Ремонт рулевого устройства судов

Технология дефектации и ремонта рулевого устройства судна

Дефектация и ремонт основных деталей рулевого устройства. Сетевая модель управления ремонтом рулевых устройств, определение параметров сетевого графика. Проектирование стационарного рабочего места с разработкой карты организации рабочего места.

Рубрика	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	19.05.2011
Размер файла	1,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология дефектации и ремонта рулевого устройства судна

1. Дефектация и ремонт основных деталей

2. Анализ элементов текущего планирования ремонта, сетевая модель управления ремонтом рулевых устройств и расчетное определение параметров сетевого графика

3. Проектирование планировки и организации стационарного рабочего места с разработкой карты организации рабочего места в доке (цехе) или на открытой площадке

ремонт рулевое устройство судно

1. Дефектация и ремонт основных деталей

Обшивка. Характерными дефектами являются: износ листов и сварных швов в результате коррозии и эрозии, трещины по сварным швам и целому металлу, вмятины, гофры.

При осмотре пера руля особое внимание следует обращать на места концентрации напряжений (пробочные швы, переходы сечений, углы вырезов съемных участков и т. п.), где возможно образование трещин. Интенсивному эрозионному разрушению подвержены стыковые швы обшивки пера руля. расположенные непосредственно в районе действия гребного винта.

Рис. 1 Схема расположения трещин:

1- лист обшивки; 2- полоса; 3- ребро

В соответствий с требованиями Регистра общий износ листов обшивки пера руля не должен превышать 25% строительной толщины. Если износ превышает это значение, то листы (участки листов) заменяют. Кроме того, подлежат замене участки обшивки в местах глубоких вмятин, бухтин и других деформаций.

Трещины на пробочных швах (рис 1) удаляют путем их вырубке, расширения, а в необходимых случаях и удлинения прорези и последующей заварки. При расположении, трещин на перемычках, пробочных швах я обшивке, как правило, следует заменять участки обшивки. Единичные трещины на перемычке в виде исключения допускается разделывать до пояска и заваривать.

На ряде судов вследствие конструктивных недостатков в процессе эксплуатации возникают трещины в обшивке пера руля в районе петель, Причинами возникновения таких трещин являются недостаточная толщина обшивки и концентрация напряжений в местах резкого перехода сечений пера руля. При ремонте производят подкрепление конструкции путем установки в вварного утолщенного листа.

Основные операции технологического процесса установки такого листа обшивки можно проследить на примере, приведенном на рис. 2:

— перо руля в сборе с баллером выставить вертикально, установить струны для центровки осей шеек баллера и штырей, зафиксировать положение осей петель пера руля относительно струн;

— разметить линии реза заменяемого участка (на рисунке заштрихованная часть);

— вырезать газовой резкой дефектный участок обшивки по разметке: кромки листов по контуру выреза при наличии загибов, бухтин и т.п. выправить с нагревом;

— разделать кромки под сварку и зачистить;

по шаблонам (изготовленным по месту) заготовить лист с припуском не более 50 мм;

— вырезать газовой резкой прорези пробочного Шва, разделать кромки заготовленного листа под сварку;

— установить лист на место, подогнать по кромкам выреза, закрепить на гребенках, заварить стыковые и пазовые швы;

— заварить пробочные швы;

— заполнить прорези пробочных швов эпоксидной шпатлевкой заподлицо с поверхностью обшивки.

После выполнения правки либо при наплавке отдельных участков листов обшивки, а также при их замене следует проверять профиль сечений пера руля Отклонение профиля от шаблона не должно превышать 5 мм на всем сечении.

Пустотелые рули следует испытывать на непроницаемость в соответствии

Регистра наливом воды. Напор р (в м. вод. ст.) определяют по формуле:

где р -осадка судна по летнюю грузовую ватерлинию, м;

— наибольшая скорость переднего хода судна, уз.

По согласованию с Регистром допускается испытание непроницаемости обшивки пера руля воздухом давлением 0,3 кгс/см2 в соответствии с ГОСТ 3285-68,

Сложнее выполнять ремонт листов обшивки, ребер жесткости и других элементов набора рулей с наполнителем. Почти все используемые в настоящее время наполнители пера руля горючи, поэтому при ремонте с применением газовой резки, сварки, наплавки наполнитель должен быть удален полностью либо из района выполнения работ. Кроме того, должны быть приняты необходимые меры противопожарной безопасности. После ремонта наполнитель должен быть восстановлен. Частичное заполнение пера руля (т. е. оставление части объема без наполнителя) не допускается.

