[Введите текст]

Федеральное государственное казенное профессиональное

образовательное учреждение

«Ломоносовский морской колледж Военно-Морского Флота»

Министерства обороны Российской Федерации

Судомеханический цикл

Технология судоремонта

Сборник лекций

Сборник лекций

по

МДК О1.О1.

Основы эксплуатации, технического

обслуживания и ремонта судового энергетического оборудования

для

курсантов, обучающихся по специальности 26.02.05 Эксплуатация судовых

энергетических установок.

Разработал преподаватель

Евдокимов А.А.

Одобрено

методическим советом ЛМК

Протокол № 3

от 11 ноября 2022 г

Рассмотрено

на заседании ПМК

Протокол № 5

от 25 октября 2022 г.

2022

Пособие написано в соответствии с ФГОС СПО и программой

подготовки курсантов по ПМ 01. «Основы эксплуатации, технического

обслуживания и ремонта судового энергетического оборудования».

В пособие включены лекционный материал, перечень средств

материально-технического обеспечения, задания и контрольные вопросы по

проведённым темам.

Целью пособия является формирование у курсантов знаний

материальной части технических средств и приборов, их эксплуатации,

обслуживанию и ремонту, а также умений работать с технической

литературой и инструкциями завода-изготовителя технических средств и

приборов.

2

Содержание

№

Тема лекции

стр.

1

Факторы, определяющие упрочнение металла. Классификация

методов упрочнения металлов

3

2

Виды

судоподъёмных

средств.

Доки,

эллинги,

слипы,

судоподъёмники

9

3

Подготовка, ввод и постановка судна в док. Основные доковые

работы

21

3

Лекция 1

Факторы, определяющие упрочнение металла. Классификация методов

упрочнения металлов.

Отрабатываемые вопросы:

1. Факторы, определяющие упрочнение металла.

2. Классификация методов упрочнения металлов:

- Механическое упрочнение.

- Термическая обработка.

- Термохимическая обработка.

Факторы, определяющие упрочнение металла.

Прочность сталей и сплавов является важной функциональной

характеристикой

и

рассматривается

в

качестве

ведущего

показателя,

определяющего их качество. Использование высокопрочных материалов

позволяет решить ряд практических задач, связанных с обеспечением

надежности и долговечности машин, механизмов и металлоконструкций,

снизить массу металлических изделий и получить очевидные экономические

выгоды.

Высокопрочный

материала

способен

гарантированно

эксплуатироваться в течение заданного срока при имеющихся условиях

внешнего

нагружения.

Разработка

высокопрочных

материалов,

обеспечивающих

повышенную

прочность

наряду

с

необходимыми

показателями

вязкости

и

пластичности

возможна

благодаря

научным

знаниям, базирующимся на современных достижениях металлофизики,

металловедения и металлургии.

Упрочнение деталей — это преднамеренное искажение кристаллической

решетки металла в результате механического воздействия, термической и

химико-термической обработки.

Классификация методов упрочнения металлов.

2.1 Механическое упрочнение.

Сущность механической обработки состоит в том, что под давлением

твердого металлического инструмента (ролика, шарика, выглаживающей

протяжки или прошивки) выступающие микронеровности обрабатываемой

поверхности

пластически

деформируются,

при

этом

шероховатость

поверхности уменьшается, поверхностный слой металла упрочняется, на

поверхности детали создаются остаточные деформации сжатия — получается

наклеп.

Пластическим

деформированием

обрабатывают:

углеродистые;

некоторые специальные стали; чугуны; медные и алюминиевые сплавы.

4

1. Обкатка деталей осуществляется специальными накатками с шариками и

роликами

из

закаленной

углеродистой

или

легированной

стали

под

давлением. Накатки, вращаясь, захватывают масло и смазывают внутреннюю

поверхность обоймы и места контакта с поверхностью накатываемой детали.

Внутри корпуса накатки масло интенсивно циркулирует, что обеспечивает

непрерывное обильное смачивание поверхности (шарика, ролика) маслом и

его охлаждение. Шарик или ролик, передавая давление в точки контакта с

деталью, повышает износостойкость стальных деталей на 25—80%, предел

коррозионной выносливости от 2 до 2,5 раза при работе деталей в химически

активных средах. Применение одновременно двух или большего числа

шариков или роликов предотвращает деформацию тонких обрабатываемых

деталей.

2.

Наклеп

—

это

метод

упрочнения,

основанный

на

принципе

динамического воздействия(удара) шариков (роликов) на обрабатываемую

поверхность. При этом используется центробежная сила шариков (роликов),

свободно сидящих на радиальных отверстиях быстро вращающегося диска,

закрепляемого

в

шпинделе

шлифовального

или

специального

приспособленного токарного станка Нужные поверхности судовых деталей

можно упрочнять с помощью шариковых упрочнителей на токарных,

круглошлифовальных и других металлорежущих станках, предварительно

обработав

поверхности

тонким

точением

или

шлифованием.

Наклеп

повышает

усталостную

прочность

деталей

в

2—4

раза.

Твердость

наклепанного поверхностного слоя повышается в среднем при обоработке

стали 25 на 45%, чугуна на 30—60%, латуни на 60%, силумина на 60%.

Глубина наклепа достигает 0,6—0,8 мм и более.

(В процессе наклепа

необходимый

натяг

обеспечивается

путем

установки

упрочнителя

на

определенном расстоянии от детали при помощи поперечного винта суппорта

или стола станка. При упрочнении наружных поверхностей деталей

используют различные конструкции шариковых упрочнителей. Корпус

упрочнителя изготовляют из стали 45 (твердостью 30—35 HRC). Шарики для

упрочнителей применяют диаметром от 15 до 16 мм. )

Сталь

(от нем. Stahl) — сплав железа с углеродом (и другими элементами),

содержащий не менее 45 % железа и в котором содержание углерода

находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до

2,14 %

соответствует высокоуглеродистая

сталь.

