стапель что это в судостроении

Стапель

Чтобы подтянуть большие корабли к смазанной аппарели, потребовалось бы слишком много усилий. Поэтому для постановки в сухой док больших судов необходимо использовать тележки, опирающиеся на колеса или роликовые поддоны. Такие установки в сухом доке называются « морскими железными дорогами ». Тем не менее, слова «скольжение» и «стапель» также используются для всех установок в сухом доке, в которых используется аппарель.

Содержание

Простые эллинги [ править ]

Когда судно используется для строительства и ремонта лодок или малых судов (т. Е. Судов не более 300 тонн), судно перемещается на колесной тележке, которая спускается по рампе до тех пор, пока судно не сможет плавать в вагоне или выходить из него. Такие эллинги используются для ремонта, а также для спуска на воду вновь построенных судов.

При использовании для спуска и подъема небольших лодок прицеп помещается в воду. Лодку можно спустить на трейлер и снять с него, либо спустить с него. При подъеме лодки из воды ее поднимают лебедкой на трейлер.

Китобойные суда обычно снабжены стапелем в задней части, чтобы помочь вытащить загарпунированных китов на главную палубу, где они обычно сваливаются. [1] [2]

Слипы в судостроении [ править ]

Для больших судов стапели используются только при постройке судна. Они могут быть расположены параллельно или перпендикулярно береговой линии (или настолько близко, насколько позволяет вода и максимальная длина судна). При спуске на воду судно скользит по стапелям, пока не плывет само по себе. [3] Процесс перевода судна на воду известен как спуск на воду и обычно является церемониальным и праздничным событием. Это место, где судно официально названо. На этом этапе корпус готов, гребные винты и соответствующие валы установлены, но в зависимости от глубины воды, устойчивости и веса двигатели могли не быть установлены или надстройка не была завершена.

В перпендикулярном стапеле судно обычно строится кормой, обращенной к воде. Современные стапели имеют форму железобетонного мата достаточной прочности, чтобы поддерживать судно, с двумя «баррикадами», которые простираются значительно ниже уровня воды с учетом приливных колебаний. Баррикады поддерживают два пути запуска. Судно построено на основе временной опоры, которая устроена так, чтобы обеспечить доступ к внешнему днищу корпуса и установить спусковые площадки под всем корпусом. Когда наступает время подготовки к спуску на воду, под корпусом устанавливаются пара стоячих путей, выходящих на баррикады. Поверхность этих путей смазана ( сало и китовый жир использовались в качестве смазки в дни парусных судов). [4] Сверху, под корпусом, размещена пара направляющих, на которых установлена ​​пусковая люлька с носовой и кормовой тарелками. Затем вес корпуса переносится с опоры сборки на пусковую люльку. Предусмотрена возможность удерживать судно на месте и затем отпускать его в подходящий момент во время церемонии спуска на воду, это либо слабое звено, предназначенное для отключения по сигналу, либо механический спусковой механизм, управляемый переключателем с церемониальной платформы.

Практика строительства стапелей умирает с увеличением размеров судов примерно с 1970-х годов. Частично причина заключается в том, что требуется пространство для замедления и маневрирования судна сразу после того, как оно покинуло стапель, но сам размер судна вызывает проблемы с проектированием, поскольку корпус в основном поддерживается только в конечных точках во время процесса спуска, и это создает нагрузки, не встречающиеся при нормальной работе.

Источник

Стапельная сборка корпуса судна

При современном способе производства сборка и сварка корпуса на построечном месте (стапеле) составляет 18—20% от всего объема корпусных работ при постройке судна и может осуществляться при неизменном положении корпуса судна или с передвижкой частей корпуса по нескольким позициям в процессе его формирования.

В первом случае корпус судна, начиная от установки закладной днищевой секции и до спуска судна на воду, формируют на одном построечном месте. Подобная организация работ типична для сборки корпусов крупных судов, а также для сборки корпуса единичных судов или судов, строящихся на судоремонтных предприятиях в малом количестве (2—4 судна в год).

