Выбор типа компенсирующего звена зависит от назначения и конструкции механизма, технологической оснащенности завода строителя судна и экономической целесообразности. Среди рассматриваемых типов компенсирующих звеньев наиболее технологичными являются пластмассовые и звенья композитной конструкции. Вместе с тем применение трудоемких стальных компенсирующих звеньев обусловлено их высокой надежностью.
Величина удельного давления на компенсирующее звено не должна превышать допускаемое удельное давление материала звена, т. е. q=q1 + q2≤ [q], где q1 – удельное давление от массы механизма, МПа; q2 - удельное давление от усилия затяжки фундаментных болтов, МПа; [q] – допускаемое удельное давление, МПа.
Удельное давление от массы механизма q1 = Q/(nF), где Q – масса механизма, кг; n – число подкладок; F – площадь подкладки, см2. Удельное давление от усилия затяжки болтов: q2 = Vзат / F. Усилие затяжки болта Vзат = δзат Fб, где δзат – напряжение от затяжки болта, МПа; δзат – (0,6 – 0,8) δт; δт – предел текучести материала болта, МПа; Fδ – площадь поперечного сечения по внутреннему диаметру резьбы болта, см2; Fδ = πd2вн/4. Величина удельного давления от усилия затяжки болтов значительно превышает удельное давление от массы механизма и является определяющей при выборе размеров и материала подкладок.
КРЕПЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ НА ФУНДАМЕНТЕ
Правильное конструктивное оформление узлов крепления обеспечивает надежность и ударостойкость механизмов.
Примеры крепления:
а) клиновые подкладки; б) регулируемые подкладки; в) сферические подкладках; г) выравнивающие подкладки; д) металлические подкладки со слоем полимерного материала
Для облегчения установки и демонтажа призонным болтам иногда придают пологую конусность 1:500. Вспомогательное оборудование целесообразно фиксировать штифтами, на которые назначают посадки прессовую, плотную и даже скользящую. Простые болты обычно изготовляют из углеродистой конструкционной стали 20, а призонные — из стали 45. Если при расчете крепления на ударостойкость необходимо иметь повышенные прочностные характеристики, то болты изготовляют из легированных сталей с более высокой категорией прочности. При монтаже механизмов с корпусом из легкого сплава необходимо предусмотреть защиту соединения от электрохимической коррозии. В этом случае монтаж механизма на фундаменте из легкого сплава производят на резиновой подкладке. Устанавливая такой механизм на стальной фундамент, между разнородными опорными поверхностями помещают тиоколовую ленту, а фундамент дополнительно покрывают тиоколовой замазкой.
Технология крепления простыми не призонными болтами различается подготовкой отверстий, требованиями к посадке и способу установки болтов.
Сверление отверстий. Наиболее трудоемко сверление по разметке, выполненной путем перенесения положения отверстий с основания отцентрованного механизма на фундамент. Для возможности сверления механизм снимают. Разметку можно упростить, применив шаблон-кондуктор. Если позволяет конструкция, то сверление осуществляют через отверстия в лапах механизма.
Подрезание отверстий. Для плотного прилегания головки и гайки болта фундамент и лапу вокруг отверстия подрезают облицовочной зенковкой.
Развертывание отверстий. Отверстия для призонных болтов должны быть изготовлены по 2-му классу точности и иметь шероховатость не грубее 5-го класса. После сверления их дополнительно обрабатывают черновыми и чистовыми развертками, которые могут быть конусными, цилиндрическими н с регулируемыми зубьями, развертывание отверстий в судовых условиях трудно поддается механизации из-за ограниченности места для установки приспособлений и трудности получения механизированным инструментом геометрически правильной формы отверстия.
Призонные болты изготовляют индивидуально дли каждого отверстия. Стержень болта обрабатывают по фактическому диаметру отверстия (последней чистовой развертке) с допускаемым отклонением, обеспечивающим плотную посадку 2-го класса точности, и шероховатостью не грубее 7-го класса. На практике обычно требуют, чтобы болт входил в отверстие с гарантированным натягом величиной 10—15 мкм.
Установка призонных болтов. Посадку болтов, выполняют с предварительным охлаждением до температуры ниже —100е С или ручной запрессовкой ударами кувалды. Первый способ более технологичен. В этом случае исключаются задиры и уменьшение натяга из-за среза и смятия микронеровностей, характерных для запрессовки болтов.