Если

содержание

углерода в сплаве превышает 2,14 %, то такой сплав называется чугуном.

Углерод

придаёт

сплавам

прочность

и

твёрдость,

снижая пластичность и вязкость.

Леги

3

рованная сталь — сталь,

содержащая кроме железа

и

углерода

(углеродистая сталь) другие специально вводимые в её состав элементы.

Целью

может

быть

увеличение

механических

свойств

(прочность,

пластичность,

ударная

вязкость,

прокаливаемость),

химическая

или

тепловая стойкость (нержавеющие и котловые, быстрорежущие стали),

магнитные качества. В качестве легирующих могут применять такие

5

добавки,как хром, никель, кремний, марганец, молибден, вольфрам, ниобий,

бор, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий, титан и др.

Латунь- двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где

основным легирующим компонентом

является цинк,

иногда

с

добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная

оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.

Силумин — сплав алюминия с кремнием. Химический состав — 4-22 % Si,

основа — Al, незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn, и

некоторых

других.

Некоторые

силумины

модифицируются

добавками

натрия

или

лития.

Сплавы

Al-Si

(силумины)

обладают

наилучшими литейными свойствами.

3. Алмазное выглаживание поверхностей валов осуществляют на токарных

станках

специальным

инструментом

—

алмазным

выглаживателем.

Инструмент закрепляют или жестко, или упруго. При жестком закреплении

алмазный выглаживатель устанавливают в резцедержатель подобно резцу, и

положение его относительно обрабатываемой детали определяется только

кинематикой станка. Перемещением суппорта инструмент подводят до

касания с вращающимся валом, подают его на требуемую глубину и

включают продольную подачу. Этот способ имеет возможность повышения

точности размеров и формы выглаживаемой поверхности, но при условии

выполнения повышенных требований к жесткости и к точности установки

вала и инструмента. Выглаживание с упругим закреплением инструмента

осуществляют с помощью пружинной оправки (рис. 1), которую закрепляют

в резцедержатель суппорта токарного станка.

6

Рис. 1 Оправка для алмазного выглаживания:

1, 9 — алмазный выглаживатель; 2 — винт; 3 — втулка; 4 —корпус; 5 — индикатор; 6 —

пружина; 7 — гайка; 8 — регулировочный винт; 10 — алмазные зерна-кристаллы

С помощью поперечного суппорта пружинную оправку подводят к

вращающемуся валу до касания выглаживателя обрабатываемой поверхности

и

по

графику

устанавливают

необходимый

натяг

на

индикаторе,

соответствующий

данному

усилию.

Одновременно

выключают

его

продольную подачу. При данном способе погрешности формы, полученные

на предварительной обработке, не исправляются. Рабочая часть алмазных

выглаживателей

состоит

из

синтетических

или

природных

алмазных

кристаллов, заточенных по сферической поверхности. Сила выглаживания

находится в пределах 50—250 Н и зависит от твердости обрабатываемого

материала, шероховатости поверхности, радиуса выглаживания. Алмазное

выглаживание

повышает:

усталостную

прочность;

износостойкость;

контактную

выносливость

и

коррозийную

стойкость

обрабатываемых

поверхностей.

2.2 Термическое упрочнение.

Для повышения общей прочности и износостойкости деталей в

судоремонте применяют термическую и химико-термическую обработку. К

термической обработке относятся: поверхностная закалка деталей токами

высокой частоты, при злектронагреве в электролите, с контактным нагревом

переменным

током

промышленной

частоты,

нагревом

кислородно-

ацетиленовым

пламенем;

изометрическая

закалка

сталей

и

чугунов;

обработка холодом. Поверхностную закалку токами высокой частоты (ТВЧ),

разработанную академиком В. П. Вологдиным, широко применяют в

судоремонте. Метод основан на использовании явлений электромагнитной

индукции. В детали, внесенной в высокочастотное магнитное поле,

индуцируются

вихревые

токи,

которые

вызывают

нагревание

ее

поверхностного

слоя.

Глубина

проникновения

тепла

(в

сантиметрах)

соответствует глубине проникновения тока. Закалку ТВЧ осуществляют

следующим образом. Специальный индуктор создает переменное магнитное

поле при пропускании через него переменного тока высокой частоты (2 500—

5 000 Гц), вырабатываемого машинным генератором при одновитковом

разъемном

индукторе

или

ламповым

генератором

при

непрерывно-

последовательном способе. Благодаря тепловому действию тока происходит

быстрый нагрев поверхностных слоев детали (обычно за 2 ÷ 3 с). По

достижении температуры закалки ток выключается, и через отверстия на

внутренней

поверхности

индуктора

подается

под

давлением

вода.

Происходит закалка поверхности на заданную глубину. При одновременной

закалке одновитковым разъемным индуктором вся поверхность детали

охватывается

индуктором

и

нагревается

одновременно.

Этот

способ

применяют

для

коротких

деталей,

например

шеек

коленчатых

и

распределительных валов. Детали же, имеющие большую длину, закаливают

непрерывно-последовательным

способом.

При

этом

способе

индуктор

перемещается относительно шейки вала со скоростью 0,3—3 м/с. Глубина

7

закаленного слоя коленчатых валов обычно не менее 4—7 мм. Нагретую

поверхность

охлаждают

водой,

которая

подается

через

гребенку,

расположенную рядом с индуктором. Внутренние поверхности втулок

цилиндров и других деталей закаливают непрерывно-последовательным

способом. После закалки производятся отпуск (в печи) при температуре 250

—300°С и механическое упрочнение посредством обкатки роликами,

шариками

или

обдувки

дробью.