Второй случай — с передвижкой по нескольким позициям — более типичен для серийной постройки малых и средних судов на стапелях. Постройка судов с передвижкой может быть поточно-позиционной и конвейерной.

Для сборки корпуса судна стапель оборудуют грузоподъемными кранами и опорными устройствами: набор кильблоков устанавливают по форме килевой линии судна; одновременно подготавливают упоры, подставы, талрепы, тяги и другие приспособления для раскрепления секций на стапеле и подтягивания их друг к другу. До установки закладной секции производят:
разбивку (расчерчивание) построечного места — нанесение следа ДП и батоксов (по плазу), построение перпендикуляров к ДП, нанесение горизонтальной базовой линии;
расстановку элементов опорных устройств (кильблоков, клеток, подстав) по данным разметки с плаза и проверку их по высоте и на горизонтальность.

Разбивка построечного места и проверка положения опорных устройств входит в состав так называемых проверочных работ. К другим проверочным работам относят: определение положения отдельных конструкций (секций, блоков и др.); проверку положения в пространстве всего корпуса судна при постройке, а также контроль его обводов и главных размерений.

Сборку корпуса судна из секций на стапеле начинают с установки днищевых секций в средней части, продолжая формирование корпуса в нос и корму. Среднюю днищевую секцию подают на стапель с нанесенными на наружной обшивке (с внешней стороны) линией ДП и теоретическими линиями среднего и крайних шпангоутов. Продольный набор и пазы обшивки на секциях должны быть недоварены на 300—500 мм для облегчения пригонки продольных секций при выравнивании их в одной плоскости со сложными секциями.

Секцию устанавливают краном на кильблоки, совмещая линии ДП и теоретическую линию среднего шпангоута секции с контрольными линиями стапеля. В случае необходимости под продольные днищевые связи (под стрингеры-кильсоны) устанавливают с каждого борта упоры, опирающиеся в основание стапеля, а для выравнивания секций по обеим ее сторонам приваривают обухи для талперов (рис. 100).

После установки секции (в том числе и по высоте) ее окончательно закрепляют на стапеле талперами, подбивают клинья кильблоков, подставки и вторично проверяют все линии и точки. Далее зачищают торцевые кромки секций и производят подготовку их для стыковки со следующими секциями. Следующую днищевую секцию устанавливают краном на стапельные кильблоки, помещая в междудонное пространство детали и узлы, которые не были поставлены на секцию. Под секцию каждого борта ставят подставы. Теоретическую линию ДП на секции совмещают с линией ДП на кильблоках стапеля, приваривают по два временных обуха на наружной обшивке (снизу) и на втором дне (сверху) в районе смежных монтажных стыков и при помощи тяг и талрепов подтягивают установленную секцию к ранее поставленной до зазора 100—200 мм. Далее проверяют секцию в четырех условных точках на горизонтальность, выравнивают при помощи подстав, тяг и талрепами закрепляют на стапеле. На настиле второго дна и на продольном наборе проверяют зазор по контуру монтажного стыка и по наружной обшивке и намечают припуск и неровности. После удаления припуска и зачистки неровностей производят разделку кромок для монтажной сварки. Затем ослабляют крепление секции к стапелю и подтягивают ее к ранее установленной секции до упора. Проверяют еще раз правильность стыкования и положение обеих секций, производят подготовку к ручной сварке наружной обшивки, второго дна и продольного набора. Для этого выравнивают кромки листов и набора до совмещения плоскостей и закрепляют прихватками. Для обеспечения стыкования секций к ним приваривают направляющие гребенки в виде коротких планок или угольников. Затем снимают тяги, талрепы и обухи секций, окончательно проверяют их установку, вновь закрепляют к стапелю и после проверки установки сдают секции для производства сварки. Таким образом устанавливают все остальные секции днища.

Скуловые секции начинают устанавливать на стапеле также со средней части судна. После подачи краном секцию ставят на одну или две клетки, устанавливают два-три упора и приваривают к наружной обшивке и ко второму дну обуха для подтягивания. При помощи талперов секцию притягивают к днищевым секциям, выравнивая ее тягами и упорами.