Отливки (поковки). Часто при ремонтах устраняют коррозионные повреждения конических отверстий под штыри или баллер, а также цилиндрических отверстий под планками набора (втулками) подшипников.

1. В процессе сварки необходимо проверять положение пера руля относительно струн.

2. После проведения испытаний на непроницаемость.

При незначительных повреждениях (несплошных и до 25% обшей поверхности) разрушенные участки должны быть либо заварены и зачищены, либо зачищены и заделаны составами на основе эпоксидных смол.

Рис. 2 Установка усиленного листа обшивки пера руля (размеры в мм).

Допускается также заделка сплошных коррозионных повреждении в районе большого основания конических отверстий, если их высота не превышает 50—70 мм (в зависимости от длины конической поверхности). Заделка поврежденных участков должна выполняться до установки штырей или баллера на место.

Если коррозионные повреждения распространились на большей площади, дефектные участки необходимо наплавить и расточить. Наплавку целесообразно; выполнять нержавеющей сталью, что практически исключает появление коррозионных разрушений при дальнейшей эксплуатации рулевого устройства.

Коррозионные повреждения на поверхности цилиндрических отверстий под планками набора (втулками) подшипников могут быть устранены только растачиванием без наплавки. При растачивании в соответствии с Правилами Регистра толщина стенок петель в любом сечении не должна быть менее 0,5 диаметра штыря без облицовки. Для штырей диаметром 200 мм и более допускается уменьшение указанной толщины петель до 0,35 диаметра штыря без облицовки, если обеспечивается соотношение (рис. 3)

— высота втулки штыря или высота конического (цилиндрического) отверстия петли, см;

-диаметр штыря, включая облицовку, см;

— пределы текучести материала соответственно штыря и петли.

При этом длина цилиндрической части штыря должна быть не более 1,3 .

Конические поверхности отливок (поковок) должны быть пригнаны по коническим поверхностям штырей, баллера. Количество пятен на квадрат 25×25 мм в зависимости от длины конической поверхности должно быть следующим: при длине конической поверхности до 200 мм — З; 200—320 мм — 2; свыше 320 мм — 1.

Фланец. На присоединительной поверхности фланца места, повреждение коррозией, достаточно только зачистить; если они рассредоточены и суммарная площадь зачистки не превышают 25% общей площади. При повреждениях большей площади необходимо выполнить фрезерование (обтачивание). При этом утонение фланца не должно превышать 10% построечной толщины.

Присоединительную плоскость фланца обычно пригоняют качество пригонки проверяют на краску, точность пригонки 1—2 пятна на квадрат 25X25 мм. После чистовой обработки фланца на станке допускается пригонку не производить. На присоединительной плоскости в этом случае допускается вогнутость не более 0,05 — 0,07 мм (в зависимости от размера фланца); шероховатость поверхности 2,5.

Рис. 3 Схема для определения

допустимой толщины петли:

1 — петля ахтерштевня; 2 — облицовка штыря;

3 — втулка петли ахтерштевня; 4 — петля пера руля;

Качество обработки окончательно проверяют после обжатия присоединительных плоскостей фланцев пера руля и баллера. Щуп толщиной 0,05 мм может проходить только на отдельных участках (общей длиной не более 25% периметра фланца) на глубину не более 15 мм.

Отдельные места шпоночного паза фланца, поврежденные коррозией, следует зачистить, если их суммарная площадь не превышает 15% поверхности паза. Аналогично требование к отдельным участкам паза со смятием поверхности. При большей величине дефектов шпоночный паз необходимо фрезеровать. Увеличение ширины паза не должно превышать 10% его номинального размера. При необходимости может быть применена заварка как отдельных участков, так и всей поверхности паза.

В соединении баллер — перо руля в отдельных случаях допускается установка ступенчатой шпонки по согласованию с инспектором Регистра.

Риски, забоины, места коррозионных повреждений на поверхностях под соединительные болты устраняют зачисткой либо растачиванием (развертыванием). Суммарная площадь зачищенных мест не должна превышать 25% общей поверхности; шероховатость поверхности 2,5. Эти требования относятся к отверстиям, где установлены болты из-под развертки (призонные), т. е. всем отверстиям, за исключением случаев постановки во фланцевом соединении шпонки, когда достаточно только два призонных болта. При растачивании или развертывании отверстий, как правило, не следует допускать, чтобы их диаметр увеличился более чем на 5—8%.