Высокочастотную

закалку

хорошо

принимают детали из чугуна. Закалке с нагревом ТВЧ обычно подвергают:

чугунные поршни; втулки цилиндров; шестерни; эксцентрики; параллели;

золотники и др. Поверхностную закалку газовым пламенем (ацетилено-

кислородным

пламенем)

осуществляют

специальными

горелками

до

закалочной температуры на глубину 1—6 мм и сразу же охлаждают деталь

водой или воздухом. Глубина закалки стальных и чугунных деталей при

скорости передвижения пламени от 80 до 150 мм/мин составляет 1—5 мм.

Давление кислорода, подаваемого в горелку, равно 0,2—0,4 МПа, ацетилена

— 0,002—0,08 МПа. Этот способ используется для закалки стальных и

чугунных деталей, подвергающихся интенсивному изнашиванию (шейки

коленчатых, гребных и промежуточных валов, кулачки распределительных

валов, толкатели клапанов, шестерни и другие детали). Изотермическая

закалка является перспективным видом термической обработки. Различают

светлую ступенчатую закалку и закалку в расплавленных щелочах. При

светлой ступенчатой закалке деталь помещают в охлаждающую среду,

имеющую температуру 200—300°С, и выдерживают в ней до тех пор, пока

деталь не приобретет эту температуру, далее охлаждение ведется в масле или

на воздухе. (Светлую ступенчатую закалку применяют при изготовлении

деталей из легированных и инструментальных сталей марок У7, У12, ШХ15,

85,

60С2А,

65Г

и

др.)

Применение

изотермической

закалки

дает

возможность: увеличить износостойкость деталей в 2—5 раз и более;

повысить предел прочности разрыву на 50—80%; снизить трудоемкость

обработки за счет исключения операций отпуска. Обработка судовых деталей

холодом заключается в медленном охлаждении стальных деталей до

температуры минус 80°С и ниже. В качестве холодильных агентов для

создания низких температур используют жидкий азот, жидкий воздух или

углекислоту в твердом состоянии. В результате глубокого охлаждения

происходят

дополнительные

превращения

остаточного

аустенита

в

мартенсит, что повышает твердость и износостойкость деталей. Обработка

холодом

для

большинства

стальных

деталей

должна

производиться

непосредственно после закалки во избежание стабилизации аустенита.

Обработку

холодом

в

судоремонте

применяют:

для

повышения

износостойкости поршневых пальцев, плунжерных пар, кулачных шайб и

других деталей; для стабилизации размеров закаленных деталей; для

повышения стойкости режущего инструмента; для уменьшения размеров

деталей под посадку и т. д.

8

2.3 Химико-термическая обработка.

Цель обработки — изменение состава поверхностного слоя детали для

придания ей: высокой твердости; износостойкости; коррозионной стойкости;

жаростойкости и т. д. При этом сердцевина детали остается сравнительно

мягкой и вязкой. Наиболее распространены следующие виды обработки:

-Цементация (науглероживание) — насыщение поверхностного слоя детали

углеродом до концентрации 0,8—1%, обеспечивает получение (после

закалки) детали с высокой твердостью и износостойкостью на поверхности и

с вязкой сердцевиной. Применяют эту обработку для деталей, изготовленных

из малоуглеродистых сталей (до 0,25% углерода). Цементацию ведут путем

нагрева в герметически закрытой среде карбюризатора с последующим

медленным охлаждением.

-Азотирование (нитрирование) — насыщение поверхностного слоя детали

азотом после предварительного улучшения. Придает высокую твердость,

износостойкость и коррозионную стойкость поверхностному слою детали

при минимальном его короблении. Режим: нагрев в атмосфере аммиака до

500—700°С, выдержка 20 ч с последующим охлаждением в парах аммиака до

100°С.

- Цианирование — одновременное насыщение поверхностного слоя детали

азотом

и

углеродом

для

повышения

твердости

и

износостойкости.

Температура

нагрева

550°С

при

низкотемпературном

и

850°С

при

высокотемпературном цианировании.

Контрольные вопросы:

1. Что такое упрочнение деталей?

2. Что такое наклеп, к какому методу упрочнения деталей он относится?

3. Что такое цианирование?

9

Лекция 2

Виды

судоподъёмных

средств.

Доки,

эллинги,

слипы,

судоподъёмники.

Отрабатываемые вопросы:

1.

Виды судоподъёмных средств.

2.

Доки, эллинги, слипы, судоподъёмники.

3.

Средства механизации доковых работ при ремонте корпусов.

Виды судоподъёмных средств.

Подъем судна производится для очистки подводной части корпуса от

обрастания, освидетельствования и ремонта, частичной замеры подводной

части обшивки корпуса, а также ремонта и монтажа подводной аппаратуры

(гидролокаторов, приемников эхолотов и др.), донной арматуры систем,

ограждения забортных и отливных отверстий.

К судоподъемным средствам относят: слипы (продольные и поперечные),

сухие и плавучие доки. На морских судоремонтных заводах обычно

используются сухие и плавучие доки, а на речных — в большинстве случаев

слипы и эллинги, реже плавучие доки.

1.Сухой док 2.Плавучие доки 3.Док-кессоны 4.Судоподъемный эллинг

5.Слип 6.Вертикальный судоподъемник 7.Средства механизации доковых

работ при ремонте корпусов

Доки, эллинги, слипы, судоподъёмники.

Сухой док — капитальное сооружение для ремонта (осмотра, окраски)

и постройки судов. Это котлован, вырытый в грунте ниже уровня воды

акватории.

