Реферат: Плазовые работы в судостроении
Всю цифровую информацию о геометрии корпуса снимают с теоретического чертежа и чертежа практического корпуса лдинейкой. Точность согласования сетки и обводов корпуса на теоретическом чертеже и практическом корпусе, а также точность их вычерчивания и порог остроты нормального зрения таковы, что погрешности графических построений и размеров, снятых линейкой, могут достигать значений, существенно превышающих допустимую величину погрешностей при последующем определении формы и размеров деталей корпуса и сборке корпусных конструкций. Например, если погрешность составляет 0,5 мм, то при масштабе чертежа 1:100 погрешность в размерах детали или конструкции составит 50 мм, а при масштабе 1:50 составит 25 мм, поэтому возникает необходимость в укрупнении масштаба этих чертежей для уточнения обводов судна, заданных проектантом. Для этого на заводе вычерчивали проекции «бок», «полуширота» и «корпус» в натуральную величину. Место, на котором они вычерчивались, стали называть плазом , а сам чертеж – плазовой разбивкой . Плазовую разбивку и другие плазовые работы выполняло плазово-разметочное бюро. Плазовая разбивка в натуральную величину вычерчивалась карандашом в трех проекциях на специально подготовленном полу или на полу, покрытом фанерными щитами, а затем линии прорезались шилом или прочерчивались краской с помощью рейсфедера. Для такой разбивки требовалось специальное помещение весьма значительных размеров, кроме того, работа по согласованию сетки, обводов и вычерчиванию плазовой разбивки, а также операции по определению формы и размеров деталей корпуса на натурном плазе были весьма трудоемки.
В 50-е годы в отечественном судостроении вместо натуральной стали применять масштабную плазовую разбивку, выполняя ее в масштабе 1:10 (иногда 1:5). Разбивку вычерчивают на окрашенных белой эмалью дюралюминиевых листах толщиной 4-10 мм, лежащих на столах. После окраски листов эмаль прошкуривают мелкозернистой наждачной бумагой до получения гладкой матовой поверхности.
Масштабную разбивку вычерчивают, как и натурную, в трех проекциях – «бок», «полуширота» и «корпус». Для уменьшения трудоемкости, повышения точности разбивки и сокращения площади плаза проекцию «полуширота» всегда совмещают с проекцией «бок». Проекцию «корпус» вычерчивают отдельно, обычно на двух щитах (для носовой и кормовой частей).
Масштабную плазовую разбивку начинают, как и натурную, с построения сетки теоретического чертежа. Затем наносят точки линий обводов корпуса и прочерчивают их карандашом. Обводы согласовывают и сглаживают в трех проекциях. Под согласованными понимают обводы, координаты точек которых на разных проекциях равны между собой, а под сглаженными – плавные, не имеющие волнистости кривые. При этом плавность обводов проверяется не только в сечениях по шпангоутам, ватерлиниям и батоксам, но и построением рыбин. Рыбиной называют линию пересечения поверхности корпуса плоскостью, перпендикулярной к одной из плоскостей проекций судна и не параллельной двум другим. О плавности обводов судят по плавности рыбины. На согласованную плазовую разбивку наносят теоретические линии продольного и поперечного набора корпуса, пазов и стыков наружной обшивки, а также другие теоретические линии. Все линии обводят краской различных цветов специальными рейсфедерами, обеспечивающими постоянную толщину линий, равную 0,1 мм.
Для нанесения и снятия размеров применяют штриховой метр первого разряда (ШМ-1Р) с ценой деления шкалы 0,2 мм и лупой семикратного увеличения. Применяют также тонкие стальные рулетки с ценой деления шкалы 0,5 мм. Погрешности при масштабной разбивке не превышают в пересчете на натуру погрешностей при натурной разбивке. Кроме того, на разбивке наносят не показанные на рисунке ось валопровода, линии продольных ребер жесткости, поперечные сечения фундаментных балок и другие линии, необходимые для определения размеров деталей корпуса. Надписывают номера шпангоутов, наименования связей, обозначения пазов и стыков.
