Изготовление секций

Плоскостные секции. Эти секций изготовляют на плоских металлических стендах с применением простейшего сборочного инструмента и приспособлений. Стенды для изготовления тонколистовых секций должны иметь сплошной металлический настил, для толстолистовых секций такой настил необязателен. Наиболее просты в изготовлении плоские секций с набором одного направления. В этом случае после установки по заранее нанесенной на полотнище разметки балок набора производят их приварку с помощью автоматов или полуавтоматов.

Значительно сложнее технологический процесс изготовления секций с набором двух направлений, т. е. с пересекающимся набором. Существует несколько способов изготовления таких секций:

раздельный способ сборки и сварки набора, когда вначале устанавливают балки набора главного направления и их при­варивают к полотнищу с помощью автоматов для угловой сварки, а затем устанавливают и приваривают полуавтоматом балки перекрестного набора;

совмещенный способ сборки и сварки набора, когда уста­навливают рамный (или перекрестный) набор, его обжимают и прихватывают к полотнищу, а затем через вырезы в нем про­таскивают балки главного направления. После установки набора сначала сваривают соединения балок обоих направлений, а за­тем приваривают к полотнищу ячейковым способом полуавто­матом в среде углекислого газа или под флюсом;

каркасный способ, когда вначале собирают и сваривают набор (балки главного направления и перекрестные между со­бой), который затем устанавливают и приваривают к полотнищу ячейковым способом.

Сущность ячейкового способа состоит в том, что вначале выполняют сварные швы в пределах одной ячейки. Окончив сварку в одной ячейке, переходят к следующей, постепенно уда­ляясь от середины секции к ее концам. Сварку ячеек одновременно могут производить несколько сварщиков. Преимущество ячейко­вого способа сварки заключается в том, что деформации кон­струкций от усадки отдельных сварных швов происходят более равномерно, поскольку незакрепленные участки впереди фронта сварки не препятствуют смещению привариваемых элементов и не вызывают изгиба конструкции.

Для плоских секций характерны следующие виды сварочных деформаций: продольное и поперечное укорочение секций, об­щий изгиб в продольном и поперечном направлениях, бухтины на полотнище. Технологическими мероприятиями, позволяю­щими исключить деформации, могут быть: увеличение размеров секций на величину ожидаемого укорочения; упругий выгиб по­лотнищ перед приваркой набора, в частности, путем расположе­ния их на стенде, имеющем обратный прогиб; придание продоль­ным балкам набора до их установки обратного выгиба. Выгиб компенсирует продольную деформацию самого ребра в процессе сварки, а также способствует возникновению благоприятных растягивающих напряжений в полотнище, что приводит к умень­шению бухтин на нем.

Отсутствие кривизны и относительная простота конструкции плоских секций предопределили широкие возможности механизации их изготовления. На отечественных судостроительных заводах такие секции изготавливают на механизированных по­точных линиях. Представленная на рис. 5.14 механизированная линия предназначена для изготовления крупногабаритных (10000 х 10 000 мм) плоских секций с толщиной листов 6—24 мм. Такт работы линии, т. е. время, через которое с линии сходит го­товая секция — около 2 ч.

Первые три позиции линии представляют собой как бы от­дельную линию изготовления полотнищ, которая может работать независимо от остальной части линии. На первой позиции осуществляется сборка полотнища. Позиция оснащена роли­ками и захватами для перемещения листов и полотнища вдоль стенда, а также сборочной балкой с двумя рядами электромаг­нитов. Позиция обслуживается передвижным листоукладчиком, который с помощью электромагнитной траверсы последователь­но захватывает листы на площадке их хранения в начале линии и укладывает на сборочный стенд. Последовательным включе­нием электромагнитов сборочной балки устраняют волнистость кромок двух первых листов и стык закрепляют электроприхват­ками. Собранные листы после выключения магнитов перемещают вдоль стенда, укладывают следующий лист, и процесс повторяют.

Полностью собранное полотнище передвигают на вторую сварочную позицию линии. Позиция имеет сварочный стенд, состоящий из четырех подвижных электромагнитных балок 2 с флюсомедными подкладками и портала 3, на направляющих которого установлен передвижной трехдуговой сварочный авто­мат. После установки балок под стыками полотнища портал раз­мещают над первым стыком и производят его одностороннюю сварку с двусторонним формированием шва. Затем последова­тельно сваривают остальные стыки. В процессе сварки полотнище прижимают к сварочной балке электромагнитами.

Сваренное полотнище с помощью специальных упоров сва­рочного портала передают на третью позицию, оснащенную поворотным устройством для разворота на 90° (в тех случаях, когда набор главного направления располагается перпендику­лярно стыкам). На этой позиции устраняют дефекты сварки и размечают полотнище.

Затем полотнище передают на четвертую позицию ли­нии и ориентируют с помощью толкателей таким образом, чтобы линия разметки установки первой балки набора была параллельна оси портала сборочно-сварочного агрегата 4. Устанавливают первую балку набора, обжимают прижимами агрегата к полот­нищу и приваривают сварочными головками. Далее полотнище перемещают на шпацию плюс величину усадки полотнища от приварки первой балки и аналогично устанавливают и привари­вают следующую балку и т. д. В процессе приварки балок набора агрегат создает местный упругий выгиб полотнища для предотвращения деформаций ребристости (на полотнищах толщиной 8 мм и более) или общий обратный упругий выгиб балки набора в плоскости стенки вместе с полотнищем (при толщине менее 8 мм).

