Монтаж судового оборудования. Контроль качества монтажа.

1.Этапы монтажа судового оборудования

Типовой технологический процесс монтажа включает шесть общих этапов:

- подготовка монтажных баз;

- погрузка и транспортировка оборудования;

- базирование оборудования на судне;

- установка компенсирующих звеньев;

- крепления оборудования на фундаменте;

- контроль качества монтажа.

Отдельные этапы состоят из нескольких операций. Например, крепле­ние механизма на фундаменте, сверление отверстий, их развертывание под призонные болты, подрезание полок фундамента и установка, затяги­вание болтов и прочее.

Подготовка монтажных баз

Монтажная база - совокупность поверхностей (или одна поверх­ность), относительно которых определяют положение механизма на суд­не. Выделяют два вида систем монтажных баз - базовая система судна и базовая система механизма.

Подготовка базовой системы судна состоит из нанесения плазовых точек или рисок на корпусных конструкциях, контроле правильности ус­тановки фундаментов на судне и обработки их опорных поверхностей.

Особенно тщательно контролируют расположение фундаментов под главные двигатели, координаты которых задают расстояниями относительно основных базовых плоскостей судна, а также от оси валопровода, материализованное струной, натяну­той между плазовыми точками на переборках машинного отделения.

До погрузки оборудования фундаменты окрашивают и сдают техни­ческому контролю. Обработка опорных поверхностей фундаментов может выполняться в цехе или на судне. В последнем случае применяют пере­носные станки.

Отклонение от плоскостности не должно превышать 0,05 мм на 1 м длины. Плоскостность опорной поверхности платиков проверяют лекаль­ной линейкой и щупом. Пластинка щупа толщиной 0,05 мм не должна проходить между проверяемой поверхностью и линейкой.

Уклон платиков проверяют микрометрическим уровнем с ценой деле­ния 0,1 мм/м. Ступенчатость полок (К) не должно превышать 5,0 мм.

Для контроля плоскостности в судовых условиях применяют повероч­ные линейки с уровнями, гидростатические системы и оптические приборы.

Подготовка базовой системы механизма состоит в проверке наличия осе­вых рисок на механизмах, расконсервации и контроле отсутствия механиче­ских повреждений опорных поверхностей, сопрягаемых с фундаментом.

Транспортировка и погрузка на судно

Основным требованием при транспортно-погрузочных операциях яв­ляется предотвращение деформаций механизмов. Оборудование должно поступать на монтаж с установленными заглушками на отверстиях и фланцах патрубков. Обычно арматуру и приборы, которые могут быть повреждены, снимают.

Наиболее трудно обеспечить отсутствие деформаций у крупногаба­ритного оборудования. Погрузку выполняют одним или несколькими кранами, в зависимости от массы механизма.

Недостаточно механизированной остается операция перемещения ме­ханизма внутри помещений корпуса судна, выполняемая такелажниками с использованием простейших средств: балок, талей, настилов, катков, мо­норельсов и других приспособлений.

У перемещаемых механизмов должны быть предусмотрены специаль­ные отверстия в приливах, рымы или другие устройства, за которые мож­но стропить тросы.

Заводы-изготовители должны предоставлять инструкции и схемы по­грузки, при которых уменьшается вероятность деформаций. Для обеспе­чения равномерной нагрузки при перемещении крупногабаритных меха­низмов предусматривается применение специальных устройств - тросов и балок.

1) Требования к механизмам или агрегатам, предназначенным для мон­тажа на судне: механизмы и агрегаты должны обладать достаточной жесткостью с тем, чтобы при транспортировке не происходило деформаций, нарушаю­щих работу механизмов;

2) для механизмов собираемых на судне (валопроводы, рулевые уст­ройства и др.) должна быть предусмотрена сборка и монтаж с минималь­ными пригоночными работами;

3) на монтажных чертежах должны быть указаны: схемы строповки, параметры для контроля положения механизмов после выполнения мон­тажных работ (величины раскепов коленчатых валов, зазоров в подшип­никах, изломы и смещения и др.).

2. Базирование оборудования

Базированием называется определение положения оборудования пу­тем совмещения ориентирующих элементов подвижной базовой системы механизмов и неподвижной базовой системы судна. В процессе базирова­ния, как правило, надо лишить механизм всех шести степеней свободы. Исключение составляют валопроводы и рулевые устройства, у которых необходимо сохранить одну степень свободы.

