана в двух вариантах: двухрядная и однорядная. Для обоих вариантов характерны следующие особенности:

конструктивные элементы формирования и отделки помещений крепятся в основном только к палубе, на которой располагаются помещения, вследствие чего неточное изготовление корпусных конструкций не влияет на размеры помещений;

элементы формирования и отделки помещений изготавливаются в цехах в допусках, близких к машиностроительным, что позволяет осуществлять взаимозаменяемость элементов и ликвидировать пригоночные работы при формировании и отделке помещений;

предусматриваются специальные методы крепления элементов отделки без применения наружного крепежа;

дня изготовления элементов формирования и отделки используются негорючие материалы.

Двухрядная модульная система М100. Основу помещения, сформированного в этой системе, составляет каркас помещения, изготовленный из стального холодногнутого профиля. Элементы каркаса соединяют таким образом, что они образуют прямоугольные ячейки, в которые устанавливают отделочные панели переборок и подволока, а также каютные двери, раструбы иллюминаторов и другие элементы. Каркас помещения используется также для крепления кабельных трасс, светильников, воздухораспределителей и другого оборудования.

Двухрядная модульная система предусматривает установку отделочных панелей при формировании межкаютных переборок и других аналогичных конструкций по обе стороны каркаса (рис. 9.23), т. е. в два ряда (это нашло отражение в названии системы), и установку отделочных панелей с.одной стороны при выполнении зашивки конструкций борта и подволока.

В двухрядной модульной системе Ml 00 предусмотрен следующий способ крепления отделочных панелей в элементах каркаса помещения. Панели, оболочки которых изготовляют из металлопласта, своими отогнутыми кромками со специальными выштамповками вводят нажимом на панель в пазы элементов каркаса помещения и «защелкивают» в них в результате действия сил упругости. В зазор, образовавшийся между кромками двух установленных панелей, заводят специальный де-коративно-уплотнительный пластмассовый профиль, который, «расклинивая» панели в элементах каркаса, обеспечивает их надежное крепление (рис. 9.24). Такой метод крепления отделочных панелей определил конфигурацию и основные размеры поперечного сечения полузамкнутого профиля для изготовления каркасов в двухрядной модульной системе (рис. 9.25).

Рис. 9.23. Узел соединения отделочных панелей двухрядной переборки 1 — отделочная панель; 2 — пластмассовый профиль; 3 — стойка каркаса

Каркас помещения изготавлива ют в цехе в виде отдельных секций. Размеры секций назначают из условий удобства их доставки к месту монтажа и, как правило, включают одну из поверхностей помещения

Рис. 9.25. Поперечное сечение профильного проката для изготовления каркасов помещений

Рис. 9.24. Узел крепления отделочных панелей в элементах каркаса помещения

1 — стойка каркаса из холодногнуто-го профиля; 2 — отделочная панель; 3 — пластмассовый декоративно-уп-лотнительный профиль

(переборку, зашивку борта и т. п.). Для обеспечения взаимозаменяемости секций и бесподгоночной установки отделочных панелей в ячейках каркаса их сборку осуществляют в кондукторах. В секциях каркаса при их сборке устанавливаются заполнители для крепления оборудования, элементов крепления кабельных трасс, трубопроводов.

Важным элементом двухрядной модульной системы Ml00 являются отделочные панели. Эти панели представляют собой композитную конструкцию, состоящую из оболочки и слоя изоляции. В качестве материала для оболочек применяют металлопласт на основе стали толщиной 0, 7—0, 8 мм, с декоративным защитным покрытием из поливи-нилхлоридной пленки толщиной до 0, 3 мм. Внутри оболочки отделочной панели вклеивается изоляционная плита, которая выполняет двойную роль: во-первых, обеспечивает жесткость панели и, во-вторых, повышает звукоизоляцию панели. На свободную поверхность изоляционной плиты, вклеенной в оболочку отделочной панели, наносится гидрозащитное покрытие. В качестве покрытия применяют либо аллю-миниевую фольгу толщиной 0, 06 мм, либо покрытие на основе миткаля и клея целалит. Отделочные панели в зависимости от назначения делятся на панели, предназначенные для формирования переборок, подволока, наружных и внутренних углов помещений. Основные конструктивные узлы формирования и отделки помещений в двухрядной модульной системе приведены на рис. 9.26, 9.27, 9.28, 9.29.