Док

состоит

из

камеры,

построенной

в

котловане

с

водонепроницаемыми стенками и днищем (подошвой). Он отделен от

акватории водонепроницаемыми воротами со специальными затворами. Док

оснащен мощной насосной станцией и оборудованием для ввода и вывода

судов из дока. Сухой док «предназначен в основном для ремонта крупных

морских судов (рис.1)

10

Рис. 1.Устройство сухого дока:

1 — батопорт, 2 — кильблоки, клетки, 3 — спуск в док (трап), 4— подошва дока, 5 —

сточные колодцы, 6 — насосная станция

Перед вводом судна в сухой док его наполняют водой через затворы в

воротах, время заполнения камеры водой 40—60 мин, когда уровни воды в

доке и акватории сравняются, открывают ворота и судно вводят в док. После

этого ворота закрывают и откачивают насосом воду из дока. Судно по мере

убыли воды в доке садится на кильблоки и клетки, заранее установленные

перед заполнением дока водой.

Подошва сухого дока 4 — железобетонная площадка, укладываемая на

фундаменте достаточной прочности. На подошве располагается доковый

набор, состоящий обычно из кильблоков (располагаются на килевой дорожке)

и боковых клеток. Количество кильблоков и клеток зависит от размера и

массы докуемого судна. Высота кильблоков 1,0—2,2 м. Кильблоки и клетки

прочно прикрепляют к подошве дока, чтобы не всплыли при наполнении дока

водой. Расположение и конфигурацию кильблоков и клеток изображают на

доковом чертеже, в котором указывают точные размеры судна, его доковую

массу, данные о допусках на сжатие клеток от массы судна и допускаемых

отклонениях от чертежа. Расположение донной (забортной) арматуры

показывают на чертеже обоих бортов судна. В головной части дока 3

устраивают трап для спуска людей и устройство для спуска груза.

Насосная станция сухого дока 6 оборудована главными и вспомогательными

насосами. Главные насосы имеют высокую производительность и служат для

осушения камеры дока; вспомогательные насосы предназначены для откачки

воды, проникающей через неплотности затвора. Для сбора воды в подошве

дока устраивают сточные колодцы 5. Насосная станция связана с камерой

дока и внешней акваторией приемными и отливными каналами или трубами.

По отливным трубам вода удаляется из дока при его осушении, а по

приемным — вода поступает в него. Швартовное устройство дока состоит из

шпилей, кнехтов, киповых планок, уток, битенгов. Шпили служат для ввода

11

судна в док, центровки и вывода его из дока; обычно их располагают в голове

дока и по его стенкам. Во входной части дока устанавливают кранцы для

защиты стенок от повреждения во время ввода и вывода судов из дока. Сухой

док имеет систему трубопроводов и магистралей, предназначенных для

обеспечения дока паром, пресной водой, сжатым воздухом, освещением,

электроэнергией и т. д.

В сухих доках применяют различные затворы: створчатые, откатные

батопорты. Наибольшее применение находят батопорты симметричной и

несимметричной

формы.

Внутри

батопорта

располагают

балластные

цистерны, при наполнении которых увеличивается осадка батопорта и он

плотно закрывает вход в док; после продувки цистерн (т. е. откачки из них

воды) батопорт всплывает и его выводят из камеры.

Размеры сухого дока характеризуются длиной килевых дорожек; обычно

длина его на 5—10% больше докуемого судна. Ширина сухого дока

определяется шириной входной части, а глубина — глубиной на пороге дока.

В настоящее время на крупных морских судоремонтных заводах сухие доки

имеют камеры длиной 360—365 м и глубину на порогах 12—15 м.

Преимуществом сухих доков является их прочность и долговечность; в них

ремонтируют суда, получившие тяжелые повреждения, вплоть до перелома

корпуса. Бывают сухие доки и с несколькими килевыми дорожками,

позволяющие ремонтировать сразу несколько судов; иногда батопорт делит

камеры сухих доков на две части.

Подготовка судна к постановке в док включает удаление всех переменных

грузов (топлива, воды, масла и т. п.); надежное закрепление грузов и

механизмов (кранов, стрел, шлюпбалок), способных перемещаться; закрытие

всех водонепроницаемых иллюминаторов, горловин, люков, дверей и т. д.

(последнее производится также после ремонта перед всплытием судна или

погружением дока); устранение крена судна и доведение дифферента до

минимума.

Судно, заведенное в док и находящееся на плаву, устанавливают над опорами,

на которые оно должно опуститься после осушения камеры.

Постановка

судна

должна

быть

выполнена

с

большой

точностью,

правильным совмещением ДП судна с ДП сухого дока. След последней

намечают

при

помощи

стеклиней

(стеклинь-

линь

из

тонкой

доброкачественной пеньки, спущенный из шести нитей, по две в пряди) с

отвесами, укрепленными точно над средней линией кильблоков.

12

Плавучие доки

Плавучие доки представляют собой плавучие сооружения с

прямостенными образованиями в поперечном сечении, предназначенные для

вертикального подъема судна из воды. Плавучий док состоит из понтонов, на

которых устанавливают поднимаемое из воды судно, и боковых башен.

Понтоны и башни плавучих доков могут быть составлены из нескольких

секций. По числу секций плавучие доки подразделяют на монолитные

(односекционные), у которых понтон и башни представляют цельную

конструкцию, и секционные (составные), состоящие из двух, трех и более

секций. Имеются крупные плавучие доки из семи и даже десяти секций.

Естественно, что с увеличением количества секций грузоподъемность дока

возрастает, например, до 100,000 тонн (десятисекционный док). Плавучие

доки бывают стальные или железобетонные и композитные. В настоящее

время широко строятся железобетонные доки, что позволяет уменьшить

расход металла на постройку на 50—60%, а стоимость постройки на 20—30%

по сравнению со стальным доком. Железобетонные доки не требуют

регулярного самодокования для очистки, окраски и ремонта подводной части

корпуса. В последние годы построен ряд доков с железобетонными

понтонами и стальными башнями.

