Міністерство освіти і науки України

Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Херсонська філія

"Затверджую"

Заступник директора

з навчальної роботи ХФ НУК

___________О.М.Дудченко

"___" _________2008 р.

Пакет

комплексних контрольних робіт

з дисципліни "Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування"

Спеціальність 7.090509 "Суднові енергетичні установки та устаткування"

Розглянуто та затверджено

на засіданні кафедри СМЕ

" " 2008р.

Протокол № ____

Завідуючий кафедрою СМЕ, к.т.н., доцент

_____________ Андреєв А.А.

Рецензія

на ККР з дисципліни "Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування"

для спеціальності 7.090509 "Суднові енергетичні установки та устаткування"

Комплексні контрольні роботи (ККР) з дисципліни "Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування" відповідають вимогам навчальної програми. Вони відображають сучасний рівень та перспективи розвитку технології суднового енергомашинобудування.

Комплект контрольних робіт має тридцять варіантів завдань рівнозначної складності. Усі завдання мають професійне спрямування з чітко визначеною суттю поставлених задач. Їхнє вирішення вимагає від студентів не розрізнених знань з тем і розділів дисципліни, а вміння взаємно пов’язувати ці знання.

Питання розраховані на перевірку якості та глибини знань студентів із відповідним аналітичним обґрунтуванням відповідей. ККР охоплюють теми сучасної теорії і можуть бути використані для підсумкового контролю знань та практичних навичок студентів з технології побудови та монтажу СЕУ та устаткування.

Довідкова література, яка рекомендована при виконанні ККР, дозволяє пов’язати теоретичні знання з практичними професійними діями при вирішенні технічних задач.

Критерії оцінки знань студентів на основі якості виконаних ККР є обґрунтованими і дозволяють дати об’єктивну оцінку професійних знань та вмінь студента.

У цілому ККР відповідають програмним вимогам і в достатній мірі дозволяють оцінити рівень підготовки студентів з дисципліни "Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування".

Рецензент

к.т.н., доцент, кафедри СМЕ Ткаченко С.Г.

Еталонна відповідь на білет №21 ККР

з дисципліни "Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування"

1. Розглянути технологію постановки суцільних металевих клинів. Визначити вимоги до їхнього виготовлення

Найбільш розповсюджені конструкції закріплення головних суднових механізмів та устаткування на металевих прокладках різних конструкцій. Навантаження на прокладки стискаючі:

• до 1,0 МПа – під дією маси механізму або обладнання;

• до 0,8-1,0 МПа – від дії реактивного двигуна;

• до 10 МПа – при затягування фундаментних болтів;

• до 0,5 МПа – від неврівноваженості деталей, що рухаються поршневих двигунів.

Ці навантаження в сумі набагато менші, ніж допускаються для сталі, немає значення яку сталь використовують для виготовлення прокладок (прийнято – Сталь 45 без контролю якості), у зв’язку з чим перевірку матеріалу прокладок на стиск не виконують. Розрахунковій перевірці підлягають лише болти кріплення, які повинні забезпечити зусилля стиску для виникнення сили тертя, необхідної для утримання механізму від зміщення при навантажуваннях, які з’являються в нормальних умовах експлуатації судна, а також ударостійкість кріплення.

Для визначення конструкції та технології виготовлення прокладок необхідно пам’ятати:

• зниження чистоти обробки поверхонь, що сполучаються, не приведе до суттєвого зниження жорсткості стику, в той же час макронерівності знижують жорсткість на значну величину;

- при затягуванні прокладки фундаментними болтами виникають пластичні деформації гребінців на контактних поверхнях і виникає їх зближення на 0,03 – 0,05 мм; усі наступні деформації являються пружними;

• збільшення кількості стисків у вузлі сприячиняє зниження його жорсткості, у зв’язку з чим не можна допускати використання багатошарових прокладок.

Відповідно до цих зауважень, рекомендується чистота обробки прокладок припуск на їх ручну пригонку обмежується 0,1 мм; допускається виготовлення лише одно- та двохшарових прокладок; якість контакту поверхонь, що пригоняються, потрібно перевіряти щупом 0,05 мм, а в окремих точках (розташованих одна від одної на відстані 30 мм) допускається проходження щупа 0,1 мм.

Нижче (рис. 1) показана розповсюджена в суднобудуванні конструкція клинових прокладок, що підганяються по місцю після виготовлення в цеху, а також пристрій для заміру товщини клинів.

Для заведення клина між лапою двигуна і фундаментом опорну поверхню фундаменту обробляють з нахилом від 1:150 до 1:100.