Однорядная модульная система М100. Основной особенностью однорядной модульной системы Ml00 по сравнению с двухрядной является применение для отделки помещений щитов трехслойной конструк-

Рис. 9.26. Узел соединения переборки с палубой

1 — отделочная панель;

2 — плинтус; 3 — линолеум;

4 — мастичное покрытие;

5 — скоба; 6 — стойка каркаса

Рис. 9.28. Узел формирования углового соединения двухрядных переборок

1 — стойка каркаса; 2 — отделочная панель переборки; 3 — панель внутреннего угла; 4 — панель наружного угла

Рис. 9.27. Узел соединения переборки с подволоком

1 — секция каркаса подволока;

2 - отделочная панель подволока;

3 — пластмассовый профиль; 4 — отделочная панель переборки; 5 — секция каркаса переборки

Рис. 9.29. Узел Т-образного соединения двухрядных переборок

1 — стойка каркаса; 2 — панель внутреннего угла; 3 — отделочная панель переборки

ции типа аеоосилит или изоламин, т. е. элементов, имеющих две лицевые стороны, отделанные декоративными материалами. У асбосили-та для этой цели используется слоистый пластик, у изоламина ~ металлопласт. Это позволяет изготавливать межкаютные переборки толщиной, равной толщине щита отделки, в отличии от двухрядной системы, в которой межкаютные переборки образуются двумя рядами отделочных панелей и минимальная их толщина равна линейному модулю, т. е. 100 мм.

В однорядной модульной системе Ml00 так же, как и в двухрядной, применяется каркасный метод формирования помещений. Элементы каркаса образуют ячейки, в которые устанавливают отделочные щиты. Поскольку они не имеют фланцев, аналогичных фланцам у отделочных панелей, узел крепления щитов к каркасу помещения весьма сложен.

Кроме каркасных существуют и бескаркасные модульные системы оборудования и отделки помещений. К таким системам относится отечественная система «Росун». При бескаркасной системе отделочные панели являются конструктивным самонесущим элементом, обеспечивающим тепловую, звуковую и противопожарную изоляцию помещений. Панели изготавливают из уплотненного минерального наполнителя, облицованного с двух сторон либо слоистым декоративным пластиком, либо металлопластом.

Дальнейшим развитием модульного метода оборудования и отделки судовых помещений, в том числе и помещений БУ, является блоч-но-модульный метод формирования в виде блок-модулей контейнерного типа. Такие блок-модули изготавливают в цехе и затем подают на строящуюся БУ. В некоторых случаях по условиям компоновки, транспортировки и установки на штатные места затруднительно использовать блок-модуль помещения в целом виде. В этом случае возможно применение так называемых полумодулей в виде той или иной функционально, конструктивно и технологически законченной части помещения.

Глава 10. СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНЫХ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И

МОНТАЖЕ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МБУ

Общие положения

Основными технологическими операциями при изготовлении и монтаже корпусных конструкций БУ, как и в судовом корпусостро-ении, являются: разметка, зачистка кромок, проверка положения конструкций и их элементов, сборка соединений под сварку, сварка соединений, контроль качества сварных швов, правка конструкций, если остаточные сварочные деформации превышают допускаемые, испытание конструкций на непроницаемость. Способы их выполнения в своем большинстве аналогичны тем, которые применяют при изготовлении и монтаже корпусных конструкций судов. Эти способы достаточно подробно изложены в технической и учебной литературе. В то же время на способы выполнения некоторых из них влияют специфические конструктивно-технологические особенности БУ. К таким особенностям, как уже отмечалось ранее, относятся: применение высокопрочных сталей для значительной части конструкций; использование листового металлопроката повышенной толщины; наличие в составе корпуса, особенно ППБУ, конструкций с криволинейными обводами; необходимость повышения точности изготовления и монтажа корпусных конструкций в целях сокращения пригоночных работ, выполнение которых в монтажных условиях представляет большие трудности; повышенные требования к качеству сборки и сварки соединений, исходя из жестких условий эксплуатации БУ, и др. Поэтому далее в данной главе будут рассмотрены особенности выполнения и совершенствования отдельных технологических операций, исходя из конструктивно-технологических особенностей БУ.

