ризначення та характеристика виробу
Сучасний композитний док – це складна інженерна споруда, призначена для підйому судна із води з ціллю огляду та ремонту його підводної частини.
Композитні доки, які випускає Херсонський суднобудівний завод "Палада", складаються з понтонів і металевих башт(лівої і правої).
Понтони виготовляються з бетону, армованого металевими балками та арматурою.
Металеві башти виготовляють із об’ємних секцій, які характеризуються тим, що головні розміри співрозмірні в усіх трьох напрямках і зібрані із окремих плоских секцій. Основне призначення металевих башт – це розміщення двигунів, різноманітних пристроїв і механізмів, запасів води та палива, житлових приміщень і рубок. Все вище перераховане розміщується в сухих відсіках. Баластні відсіки , як правило, розміщуються в понтоні, але можуть бути і в баштах. Слугують вони для затоплення доку забортною водою під час докування суден.
При постановці судна в док і при різноманітних варіантах затоплення баластних відсіків док витримує в основному вигин по всій довжині.
До композитних доків відносять і док проекту 19540 , що представляє собою плавучу споруду, що складається із залізобетонного понтону та двох металевих башт, лівої і правої. Довжина корпусу дока -180 м. Висота металевої башти – 12 м, загальна протяжність вертикальних стиків зовнішньої обшивки -1104 м, протяжність монтажного паза зовнішньої обшивки -720 м. Ескіз плав дока проекту 19540 наведено на рисунку 1.1
1 – металева башта; 2 – залізобетонний понтон; 3 – консольні площадки; 4 - об’ємні секції.
Рисунок 1.1 – Ескіз дока проекту 19540
1.2 Характеристика матеріалу виробу
Об’ємні секції башт доку та їх основні зв’язки (зовнішня обшивка, настил, набір борту, перебірок, надбудови і т.д.) виготовляються із сталі марки 09Г2. Сталь марки 09Г2 – одна із самих найбільш розповсюджених сталей в суднобудуванні. Це низьколегована сталь конструкційна, добре зварювана, не містить дефіцитних елементів. Хімічний склад сталі наведено в таблиці 1.1
Під час зварювання структурні перетворення практично не впливають на характеристики міцності сталі марки 09Г2, але при неправильно підібраному режимі зварювання може відбуватись термічна дія на сталь в зоні, прилеглій до зварного шва. В результаті цього в біля шовній зоні, особливо на межі шва, утворюється підгартована зона підвищеної твердості. Особливих труднощів при зварюванні на правильно підібраних режимах не виникає. Механічні властивості сталі марки 09Г2 наведено в таблиці 1.2
Таблиця 1.1-Хімічний склад сталі 09Г2
| Найменування елементів | C | Mn | Si | Cr | Ni | Cu | P | S |
| не більше | ||||||||
| Вміст елементів, % | <0,12 | 1,4…1,8 | 0,17…0,31 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,35 | 0,040 |
Таблиця 1.2 - Механічні властивості сталі 09Г2
| Товщина Прокату,мм | Тимчасовий опір,МПа | Межа текучості,МПа | Відносне подовження,% | Ударна в’язкість при Т=273ºК, Дж/см2 |
| Не менше | ||||
Стійкість сталі 09Г2 проти гарячих і холодних тріщин можна визначити по наступних формулах:
1.Визначення стійкості проти холодних тріщин:
(1)
Якщо Сэкв 0,4 ця сталь має високу стійкість проти холодних тріщин.
2. Визначення стійкості проти гарячих тріщин: для низьколегованих сталей стійкість визначається по формулі:
(2)
При HCS 4 гарячих тріщин у зварному з'єднанні не утвориться.
= 0,4
За отриманим значенням видно, що сталь 09Г2 має високу стійкість проти гарячих і холодних тріщин.