По

конструкции

корпуса

плавучие

доки

бывают

однобашенными

и

двухбашенными.

Однобашенные доки имеют несимметричную форму корпуса, что является

причиной появления кренящего момента при погружении плавучего дока.

Для сохранения доком вертикального положения

при любой осадке

применяют особые береговые устои (рис. 2, а), которые шарнирно связаны с

башней плавучего дока или доки строят с понтоном-противовесом (рис. 2,б),

с

которым

башня

дока

также

соединяется

шарнирно.

Достоинство

однобашенных доков состоит в том, что докуемое судно удобно вводить в док

(с трех сторон), а к самому судну можно свободно подводить плавучий кран.

К недостаткам этих доков относят: затруднительный перевод дока с одного

места на другое из-за наличия береговых устоев или понтонов-противовесов,

а также большой их ширины, что создает неудобства на малых акваториях.

Однобашенные доки используют на речных судоремонтных заводах, таким

доком можно поднимать для ремонта одновременно несколько судов.

13

Рис. 2. Однобашенный док:

а — с береговыми устоями, б — с понтоном-противовесом

Рис. 3. Двухбашенный док

Большое распространение и широкое применение на судоремонтных

предприятиях морского флота и рыбного хозяйства получили двухбашенные

плавучие доки (рис. 3). Корпус этого дока состоит из понтона, «по бортам

которого

сооружены

башни.

Они

являются

основными

связями,

обеспечивающими продольную прочность дока. Верхняя плоскость понтона

образует

стапель-палубу,

на

которой

в

диаметральной

плоскости

устанавливают кильблоки, а по бортам— боковые блоки на расстоянии 1,0—

1,5 м. Ширина дока по стапель-палубе принимается равной ширине

наибольшего докуемого судна плюс удвоенное расстояние (1,5—2,0 м) между

бортом судна и внутренней стенкой башни. Длина дока может быть меньше

14

длины докуемого судна на 10—15%. Верхние горизонтальные площадки

башен называют топ-палубами. Ширину башен по топ-палубе делают 3—4 м,

а внутренние стенки башен — наклонными к стапель-палубе.

Внутри башен размещены водоотливные насосы, служебные и жилые

помещения для доковой команды, мастерские. На топ-палубе обычно

размещают крановое оборудование для подачи на ремонтируемое судно

листов обшивки или узлов ее. Башни имеют по концам скосы, которые дают

возможность повысить освещенность ремонтируемого в доке судна и

уменьшить ветровую нагрузку при буксировке дока. Эта разновидность

плавучего

дока

(в

отличие

от

однобашенного)

обладает

хорошей

устойчивостью. Высота башен над стапель-палубой зависит от предельной

осадки судов, принимаемых доком. При доковании судно должно свободно

проходить над кильблоками, для чего между днищем судна и верхней

кромкой кильблоков при погруженном доке предусматривается зазор в 0,3—

0,5 м.

Понтоны дока проектируют исходя из условия, чтобы их плавучесть

превышала массу самого дока с его оборудованием и массу поднимаемого в

док судна. При этом стапель-палуба в поднятом состоянии должна

возвышаться над уровнем воды на 0,2—0,8 м. Внутри понтоны дока

разделяют на несколько отсеков продольными переборками. В понтонах и

башнях имеются поперечные водонепроницаемые переборки, разделяющие

понтоны и башни на ряд «мокрых» и «сухих» отсеков. «Мокрые» отсеки

служат для приема водяного балласта, «сухие» — для размещения устройств

и механизмов дока.

Башни имеют также внутренние палубы безопасности, выгораживающие

непроницаемый объем, что гарантирует непотопляемость плавучего дока при

затоплении всех балластных отсеков.

Для обслуживания дока в период ремонта судна вдоль башен и между ними

устанавливают переходные мостики и трапы.

Плавучие доки обеспечены устройствами для затопления и мощными

средствами

для

осушения

балластных

отсеков.

Понтоны

затопляют

самотеком

через

кингстоны,

открывание

и

закрывание

которых

осуществляется с поста управления, находящегося в рубке на топ-палубе. С

этого же поста осуществляется управление водоотливными насосами,

удаляющими воду из балластных отсеков. Доки имеют осушительные насосы

(производительностью

около

5%

производительности

водоотливных),

которые предназначены для зачистки отсеков и выравнивания крена и

дифферента дока при затоплении и подъеме. Плавучие доки имеют также

системы парового (или водяного) отопления, питьевой и мытьевой воды и

противопожарную.

15

Паровое отопление необходимо для обогрева служебных и жилых помещений

дока, а в зимнее время — «сухих» и «мокрых» отсеков, где температура

должна быть не ниже 3—5° С во избежание образования льда на поверхности

водяного балласта.

Каждый

плавучий

док

обеспечивается

швартовными,

буксирными

и

якорными устройствами.

Плавучий

док

должен

обладать

надежной

остойчивостью

при

всех

положениях (при подъеме и спуске судна), достаточной продольной и

поперечной жесткостью корпуса, исключающей возможность появления

деформации

докуемого

судна

(часто

имеющего

уже

поврежденную

днищевую обшивку), и способностью к самодокованию, т. е. к подъему

любой части корпуса дока без применения посторонних средств. Различают

три

типа

двухбашенных

доков:

монолитные, обеспечивающие полную остойчивость, прочность и жесткость

корпуса

(такие

доки

применяются

для

подъема

судов

сравнительно

небольшого водоизмещения). Такие доки строятся в железобетонном и в

стальном

исполнении

разного

водоизмещения

до

10

000

т;

секционные, состоящие из двух и более секций, соединяемых между собой с

помощью тросов, закрепленных за кнехты секций (при такой конструкции

ухудшаются продольные остойчивость и жесткость). Двухсекционные доки

двухбашенные и однобашенные построены Министерством речного флота;

обычно каждая секция используется отдельно для докования малых судов

(например, буксиров), а при соединении двух секций вместе — для докования

грузовых

теплоходов,

барж;

самодокующиеся, у которых понтоны соединены с башнями с помощью

болтов, благодаря чему их можно отсоединять от дока и вводить в него так

же, как и суда (у несамодокующихся доков понтоны закреплены с башнями

намертво). Такие доки строят для морских судов.