Проверочные работы

При постройке БУ важное значение приобретают вопросы точности изготовления и монтажа конструкций. Это объясняется большими размерами и сложными формами сборочных единиц, монтажом их значительной части на плаву и рядом других факторов. Требования к точности изготовления и монтажа судовых корпусных конструкций регламентириваны отраслевыми стандартами, согласно которым допускаемые отклонения в большинстве случаев находятся в пределах

±(2—8) мм. При этом по кромкам значительной части конструкций оставляют припуск, который удаляют в процессе их монтажа. Наличие такого припуска намного усложняет их монтаж, особенно если работы ведутся на плаву. В судовом корпусостроении к настоящему времени сложилось несколько направлений повышения точности изготовления и монтажа конструкций, среди которых первостепенное значение имеют назначение взаимосвязанных допусков на форму и размеры конструкций при их изготовлении и монтаже и совершенствование методов и средств измерений. Есть все основания полагать, что эти направления будут справедливы и при решении вопросов точности применительно к БУ.

Форма, размеры и положение в пространстве конструкций корпуса взаимосвязаны и взаимозависимы. Поэтому обеспечение требуемой точности с учетом этих взаимосвязей может быть достигнуто лишь на основе размерно-технологического анализа, который составляет сущность размерных расчетов. Такой анализ, основанный на составлении и решении размерных цепей по корпусу судна, позволяет решать следующие задачи: определение количественных взаимосвязей между точностью изготовления и монтажа корпусных конструкций; расчет технологических допусков на форму и размеры корпусных конструкций и их монтаж; определение номенклатуры конструкций, которые могут быть изготовлены без монтажных припусков, т. е. в «чистый размер»; определение расчетом величины компенсационного (монтажного) припуска.

Анализ технологии выполнения корпусных работ показывает, что погрешности формы и размеров судовых корпусных конструкций вызываются следующими основными причинами: погрешностями исходной информации о форме и размерах конструкций; погрешностями, связанными с работой технологического оборудования; погрешностями формы и размеров технологической оснастки для изготовления и монтажа корпусных конструкций; сварочными деформациями конструкций; метрологическими погрешностями в процессе выполнения разметочных и проверочных работ. Все эти погрешности являются следствием совокупного действия случайных факторов. Поэтому конкретные значения погрешностей формы, размеров и положения конструкций также случайны. В этом случае рассеяние действительных размеров конструкций определяется законами теории вероятности, на которых и основана методика размерно-технологического анализа.

Изучение размерных цепей по корпусу судна показывает, что их расчет можно производить вероятностным методом, т. е.

(ЮЛ)

где  _ и  _i — допуск на замыкающее и составляющие звенья, соответственно; t_ — коэффициент риска, характеризующий процент выхода расчетных отклонений размера замыкающего звена за пределы допуска;  _i — коэффициент относительного рассеяния, характеризующий закон распределения i-го составляющего звена; т — количество звеньев размерной цепи, включая замыкающее.

При выполнении размерных расчетов в машиностроении значение коэффициента t_обычно принимают равным 3, что соответствует риску Р = 0, 27 %. Применительно к размерно-технологическому анализу корпуса судна вполне допустимо в целом ряде случаев не ограничиваться риском Р = 0, 27 %, а при необходимости принимать несколько большее значение Р. Это дает возможность расширить допуски на размеры составляющих звеньев. Исследования погрешностей формы и размеров судовых корпусных конструкций показали, что эти погрешности распределяются, как правило, по нормальному закону. В этом случае  _i = 1/9.

В теории размерных цепей известно несколько способов их проектного расчета. Из них наиболее пригодным для рассматриваемых целей является способ попыток. Он заключается в том, что допуски на составляющие звенья размерных цепей назначают по действующим нормативно-техническим документам и на основе опыта. При расчете размерной цепи по приведенной выше формуле определяют отклонение замыкающего звена  '_ и сравнивают его с заданным  _, затем при необходимости корректируют допуски на составляющие звенья 8,, и размерную цепь пересчитывают. При этом возможен один из двух случаев  '_ < =  _ и  _ >  '_.