На секции до ее установки должны быть нанесены с внешней стороны наружной обшивки контрольные линии: теоретические линии шпангоутов, настилов палуб (на бортовой части скуловой секции), стрингеров и теоретической грузовой ватерлинии (по плазу). Положение секции по длине проверяют, совмещая теоретическую линию среднего шпангоута на секции с такой же линией на днищевых секциях и с контрольной линией на стапеле. Положение секции по полушироте от ДП проверяют рейками с плаза не меньше чем в двух точках обычно по концам. Положение секции по высоте на горизонтальность проверяют рейками от основной линии по рискам на секции. После этого секцию закрепляют и намечают на наружной обшивке, втором дне и на поперечном наборе припуски и неровности так же, как на днищевых секциях. Затем обрезают припуски обычно газовой резкой с последующей зачисткой пневматическим зубилом, подтягивают до упора скуловую секцию к днищевой, после чего выравнивают кромки, окончательно проверяют положение секций и производят стыкование их под сварку. Таким же образом устанавливают и остальные скуловые секции. Обычно каждая секция имеет припуски до 10—20 мм по одному пазу и стыку, а два других ее паза и стыка делают в чистый размер. Если бортовые секции делают отдельно от скуловых (на крупных морских судах), то их устанавливают на стапель аналогично скуловым.

Переборки подают на стапель до и после установки бортовых секций. В последнем случае переборки устанавливают так: прежде всего проверяют по данным с плаза полушироту бортов в районе установки поперечных переборок, выравнивают и закрепляют бортовые секции по полушироте упорами и талрепами, затем намечают меловой линией по нитке теоретическую линию установки переборки на настиле второго дна и на бортах и приваривают к ним направляющие гребенки на расстоянии 400—500 мм друг от друга. На полотнище переборки наносят контрольную линию ДП и грузовую ватерлинию (по плазу), а также приваривают по два обуха с каждой стороны для временного крепления переборки к настилу второго дна.

Переборку подают обрезанной в чистый размер по бортам и палубе с припуском по второму дну для пригонки по месту. После этого переборку устанавливают на свое место, выравнивают при помощи тяг в вертикальной плоскости и по веску проверяют на вертикальность. Затем определяют и причерчивают припуск по настилу второго дна, снимают временные крепления, переборку поднимают краном и кладут на деревянные прокладки для удобства удаления припуска. Иногда с места установки, т. е. с настила второго дна, снимают шаблон, а припуск удаляют еще до установки переборки на судно. После этого переборку устанавливают на место, закрепляют и выравнивают при помощи тяг в вертикально-поперечной плоскости по веску, затем переборку обжимают по настилу второго дна и бортам и закрепляют прихватками.

Если у переборки на стойках имеются кницы для крепления ко второму дну или к палубе, то их тщательно подгоняют и закрепляют прихватками.

Секции настилов палуб подают на стапель обрезанными в чистый размер по пазам. На полотнище палубной секции должны быть нанесены теоретическая линия ДП и положение линий крайних шпангоутов.

Сначала для поддержания настилов палубы вдоль ДП устанавливают прогоны, т. е. продольные брусья, опирающиеся на подставки с клиньями (рис. 101). Иногда ставят металлические упоры с распорными домкратами.

После этого намечают линиями место установки секций на внутренней стороне наружной обшивки бортов, на поперечном наборе и поперечных переборках, находящихся в районе установки секций палубных настилов.

К наружной обшивке бортов по намеченным линиям приваривают временные угольники-коротыши, которые служат установочными планками для настила палубы и определяют положение палубы по высоте у бортов.

К палубному настилу и наружной обшивке приваривают временные обухи для подтягивания секции, выравнивают погнутые кромки настила и выступающие части набора. Если по верхней кромке набора корпуса и у переборок имеются припуски, их удаляют. После этого подают секцию краном на место, укладывают на прогоны в средней части и установочные планки по бортам, проверяют положение настила по высоте при ДП и регулируют высоту при помощи домкратов или клиньев под подставками прогонов.

Положение секции настилов по длине проверяют по совмещению теоретической линии шпангоутов на настиле с соответствующими линиями наружной обшивки.