При вводе судна в док необходимо, чтобы его киль (или ДП для

плоскодонных судов) находился точно посредине кильблоков, так как в

противном случае нагрузка на отдельные части дока окажется неравномерной

и судно будет неустойчивым, а док будет всплывать с креном. Чтобы судно

попало точно посредине кильблоков, на стенках башен устраивают несколько

пар электрически управляемых боковых распорок. Эти распорки закрепляют

наглухо до всплытия дока. В плавучий двухбашенный док суда вводят и

выводят из него с помощью буксировщиков, реже посредством шпилей,

которые устанавливают по контуру топ-палубы.

В период докования судов необходимо регулировать работу помп и наблюдать

за тем, чтобы сила поддержания дока соответствовала распределению

нагрузки устанавливаемого судна, а неравномерность нагрузки на стапель-

палубу в период установки судна не вызывала крен. С целью точного

определения происходящих при доковании явлений каждый док имеет

16

следующие устройства и аппараты: указатель давления воздуха и положения

воды в каждом наполненном водою отсеке, гидравлический кренометр для

определения дифферента и крена дока при постановке судна, измерители

прогибов

судна.

Спуск

судна

из

дока

осуществляется

в

обратной

последовательности.

Плавучие

доки

обычно

обеспечиваются

сжатым

воздухом, электроэнергией, паром и водой непосредственно с берега.

По степени автономности и механизации ремонтных работ плавучие доки

делятся на автономные и неавтономные.

Автономные доки имеют свою энергетическую установку (электростанцию,

компрессорную и котельную), которая обеспечивает док всеми видами

энергии. Степень автономности может быть различной, но крупные морские

доки обладают, кроме энергетической установки: своими запасами топлива,

смазочных материалов, воды и продовольствия на заданный период; жилыми

помещениями для всего экипажа дока и ремонтных рабочих; мастерскими и

станочным

оборудованием

для

ремонта

судов;

собственными

грузоподъемными кранами и др. Такие автономные доки иногда делают

самоходными с образованием корпуса в оконечностях.

Неавтономные доки, наоборот, «привязывают» к берегу, с которого они

получают электроэнергию для работы насосов и ремонта судов.

Док-кессоны

Док-кессоны в настоящее время широко используют на судоремонтных

заводах для ремонта подводной части корпусов судов, особенно при

отсутствии доковых средств. Ранее такие кессоны делались деревянными.

Практически

док-кессон

представляет

собой

металлический

(или

деревянный) ящик, изготовленный по обводам корпуса судна, которое

необходимо ремонтировать. В настоящее время кессоны, как правило, имеют

металлическую сварную конструкцию, выполненную из листовой стали

толщиной 4—10 мм с набором из полособульбов или угольников. Если

кессоны применяют для ремонта подводной части однотипных судов: для

осмотра и замены гребных винтов, рулевого управления, насадок к винтам, то

обводы этих судов одинаковые и док-кессоны имеют определенные обводы

по корме судна; для плотности прилегания по обводу крайней торцевой

стенки кессона ставят резиновые прокладки или мягкую прокладку (из

войлока, просмоленной пакли, обернутой парусиной, пропитанных суриком).

На верхней и нижней частях кессона имеются скобы, за которые его

поднимают и подводят к ремонтируемой части корпуса и крепят при помощи

тросов (подкильных и верхних).

Деревянные кессоны перед установкой загружают твердым балластом

(камнями), чтобы их легче опускать под воду. Металлические кессоны на

поперечных переборках имеют воздушные ящики для уменьшения их

17

подводного веса. Установку кессона осуществляют при помощи плавучего

крана или стрелы. Концы троса верхней части подают непосредственно на

палубу судна, а подкильные концы пропускают под днищем и подают с

другого борта. На палубе концы тросов закрепляют за кнехты, шпиль или

брашпиль. После этого из кессона откачивают воду (а из деревянного

вынимают твердый балласт) и наружным гидростатическим давлением

кессон плотно прижимается к корпусу судна, защищая поврежденный

участок корпуса от проникновения забортной воды. Верхняя часть кессона

выступает над уровнем воды примерно на 1,0—1,2 м, ограждая его от

захлестывания воды сверху. Через нее в кессон опускаются рабочие для

производства необходимого ремонта. Ширина кессона (от борта судна до

стенки кессона) определяется удобством работы в нем и составляет 0,6—0,8

м или до 1,0 м. Чтобы предупредить всплытие и перекос кессона во время

удаления воды и производства работ, его крепят к корпусу судна приварными

распорками.

На рис. 4 изображен бортовой кессон, который не имеет бортовой стенки со

стороны, прилегающей к борту судна. Торцевые стенки кессона точно

подгоняют по обводам ремонтируемой части корпуса судна для обеспечения

непроницаемости, на торцы укрепляют мягкую прокладку.