В первом случае точность замыкающего звена (а в конечном итоге — точность соответствующего параметра корпусной конструкции) обеспечивается. Во втором случае не обеспечивается требуемая точность замыкающего звена. Поэтому следует постепенно уменьшать поля допусков составляющих звеньев  _i в порядке их приоритетов. Естественно, каждое такое уменьшение должно быть обосновано соответствующими изменениями технологии изготовления или монтажа конструкций. После каждого изменения допусков составляющих звеньев повторно рассчитывают  '_. Если при этом  _ <  '_, то расчет дан-

ной размерной цепи заканчивают. Если же и при повторных расчета: -6д > 8_Л и все возможности обоснованного уменьшения 8_; исчерпаны то необходимо принять другие конструктивно-технологические меры обеспечивающие соблюдение требуемого допуска замыкающего звена К таким мерам относят: изменение конструктивного оформления соединений конструкций, уменьшение количества составляющих звеньев размерной цени за счет укрупнения секций и пр. Если и принятые конструктивно-технологические меры не обеспечивают требуемой точности замыкающего звена, то следует прибегнуть к изменению величины t_A в обоснованных пределах. Если же и этого недостаточно, то необходимую точность замыкающего звена обеспечивают пригонкой, т. е. введением в конструкцию компенсирующего элемента — припуска. Припуск по кромкам конструкций по возможности располагают на том составляющем звене размерной цепи, которое формируется в последнюю очередь. Это обеспечивает компенсацию погрешностей большего числа составляющих звеньев. В то же время необходимо помнить, что применение припусков вызывает необходимость выполнения пригоночных работ.

С учетом этих положений создана методика размерно-технологического анализа корпуса судна. Принятый на первых этапах его освоения принцип последовательного решения размерных цепей с одной стороны упрощал процедуру анализа, так как позволял решать каждую цепь самостоятельно без явной связи с другими. С другой стороны, он снижал его эффективность в связи с трудностями учета всех размерных связей по корпусу судна и невозможностью по этой причине оптимизировать принимаемые решения. Развитие математических методов и вычислительной техники позволяет решать эту задачу на более высоком уровне с использованием взаимосвязанного решения размерных цепей на основе математического моделирования точности формирования корпуса судна.

В процессе изготовления и монтажа корпусных конструкций выполняют большое количество линейных и угловых измерений. Применяемые на практике методы и средства таких измерений оказывают непосредственное влияние на точность. Поэтому их усовершенствованию уделяют достаточно много внимания. Согласно существующему в технике правилу погрешность метода измерений   не должна превышать 0, 33 от поля допуска на измеряемый размер , т. е.  < 0, 33 .

Следовательно, с учетом указанных ранее допускаемых отклонений, регламентированных отраслевыми стандартами, погрешность метода измерений при изготовлении и монтаже корпусных конструкций , не

должна превышать  _i =0, 33(4—16)=( 1, 4—5, 3) мм.

Как же удовлетворяет этому требованию измерительный инструмент, традиционно применяемый при выполнении проверочных работ в судовом кориусостроении?

В процессе изготовления и монтажа корпусных конструкций выполняют большое количество (до 5000 и более) измерений, главным образом, линейных и в гораздо меньшей степени — угловых. Причем, во всех случаях, когда это возможно, угловые измерения приводят к линейным. Многие годы в прошлом, да и сейчас, основными средствами измерений при выполнении проверочных работ являются: для линейных измерений — металлические рулетки и метры; для горизонтального нивелирования — шланговые уровни; для вертикального нивелирования — шнуровые отвесы. Рассмотрим возможные погрешности измерений с помощью этих средств.

При использовании металлических рулеток имеют место следующие основные погрешности: инструментальная (погрешность меры длины), погрешность от внешних влияний (от неправильного учета температуры, натяжения и провеса ленты рулетки, от неровности объекта измерения) и погрешность от неправильного расположения меры длины (перекос ленты рулетки, погрешность отсчета, совмещения и проецирования начальной и конечной точек измерения).

Погрешность меры длины  l_М пропорциональна измеряемой длине. Применительно к металлиским рулеткам эта погрешность определ

рулетки 2-го класса

мм; (10.2)

рулетки 3-го класса

мм, (10.3)

где L_M — число полных и неполных метров в измеряемом отрезке.

При измерении с помощью шлангового уровня возможно появление целого ряда погрешностей, в том числе от неправильного совмещения и отсчета. Суммарная погрешность данного метода составляет

Погрешность измерений, вызванная неправильным учетом температуры А/_т, определяется по формуле

Dl_T = l(a_об t_об -  _срDt_ср), (10.4)

где l - измеряемый размер;  _об и  _cр - коэффициенты линейного рас^_ширения измеряемого объекта и средств измерения;  t_об и  t_ср — отклонения температуры измеряемого объекта и средств измерений от нормальной (20 °С).

Температурная погрешность возникает в тех случаях, когда измерения производятся при температуре, отличной от нормальной, а измеряемый объект и средство измерения изготавливаются из материалов с существенно различными коэффициентами линейного расширения.