Требования к точности расположения механизма на судне зависят от его вида. Для вспомогательных механизмов требования менее строги. Центровка главных двигателей, редукторов, валопроводов более сложна, при этом необходимо выполнить следующие требования:

- обеспечить соосность главных двигателей и валопроводов;

- отклонение положения двигателей от осевых рисок фундаментов разрешается не более ±1,0 мм, а вспомогательного оборудования ±5,0 мм;

- расстояние между опорными поверхностями механизма и фунда­мента должно быть достаточным для установки компенсирующих звеньев заданной толщины;

- отклонение вспомогательного оборудования от вертикального по­ложения допускается 1 мм на 1 м, но не более 3 мм на высоту механизма;

- отклонение этого оборудования от горизонтального положения раз­решается 3 мм на 1 м, но не более 6 мм на длину рамы;

- расстояние от механизма до соседнего оборудования и корпусных конструкций должно быть не менее 10 мм при жестком креплении и не более 30 мм при установке на амортизаторы.

Для совмещения ориентирующих элементов базовых систем меха­низма и судна оборудование перемещают домкратами, отжимными бол­тами, специальными гидравлическими приспособлениями достаточной грузоподъемности.

3. Установка компенсирующих звеньев (подкладок)

Узел неподвижного крепления механизмов на фундаменте состоит из компенсирующего звена (подкладки, полки фундамента, лапы механизма и крепежного болта).

Применяют следующие виды подкладок:

жесткие подгоняемые клинья;

наборные подкладки;

регулируемые подкладки (сферические и клиновые); наборные (две или несколько пластин, подбираемые по высоте); полимерные;

композитные (состоящие из стальной пластины со слоем полимерного материала).

Применяют также установку непосредственно на фундамент или через картон, брезент или другой материал. Такая конструкция используется только для механизмов, не требующих жесткой фиксированной установки.

Наиболее технологичны подкладки из малоусадочной пластмассы и композитные подкладки, т.к. пластмасса в жидком состоянии заполняет неровности фундамента и монтажные зазоры, исключая необходимость обработки опорных поверхностей и пригонки подкладок по месту. В каче­стве пластмасс применяют полимерные материалы на основе эпоксидной смолы ЭД-5.

При установке судового оборудования на подкладках из полимерного материала не требуется обработки фундаментов (только зачистка), поэто­му фундамент изготавливают без платиков. Учитывая возможную усадку полимерного материала, центровку необходимо выполнять с поднятием механизма по высоте на 0,3-0,5 мм.

Поверхность платика необходимо очистить от окалины и ржавчины.

Недостатком подкладок из полимерных материалов является старение полимера со временем, его усадка и разрушение.

Более надежны подкладки, изготовленные из металла: подгоняемые клинья, наборные, сферические и регулируемые.

Требования по изготовлению и установке подкладок

Размеры подкладок по ширине - не менее 3,5 диаметра болта (форма - прямоугольная, квадратная, круглая). Размеры по высоте определяются по результатам замеров зазоров между платиками фундамента и опорной поверхностью механизма после центровки и закрепления на отжимных болтах.

Заготовки клиньев с припуском на обработку направляются для сня­тия припуска на станке. Для шабрения остается припуск +0,1 мм. Регулируемые подкладки изготавливают с уклоном 1:20.

Контроль выполняется щупом; пластинка щупа не должна проходить на 0,66 периметра соединения. Для предотвращения сдвига подкладок допускается прихватка их к фундаменту электросваркой, суммарная дли­на шва 20-30 мм с катетом 3 мм.

Крепежные болты заводятся со стороны фундамента, резьба должна быть смазана солидолом.

При определении размеров подкладок следует учесть допускаемые удельные давления на подкладку. Для стальных металлических подкладок допускаемое давление не должно превышать 40 МПа, для полимерных 20 МПа, для подкладок из легких сплавов 20 МПа.

Во избежание адгезии и для осуществления демонтажа опорные по­верхности под полимерные материалы смазывают солидолом или другим материалом, имеющим антиадгезионные свойства (состав марки К-17).

Пластмасса для заливки изготавливается в специальных устройствах-смесителях непосредственно перед заливкой.

Заливка выполняется через отверстия в лапах механизма шприцами при подогреве пластмассы до 50° (в жидком состоянии). Для ограничения разлива пластмассы в зазоре между лапами механизма и фундаментом устанавливают раздвижные формы.

Физико-механические свойства пластмассы ФМВ после затвердения -предел прочности при сжатии 88,3 МПа, усадка 0,2-0,4%;

Пластмасса хорошо сопротивляется воздействию масел, бензина, во­ды, является ударостойким материалом. Гарантированный срок работы в соединениях - не менее 20 лет.

Температурный интервал эксплуатации от -60° до +60°С.

Время отверждения при температуре окружающего воздуха до 16°С не менее 72 часов, при температуре свыше 16°С - не менее 24 часов.