Положение настила в ДП проверяют по концам секции опусканием веска с линии ДП на настиле секции на соответствующую линию на настиле второго дна (или обшивки днища). Настил, если это необходимо, перемещают по длине и прижимают к поперечному набору судна при помощи приваренных обухов и талрепов.

Объемные секции носа и кормы устанавливают на стапель так: проверяют набор кильблоков, придают им при помощи шаблона форму килевого пояса объемной секции; затем секции подают на стапель и устанавливают на кильблоки, а для устойчивости их с каждого борта ставят по два упора. Секции выравнивают и проверяют их положения: по диаметральной плоскости, продольной растяжки (длине) и высоте от основной линии. После этого секцию, подтягивают к основному корпусу на расстояние 100—200 мм при помощи обухов и талрепов, намечают и обрезают припуски по монтажным стыкам наружной обшивки, продольному набору и настилам палуб. Затем секции подтягивают к основному корпусу до упора и после проверки правильности ее положения выравнивают наружную обшивку, палубы и набор до совмещения их плоскостей; после этого обжимают и стыкуют наружную обшивку у киля обеих секций и в дальнейшем производят обжатие последовательно вверх, от киля к палубам.

Настилы палуб секций стыкуют снизу вверх — сначала платформы, потом нижнюю и верхнюю палубы, соединяя продольный набор под настилами, а затем сами настилы при помощи гребенок. При предварительных сборках объемных секций листы настила в частях, примыкающих к бортам, не доваривают по пазам до монтажного стыка на расстоянии 400—500 мм для удобства пригонки при стыковании секций на стапеле. Поэтому при установке носовой и кормовой секций на место и стыковании настилов одновременно обжимают эти настилы в районе стыков у бортов и закрепляют прихватками. После этого снимают талрепы и все временные обухи и места их установок зачищают. Затем окончательно проверяют установку секций по трем размерам (по высоте, длине и полушироте) и производят сварку.

Установку объемных секций надстроек (предварительно собранных без палубы) начинают с разметки места удаления припусков по нижним кромкам путем причерчивания стенок надстройки к настилу палубы. На наружных продольных стенках надстройки наносят горизонтальную линию и теоретическую линию среднего шпангоута, а на торцевых стенках — линию ДП.

Затем на палубе корпуса наносят и пробивают линию ДП и теоретическую линию среднего шпангоута в районе установки надстройки. От этих линий, пользуясь продольной и поперечной растяжками, намечают контур нижней части надстройки и ее внутренних переборок.

Сначала надстройку устанавливают на деревянные подкладки на некотором расстоянии от палубы и совмещают стыки ее с нанесенными на настиле палубы контурными и контрольными линиями. После этого проверяют горизонтальность надстройки относительно палубы, затем намечают на наружных стыках и внутренних переборках надстройки припуски по нижним кромкам, срезают их газовым резаком, убирают прокладки, вторично устанавливают надстройку на палубу, проверяют ее положение и окончательно закрепляют сваркой. Таким же образом устанавливают рубки и кожухи.

Особенностью кормовых объемных секций является установка в них мортир и кронштейнов гребных валов. Устанавливают их тогда, когда в основном закончены сборочные и сварочные работы по корпусу, но надо оставить в соответствующих местах забойные участки продольного и поперечного набора и обшивки. Предварительно должна быть пробита световая линия гребного вала.

Сначала для поддержания мортир и кронштейнов набирают передвижные блоки-салазки с установленными на них отливками и передвигают блоки-салазки к месту установки. Отливки приподнимают и предварительно закрепляют к поперечному и продольному набору судна тягами и подставами. Затем по следу световой линии через втулки отливок натягивают стеклинь, проверяют установку мортир и устраняют отклонения («продольное, по полушироте и высоте) при помощи талей, домкратов и подстав. Правильность положения отливок проверяют по внутренней полости втулок с носового и кормового торцов ее.

Положение отливок по длине проверяют по теоретической линии шпангоута до плоскостей носового и кормового торцов их, нанесенных на продольной растяжке с плаза. После окончательной проверки заделывают забойные участки и соединяют отливки с наружной обшивкой и набором сваркой (или клепкой).