Погрешности измерений от неправильного учета натяжения ленты  l_н определяются по формуле

(10.5)

где Р_и и Р₀ — натяжение ленты рулетки при измерении и ее нормальное натяжение; Е — модуль упругости материала ленты при растяжении; F — площадь поперечного сечения ленты рулетки.

Погрешность отсчета и совмещения  l_ссоставляет для измерений металлической рулеткой, как правило, не более половины цены деления шкалы на каждом отсчете и совмещении:

(10.6)

где а_ш— половина цены деления шкалы; п_с — количество отсчетов и совмещений при одном измерении.

Погрешность от неправильного учета провеса ленты рулетки  l_нпоявляется лишь при измерениях на весу.

Результаты расчетного определения суммарной погрешности измерений с помощью металлической рулетки приведены в табл. 10.1. Температурная погрешность определена для случая измерения секции из алюминиево-магниевого сплава рулеткой со стальной лентой. Натяжение ленты рулетки от нормального отличалось не более чем на 9, 8 Н.

(10.7)

где К — количество перестановок уровня в пределах базы измерений.

При проецировании точек с по-

Класс	Погрешность измерений, мм
рулетки	длина рулетки, м

3 Компо-риро-ванная	1, 84 3, 45 0, 83	3, 34 6, 67 1, 12	7, 97 16, 83 2, 28

мощью шнурового отвеса погрешно Таблица 10.1
сти вызываются: неточностью изго- Погрешность измерений с
товления отвеса, неточностью отсче- помощью металлической
та и совмещения, подвижностью от- рулетки
веса и действием ветровой нагрузки.
Погрешность, обусловленная неточ
ностью изготовления отвеса, зависит
от его конструкции. В практике су
достроения допускается отклонение
острия от оси нити не более 0, 5 мм.
Совмещение нити отвеса с исходной
(верхней) точкой проецирования
может быть выполнено с точностью
до половины ее диаметра. При определении погрешности отсчета сле
дует иметь в виду, что применяемые для этой цели штриховые меры
длины с ценой деления 1, 0 мм позволяют производить отсчет с точно
стью ±0, 5 мм. При фиксации точки проецирования по острию отвеса
из-за конечной толщины самого острия и выполнения этой работы на
глаз при отметке точки чертилкой погрешность находится в пределах
±0, 1 мм. При решении соответствующей измерительной размерной цепи
вероятностным методом общая погрешность от неточности изготовле
ния отвеса, отсчета и совмещения не превышает ±1, 5 мм.

Погрешность от подвижности отвеса зависит от времени его успокоения и в принципе может быть доведена на практике до весьма малых значений.

Ветровая нагрузка оказывает наибольшее влияние на погрешности проецирования точек с помощью шнуровых отвесов. Эта погрешность Dl_В может быть определена по формуле

(Ю.8) 381

где d — диаметр шнура отвеса, мм; L_ш — длина шнура, м; V — скорость ветра, м/с; Н —масса веска, кг.

Результаты расчетов  l_В для некоторых, наиболее характерных для судового корпусостроения значений входящих в нее величин, приведены в табл. 10.2.

Таблица 10.2 Отклонения шнурового отвеса от вертикали под действием ветровой

Нагрузки

	L_ш, м		Dl_В_в, мм
H, кг	V=1, 0m/c	V =3, 0 м/с	V =5, 0 м/с
	d =0, 5 мм	d=1, 0 мм	d =0, 5 мм	г/=1, 0 мм	d =0, 5 мм	d =1, 0мм
1, 0		0, 8	1, 6	7, 0	14, 1	19, 5	39, 1
		3, 2	6, 4	28, 0	56, 4	78, 0
		12, 8	25, 6	112, 0
2, 0		0, 4	0, 8	3, 5	7, 0	9, 8	19, 5
		1, 6	3, 2	14, 0	28, 0	39, 2	78, 0
		6, 4	12, 8	56, 0
3, 0		0, 3	0, 5	2, 3	4, 7	6, 5	13, 0
		1, 2	2, 0	9, 2	18, 8	26, 0	52, 0
		4, 8	9, 6	36, 8	73, 6

Сопоставление погрешностей традиционно применяемых в судовом корпусостроении средств измерений с допустимыми свидетельствует об их существенном превышении последних в значительной части случаев. Повышение точности измерений, как показывает опыт отечественного и зарубежного судостроения, может быть получено при применении оптических, в том числе лазерных приборов.

