14.1.2Модульные конструкции судов

Все танкеры пред­ставляют собой гладкопалубные суда без погиби и седловатости палубы с двойным дном и двумя плоскими про­дольными переборками. Все нефтерудовоэы по ар­хитектурно-конструктивному типу аналогичны танкерам. Конструкции бортовых танков и днищевых секций тан­керов и нефтерудовозов отличаются только толщинами листов и номерами профилей набора.

14.1.3Базовые элементы и схемы нх сборки.

Пример разбивки средней части 1 корпуса судна на блоки 2 и секции 3, 4, 5, 6 с характерными размерами L, ∆L, В, В_с, Н, Н_с представлен на рис. 128. Здесь же показаны мон­тажный стык между блоками и места соединения секций (цифрами в кружках). При изготовлении предусматри­вается процесс объединения плоских секций в укрупненные секции с последующей их сборкой в пространственный блок.

Рис.128. Разбивка средней части корпуса судна на блоки и секции

Большинство сборочных элементов состоит из простых листовых деталей или из прокатных и составных балок, имеющих обычно сечение тавра. При этом используют

листовой прокат из низколегированных сталей с пределом текучести 300-350 МПа с размерами листов 3200 X 12000мм, гофрированные листы для выгородок и сим­метричный полособульбовый профиль, предварительно раз­резаемый на две части с помощью газорезательных машин.

При изготовлении плоских секций обычно используют способ раздельной сборки и сварки продольного и попереч­ного набора (рис. 129), позволяющий увеличить объем свар­ки, выполняемый автоматами.

Рис.129. Схема раздельной сборки судового набора

. На листовой элемент 1 ус­танавливают и приваривают автоматами балки 2 набора главного направления. Полученные секции 3 собирают в панель 4. Затем на эту панель устанавливают предвари­тельно собранные и сваренные из стенки 5 и полки 6 эле­менты другого направления и приваривают к полотнищу полуавтоматами, а соединение наборов разных направле­ний между собой выполняют полуавтоматами в послед­нюю очередь. При этом вертикальные швы пересекающих­ся элементов наборов в поточных линиях сваривают спе­циальными четырехголовочными установками в СО2 или с использованием гравитационной сварки удлиненными электродами.

14.2.Линии изготовления плоских секций

Для сборки и сварки листовых полотнищ нередко исполь­зуют несложные поточные линии. Очередной лист с позиции листоукладчиком подают на сборочную позицию поточной линии, где его на прихватках присое­диняют к ранее собранной части полотнища. Одновременно собранный до этого стык подвергается сварке под флюсом на портальной установке. Затем опирающееся на роли­ки полотнище транспортерным устройством перемеща­ют на шаг, и цикл повторяется. Траверса с захватами служит для съема сваренного полотнища с помощью крана.

Огромный объем работ по изготовлению полотнищ и плоских секций заставляет использовать комплексно-механизированные линии с универсальным оборудованием, обеспечивающим выпуск изделий широкого диапазона и типоразмеров.

Характерный пример такой линии показан на рис.130

Рис.130. Комплексно-механизированная линия для изготовления плоских секций

На­личие большого числа неприводных роликов, во-первых, создает опорную поверхность для укладки собираемых и свариваемых элементов, а во-вторых, облегчает их пере­дачу с одной позиции на другую. На позиции I листы из па­кета по одному краном 1 подают на место сборки 2, обору­дованное плоской подкладкой, по обе стороны которой располагаются магниты для прижатия кромок в верти­кальном направлении. Кроме того, предусмотрены прижи­мы в плоскости листов для выравнивания стыка в про­дольном направлении. После прихватки очередного стыка полотнище сдвигают на ширину очередного листа, про­должая формировать его методом последовательного на­ращивания. Затем приводные каретки 3, перемещающиеся по направляющим вдоль одной стороны линии, захваты­вают кромку собранного полотнища и транспортируют его на позицию II сварки. Самоходный портал 4, перемещаясь по рельсам вдоль линии, выводит сварочную головку 5 на стык и обеспечивает ее переход с одного стыка на другой. Вдоль стыка головка движется по направляющим портала.

После сварки полотнища под флюсом с одной сторо­ны его транспортируют на позицию Ш для переворота на 180°. При кантовке кран 7 поднимает одну кромку по­лотнища, а противоположную кромку передвигают в го­ризонтальном направлении специальные упоры 6, движу­щиеся по направляющим. Перевернутое полотнище возвра­щают на позицию II для сварки с обратной стороны, а за­тем транспортируют на позицию V для термической обрезки кромок. Резку осуществляют одновременно с двух сторон полотнища в направлении вдоль линии при движе­нии портала 8 по рельсам. В случае необходимости обрезки другой пары кромок полотнище транспортируют в обрат­ном направлении на позицию IV, где его приподнимают и поворачивают на 90° вокруг вертикальной оси, а затем возвращают на позицию V.

Готовое полотнище поступает на позицию VI для сбор­ки с набором главного направления. Для этого на позиции VII элементы набора краном 14 по одному укладывают на цепи транспортирующего устройства, используемого в ка­честве магазина. При выходе с транспортирующего уст­ройства 13 ребро элемента набора переводится из горизон­тального положения в вертикальное и с помощью специ­альной транспортирующей тележки 12 подается поперек ос­новной линии ниже направляющих неподвижного свароч­ного портала 10. Затем элемент набора опускается на по­верхность ранее поданного полотнища, прижимается к не­му во многих местах прижимами балки портала и свари­вается одновременно двумя угловыми швами наклон­ными электродами двух сварочных головок 9, перемеща­ющихся по направляющим портала. Точное расположение первого элемента набора и шаг между элементами задает­ся автоматически соответствующей настройкой устройства, транспортирующего полотнище.

Готовая плоская секция выдается на позицию VIII, где ее приподнимают над поверхностью опорных роликов гидравлическими подъемниками 11, расположенными по обеим сторонам линии, и опускают на многоосную тележку 15 для транспортирования к месту дальнейшей сборки.

На японских верфях используют иную технологию из­готовления плоских секций. Сборку решетки набора осуществляют на позиции I, свари­вая автоматами угловые сочленения между элементами. Одновременно на позиции III собирают полотнище, выпол­няя стыковые соединения односторонней сваркой на мед­ной подкладке. Сборка секции завершается на позиции II установкой решетки набора на полотнище с последующей приваркой ее методом гравитационной сварки на пози­ции IV.

В судостроении имеются примеры успешного приме­нения роботов для дуговой сварки. Так, при использова­нии робота "Apprentice" фирмы "Unimatton" оператор вручную проводит руку робота по траектории сварки, программное устройство запоминает этот путь и затем, после снятия головки обучения, робот производит сварку по заданной программе. Особенностью робота является то, что скорость движения руки при его обучении не зависит or скорости сварки. Проведенные в Ленинградском кораб­лестроительном институте исследования показали эффек­тивность использования такого робота при сварке ячеис­тых корпусных конструкций. Другим примером является разработанная и применяемая на судоверфи фирмы "Mit­subishi" транспортная система с роботом для приварки продольного и поперечного набора к полотнищам плоских секций. Робот пригоден для одновременного управления десятью сварочными аппаратами, каждый из которых вы­полняет горизонтальные угловые швы по периметру ячей­ки, образуемой набором.