- •Лекция № 1. Введение. Общие сведения об условиях работы деталей стз.
- •Морское судно как объект изучения дисциплины
- •Эксплуатационные факторы, действующие на детали стс при их работе
- •Тип двигателя Рис. 1.7. Количественные соотношения и природа отказов для различных типов судовых дизелей
- •Время работы стс, тыс.Ч
- •(Формулы 1.1 и 1.2)
- •Лекция № 2. Тема: Идеальное и реальное строение материалов.
- •Лекция № 3. Тема: Механические свойства металлов и методы их определения.
- •Лекция №4. Деформация и механизм разрушения судовых деталей.
- •Особенности деформации поликристаллических тел.
- •Деформации и разрушение корпуса судна и деталей стс
- •Влияние температуры на строение и свойства материалов
- •Лекция № 5 Основы легирования материалов. Диаграмма состояния «железо углерод».
- •Лекция № 6 Тема: Основы термической обработки материалов.
- •Лекция №7 Тема: основные металлические конструкционные материалы в судостроении и судоремонте
- •Железоуглеродистые сплавы
- •Лекция № 8.
- •Лекция № 9. Тема: общая характеристика технологических процессов и операций.
- •Лекция №10 Тема: Физические основы сварки материалов.
- •Лекция № 11 Тема: Физическая сущность пайки и склеивания материалов.
- •Лекция № 12 Тема: Основы обработки материалов резанием.
- •Физические процессы при обработке резанием
- •Деформационные процессы в зоне резания
- •Тепловые явления при обработке резанием.
- •Изнашивание режущего инструмента
- •Станочная обработка резанием в условиях эксплуатации судна.
- •Лекция № 13 Тема: Обработка деталей в условиях эксплуатации судна. Восстановление деталей.
Лекция № 1. Введение. Общие сведения об условиях работы деталей стз.
Одним из условий развития современного общества является развитие средств общения не только между отдельными странами, но и континентами. Важнейшим из них является торговое мореплавание, осуществляющее перемещение пассажиров и грузов водными путями на большие расстояния. Так, протяженность перехода "Одесса-Стамбул" составляет 630 км, "Сидней-Панама" - 14200 км (340 и 7667 морских миль соответственно).
Большую часть пути морское судно находится на значительном удалении от берега и представляет собой автономную систему, что сильно затрудняет или делает невозможным оказание береговыми службами помощи в случае поломки какой-либо машины или механизма, болезни члена экипажа и т.п.
В этой связи на первое место выходит проблема безопасности мореплавания - такого выполнения транспортной операции, при котором отсутствует (или минимизирована) угроза жизни экипажа и пассажиров, сохранности груза, самого судна и окружающей среды.
Безопасность мореплавания нужно рассматривать с учетом:
человеческого фактора;
технического состояния судна.
Статистика показывает, что большей части аварий и катастроф на морском транспорте предшествовали ошибочные действия экипажа, обусловленные недостаточной компетентностью командного состава1 или нарушениями положений судовых нормативных документов.
Так, 16 марта 1978 г. у побережья Бретани (Франция) потерпел аварию супертанкер "Amoco Cadiz" - в море оказалось 220 тыс. т сырой нефти. Печальным подтверждением этого служит также гибель пассажирского теплохода "Адмирал Нахимов" и большей части его пассажиров 31 августа 1986 г. в бухте п. Новороссийск. В ранний час 21 декабря 1987 г. транспортный паром "Dona Pass", направлявшийся в Манилу (Филиппины), столкнулся с танкером "Victor" - оба судна затонули в считанные минуты, унеся с собою 1550 человеческих жизней. Колоссальный ущерб окружающей среде нанесли действия находившегося в состоянии алкогольного опьянения капитана танкера "Exxon Valdez", ввивавшие 24.03.1989 г. Посадку судна на камни и разлив 33 тыс. т сырой нефти у берегов Аляски - последствия этого ощущаются и до сих пор. К сожалению, приведенные случаи далеко не единичны.
С технической точки зрения безопасность мореплавания полностью определяется состоянием самого судна, береговых и спутниковых систем навигации и др. Отдавая должное всем перечисленным факторам, в дальнейшем остановим внимание на самом главном - надежности судна .
Надежность - это комплекс свойств объекта (в дальнейшем - судна, его технических средств и их элементов), характеризующих его работоспособность во времени. Основными показателями надежности являются работоспособность и отказ.
Работоспособность - это состояние объекта, при котором в данный момент времени его рабочие (основные) параметры находятся в пределах, установленных требованиями нормативно-технической документации (НТД). Так, для судна в целом важнейшим параметром является управляемость, для насоса в системе смазки дизеля - давление масла в подводящей магистрали.
Отказ - это событие, в результате которого наступает потеря работоспособности объекта (от какой-либо одной детали до судна в целом).