Правила нанесения толщин листов и профилей относительно основных плоскостей проекций (ОП, ДП, ПМШ) регламентированы ГОСТ-2.419-68. Теоретическая линия проходит по той стороне листа, которая ближе к соответствующей основной плоскости. Теоретическая линия листов наружной обшивки проходит по их внутренней поверхности. Теоретическая линия вертикального киля и продольной переборки, расположенной в ДП, находится в ДП. Теоретическая линия симметричных замкнутых профилей совпадает с их осью. Теоретические линии вырезов люков и шахт проходят по внутренней поверхности комингсов.
Разбивку отдельных конструкций выполняют так, чтобы по ней можно было определить размеры входящих в них деталей. Листы и профили, перпендикулярные к ПМШ, изображают одной линией (например, 1-й стрингер, настил второго дна на участке 14-20-го шпангоутов), наклонные конструкции – следами сечения по каждому шпангоуту (настил второго дна на участке 10-13-го шпангоутов, 2-й стрингер и др.). Ребра жесткости задаются только линией их притыкания к обшивке.
В случаях, когда с помощью геометрических построений трудно определить окончательную форму конструкции, на плазе изготавливают макет из досок и фанеры. Для уточнения формы якорных клюзов изготавливают макет части носовой оконечности в масштабе 1:10, 1:5 или в натуральную величину, проверяя на нем самовываливание якоря под действием его силы тяжести. По макету кормовой оконечности уточняют окончательную форму моделей кронштейнов гребных валов, мортир и дейдвудного устройства.
Графические методы определения формы и размеров деталей корпуса
В процессе конструирования корпусные конструкции вычерчивают в различных масштабах в чертежах технического проекта и затем в рабочих сборочных чертежах. Чертежи, необходимые для изготовления деталей корпуса, проектанты судов не выпускают. В спецификациях к рабочим сборочным чертежам указываются толщины листовых деталей, номера профилей деталей набора, размеры сечений полосовых деталей, пиллерсов, размеры простейших книц, вырезов для ребер жесткости на флорах (в альбомах узлов корпусных конструкций). Однако измерить по указанным чертежам и задать в них точную форму деталей, все размеры, необходимые для изготовления, невозможно из-за масштабных погрешностей. Поэтому для определения точной формы деталей корпуса и их размеров пользуются плазовой разбивкой.
Форму и размеры деталей корпуса определяют в основном по проекции «корпус» плазовой разбивки. Проекции «бок» и «полуширота» используют для уточнения размеров штевней, фундаментов и других конструкций, а также для выполнения вспомогательных построений.
По способам определения формы и размеров все детали корпуса могут быть разбиты на пять групп.
1. Детали, форма и размеры которых полностью заданы чертежом (прямоугольные листы и кницы, полки фундаментов, пиллерсы и т. п.)
2. Плоские детали, расположенные в плоскостях шпангоутов и, следовательно, изображаемые на проекции «корпус» плазовой разбивки без искажения.
3. Плоские детали, расположенные вдоль судна. Здесь различают два случая: а) плоскость детали перпендикулярна ПМШ; б) плоскость наклонна к ПМШ. В первом случае деталь изображается на проекции «корпус» одной прямой линией, во втором случае - несколькими параллельными прямыми – следами пересечения с плоскостями шпангоутов.
4. Изогнутые детали, форму и размеры плоской заготовки которых получают теоретически точными способами развертывания. Различают следующие случаи: а) детали со сломом, т.е. состоящие из двух или большего количества плоских участков; б) детали цилиндрической формы; в) детали конической формы.
5. Детали двоякой кривизны (в том числе веерной формы), форму и размеры плоской заготовки которых получают приближенным развертыванием деталей на плоскость, так как теоретически такие поверхности не развертываются.
На каждую деталь корпуса или ее заготовку на плазе разрабатывают эскиз. При вычерчивании эскизов деталей корпуса вручную соблюдение масштаба не требуется. Кривизна слабо изогнутых линий усиливается. На эскизах наносят размеры детали, ориентирные надписи (верх, низ, нос, корма, борт, к ДП и т.д.), вид и размеры разделки кромок под сварку, расположение и размеры припусков. Надписывают содержание марки, которая должна быть нанесена на детали после ее изготовления.
Форму и размеры деталей второй группы определяют непосредственным измерением расстояний между теоретическими линиями с учетом изложенных выше правил расположения толщин листов и профилей относительно этих линий. Так, длина флора, измеренная от ДП до обшивки, должна быть уменьшена на половину толщины вертикального киля. Кроме контуров деталей по плазу определяют также расстояния между вырезами для прохода продольного набора, места шпигатов под сварные швы и т. п. По чертежу секции находят величину срезов в углах, расположение и размеры вырезов облегчения, места и характер разделки кромок под сварку и т.п.