При растачивании конических либо цилиндрических поверхностей отливок (поковок) пера руля, а также при обработке присоединительной поверхности фланца необходимо учитывать, что отверстия в пере руля (под штыри, баллер, втулки или набор подшипников) должны быть соосны рабочим шейкам баллера. После сборки подвижных деталей рулевого устройства эта несоосность не должна быть более 0,6—0,7 величины установочного зазора в подшипниках пера руля. Несоосность отверстий расточек пера руля под набор подшипников относительно шеек баллера может быть несколько больше, так как растачивание этих поверхностей можно рассматривать как предварительную операцию. Приведенная величина Долина быть выдержана при окончательной операции — растачивании; набора подшипников.

В практике судоремонта устранение несоосности подвижных деталей рулевого устройства выполняют несколькими способами: растачиванием либо наплавкой и растачиванием отверстий пера руля, фрезерованием фланцев баллера или пера руля, в необходимых случаях наплавкой и фрезерованием фланцев. Указанные способы относятся к работам категории капитального ремонта рулевого устройства, так как они трудоемки и для их выполнения требуется продолжительное время.

По согласованию с Регистром могут быть применены более простые и менее трудоемкие способы устранения несоосности: установка эксцентрично расточенных втулок (либо набора) подшипников пера руля, установка штырей с эксцентричной рабочей цилиндрической поверхностью (только в исключительных случаях)либо эксцентричной облицовкой.

Втулки подшипников. При ремонте втулки часто заменяют вследствие износа внутренней рабочей поверхности, реже из-за ослабления посадки. Если зазор в подшипнике не превышает допустимого после ремонта, на рабочей поверхности втулки зачищают глубокие риски, задиры. Общая площадь зачищенных участков не должна превышать 25% рабочей поверхности. При установке эксцентрично расточенных втулок подшипников особое внимание уделяют их надежному стопорению от проворота. Стопорение может быть выполнено установкой с торца втулки цилиндрических штифтов (диаметр 12-20 мм. длина 50-60 мм. количество 2шт., посадка ). Толщина стенки втулки в любом сечении не менее 10-15 мм в зависимости от размеров подшипника.

Набор подшипников. Планки из бакаута устанавливают, как правило, с торцовым расположением волокон. Длина планок должна быть возможно больше (не менее 100 мм). При установке планок с продольным расположением волокон желательно, чтобы они были цельными по длине подшипника.

Планки текстолитового набора устанавливают так, чтобы слои ткани были расположены но касательной к окружности расточки. Аналогично требование к планкам из ДСП. Планки должны быть, как правило, цельными по длине подшипника. При определении длины планок должен быть предусмотрен осевой зазор, компенсирующий набухание набора в продольном направлении; его принимают равным общей длины планок, набранных в подшипнике.

Планки набора должны плотно прилегать друг к другу, а также к поверхностям расточек пера руля. Пластина щупа толщиной 0,1 мм не должна проходить между соседними планками; допускается закусывание щупа, если глубина его проникновения не превышает половины высоты боковой плоскости плавки. Плотность прилегания планок к поверхностям расточек пера руля проверяют простукиванием набора легкими ударами молотка массой 200 г; допускается неплотность прилегания не более 30% поверхности планки. Забойные планки устанавливают с натягом 0,2—0,25 мм.

После окончательной обработки набора толщина планок не должна быть менее 20 мм, поле допуска рабочей поверхности подшипника должно быть О— 0,2 мм овальность и конусообразность — не более 0,1 мм. Допустимая наименьшая толщина планок набора (20 мм) должна быть соблюдена и в случае эксцентричного растачивания набора.

Окончательную обработку подшипников можно выполнять как после установки набора в пере руля, так и в специально изготовленной фальшвтулке. Для растачивания набора в пере руля необходимы специальные приспособления борштанги. Этот процесс довольно сложен и трудоемок. Поэтому в практике судоремонта распространено изготовление окончательно обработанного набора в фальшвтулке. Внутренний диаметр фальшвтулки выполняют по размеру места под набор в пере руля. В фальшвтулку устанавливают планки и растачивают до окончательного размера с учетом результатов замеров центровки подвижных деталей рулевого устройства. Планки маркируют и в соответствии с маркировкой устанавливают в пере руля.