Головний недолік указаної конструкції кріплення – велика трудомісткість робіт, пов’язаних з необхідністю обробки поверхні фундаменту та ручної підгонки клинів.

Рис. 1. Кріплення на металевих клинах

а) – загальний вид кріплення;

б) і в) прямокутна та кругла прокладки;

d – діаметр болта

Рис. 2. Пристосування для замірювання товщини клинів

1 – плита пристосування;

2- вертикальний штихмас з пружиною;

3 – стопорне пристосування

2. Охарактеризувати особливості монтажу суднових проміжних валів по зломах та зміщенню

Спочатку при встановленому головному двигуні заводять гребний вал, встановлюють підшипники, укладають на них проміжні вали, після чого приступають до центрування по зломам та зміщенням. Центрування виконують шляхом прицентровки проміжних та опорних валів з допустимими значеннями зломів та зміщень, які розраховують по коефіцієнту гнучкості валопровода, виходячи з допустимих додаткових навантажень на підшипники та допустимих напружень у валах, що виникають при монтажних викривленнях валопроводу.

Коефіцієнт гнучкості валопроводу визначають за формулою

,

де - середня відстань між опорами трьох суміжних прольотів;

d, d₀ – зовнішній та внутрішній діаметри проміжних валів (для суцільних валів у знаменнику формули записують значення d²).

Загальна довжина суміжних прольотів – найменша для даного валопроводу між носовою дейдвудною опорою та кормовим підшипником двигуна або редуктора (рис.3).

Рис. 3. Суміжні прольоти валопроводу

При укладці кожного проміжного валу на двох підшипниках, а також двох спарених валів на двох опорах допустимі значення злому і зміщення визначають із нерівності

.

а при укладці валів на одному опорному підшипнику і використанні під час центрування в якості іншої опори монтажних підшипників – із нерівності

.

У цих формулах: , , , - відповідно зломи (мм/м) і зміщення (мм) на окремих з’єднаннях валів.

Для полегшення стягування фланців при збирані , якщо розрахунки дають великі величини злому і зміщень, рекомендують обмежувати їх значення величинами 1 мм/м – по злому і 1 мм – по зміщенню з урахуванням провисання кінців валів від власної сили тяжіння. При провисанні більше 0,3 мм центрування по зміщенням та зломам недопустиме; в таких умовах необхідно зміною положення монтажних підшипників досягти мінімально допустимого провисання

При центруванні послідовність укладки і прицентровки проміжних валів може бути наступна: від встановленого двигуна до корми, від гребного валу до двигуна (редуктора), від двигуна і гребного валу до середини одночасно.

Закінчивши центрування встановлюють під лапи підшипників прокладки, встановлені по місцю, і закріплюють підшипники на фундаментах. Після цього знову перевіряють центрування прилягання шийок валів до підшипників, масляні зазори і вкінець збирають фланцеві з’єднання. Прилягання шийок валів до підшипників перевіряють щупом: пластина щупа товщиною 0,05 мм не повинна проходити на глибину більше 10 мм на дузі обхвату не менше 60⁰ у нижній частині вкладиша.

3. Виконати розрахунок нерухомості змонтованої кермової машини та визначити питомий тиск на прокладки, якщо відомі:

маса механізму m=8250 кг;

коефіцієнт перевантаження К_g=2,3;

проекція відстані між центром ваги (ц.в.) механізму і центром ваги судна на площину мідель-шпангоута l = 780 см;

відстань від центра кріплення механізму до найбільш віддаленого болта h=0,8875 м;

реактивний момент, сприймаємий механізмом, М=153900 кгм;

межа текучості матеріалу болта σ_тек. =355 МПа;

розмір болта по внутрішньому діаметру різьби d_вн.=64 мм;

коефіцієнт тертя в ланцюзі механізм-клин-фундамент μ=0,3;

кількість болтів, що кріплять механізм до фундаменту, z=16;

межа міцності матеріалу клина (прокладки) при стисканні σ_сж.=150 МПа;

площа опорної поверхні прокладки S = 272344 мм²;

кількість прокладок n=16.

Після закріплення механізму на судновому фундаменту необхідно перевірити його нерухомість від дії експлуатаційних навантажень, що зрушують механізм.

У суднових умовах вони виникають:

- при зіткненнях, тобто в нестандартних ситуаціях, і враховуються коефіцієнтом перевантаження К_g

Н,

де m - маса механізму, кг;

g - прискорення сили ваги, м/с²;

- при крені судна на кут  до 45°

Н;

При хитавиці судна з періодом Т у залежності від проекції відстані l між центром ваги (ц.в.) механізму і центром ваги судна на площину мідельшпангоута (навантаження визначається за формулою акад. Шиманського)

Н,

де Т - період хитавиці, с;

- при сприйнятті механізмом реактивного моменту М у , що повертає його в площині фундаменту

Н

де h - відстань від центра кріплення механізму до найбільш віддаленого болта, м.