Последствия отказа могут быть крайне тяжелыми. Так, отказ главного двигателя в штормовых условиях может привести к гибели судна, груза и экипажа. Отказ вспомогательного двигателя - к обесточиванию рулевых устройств и потере управляемости судном, столкновению с другими судами, посадке на мель или врезанию в берег (при проходе узкостей, маневрировании в акватории порта и пр.).
Серьезные последствия может иметь и несоблюдение правил техники безопасности при выполнении механиками ремонтных иметь в рейсе с использованием технологического оборудования судна (взрыв и пожат на судне, поражение электрическим током, отравление газами и пр.).
Следует отметить, что причинами отказов могут быть не только действия машинной команды, но и судоводителей - в том случае, если они будут осуществлять управление судном без:
учета возможностей материала, который был использован при его постройке или ремонте;
понимания действий машинной команды по обеспечению технической безопасности мореплавания.
Особо важное значение указанное приобретает при эксплуатации судов силами сокращенных экипажей (до 10... 15 человек). В экстремальных условиях только слаженные действия машинной и палубной команд, базирующиеся на понимании действий коллег и умеющих подстраховать их, способны обеспечить успех.
В этой связи к подготовке плавсостава предъявляются новые требования, базирующиеся на руководящих документах ИМО - Международной организации мореплавания. К ним, прежде всего, относятся Спецификация минимальных стандартов компетентности Международного кодекса STCW-CODE, 1995 и созданные на её основе ПДНВ 78/95. В соответствии с ними выпускники ОНМА должны на высоком профессиональном уровне выполнять соответствующие функций как на уровне эксплуатации (вахтенные помощники капитана), так и на уровне управления (старший командный состав).
Для получения необходимых для этого знаний и умений обучение в ОНМА проводится в соответствии с рекомендациями ИМО - модели курса по технологии материалов и накопленным, начиная с 1944 года, собственным опытом подготовки высококлассных специалистов.
Дисциплина "Технология материалов" применительно к функциональным обязанностям судоводителей призвана обеспечить получение следующих знаний:
техника безопасности при выполнении ремонтных работ, представляющих опасность для здоровья членов экипажа, сохранности груза и судна в целом;
терминология, используемая машинной командой при проведении ремонтных работ на борту судна;
влияние эксплуатационных факторов на поведение материала корпуса судна и деталей судовых технических средств (СТС);
основные свойства материалов и параметров, которые учитываются членами экипажа при эксплуатации и ремонте судовых систем и компонентов;
основные элементы режима технологических операций, выполняемых с использованием технологического оборудования судна во время его эксплуатации;
оценка правильности выбора материала и использования имеющегося на судах технологического оборудования и средств контроля качества при выполнении ремонтных работ.
Составными частями дисциплины являются лекционный курс и лабораторные занятия.
При изучении теории на лекциях курсанты вначале знакомятся с эксплуатационными свойствами используемых в судостроении материалов и методами их определения, рассматривают наиболее важные группы конструкционных и специальных материалов. Во второй части - изучают основные технологические операции, которые можно выполнить силами судового экипажа: сварку, обработку резанием и др. Форма контроля качества теоретической подготовки - написание модульной контрольной работы.
Во время лабораторных занятий курсанты должны закрепить полученные на лекциях знания, получить необходимые навыки в выполнении наиболее важных работ и анализе их результатов. Форма контроля - защита выполненных лабораторных работ.
Методические указания по изучению дисциплины во время самостоятельной подготовки к занятиям и всем видам контроля заключаются в следующем:
• вначале проводится проработка конспекта лекций, в котором отражены ключевые моменты теоретической части курса;
• затем прорабатывается соответствующий раздел настоящего учебного пособия и таким образом расширяются и углубляются знания курсанта; При подготовке к лабораторным работам вначале прорабатываются методические указания лабораторного практикума, а затем дополнительно - соответствующий материал учебного пособия.
В это же время курсанты знакомятся с протоколами подлежащих выполнению лабораторных работ и отвечают на поставленные в нем вопросы, заполняя их соответствующие разделы.
самоконтроль с помощью тестов. В полном объеме термины представлены в алфавитном перечне пособия, а ответы на них выделены в тексте пособия на указанной рядом с тестом странице. Кроме этого, в качестве тестов используются формулы (имеют в тексте номер), а также графики, схемы и рисунки (подрисуночные подписи к ним выделены жирным шрифтом).
Усложненные вопросы, приведенные в конце каждой темы курса, также предназначены для самотестирования.
Дополнительно при самоконтроле следует пользоваться специально разработанным и выдаваемым курсантам учебным материалом:
"Матеріалознавство i технология Maтеріалів", "Матеріалознавство i обробка матеріалів", "Технологія матеріалів". Методичні вказівки i контрольні завдання для самостійної роботи курсантів i студентів ОНМА / укладач: М.С. Молодцов, д.т.н., професор. - Одесса: ОНМА, 2005. - 57 с.
Тарапата В.В. Тесты для самостоятельной работы, текущего и итогового контроля знаний по технологии материалов для курсантов-судоводителей. - Одесса: ОНМА, 2006. - 25 с.