Рис. Призонный болт
В качестве охлаждающей среды целесообразно применять жидкий азот, имеющий температуру кипения = —195,6° С. Охлаждение болтов производят в ваннах, в которые заливают азот из сосудов Дьюара.
Время охлаждения до t = —100° С составляет 5 с,4 а до / = —190° С около 12 < па 1 мм диаметра болта. Охлажденные болты быстро передают к месту посадки и заводят в отверстия, смазанные тонким слоем солидола для легкости разборки.
Затягивание фундаментных болтов. Для предупреждения деформаций болты необходимо затягивать равномерно по диагонали одинаковым усилием, величину которого контролируют при креплении механизма.
Усилие затягивания, в судовых условиях измеряют динамометрическими ключами или определяют по моменту затягивании либо по углу поворота гайки. Последний метод контроля наиболее простой. Рабочий после наворачивания гайки ключом нормальной длины дополнительно заворачивает ее легкими ударами кувалды по ключу на угол 30—45°.
Крепление заканчивают заземлением электромеханизмов на корпус судна во избежание короткого замыкании. С этой целью на лапах электродвигателя имеются клеммы, к которым присоединяют перемычки заземления.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МОНТАЖА
Качество монтажа определяется правильным расположением оборудования на судне, соответствием его крепления требованиям чертежа и отсутствием деформаций в статическом состоянии. Методы контроля должны быть технологичными в исполнении и исключать разборку механизмов судне.
1. Проверить правильность положения дизеля на судне. Координаты механизма должны соответствовать требованиям монтажного чертежа, а также требованиям отраслевой нормали на монтаж главного энергетического оборудования.
2. Производится контроль качества крепления. Качество крепления характеризуется: плотностью прилегания головок болтов к фундаменту и гаек к лапам механизма, точностью пригонки компенсирующих звеньев, надежностью и равномерностью затяжки фундаментных болтов. Дизель после установки не должен иметь крен более 3 мм на его ширине, измеряемый по лапам картера шланговым уровнем.
4. Определить деформацию дизеля. Деформацию определяют по фактическим нагрузкам на опорную поверхность фундамента от веса дизеля. Она не должна отличаться от стендовых более чем на ± 5%.
5. Проверить наличие приемо-сдаточной документации.
6. Законсервировать механизм.
План технологического процесса монтажа главного двигателя на подкладках из пластмассы с применением динамометров
| № этапа | № операции | Операции | ||
| Содержание | Требование | Оснастка, приспособления, инструмент | ||
| I | Подготовка монтажных баз | |||
| Установка мишеней, материализующих положение плазовых точек оси валопровода | Мишени установить с точностью ±1мм от базовых плоскостей судна | Шергень, мишени, шланговый уровень, рулетка | ||
| Очистка фундамента от ржавчины, окалины и других включений | Опорную поверхность зачистить до металлического блеска | Пневматическая машинка с шлифовальным кругом | ||
| Визуальная проверка наличия разметочных рисок на фундаменте | Установочная риска должна быть нанесена параллельно плоскости мидель-шпангоута | - | ||
| Расконсервация опорной поверхности двигателя | Опорная поверхность остова должна быть чистой, без механических повреждений | Ветошь, керосин | ||
| II | Погрузка дизеля на судовой фундамент | |||
| Погрузка дизеля на судовой фундамент | Погрузку выполняют такелажники под наблюдением мастера монтажных работ | Кран, стропы, приспособления для погрузки | ||
| III | Базирование дизеля | |||
| Установка дизеля на отжимные болты вертикального и горизонтального перемещения | К фундаменту приварить скобы для отжимных болтов | Скобы, болты отжимные, подкладки металлические | ||
| Базирование дизеля: По длине судна Относительно оси валопровода По крену | Кормовой торец остова дизеля совместить с установочной риской фундамента; несовпадение – не более 1 мм При оптической центровке сместить вверх относительно теоретической оси валопровода с учетом усадки пластмассы. Несовпадение осей двигателя и валопровода не более: по носовой мишени bб = ±1 мм и по кормовой – bл =bб + 0,15Lлб, мм Крен не должен превышать ±1 мм на 1 м ширины остова | Болты отжимные для горизонтального перемещения, метр стальной Невилир НА-1 и приспособления для его установки, болты отжимные Уровень шланговый |
Продолжение таблицы 1