Інші навантаження через їхні малі значення допускається не враховувати.

Сумарне експлуатаційне навантаження визначається за формулою:

Н

Їй повинна протидіяти сила тертя F_тр, що виникає в ланцюгу механізм - клин - фундамент від тиску маси т і осьового зусилля затягування болта V_зат

Н,

де _тік - границя текучості матеріалу болта, МПа;

d_вн - розмір болта по внутрішньому діаметру різьби, мм.

Тоді,

Н,

де  = 0,3 - коефіцієнт тертя в ланцюзі механізм - клин - фундамент (сталь по сталі в даному випадку);

z - кількість болтів, що кріплять механізм до фундаменту.

Для компенсації допущень, прийнятих у розрахунку, і підвищення надійності нерухомості сила тертя повинна бути в два рази більше сумарного експлуатаційного навантаження, тобто умову нерухомості можна записати як

F_тp>2P_cyм

Отже, умова нерухомості дотримується.

Крім перевірки виконання умови нерухомості необхідно визначити питомий тиск [Р] на клини і порівняти його з тим, що допускається Р_допуск. Відповідно до правила Регістра сумарне питоме навантаження, що допускається, на клини (прокладки) від маси механізму і затягування болтів повинне бути

[P] < 5 Р_допуск,

МПа,

де _сж - межа міцності матеріалу клина (прокладки) при стисканні.

 МПа,

S - площа опорної поверхні прокладки, мм²;

n - кількість прокладок.

Критерії оцінки

виконання завдань комплексної контрольної роботи

з дисципліни "Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування"

При визначенні оцінки за виконання завдань комплексної контрольної

роботи рекомендується користуватися наступними критеріями:

оцінка "відмінно" виставляється студенту, який надав повну відповідь, отримав правильний результат, виявив систематичні та глибокі знання, показав здатність самостійного та творчого рішення теоретичних та практичних задач, пов'язаних з майбутньою спеціальністю;

оцінка "добре" виставляється студенту, який показав повне знання навчального матеріалу, передбаченого навчальною програмою дисципліни, виявив систематичний характер знань; його відповідь має малозначні похибки, що не впливають на результат;

оцінку "задовільно" заслуговує студент, який виявив знання основ сукупності навчального матеріалу, передбаченого робочою навчальною програмою дисципліни, його відповідь містить помилки, які знижують коректність отриманого результату;

оцінка "незадовільно" виставляється студенту, відповідь якого містить принципові помилки, що дають помилковий результат внаслідок суттєвих вад у знаннях основного програмного матеріалу.

Довідкова література

для виконання ККР з дисципліни

"Технологія побудови та монтажу СЕУ та устаткування"

1. Гармашев Д.Л. Монтаж судового механического оборудования. – Л.: Судостроение, 1975. – 264 с.

2. Долинский П.А. Центровка движения судовых дизелей. – М.: Транспорт, 1971. – 236 с.

3. Иванов С.З. Технология монтажа судовых энергетических установок: Учебное пособие. – Николаев: НКИ, 1972 – 146 с.

4. Кравченко В.С. Монтаж судовых энергетических установок. – Л.: Судостроение, 1975. – 256 с.

5. Пираниан Б.Н., Баранов В.В. Технология монтажа и ремонта судовых энергетических установок. – Л.: Судостроение, 1985. – 245 с.

6. Раздрогин Ю.В. Справочник по монтажу судового механического оборудования. – Л.: Судостроение, 1981. – 200 с.

7. Специальная технология судостроения./ С.Н.Соловьёв, М.М.Сисюкин, Д.Д.Шевченко, В.Н.Шапошников. - Л.: Судостроение, 1985. – 360 с.

Національний університет кораблебудування

імені адмірала Макарова

Херсонська філія

Кафедра суднового машинобудування та енергетики

Комплексна контрольна робота з дисципліни "Технологія побудови та монтажу сеу та устаткування"

Білет № 1

1. Охарактеризувати основні напрямки удосконалення технології суднових монтажних робіт.

2. Визначення питомого тиску на фіксуючі елементи.

3. Для розрахунку технологічних параметрів центрування визначити прогин і кути повороту кінців вала від сил тяжіння при його вільному розташуванні на опорах згідно наведеної схеми.

Розробник: к.т.н., доцент

В.А.Уваров

Національний університет кораблебудування

імені адмірала Макарова

Херсонська філія

Кафедра суднового машинобудування та енергетики