После полного окончания всех сборочных, сварочных работ и испытания на непроницаемость отсеков кормовой части и корпуса вторично пробивают световую линию вала, чтобы проверить положение оси отливок до расточки и правильно провести ее. После расточки мортир и кронштейнов пробивают световую линию вала в третий (последний) раз для проверки правильности произведенной расточки.

Источник

Основные виды предстапельных сборок металлических судов

Стапель — сооружение для постройки или ремонта судна и его спуска на воду.

Постройка (сборка) судна на стапеле начинается с его закладки. Как правило, сборку судна на стапеле осуществляют из готовых блоков и секций, изготовленных в специализированных цехах (возможность изготовления блоков и секций «под крышей» позволяет повысить качество их сборки и сократить время изготовления). Одновременно со сборкой корпуса его насыщают крупногабаритным оборудованием. Процесс постройки судна на стапеле завершается его спуском.

Сборочные стапели используются в таких отраслях промышленности, как машиностроение, судостроение и приборостроение. Благодаря таким устройствам легко решаются даже самые сложные задачи, связанные с позиционированием и сваркой мелко- и крупногабаритных изделий. По своей сути сборочный стапель – это оснастка для готовящегося к сварке изделия. Благодаря современным технологиям разработка проекта оснастки для любого изделия сегодня занимает лишь несколько часов, что позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на конструирование продукции.

Элементы сборочного стапеля могут использоваться для выполнения любых операций практически без перенастройки. Тщательно продуманная конструкция сварочного стапеля позволяет переместить и снова зафиксировать необходимую деталь за считанные секунды. Ненужные для проведения какой-либо операции элементы сборочного стапеля не требуют для хранения отдельной площади, а ждут своей очереди в предназначенной для этого тележке. После окончания обработки одного изделия сборочную оснастку не нужно складывать и перемещать в другое место.

Современные сборочные стапели демонстрируют высокую эффективность работы и выдерживают любые нагрузки. Благодаря упорядоченной сетке с отверстиями используемые при сварке детали легко позиционируются и закрепляются на сварочном столе при помощи зажимных болтов. При необходимости несколько сборочных стапелей можно соединить друг с другом. За счёт модульной системы оснастки, она легко используется для одновременного выполнения сразу нескольких функций, например, загрузки, установки и зажима деталей. В случае необходимости систему можно быстро перенастроить на работу с изделием другого типа.

Источник

Технологическая оснастка и энергетическое оборудование стапелей

Опорные устройства стапелей — это специальные приспособления: кильблоки, клетки, подставы и упоры для установки, перемещения и исправления положения корпуса при его постройке. Для производства под корпусом судна необходимых работ (по сварке, окраске днища и др.) высоту опорных устройств принимают 1,0—1,5 м.

Кильблоки устанавливают по килевой линии под набором судна. Наиболее простыми являются деревянные кильблоки, представляющие собой ряд уложенных друг на друга сосновых брусьев (рис. 33,а). Для подъема подушки кильблока и обеспечения прилегания ее к обшивке корпуса применяют деревянные клинья.

Применяют также металлические (рис. 33, б) и металлические быстроразборные кильблоки (рис. 33,г). Для упрощения подъема и опускания металлических кильблоков их механизируют винтовыми (рис. 33, в) или гидравлическими устройствами. В гидравлическом кильблоке подъем и опускание поршня в цилиндре осуществляется давлением масла, подводимого от насоса. При подъеме поршня поднимается система опорных тумб, на которые, через подушку, опирается корпус судна.

Клетки ставят в районе установки фундаментов главных двигателей, котлов или другого оборудования. Клетки набирают из деревянных брусьев того же сечения, что и брусья кильблоков, и укладывают их друг на друга взаимно перпендикулярными рядами.

Подставы (торцовые упоры) изготовляют из деревянных брусьев диаметром 250 мм. В последнее время применяют подставы металлические трубчатые. Эти подставы имеют выдвижную часть, которую поднимают на заданную высоту до упора в днище судна.