Полотнище с приваренными балками набора главного на­правления с помощью транспортных тележек перемещают на пятую позицию линии. Позиция оснащена регулируемыми опорными роликами, кассетами для балок поперечного набора, сборочным агрегатом 5 полукозлового типа, служащим для по­дачи, установки, разворота при необходимости до 270° балок перекрестного набора и их прижима к полотнищу.

После опускания опорных роликов секция ложится на стенд; агрегат захватывает в кассете, стоящей рядом со стендом, балку набора, приносит ее к месту установки; ставит на линию раз­метки и прижимает к полотнищу. В процессе работы всеми дей­ствиями агрегата управляет сборщик-оператор, а прихватку балки к полотнищу выполняет второй рабочий.

Секцию с установленными таким образом балками перекрест­ного набора поднимают на роликах стенда и с помощью транс­портных тележек перемещают на шестую позицию — сва­рочную. Позиция оборудована четырьмя-шестью поворотными стрелами 6, на опускающихся контейнерах которых размещены подающие механизмы сварочных полуавтоматов.

После сварки соединений перекрестного набора с балками главного направления и его приварки к полотнищу секцию пере­мещают на седьмую позицию. На этой позиции установлен кантователь 7, который кантует секцию. После кантовки исправ­ляют дефекты сварки полотнища, которые не были устранены на третьей позиции, приваривают насыщение и выполняют дру­гие работы. Затем секцию возвращают в исходное положение и передают на восьмую позицию линии, оборудованную двумя сварочными стрелами. Здесь заканчивают все работы на секции, производят ее контуровку, после чего секцию снимают краном с линии.

Полуобъемные секции. Такие секции могут быть открытыми и закрытыми, т. е. имеющими накрывающее перекрытие. По усло­виям ведения работ изготовление закрытых секций более трудо­емкое и сложное. В малых замкнутых пространствах внутри закрытых секций создаются крайне неблагоприятные условия для работающих и применения средств механизации. Приходится применять принудительную вентиляцию, сокращать продолжи­тельность работ и т. п. При изготовлении закрытых секций обычно стремятся закончить выполнение всех внутренних швов до уста­новки накрывающего перекрытия. Для приварки его к набору секцию кантуют.

Технология изготовления полуобъемных секций различается в зависимости от того, имеет секция плоскую поверхность или она ограничена только криволинейными поверхностями.

Плоскую поверхность часто принимают за базовую, что позво­ляет использовать для сборки и сварки плоские стенды. Сборку и сварку криволинейных секций без плоской базы осуществляют на сборочных приспособлениях, называемых постелями. Постели имеют лекальные рабочие поверхности, определяющие форму и размеры изготав­ливаемых в них секций.

По конструкции и способу образования лекальной рабочей поверхности постели делятся на стоечные и лекальные, а по на­значению — на специальные (для изготовления одной секции) и универсальные (для изготовления нескольких или целой группы однотипных секций).

Одной из наиболее распространенных конструкций специаль­ных постелей являются стоечные постели, лекальная рабочая поверхность которых образована путем установки на металличе­скую сборочную площадку или раму рядов различных по высоте стоек из профильного или полосового проката. Для изготовления таких постелей необходимы шаблоны соответствующих шпангоутных сечений секций, снятых с плаза. Расстояние между стой­ками зависит от кривизны собираемой секции и определяется из условий обеспечения плавности обводов.

К преимуществам стоечных постелей относят их небольшую металлоемкость, простоту проектирования и изготовления; к не­достаткам — большую трудоемкость ее подготовки к закладке секций. В силу этих обстоятельств стоечные постели применяют главным образом при индивидуальной сборке секций и небольшой кривизне их обводов (палубные секции, бортовые секции сред­ней части корпуса судна).

Рис. 5.16 Универсальная постель

1 – подлекальник; 2 – выдвижная стойка; 3 – балки; 4 – захват

У лекальных постелей стойки заменены лекалами. Лекала представляют собой листовую или рамную конструкцию. Их уста­навливают на основании постели через одну или две шпации. Лекала раскрепляют продольными связями. Лекала могут быть съемные и постоянные.

На рис. 5.15 показана постоянная постель для сборки днищевых секций. В целях расширения применения автоматической сварки постели иногда делают поворотными. Лекальные постели металлоемки и трудоемки в изготовлении, но просты в подготовке к закладке очередной секции, поэтому их применяют при серийной сборке секций.

Рис. 5.15. Постоянная постель для сборки днищевых секций

1 – лекало; 2 – продольная связь

Специальные постели, несмотря на их широкое распростра­нение, имеют ряд существенных недостатков. Для размещения большого количества постелей требуется значительная производ­ственная площадь. После изготовления на них секций постели передают (целиком или в разобранном виде) на склад хранения