| Фиксирование положения дизеля сверлением отверстий в фундаменте | Отверстия сверлить через лапы двигателя | Машина сверлильная, сверло диаметром 26 мм | ||||||
| Регулирование нагрузок от массы дизеля на его опорный фланец | Отжимные болты заменить на динамометры. Нагрузки на динамометры не должны отличаться от стендовых величин, записанных в формуляре дизеля | Динамометры, ключ гаечный | ||||||
| IV | Установка пластмассовых компенсирующих звеньев | |||||||
| Определение толщины подкладок и изготовление раздвижных форм | Высота пресс-форм на 2-3 мм менее толщины подкладки | Метр стальной | ||||||
| Приготовление пластмасс ФМВ | Температура помещения, где приготовляют пластмассу, - не ниже + 10◦С | Смеситель, весы, компоненты пластмасс | ||||||
| Установка формованных подкладок между опорными поверхностями дизеля и фундамента | Температура в машинном отделении судна не менее +10◦С. Опорную поверхность дизеля, лист и болты смазать 2%-м раствором воска в бензине или тонким слоем солидола | Лист дюралюминиевый, раствор воска в бензине, струбцины, ключ гаечный, болты фундаментные | ||||||
| Прогревание пластмассовых подкладок | Произвести двойной нагрев подкладок до t = 50±5◦С с выдержкой при этой температуре в течении 3 ч каждый раз | Термоэлектронагреватель(ТЭН), термометр, часы | ||||||
| V | Крепление дизеля на фундаменте | |||||||
| Снятие отжимных приспособлений | Болты отжимные отвернуть на 2-3 нитки через 72 ч (при t = 10÷16◦С) или через 24 ч (при t > 16◦С) после установки подкладок | Болты отжимные, ключ гаечный | ||||||
| Обжатие фундаментных болтов и прогревание подкладок | Первое обжатие болтов произвести после отверждения пластмассы, второе после первого прогревания подкладок | Ключ гаечный | ||||||
| Проверка нагрузок на опорный фланец дизеля | Дизель поднять динамометрами до отрыва подкладок от пластмассы; нагрузки на динамометры должны соответствовать стендовым величинам | Динамометры, гаечный ключ, щуп толщиной 0,1 мм | ||||||
| Развертывание отверстий под призонные болты | Отверстия развернуть по седьмому квалитету точности. При развертывании допускается увеличение диаметра отверстия не более 10% его номинальной велечины | Комплект черновых и чистовых разверток, машина пневматическая угловая, ключ трещоточный | ||||||
| Подрезание поверхностей прилегания гаек к лапам дизеля и головок болтов к полкам фундамента | Поверхность прилегания должна быть перпендикулярна к оси отверстия. Глубина подрезания не более 10% толщины лапы двигателя или полки фундамента. Острые кромки зачистить | Приспособление для подрезания, зенковка облицовочная | ||||||
| Крепление дизеля простыми болтами Установка призонных болтов | После обжатия ключом от руки гайки болтов дополнительно завернуть на угол 30-45◦, щуп толщиной 0,05 мм не должен проходить под головку и гайку болтов; над гайкой должно выступать от 1 до 3 ниток резьбы болтов Посадочную часть болта обработать по фактическому диаметру развернутого отверстия с допуском плотной посадки. Посадку болтов производить после охлаждения в жидком азоте до - 196◦С. Остальные требования те же, что для простыхболтов | Ключ гаечный, щуп Станок токарный, ванна для охлаждения болтов, сосуд Дьюара с жидким азотом, ключ гаечный, ручник, щуп | ||||||
| VI | Контроль качества | |||||||
| Правильность положения дизеля на судне | Координаты механизма должны соответствовать требованиям монтажного чертежа, а также требованиям отраслевой нормали на монтаж главного энергетического оборудования | - | ||||||
| Качество крепления узлов | Качество крепления характеризуется: плотностью прилегания головок болтов к фундаменту и гаек к лапам механизма, точностью пригонки компенсирующих звеньев, надежностью и равномерностью затяжки фундаментных болтов. Дизель после установки не должен иметь крен более 3 мм на его ширине, измеряемый по лапам картера шланговым уровнем. Согласно п. 4-7 этапа V | - | ||||||
| Отсутствие деформаций дизеля | Деформацию определяют по фактическим нагрузкам на опорную поверхность фундамента от веса дизеля. Она не должна отличаться от стендовых более чем на ± 5%. | - | ||||||
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Баранов В.В. «Монтаж, техническое обслуживание и ремонт судовых энергетических установок» - Изд.: "Судостроение",2011г.,348с.
2 Кравченко В. С. «Монтаж судовых энергетических установок» - Л.: «Судостроение», 1975г., 257 с.