1.3 Скорочений опис базового технологічного процесу
Монтаж послідуючих секцій проводиться після монтажу і зварювання по пазу зовнішнього і внутрішнього бортів закладної секції. Перелік операцій і переходів, склад обладнання по існуючому технологічному процесу наведені в таблиці 1.3
Таблиця 1.3 - Перелік операцій і переходів, склад обладнання по технологічному процесу
| Найменування операції | Перелік переходів операцій | Найменування і тип обладнання |
| Виконати розмітку місця під встановлення секції | Розмітити на нижче лежачій конструкції в районі встановлення секції лінії базового шпангоута. | Рулетка, рисувалка, натерта крейдою нитка |
| Встановлення секції | 1.Застропити секцію і подати на місце встановлення, провести орієнтир по пів широті, визначити відхилення по вертикалі. | Кран КПМ 80/50,скоби, домкрат, рулетка. |
| 2.Причертити монтажний припуск, пробити лінії; L=8,0 м | Натерта крейдою нитка | |
| 3.Видалити монтажний припуск; L=8,0 м | Газорізальний комплект | |
| 4.Зачистити кромки; L=8,0 м | Пневмотурбінка | |
| 5.Закріпити секцію до конструкції підсиленими електроприхватками по пазам обшивки зовнішнього і внутрішнього бортів. | РБ-300 | |
| 6.Зрізати транспортуючі обуха і зачистити місця їх кріплення 4 шт. | Газорізальний комплект, пневмотурбінка | |
| 7.Встановлення і прихватка деталей стапельного розсипу | РБ-300 | |
| 8.Провести перевірочні роботи по монтажу секції і здати ВТК. |
Зварювання секції
Після складання виконують зварювання об’ємних секцій металевих башт доку згідно кресленням і ГОСТ 15467-86. Перелік операцій, обладнання за існуючим технологічним процесом наведено в таблиці 1.4
Таблиця 1.4-Перелік операцій, обладнання за існуючим технологічним процесом
| Перелік виконуваних робіт | Найменування і тип обладнання |
| Виконати зварювання монтажного стику із зовнішнього і внутрішнього борту L=24 м | КИУ-301, КП-016 |
| Виконати зварювання паза зовнішнього і внутрішнього борту L=13 м | КИУ-301, КП-016 |
| Виконати зварювання стику топ палуби S=20 мм, L=7,1 м | КИУ-301, КП-016 |
| Виконати зварювання проміжної палуби S=10мм, L=4,6 м | КИУ-301, КП-016 |
| Виконати зварювання стику палуби безпеки S=10мм, L=4,6 м | КИУ-301, КП-016 |
| Виконати зварювання палуби коффердамів S=8мм, L=4,6 м | КИУ-301, КП-016 |
| Виконати приварювання набору до стапель-палуби 12 шп. | КИУ-301, КП-016 |
| Приварити книці до набору і стапель-палубі 12 шп.,12*500*1100 | КИУ-301, КП-016 |
| Зачистити шви від бризок і напливів | Металева щітка, зубило |
| Здати зварювальні роботи ВТК |
ета та завдання проекту
Технологія складання металевих башт доку, що використовується в наш час і двостороннє зварювання монтажних швів корпусу плав доку проекту 19540 має наступні недоліки:
1.Значний об’єм робіт по складанню металевих башт виконується малопродуктивним обладнанням і пристосуваннями.
2.Значний об’єм робіт виконується двостороннім механізованим зварюванням в середовищі двоокису вуглецю.
3.Необхідність зварювання в стельовому положенні
4.Необхідність додаткової операції стругання кореня шва.
Задачами курсового проекту є:
1.Використання механізованих пристроїв і пристосувань для складання.
2.Заміна двостороннього механізованого зварювання в середовищі двоокису вуглецю на автоматичне зварювання порошковим дротом із напівпримусовим формуванням металу шва, і на механізоване одностороннє зварювання з використанням формуючих підкладок.
3.Зниження трудомісткості зварювальних робіт.
4.Вилучення операції стругання кореня шва.
5.Покращенняя умов праці складальників і зварювальників.