Рис. 4. Бортовой кессон:

1 — повреждение, 2 — кессон, 3 — мягкая подушка, 4 — верхние крепления кессона, 5 —

подкильные крепления кессона

Судоподъемный эллинг

Судоподъемный эллинг — капитальное механизированное

судоподъемное сооружение, состоящее из наклонной плоскости, имеющей

ряд рельсовых путей с передвигающимися на них тележками, для подъема из

воды, ремонта и спуска на воду отремонтированного судна. Эллинги бывают

для поперечного и продольного подъема судов. На продольном эллинге

(стапеле) можно вытащить только одно судно; такие эллинги применяются

преимущественно для ремонта морских судов. На поперечном эллинге, также

18

состоящем из наклонной плоскости, судно вытаскивают на тележках бортом

к берегу. Затем это судно устанавливают на клетки, а тележки освобождают.

Спуск судна производится в обратном порядке. На поперечном эллинге

может быть установлено одновременно несколько судов.

Слип

Слип — капитальное судоподъемное сооружение, состоящее из

наклонной плоскости с рельсовыми путями. Слип предназначен для подъема

одновременно нескольких судов на тележках с перемещением их в плане в

нескольких направлениях. Слипы так же как эллинги бывают продольные и

поперечные.

Продольный слип — сооружение, которое имеет только наклонную плоскость

без горизонтальной части. Диаметральная плоскость судна располагается

вдоль рельсовых путей. Надводная часть слипа на одной или обеих сторонах

имеет стапельные места. Поднятое из воды судно передвигают на стапельное

место по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Поперечный слал — наиболее распространенный тип судоподъемного

сооружения. Он представляет собой поперечный эллинг, расширенный за

счет горизонтального продолжения наклонной плоскости. Преимущества

этого слипа — возможность поднимать и опускать судно независимо от

других поднятых судов, а также большая вместимость.

Мелкие суда (катера и баржи) поднимаются для ремонта на берег с помощью

грузоподъемного крана. Для этого под судно подводят специальные рамы или

«полотенца» (из ряда тросов, чтобы не разрезать корпус), точно определяют

места подведения стропов, которые должны располагаться в сечениях, где

установлены поперечные переборки.

Вертикальный судоподъемник

Вертикальный судоподъемник — это новый тип судоподъемного

сооружения, проектируемого в последние годы для судов внутреннего

плавания. Он имеет доковую массу 3200—3500 т и обладает высокими

удельными нагрузками на 1 м длины.

Основным элементом вертикального судоподъемника (рис. 5) является

судоподъемная платформа, устанавливаемая между двумя свайными пирсами

и вертикально перемещаемая вверх с поднимаемым на клетках судном с

помощью подъемного механизма (с каждой стороны) из барабанных лебедок.

На платформе запроектированы рельсовые пути, по которым поднятое судно

на стапельных тележках будет выкатываться на береговые стапельные

площадки к месту ремонта.

Вертикальные судоподъемники — компактны, занимают меньшую площадь

для своей постройки, имеют более простое управление; их конструкция

19

обеспечивает быструю и более точную наводку судна на подъемные

платформы.

Они

отличаются

высокой

степенью

механизации

и

автоматизации судоподъемных операций.

Рис. 5. Схематический вид вертикального судоподъемника:

1 — стапельная тележка, 2 — барабанная лебедка, 3 — судоподъемная платформа в

поднятом состоянии, 4 — поднимаемое судно, 5 — судоподъемная платформа в

опущенном состоянии

Средства механизации доковых работ при ремонте корпусов

Для производства работ по ремонту корпусов судов судоподъемные

сооружения

должны

быть

оборудованы

и

снабжены:

механизмами для транспортировки и подачи к месту работ материалов,

судового

оборудования,

деталей,

корпусных

конструкций

и

др.;

устройствами подачи электроэнергии для освещения судна, производства

электросварочных

работ

и

работы

электрифицированных

механизмов;

трубопроводом сжатого воздуха для работы пневматических инструментов;

водопроводом

для

заполнения

отсеков

судна

при

испытании

на

водонепроницаемость,

а

также

для

противопожарных

целей;

газопроводом для производства работ по тепловой резке. Для производства

работ по ремонту корпуса, связанных со съемкой и постановкой отдельных

деталей корпуса судна и плоскостных секций, а также — работ по съемке и

постановке на месте рулей, гребных винтов, гребных валов, различных

крупных

узлов

механизмов,

судоподъемные

сооружения

оборудуют

грузоподъемными кранами. Судоподъемные сооружения должны быть

обеспечены инструментом для производства работ по ремонту корпуса:

газовыми горелками и резаками, газовыми и нефтяными форсунками для

подогрева листов, пневматическими молотами, зубилами, шарошками с

металлическими

щетками

и

другим

инструментом.

Для

механизации

подготовительных и ремонтных работ судоподъемные сооружения должны

быть

обеспечены:

передвижными

механизированными

инвентарными

лесами; тележками с подъемными платформами, стальными тумбами с

домкратами, специальными упорами и стойками; оборудованием для

механизированной

очистки

и

покраски

корпуса;

быстрозажимными

приспособлениями

и

комплектом

подвесного

электропневматического

инструмента.

20

Примечание

Полособульб — это прокат бульбообразного профиля, представляющий

собой цельные отрезки проката с плоской стенкой или полкой и скруглённой

головкой.

Бульбообразный профиль – это металлический профиль, изготовленный

из специализированных судовых марок сталей. Такой профиль используется в

качестве

ребра

жёсткости

при

создании

больших

конструкций

из

металлического листа при строительстве корпусов судов. Полособульб

сваривают в горизонтальном направлении с внутренней стороны корпуса.

Благодаря скруглённой форме и армирующей способности полособульб

обеспечивает высокую устойчивость к изгибу нижней части корпуса судна.

Полособульб наиболее часто можно встретить в судостроении. Он

является

основным

элементом

при

создании

надёжных

конструкций

(бимсов, шпангоутов и т.д.) для различных типов судов.

Контрольные вопросы:

1.

Назовите виды судоподъёмных средств.

2.

Отличие эллинга от слипа ?