Упоры, в отличие от подставов, ставят по бортам; изготовляют из сосновых или еловых бревен диаметром 250—300 мм.

Монтажное оборудование стапелей. Для сборки и сварки корпуса судна на стапеле сооружают наружные и внутренние леса, конструкция которых зависит от типа и размеров судов, метода их постройки, типа стапельного места и других факторов.

Леса должны удовлетворять определенным требованиям: обеспечивать безопасность и удобство выполнения работ, быть прочными, легкоразборными, иметь достаточную для всех видов судостроительных работ ширину площадок и надежные их ограждения.

Наружные леса бывают стационарные, передвижные и подвесные. При блочном методе постройки судов район монтажных стыков оборудуют стационарными или передвижными лесами; значительную часть наклонных и горизонтальных стапелей — стационарными металлическими лесами башенного типа. Стационарные леса состоят из металлических башен, каждая из которых имеет несколько ярусов выдвижных металлических площадок; расстояние между башнями — 6—8 м, высота яруса — около 2,5 м, ширина площадок—1,5—2 м. Площадка представляет собой металлическую раму из швеллеров (или больших уголков), покрытую досками толщиной 40—50 мм; доски укладывают на рамы и прикрепляют П-образными хомутами.

Для подъема и спуска людей используют маршевые лестницы (трапы), которые крепят на специальных консолях или монтируют в отдельных лестничных башнях. Через каждые 60—80 м леса снабжают пожарными трапами. Вместо маршей при постройке крупных судов применяют специальные пассажирские и грузовые лифты.

При постройке и ремонте средних судов на горизонтальных стапелях стапельные леса башенного типа заменяют легкоразборными лесами трубчатой конструкции, а также подвесными или передвижными.

Трубчатые леса имеют простую конструкцию, позволяют быстро производить их сборку и разборку. Эти леса можно собирать в любом районе корпуса и использовать их при постройке судов различных типов.

Подвесные леса — металлический каркас, разделенный по высоте площадками. К верхней части каркаса приваривают скобы, с помощью которых его подвешивают к борту судна или переборке. По окончании работ каркас переносят краном на другой участок. Более тяжелые леса часто делают передвижные на роликах для перемещения их вдоль собираемого судна.

Внутренние леса сооружают для проведения сборочных, сварочных и монтажных работ внутри корпуса судна; бывают консольными и подвесными.

Консольные леса представляют собой приваренные к набору секций корпуса кронштейны, на которых закрепляют деревянный настил с ограждениями. Подвесные металлические леса легкой конструкции изготовляют из труб или профилей с обухами или крючками, позволяющими навешивать их на секцию.

Крановое и энергетическое оборудование стапелей. Каждое стапельное место оборудуют подъемными кранами. При постройке крупных и средних судов (применяют передвижные башенные и портальные краны, а также — травеллерные и мостовые. Описание кранового оборудования стапелей приведено в гл. XIII.

Системы энергооборудования построечных мест включают источники и преобразователи энергии всех видов, используемой при постройке судов, а также магистрали для подачи этой энергии к рабочим местам:
силовые кабели переменного тока для питания электродвигателей стапельных кранов и источников сварочного тока. Переменный ток напряжением 380 В подается от трансформаторных подстанций на силовые электрощиты стапелей, а ток для питания кранов стапеля — по кабелям, уложенным в троллейных каналах, вдоль всего пути движения крана. Постоянный ток для дуговой сварки подают от генераторных станций, расположенных непосредственно у построечного места;
трубопроводы сжатого воздуха, (подающие воздух давлением 5—6 кгс/см 2 через узел очистки его на распределительные коробки, от компрессорной станции для обеспечения (Пневматических работ;
магистрали, подающие кислород, ацетилен и углекислый газ к сварочным постам;
водяной трубопровод, осуществляющий подачу воды давлением 5—6 атм от насосной станции для гидравлических испытаний отсеков и противопожарных целей;
паропровод для отопления судовых помещений перед отделкой в холодное время года;
системы постоянного и переносного освещения: первая питается током напряжением 127 и 220 В и вторая — током напряжением 36, 24, 12 и 6 В.

Источник