Теодолиты применяли и применяют при выполнении проверочных работ на различных стадиях постройки БУ. Так, при формировании уже упоминавшейся ППБУ «Каспморнефть» с помощью теодолита Т-2 осуществляли постоянный контроль за положением отдельных частей и всего корпуса. Проверку положения понтонов Б У на плаву по крену и дифференту производили теодолитом, установленным на достроечной набережной. Для этого на палубе понтонов были установлены специальные реперные стойки. Проверку осуществляли следующим образом (рис. 10.1, а). Теодолит устанавливали на набережной так, чтобы зрительная труба находилась в горизонтальном положении. Последовательно наводя зрительную трубу на реперные стойки, с помо-

щыо линейки, установленной на стойке, определяли величину смещения проверяемой точки от горизонтальной плоскости. Для выравнивания понтона производили его балластировку.

Рис. 10.1. Схема проверки с применением теодолита положения понтонов по крену и дифференту (а), взаиморасположения понтонов (б), установки верхних частей стабилизирующих колонн (в)

Проверку взаиморасположения понтонов выполняли относительно теоретических точек, нанесенных еще при изготовлении понтонов (рис. 10.1, б). Теодолит устанавливали в ДП на палубе одного из понтонов так, чтобы его вертикальная ось совпала с нанесенной на палубе теоретической точкой. Оптическую ось зрительной трубы совмещали с ДП понтона. Поворотом зрительной трубы на 90° относительно вертикальной оси определяли линейную величину смещения точки, нанесенной на палубу другого понтона, относительно штриха зрительной трубы. Эта величина определяла смещение понтонов.

С помощью теодолитов производили проверку установки верхней части стабилизирующих колонн (рис. 10.1, в). Для этого один из теодолитов устанавливали в ДП понтона и проверяли совмещение штриха зрительной трубы с нанесенной на нижней части колонны проекцией продольной оси. Другой теодолит устанавливали на поперечной соединительной связи и с его помощью проверяли совмещение штриха зрительной трубы с нанесенной на нижней части колонны проекцией поперечной оси. После установки верхней части стабилизирующей колонны, путем вращения зрительной трубы относительно горизонтальной оси, определяли смещение риски относительно штриха зрительной трубы, т. е. определяли положение оси. В случае превышения фактического отклонения от допускаемого про-

изводили корректировку положения верхней части стабилизирующей колонны с применением гидравлических домкратов и стяжек.

Рекомендуется применять теодолиты средней точности, например, Т5, обеспечивающие горизонтальное и вертикальное нивелирование. В то же время, как показывает опыт, указанные теодолиты широкого назначения не в полной мере удовлетворяют требованиям судостроения. В частности, их использование на наклонном продольном стапеле затруднено; они не имеют проекционного канала, наличие которого в значительной части случаев существенно упрощает методику выполнения проверочных работ; их оптическая система дает обратные изображения, что неудобно. Для устранения этих и ряда других недостатков был создан специальный оптический прибор — стапельный визир ВС-2 (рис. 10.2), имеющий проекционно-визирную систему. Система служит для задания направления в пространстве и содержит проекционные и визирные каналы, совмещенные по одному направлению. Прибор имеет следующую техническую характеристику:

Пределы работы но дальности, м:

в режиме проецирования 1, 8—20

в режиме визирования 1, 8—200

Точность указания направления ±5"

Наклон вертикальной оси прибора до 5

Работа прибора ВС-2 во многом сходна с работой теодолита, однако имеется и ряд специфических особенностей. К ним относятся: работа в режиме проецирования, наклон вертикальной оси прибора, построение перпендикулярной секущей плоскости с помощью поворотной пентапризмы. Однако прибор не получил широкого применения, главным образом, из-за своей относительно большой массы.

В течение последних двух десятилетий в отечественном судостроении был выполнен ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, направленных на создание лазерных приборов для производства разметочно-проверочных работ при изготовлении и монтаже корпусных конструкций. Для выполнения проверочных работ при формировании корпуса судна на построечном месте создан лазерный визир ВС-4 и оптико-лазерное устройство МВ-3. Принцип действия визира ВС-4 заключается в получении на размечаемой или проверяемой поверхности светового пятна от лазерного излучателя и перемещении этого светового пятна в одной плоскости — перпендикулярной лучу от лазерного излучателя или параллельной ему.

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