Допустимая величина несоосности расточек набора подшипников пера руля и рабочих шеек баллера та же, что и рабочих поверхностей штырей и рабочих шеек баллера, т. е. не более 0,6—0,7 величины установочного зазора в подшипниках пера руля.

Приведенные требования справедливы также для набора, выполненного из капролоновых планок или втулок. Капролоновые втулки могут быть набраны по длине подшипника из двух частей; для стопорения их от поворота используют упорные планки набора или стопорные винты.

Скручивание баллера — дефект, встречающийся иногда на небольших судах (диаметр баллера до 150 мм), а также в случае аварии на крупных судах (на пример, при плавании во льдах и т. п.). В соответствии с нормами Регистра при скручивании на 5° и более баллер может быть допущен к работе при условии выполнения отжига и установки новых шпонок в соединении с румпелем (сектором). Режим термической обработки баллера устанавливают в зависимости от марки стали баллера. Баллер подлежит замене при скручивании на 15° и более, а также при обнаружении трещин.

Чаще приходится восстанавливать посадку румпеля (сектора) на баллере наплавкой и обтачиванием шейки баллера, выполняемой по одобренному Регистром технологическому процессу, либо обтачиванием шейки баллера и наплавкой и растачиванием румпеля (сектора).

Рис. 4 Схема для расчета баллера.

Рис. 5 Схема для расчета баллера

(для полуподвесных рулей)

В соответствии с требованиями Правил Регистра диаметр шейки баллера (в см) под румпель (рис. 4) не должен быть менее определенного по формуле

— коэффициент, равный 1 для рулей, работающих непосредственно за гребным винтом, и равный 0,9 для рулей, не работающих непосредственно

за гребным винтом;

А — площадь пера руля, м2;

— наибольшая скорость (в уз) переднего хода судна при осадке по летнюю грузовую ватерлинию, но не менее 21 уз для судов ледовой категории УЛА, 19 уз для судов ледовой категории УЛ, 17 уз для судов ледовой категории Л1, 10 уз для остальных судов;

— ширина пера на уровне центра тяжести его площади, м;

— часть площади пера, расположенная в нос от оси его вращения, м2;

— отстояние оси вращения от передней кромки пера на уровне центра тяжести его площади, м. Эта величина положительная, если ось вращения расположена от передней кромки пера в корму, и отрицательная, если ось вращения расположена в нос;

— предел текучести материала баллера, кгс/см2 (не должен приниматься более 4000 кгс/см2).

Для полуподвесных рулей (рис. 5) формула для определения диаметра шейки баллера под румпель (сектор) несколько отличается:

A’, A” — площадь пера соответственно выше и ниже штыря, м2;

r’, r” — отстояние точки приложения равнодействующей условной расчетной нагрузки от передней кромки пера на уровне центра тяжести соответственно площади A’ и площади A”, м;

a’, a” — отстояние оси вращения от передней кромки пера на уровне центра тяжести соответственно площади A’ и площади A”, м.

Приведенные зависимости не распространяются на буксиры, для которых вопрос подлежит рассмотрению Регистром в каждом отдельном случае.

При ремонтах может быть допущено уменьшение диаметра шейки баллера на величину до 10% размера, определенного по приведенным формулам.

Овальность и конусообразность шейки баллера под румпель после обтачивания не должна превышать 0,04—0,05 мм. Отдельные риски, забоины, задиры на шейке баллера допускается зачищать, места зачистки по площади не должны превышать 20% общей поверхности шейки, овальность и конусообразность шейки не должны быть более 0,1 мм.

Износ и коррозионные повреждения рабочих шеек баллера — дефекты, устранением которых приходится заниматься очень часто в тех случаях, когда шейки баллера не защищены облицовками либо наплавкой из нержавеющей стали. Для устранения этих дефектов рабочие шейки обтачивают или калибруют. Диаметр шейки баллера может быть уменьшен на величину до 10% построечного диаметра либо определенного по формулам Правил Регистра. Овальность и конусообразность шеек не должны превышать 0,05—0,08 мм.

Наплавку производят по технологическому процессу, одобренному Регистром. Из-за больших размеров баллера часто невозможно произвести термообработку всего баллера. Поэтому выполняют местную термообработку участка баллера в районе наплавленных рабочих шеек. В настоящее время для этой цели применяют индукционный нагрев токами промышленной частоты. Толщина слоя наплавки после окончательной обработки должна быть не менее 3 и не более 5 мм.