Лекция 3

Подготовка, ввод и постановка судна в док. Основные доковые работы.

21

Отрабатываемые вопросы:

1.

Необходимость в доковании и сроки докования.

2.

Мероприятия по подготовке корабля к постановке в док.

3.

Способы и варианты постановки корабля в док.

4.

Этапы докования.

5.

Основные доковые работы.

Необходимость в доковании и сроки докования.

Докование кораблей производится для осмотра, ремонта, очистки и окраски

подводной части корпуса корабля, осмотра и ремонта винтов, рулей,

выдвижных устройств и донной арматуры и для других ремонтных работ, вы-

полнение которых невозможно на плаву. Докование бывает плановое и

аварийное.

Сроки докования кораблей и вспомогательных судов ВМФ в зависимости от

их класса и района плавания определяются специальным положением.

Необходимость в аварийном доковании корабля вые плана может возникнуть

в результате:

— боевых повреждений;

— посадки на мель;

— столкновения кораблей;

— повреждений корпуса, винтов и рулей при плавании во льдах, при

швартовке и т. п.

Мероприятия по подготовке корабля к постановке в док.

За месяц до планового докования командир корабля представляет в

техническое управление флота ведомость доковых работ в двух экземплярах.

Третий экземпляр остается на корабле. Доковую ведомость составляет ко-

мандир

электромеханической

боевой

части

при

участии

помощника

командира корабля, командиров боевых частей и начальников служб. Кроме

доковой ведомости составляются ремонтные ведомости по боевым частям и

службам, включающие работы, которые должны выполнить при доковом

ремонте специалисты соответствующих управлений флота. Ремонтная

ведомость подписывается командиром боевой части (начальником службы),

флагманским специалистом соединения, командиром корабля и сдается за

22

месяц

в

соответствующее

управление

флота.

Непосредственная

ответственность за правильное составление ремонтных ведомостей и сроки

их представления возлагается на командира корабля. В док сообщается

последний вариант докования.

При подготовке корабля к докованию выполняются следующие мероприятия:

— выгружается боезапас;

— выгружается топливо и смазочное масло;

— готовятся к сварочным работам топливные и масляные цистерны (отсеки);

— пресная вода откачивается до установленных норм;

— шлюпки и все нештатные предметы снимаются с верхней палубы и

надстроек надводных кораблей;

— закрепляются все перекатывающиеся или перемещающиеся грузы,

надежно стопорятся якоря, заваливаются шлюпбалки;

— выводятся из действия и продуваются котлы;

— крен корабля выравнивается до 0,5°, дифферент приводится к

минимальной величине;

— делается авральная приборка всех помещений корабля; гальюны, души,

бани, прачечные закрываются;

— подаются заявки: на буксиры — в УВФ, на покрасочный материал — в

шкиперский отдел тыла, на необходимый инструмент для очистки корпуса

корабля — администрации дока;

— не менее чем за сутки командир корабля уточняет с начальником дока

время и порядок ввода корабля в док, письменно сообщает об осадке, крене и

дифференте, об особенностях обводов корпуса, передает схему размещения

расходных грузов, находящихся па корабле в момент постановки его в док;

— с личным составом изучаются доковые правила и меры безопасности;

— проверяется противопожарное состояние корабля.

О готовности корабля к докованию командир письменно извещает

администрацию дока.

23

Способы и варианты постановки корабля в док.

Корабли могут ставиться в док на килевую дорожку, на клетки и

смешанным

способом.

Первый способ — постановка корабля на килевую дорожку (кильблоки) —

прост, занимает мало времени и почти не требует предварительной

подготовки дока. При постановке на килевую дорожку корабль удерживается

в вертикальном положении распорами, установленными между бортом

корабля и стенками или башнями дока. При доковании этим способом надо

строго следить за остойчивостью корабля и моментом, когда он должен

поддерживаться в нормальном положении распорами. На килевую дорожку

можно ставить все корабли и суда, основные днищевые связи которых

достаточно

прочны

и

не

повреждены.

Второй способ — постановка корабля в док на клетки. Как правило, этим

способом в док ставятся корабли и суда, имеющие слабый набор и сложные

обводы (например, подводные лодки). Этот способ докования является

сложным и длительным, он требует большой подготовительной работы по

набору клеток и дополнительного осушения и заполнения дока. Клетки

размещаются

под

прочными

узлами

связей

корпуса

корабля.

Третий способ — смешанный, самый распространенный, когда корабль

ставится в док на килевую дорожку и на клетки. Применяется для докования

военных

кораблей.

Доковые чертежи постановки кораблей на клетки и смешанным способом

предусматривают два варианта докования, которые заключаются в смещении

клеток на другие места. Варианты постановки корабля в док должны

чередоваться.

Этапы докования.

1.

Подготовка судна и судоподъёмного механизма.

2.

Подвод судна к судоподъёмному механизму буксирами.

3.

Ввод и центровка его над стапельным местом с помощью швартовых или

других специальных устройств.

4.

Установка судна на стапельное место.

5.

Подъём судна из воды.

6.

Обследование днища, деталей винто-рулевого комплекса и донно-забортной

арматуры.

7.

Проведение работ необходимых для устранения дефектов и замечаний.

8.

Приём выполненных работ заказчиком (комиссией).

9.

Вывод или спуск судна на воду.

10. Подписание актов и документаций по проведенным работам.

Основные доковые работы.

24

Дейдвудное устройство- устройство, служащее опорой гребного вала и

обеспечивающее его водонепроницаемый выход из корпуса судна. Состоит из

жесткой дейдвудной трубы с подшипниками (втулками) и уплотнениями по

концам

.

Контрольные вопросы:

1.

Мероприятия по подготовке корабля к постановке в док.

2.

Варианты постановки корабля в док.

3.

Этапы докования.

25