После установки подкладок выполняется сверление отверстий, а для призонных болтов - сверление и развертывание. Эти операции выполня­ются переносными сверлильными машинками или станками.

Резинометаллические компенсирующие звенья

Резинометаллические компенсирующие звенья (амортизаторы) при­меняют в узлах крепления для звукоизолирующей и противоударной за­щиты механизмов. В конструкции амортизаторов содержатся упругие резиновые элементы, поглощающие вибрации механизма.

Наибольшее распространение получили амортизаторы типа АКСС (амортизатор корабельный сварной со страховкой) и пластинчатые амор­тизаторыДля регулирования амортизаторов по высоте у амортизаторов преду­смотрены выравнивающие шайбы 2 или подкладки 4, которые должны плотно прилегать к лапе 1 механизма или полке фундамента 4. Щуп тол­щиной0,1 мм не должен проходить в стыках.Амортизаторы типа АКСС (рис. 4.13, а) рассчитаны на небольшие на­грузки (от 0,1 до 4,0 кН).

Пластинчатые амортизаторы применяют для больших нагрузок (5,0-22,0 кН).

4. Крепление оборудования на фундаменте

Крепление оборудования обычно выполняется с помощью болтов, ко­торые могут быть проходными, с зазором в отверстии 0,5-2,0 мм и при-зонными, с натягом 10-15 мкм. Призонные болты служат дополнитель­ным средством для поддержания неподвижности механизма при действии сдвигающих нагрузок в плоскости крепления.

Отверстия под призонные болты должны быть изготовлены по 7 ква-литету и иметь шероховатость Rz<20 мкм по ГОСТ 1789-73.

Стержень призонного болта изготавливают на станке индивидуально по фактическому диаметру развернутого отверстия, увеличенного на ве­личину натяга. Для выполнения установки призонных болтов в отверстие, применяют их охлаждение в жидком азоте до температуры -190°C.

Непосредственное крепление механизма фундаментными болтами выполняют, затягивая гайки равномерно по диагонали одинаковым уси­лиемкоторое контролируется по крутящему моменту, по углу поворота гайки, удлинению болта, измерением и в наиболее ответственных случаях с применением тензодатчиков.Крепежные болты должны быть надежно зафиксированы от самоот­винчивания одним из методов: с помощью контргайки, шплинтованием, специальными шайбами (пружинными, с фиксатором) и другими.

5. Контроль качества монтажа

Качество монтажа определяется правильным расположением обору­дования на судне и отсутствием деформаций механизмов, которые нару­шают требования их сборки. Деформации особенно трудно избежать в случае недостаточно жестких механизмов: дизелей, турбогенераторов большой мощности, редукторов и др.

Различают контроль монтажа без разборки механизмов и с их разборкой.

Контроль качества монтажа без разборки

Контроль осуществляется фиксацией нагрузок от силы тяжести меха­низма на его опорный фланец. Метод основан на следующем: вначале находят стендовые значения нагрузок.

Для этого на заводе-изготовителе находят нагрузки в узлах крепления на стенде с ис­пользованием специальных дина­мометров (рис. 4.14). Значения нагрузок заносят в формуляр. При монтаже на судовом фунда­менте механизм после центровки на отжимных болтах устанавливают на динамометрах. Динамометры закрепляются в отверстиях для крепежных болтов и, действуя ими как отжимными болтами, регули­руют нагрузки, добиваясь их совпа­дения с формулярными значения­ми. Отклонение монтажных нагру­зок от формулярных не должно превышать ±5%. Только после вы­полнения этих операций устанав­ливаются подкладки и крепятся болты. При отсутствии контроля нагрузок, механизмы следует вскрывать и проверять соосностьвалов, контакты зубчатых зацеплений и другие параметры. При этом воз­можны дополнительные слесарно-пригоночные работы.Количество динамометров выбирают из условия, чтобы нагрузка на каждый из них была не менее 5,0 кН. Они должны быть расставлены по периметру лап механизма таким образом, чтобы исключать местные де­формации агрегата.

Контроль качества монтажа с разборкой агрегата

При разборке применяют следующие методы:

1) контроль соосности валов по изломам и смещениям;

2) контроль зубчатых зацеплений по качеству зацепления и другим параметрам;

3) контроль прямолинейности коленчатого вала по раскепам;

4) контроль сопряжений шейки вала и подшипника скольжения.

Метод применяется при монтаже дизелей и компрессоров, при этом контролируются раскепы коленчатого вала, которые определяются как разность расстояний между щеками кривошипов при диаметральных про­тивоположных положениях кривошипа.