Облицовки делают из нержавеющих сталей таких же марок, что и при изготовлении нового рулевого устройства; посадка облицовки на баллер также аналогична построечной. Толщина облицовки не должна быть менее 10 мм.

Применяют также двухслойные облицовки: облицовку из углеродистой стали, наплавленную нержавеющей сталью. И в этом случае толщина облицовки (без слоя наплавки) не должна быть менее 10 мм, толщина слоя наплавки 3—5 мм.

В практике судоремонта выполняют установку двухслойных составных облицовок с продольным разъемом. Этот способ применяют в тех случаях, когда из-за конструкции баллера (опорный бурт выполнен заодно с баллером) посадить цельную облицовку невозможно.

Технологическая последовательность выполнения работ следующая. Корродированную шейку баллера обтачивают на токарном либо карусельном станке. Для этой цели может быть использовано также приспособление типа «Молль». Оставшиеся после предварительной обработки отдельные раковины должны быть заварены (по согласованию с Регистром). Допуски на окончательно обработанную шейку должны быть в пределах 3-го класса точности. При наличии конусообразности на обработанной поверхности фиксируют ее направление и величину и учитывают при изготовлении облицовки.

Облицовку изготовляют литой из сталей 20Л, 25Л либо из двух обечаек гибкой под прессом из листовых сталей ВСтЗсп4, С, 09Г2, 09Г2С. После сварки обечаек производят токарную обработку облицовки под наплавку.

При станочной обработке после наплавки облицовки нержавеющей сталью и термообработки выполняют следующие операции:

растачивание посадочной поверхности по диаметру обточенной шейки баллера ,с допуском плюс 0,01—0,03 мм и учетом наличия и направления конусообразности;

обтачивание в окончательный размер наружной поверхности базируясь на расточенную внутреннюю поверхность;

разрезание на строгальном либо фрезерном станке облицовки на две половины по линии ранее выполненного сварного шва (ширина разреза 4-5 мм);

строгание фасок под сварку, сверление и нарезание в каждой половине по одному отверстию для запрессовки под облицовку жидких белил или свинцового сурика.

Облицовку устанавливают на баллер и обжимают хомутами. Плотность ее прилегания проверяют щупом: щуп толщиной 0,03 мм может только закусывать по всей окружности с обоих торцов облицовки.

Процесс заварки швов может повлиять на качество посадки облицовки. а также вызывать появление трещин.

Рис. 6 Сварка обечаек облицовки

Технологический процесс заварки должен выполняться в такой последовательности:

в зазор продольного стыка установить и уплотнить стальную проволоку диаметром 4 мм;

заварить участок 1 (рис. 7-19) — первые два слоя электродами Э42А, один слой электродамиЭА-400/10У;

перекантовать баллер и заварить участок 2 в той же последовательности, что и участок 1.

снять один хомут и заварить полностью участок 3- два слоя электродами Э42А, последующие слои электродами ЭА-400/10У;

перекантовать баллер и заварить участок 4 аналогично участку 3

снять второй хомут и заварить участок 5 аналогично 3; закончить заварку участка 1 электродами ЭА-400/10У;

перекантовать баллер и заварить участок 6 аналогично участку 3;закончить заварку участка 2 электродами ЭА-400/10У.

Заварку швов должен выполнять аттестованный сварщик. При отсутствии электродов ЭА400/10У разрешается применять другие электроды аналогичного типа (ЦЛ-11, ЦТ-15 и т. п.)

После заварки швы необходимо зачистить и зашлифовать. Под облицовку нужно запрессовать жидкие белила или

свинцовый сурик, торцы заделать составами на основе эпоксидных смол.

Риски, задиры, наработок, отдельные коррозионные повреждения на рабочих шейках устраняют запиловкой с зачисткой. Общая площадь зачищенных мест не должна превышать 25% площади шейки. Овальность и конусообразность шейки не должны быть более половины величины зазора в подшипнике.

Поверхность нерабочей части баллера, расположенная под нижней шейкой, обычно подвержена коррозионным повреждениям. Места повреждений зачищают

и окрашивают свинцовым суриком (два слоя) либо красками ВЛ-02 (один слой) и ЭП-756 (шесть слоев), места глубоких коррозионных повреждений наплавляют.

Таблица. 1 Точность прямолинейности конуса баллера.

Длина окрашенной поверхности конуса (не менее),

Источник