Форму и размеры деталей третьей группы определяют построением. При этом определяют истинную длину прямых и кривых линий, расположенных вдоль судна. Эта длина называется растяжкой.
Например, на участке поверхности корпуса между 23 и 27-м шпангоутами проходит линия abcde . Дуговые расстояния между точками пересечения указанной линии со шпангоутами на проекции «корпус» называют прогрессами и обозначают буквой «П». Для построения растяжки этой линии на соответствующих шпангоутах проекции «бок» откладывают прогрессы (если проекции «бок» нет, то строят шпангоутную сетку). Соединив плавной кривой точки a , b, c , d иe получим растяжку линии abcde . Прогрессы замеряют гибкой металлической линейкой, огибая ее по линии abcde или гибкой рейкой, на которой карандашными отметками отмечают положение точек a , b, c , d , e , после чего, приложив линейку к распрямившейся рейке, замеряют величину прогрессов. Шпация обозначена буквой «Ш». Участки растяжки между шпангоутами называют растянутой шпацией , обозначена «РШ». Точно также можно определить истинную длину линии на поверхности корпуса, проектирующуюся на проекцию «корпус» в виде прямой абгдж .
Форму и размеры плоских заготовок деталей четвертой группы определяют построением их разверток различными методами. Для построения развертки килевой коробки (группа 4а) ее наклонную часть разворачивают на плоскость. Линия слома – прямая АБ. При отгибании наклонной части коробки до ее совмещения с ОП пазовые точки перемещаются в плоскостях, перпендикулярных линии слома. Проводя через пазовые точки пунктирные линии, перпендикулярные линии слома, например, точек А и Б до пазовых точек, получим контур развертки килевой коробки – многоугольник ЕАВ’Д’БЖ. При этом не принималось во внимание, что в процессе гибки заготовки горизонтальная часть коробки переходит в наклонную на под углом, а по цилиндрической поверхности, и не учитывалась толщина листа.
Длина согнутого участка по нейтральному слою составит l = (R + s/2)j. Для описанного выше способа длина пунктиров l 1 = 2Rtg (j/2). ПогрешностьDl = l 1 -l = 2R tg (j/2) – (R+s/2)j=f (R, s, j). При наиболее распространенном случае, когда R=2s и j=p/2, Dl =0, 07s. Такой погрешностью можно пренебречь. Но если R=10s, то погрешность составит 3,5s и ее необходимо учитывать, отняв по кромке площади развертки полоску шириной Dl .
Для построения развертки усеченной цилиндрической детали ее поверхность разворачивают на плоскость, разгибая две симметричные относительно образующей АБ части этой поверхности. При этом пазовые точки шпангоутов перемещаются точно к образующей, а длина дуг шпангоутов на развертке равна длине дуг шпангоутов на проекции «корпус». Обогнув шпангоут на проекции «корпус» гибкой рейкой или гибкой металлической линейкой, отмечают на них положение средней А и крайних (пазовых) точек В и Г шпангоутов. Совместив отмеченную на рейке (линейке) среднюю точку А с точкой А” и изогнув рейку (линейку) до пересечения отмеченными крайними (пазовыми) точками В иГ пунктирных линий, перпендикулярных к образующей А”Б” , находят точки пересечения В“ и Г”. Аналогично находят точки Д” и Е”. Соединив точки В” и Д”, Г” и Е” прямыми, получим контур развертки. Между стрелкой выгиба у среднего шпангоута на развертке и стрелкой прогиба m этого шпангоута на проекции «корпус» существует соотношение, вытекающее из подобия треугольников y : m = П: Р. Отсюда
y = m П = m П (3.1)
Р Ш2 + П2
Эта формула используется для расчета стрелки выгиба среднего шпангоута при построении разверток листов двоякой кривизны. Участок листа в двух смежных относительно среднего шпангоута шпациях заменяют цилиндрической поверхностью. Но прогрессы слева и справа от среднего шпангоута имеют разную величину, например, П1 и П2 , поэтому принимают
y = m (П1 + П2 ) (3.2)
4Ш2 +(П1 + П2 )2